JP3179520B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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    • G03F7/70433—Layout for increasing efficiency or for compensating imaging errors, e.g. layout of exposure fields for reducing focus errors; Use of mask features for increasing efficiency or for compensating imaging errors

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は露光技術に係り、例えば
半導体集積回路等の製造プロセスにおける回路パタ−ン
の転写技術等に適用して有効な技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の高集積化が進み、回路
素子や配線の設計ル−ルがサブミクロンオ−ダになる
と、ｇ線、ｉ線などの光を使用してマスク上の回路パタ
−ンを半導体ウェハに転写するフォトリソグラフィ工程
では、ウェハ上に転写される回路パタ−ンの精度の低下
が深刻な問題となってくる。このような問題を改善する
手段として、マスクを透過する光の位相を変えることに
よって、投影像のコントラストの低下を防止する位相シ
フト技術が提案されている。例えば、日本特開昭５８−
１７３７４４号公報には、遮光領域を挾む一対の透過領
域の一方に透明膜を設け、露光の際に二つの透過領域を
透過した光の間に位相差を生じさせることによって、そ
の干渉光がウェハ上の本来は遮光領域となる個所で弱め
合うようにする位相シフト技術が開示されている。（以
下「レヴェンソン（Ｌｅｖｅｎｓｏｎ）型」又は「相補
型位相シフト法」という。）また、日本特開昭６２−６
７５１４号公報には、マスクの遮光領域の一部を除去し
て微細な開口パタ−ンを形成した後、この開口パタ−ン
またはその近傍に存在する透過領域のいずれか一方に透
明膜を設け、透過領域を透過した光と開口パタ−ンを透
過した光との間に位相差を生じさせることによって、透
過領域を透過した光の振幅分布が横方向に広がるのを防
止する位相シフト技術が開示されている。（以下「サブ
シフタ型位相シフト法」という。）日本特開平２−１４
０７４３号公報には、マスクの透過領域の一部に位相シ
フタを設け、透過光に位相差を生じさせることによっ
て、位相シフタ境界部を強調させる位相シフト技術が開
示されている。（以下「エッヂ強調型位相シフト法」と
いう。）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらは、い
ずれも実験レベルでの位相シフト技術の改良に関するも
のであり、複雑なパターンが混在する量産レベルでの実
際のデヴァイスに適用した場合の問題点に関しては十分
には考慮されていなかった。
【０００４】従って、本発明の一つの目的はマスク作成
が容易な位相シフト露光技術を提供することにある。
【０００５】本発明の一つの目的はサブミクロンの微細
パターンの露光に適合した位相シフト露光技術を提供す
ることにある。
【０００６】本発明の一つの目的は半導体装置または半
導体集積回路装置の製造工程において、多様で、かつ、
微細なパターンの露光を可能とする縮小投影露光方法を
提供することにある。
【０００７】本発明の一つの目的は不要なパターンを生
成しない位相シフト露光技術を提供することにある。
【０００８】本発明の一つの目的は周期パターンの端部
でも正確なパターンを生成する位相シフト露光技術を提
供することにある。
【０００９】本発明の一つの目的は集積密度の高い位相
シフト露光技術を提供することにある。
【００１０】本発明の一つの目的は複雑なパターンの生
成を可能する位相シフト露光技術を提供することにあ
る。
【００１１】本発明の一つの目的はＤＲＡＭの製造に適
合した位相シフト露光技術を提供することにある。
【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明の概要の一つを簡単に説明すれば以下の
とうりである。
【００１４】すなわち、本発明の構成は、一定のモード
のマスクパターン領域の端部又は複数のモードのマスク
パターン領域の境界部に所定の補正パターンを設けた位
相シフトマスクを用いて縮小投影露光を行うものであ
る。
【００１５】
【作用】上記構成によれば、上記補正パターンによって
端部効果等が相殺されるので、多様で、かつ、微細なパ
ターンの露光を可能とすることができる。
【００１６】
【実施例】以下に具体的な例において本発明の説明を行
う。説明の都合上、分割した各実施例として説明する
が、各実施例はばらばらのものではなく、相互に関連し
た変形例であるか、又は他の実施例の一部を構成するも
のである。また、各図において、同一又は類似のものに
たいしては同一の参照番号を付した。
【００１７】（ｉ）ステッパ、マスク製造工程等の説
明。
【００１８】図１は、本発明の各実施例のマスクパタ−
ンの露光方式に使用する露光装置の代表的な構造を示す
説明図である。この露光に適用可能なレンズ式ステップ
アンドリピート方式ｉ線５：１縮小投影装置としては、
例えば日本光学（Ｎｉｋｏｎ）のｉ線ステッパＮＲＳ−
１７５５ｉ７Ａ（ＮＡ＝０．５、露光エリア＝１７．５
ｍｍ角）がある。同図において、１は例えば５から８イ
ンチのＳｉ単結晶ウェハ等の被処理半導体ウェハ、２は
露光光源である高圧水銀ランプ、３は集光ミラー、４は
第１平面反射鏡、５はシャッタ、６はフライアイレン
ズ、７はコヒーレンスファクタσ（本実施例ではσ＝
０．５で使用した。）を調整するためのアパーチャ、８
はｉ線（３６５ｎｍ）の場合にｉ線よりも短波長の遠紫
外側をカットするためのショートカットフィルタ、９は
第２平面反射鏡、１０は転写領域の範囲を決めるマスク
ブラインド、１１はケーラー（Ｋｏｅｈｌｅｒ）照明を
形成するためのコンデンサーレンズ、１２は本発明の要
部である位相シフトマスク、１３は上記マスクを保持し
て少なくともＺ軸方向に微動可能なマスクホルダ、１４
は一般に多数のレンズ群からなる縮小投影レンズであ
り、上記例示したステッパでは上記ウェハ側がテレセン
トリックに構成されている。なお、マスク側もテレセン
トリックに構成することもできる。１５はウェハ吸着
台、１６はＺ軸移動台（高さ方向）、１７はＸ軸移動台
（水平横方向）、１８はＹ軸移動台（水平前後方向）で
あり、上記Ｘ軸移動台１７とともにＸＹステージを構成
する。
【００１９】図２は本発明の位相シフトマスクの断面図
である。同図において、２１から２４はクロム遮蔽膜、
２５及び２６は位相シフト膜又はシフタ、２７はマスク
基板露出部又は非シフト光透過部である。なお、基板露
出部といっても、必ずしも石英ガラス基板そのものが露
出しているとは限らず、上記基板そのものが基板本体と
なる石英ガラス基板とその表面に形成された薄い透明膜
から構成されていてもよい。
【００２０】次に、上記マスクの作成方法を簡単に説明
する。
【００２１】上記のマスクは、合成石英ガラス板の表面
を研磨、洗浄した後、その主面上の全面に、例えば、
０．０５〜０．３μｍ程度のＣｒ膜をスパッタリング法
により堆積し、続いてこのＣｒ膜上の全面に、例えば、
膜厚０．１〜０．８μｍの感電子線レジストを塗布す
る。次に、電子線露光技術などを利用して、所望の集積
回路のパタ−ンを加工する。前記電子線露光技術は、電
子線を用いて、試料上に微細なレジストパタ−ンを形成
するものであり、以下に説明を追加する。
【００２２】上記の感電子線レジストを塗布した試料上
に、電子線描画装置などを用いて、電子線を照射する。
この電子線描画装置は、集積回路パタ−ンの位置座標、
形状などが登録されたパタ−ンデ−タに従って、電子線
を試料であるマスク基板上の指定位置、指定形状に照射
する。その後、前記レジストがポジ型の場合は、露光部
分を所定の現像液により、除去し、露出した金属膜をウ
ェットエッチング法等により、エッチングして所定の形
状にパタ−ン形成する。前記レジストがネガ型の場合
は、未露光部分を所定の現像液により除去し、エッチン
グして所定の形状にパタ−ン形成する。そして、レジス
ト剥離液により、レジストを除去し、洗浄する。これに
より、所定の形状の遮光領域と透過領域とを作成する。
【００２３】これに続いて上記クロムパターンが形成さ
れた合成石英ガラス基板上に透過光の位相をシフトさせ
るための位相シフタから成るパタ−ンが形成される。前
記の位相シフタは、透明材質の屈折率と透過光の波長に
よって決まる透明材質の厚さ（シフタ開口中央部での厚
さ）を指定したものであり、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ＯｎＧ
ｌａｓｓ）、酸化インジュ−ム（ＩｎＯｘ）などの薄膜
である。ＳＯＧは、上記ガラス基盤上に回転塗布し、そ
の後、高温ベ−クして透明薄膜を堆積する。その際に、
位相を反転させるためには、透明膜の厚さｄは、透過光
の波長をλ、透明膜の屈折率をｎとして、 ｄ＝λ／２（ｎ−１） の関係を満たすようにする。例えば、露光に用いる光の
波長λを０．３６５μｍ（ｉ線）、透明膜の屈折率ｎ
を、１．５とすると、透明膜の厚さは、約０．３７μｍ
とすればよい。もっとも、シフタ作成上のバラツキ（シ
フタの膜厚は、ほぼ最良の状態でも８０オングストロー
ム、すなわち、２％程度ばらつく。）を考慮すると、位
相反転又は同一位相といっても、π／２０からπ／１０
ラジアン前後の位相誤差は許容せざるをえない。従っ
て、本願において、「位相反転」、「π又はそれと等
価」、「１８０°又はそれと等価」、「同一の位相」等
というときは、特に明示しないかぎり、これらの誤差及
びそれと等価な位相差をも含むものとする。
【００２４】指定の膜厚の透明薄膜を堆積した透明基板
上に、上記と同様にして電子線露光技術を利用して、透
明膜の必要部分の加工を行う。位相を反転させるため、
上記マスクは、ガラス基板の遮光膜上にＳＯＧなどを塗
布した後高温ベ−クする。その際に、透明膜の厚さは、
ＳＯＧの粘度、ＳＯＧ塗布時の前記マスク基板の回転数
を制御することで、上記の膜厚の透明膜を得ることがで
きる。
【００２５】なお、電子線露光技術を利用する場合は、
レジスト塗布面のさらに上面（図２においては下面）
に、例えば厚さ０．０５μｍのアルミニウムからなる帯
電防止層をスパッタリング法などにより形成しておく。
次いで、上記集積回路のパタ−ンに対応させた位相シフ
タ加工用のパタ−ンデ−タに基づいて、電子線描画す
る。
【００２６】図３は、上記のマスクの作成フロ−を示し
たものである。同図において、３１はマスクの合成石英
基板作成工程、３２は前記基板３１の一方の主面のほぼ
全面にＣｒ膜を被着する金属遮光膜堆積工程、３３は前
記クロム膜上にフォトレジストをスピン塗布するレジス
ト塗布工程、３４は電子線露光装置による直接描画によ
り前記塗布されたレジスト膜を露光する電子線露光工
程、３５は前記レジストの不要部分を除去して所望のレ
ジストパターンを形成するためのレジスト現像工程、３
６は前記レジストパターンをマスクとして前記クロム膜
をエッチングする金属遮光膜エッチング工程、３７はそ
の後、前記レジストを全面除去するレジスト除去工程、
３８は前記遮光膜のうちの欠損部分を修正するための遮
光膜欠損修正工程又は遮光膜欠け修正工程、３９は上記
基板上の不要な遮光膜の残り部分を除去する遮光膜残り
修正工程、４０はクロムパターンが完成したマスクを洗
浄するマスク洗浄工程である。同様に、同図において、
４２は上記クロムパターンの完成した前記露光領域のほ
ぼ全面に位相シフト膜を被着する位相シフト膜堆積工
程、４３は前記位相シフト膜上に薄い導電膜を被着する
帯電防止膜堆積工程、４４は前記位相シフト膜をパター
ニングするためのレジスト膜をスピン塗布するレジスト
塗布工程、４５は先と同様に前記レジストを電子線によ
り直接描画する電子線露光工程、４６は前記レジスト膜
の不要部分を除去してレジストパターンを形成するため
のレジスト現像工程、４７は前記位相シフト膜を前記レ
ジスト膜をマスクとして所望のパターンに形成する位相
シフタ膜エッチング工程、４８はその後、前記レジスト
膜を除去するレジスト除去工程、４９は前記パターニン
グされた基板上でシフタの欠損部分を修正するシフタ欠
損修正工程又はシフタ欠け修正工程、５０は同様に前記
マスク基板上で不要なシフタ膜の残り部分を除去するシ
フタ残り修正工程、５１は一応完成したマスクを洗浄す
るマスク洗浄工程である。
【００２７】遮光領域および透過領域からなるパタ−ン
を形成するマスク上のクロムパターンは、レ−ザ光、集
束イオンビ−ムなどを用いて、マスク製作プロセスで生
じたパタ−ン欠陥を修正することができる。すなわち、
マスクの透過領域部に遮光膜残りが生じたときは、レ−
ザ光スポットを該当部に照射することで修正できる。ま
た、遮光領域に一部欠けがが生じたときは、ピレンガス
（Ｐｙｒｅｎｅ；Ｃ16Ｈ10）などの有機ガスを添加しな
がら集束イオンビ−ムを照射することにより、欠陥部に
カ−ボン膜を堆積することで修正できる。
【００２８】上記のクロムパターンと同様にマスク上の
シフタパターンは、前記集束イオンビ−ムを用いて、ス
パッタリング切削により修正することができる。位相シ
フタ用の薄膜部が余分に残った場合は、該当部に集束イ
オンビ−ムを照射し、スパッタリングにより修正する。
位相シフタ用の薄膜部が欠けた場合も、集束イオンビ−
ムを照射して、透明基板を削ることで修正することがで
きる。その際、透明基板を削る溝の深さｄは、透過光の
波長λ、溝部材の屈折率をｎとして、 ｄ＝λ／２（ｎ−１） となるようにする。
【００２９】前記のイオンビ−ムを用いたスパッタリン
グ加工では、加工表面をなめらかにし、透過率の低下を
防止するため加工後、ＣＦ4 などのプラズマアッシング
処理する必要がある。このような処理によって９０％程
度に低下していた光透過率を９７％程度に改善すること
ができる。
【００３０】図４は本発明のマスクの平面レイアウトで
ある。同図において、６１及び６２はウェハ１（図１）
とのウェハ位置合わせマーク、６３はマスクブラインド
用クロム遮光帯、６４はウェハ１上のスクライブライン
に対応する部分、７１及び８１はそれぞれウェハ上の単
位チップ領域（例えば、６４キロビットＤＲＡＭ）に対
応する部分、７２及び８２はそれぞれメモリＩＣの周辺
回路領域に対応する部分、７３から７６及び８３から８
６はそれぞれ上記メモリＩＣのメモリマットに対応する
部分である。
【００３１】なお、本実施例に於いてはクロム遮蔽膜の
上にシフタ膜を置くタイプについて説明したが、本願発
明はそれに限定されるものではなく、シフタをクロム膜
の下に置くタイプその他位相シフトマスクの平面パター
ン一般に適用できることはいうまでもない。
【００３２】以下、本発明の実施例に対応する各種のマ
スクパターンを説明するが、重複を避けるために図面の
参照記号に関して以下のようなルールを設定する。すな
わち、各参照番号の後に付された小文字のアルファベッ
トは以下のものを示す。ａはその参照番号のウェハ上の
パターンに対応する非シフト実開口部（又は主開口部）
すなわちシフタ膜のないクロム開口部又はマスク面露出
部（以下、「クロム開口部等」）、ｂはその参照番号の
ウェハ上のパターン露光を補助するためのシフト補助開
口すなわちシフタ膜を有するそれ自体の実パターンを結
像しない補助パターン（以下、位相シフト量は、特に示
さないかぎり１８０度とする。）、ｃはクロム遮蔽部
（その部分及びその境界部を他と区別するためにその境
界部に沿った部分ハッチングで示す。）、ｄはシフタ膜
被着領域（その境界部を他の線と区別するために破線で
示す。）、ｅはその参照番号のウェハ上のパターン露光
強度を補強するための非シフト補強開口すなわちシフタ
膜を有しないそれ自体の実パターンを結像しない補助パ
ターン、ｆはその参照番号のウェハ上のパターン露光強
度を補強するためのシフト補強開口すなわちシフタ膜を
有するそれ自体の実パターンを結像しない補助パター
ン、ｇはその参照番号のウェハ上のパターンに対応する
シフト実開口部（又は主開口部）すなわちシフタ膜のあ
るクロム開口部又はクロム遮蔽膜のないマスク面、ｈは
その参照番号のウェハ上のパターン露光を補助するため
の非シフト補助開口すなわちシフタ膜を有しないそれ自
体の実パターンを結像しない補助パターン、ｋはシフタ
オンコーツ法によって形成されるパターンを整形するた
めの局所的シフタ欠損部、ｍはマスク面が露出した面、
すなわち、位相シフト量が０度の部分、ｑは６０度の中
間的位相シフト量を持つ中間位相シフト部（緩衝地
帯）、ｒは１２０度の中間的位相シフト量を持つ中間位
相シフト部（緩衝地帯）をそれぞれ示し、２番目のアル
ファベットｙはそれが２枚のマスクを使用して一つのパ
ターンを露光するプロセスにおける２枚目のマスクに係
るものであることを示す。
【００３３】更に、以下の露光及びパターニングに用い
た装置、材料、及び諸条件を以下にまとめる。ステッパ
はＮｉｋｏｎ社のＮＳＲ１７５５Ｉ８Ａ（縮小率＝５：
１、露光波長ｉ線＝３６５ｎｍ単色光）をＮＡ＝０．
５、部分コヒーレンス係数σ＝０．５の状態で用いた。
ポジレジストは長瀬産業（株）のｉ線用高解像度レジス
トＮＰＲ−Λ１８ＳＨ２を、ネガレジストは日立化成社
のｉ線用高解像度化学増幅系レジストＲｉ−１３００Ｎ
等を用いた。
【００３４】なお、以下のマスクパターンはラインパタ
ーン最小寸法０．３５μｍ、ホールパターン最小寸法
０．４μｍのＤＲＡＭを例にとり説明する。
【００３５】（１）孤立線状パターン。
【００３６】図５はアルミニュウム配線等の線状パター
ンのうち同一マスク上で実パターン同志が近接していな
いもの、すなわち、図６に示すようなウェハ上の孤立線
状パターンをネガレジストを用いて露光するための位相
シフトマスクパターンである。図に記載した寸法は、特
に明示しないかぎりウェハ上換算のもので単位はμｍで
ある。従って、マスク上のものについては、実際のマス
ク上の寸法を知るためには、表示された数値に５を掛け
ればよい。また、これらの図はいずれも露光装置にセッ
トされたウェハ又はマスクを上方から見たものである。
これらの図において、１０１ａはウェハ上の線状パター
ン１０１に対応する非シフト実開口部、多数の１０１ｂ
はそれぞれ同一の形状で等間隔に並ぶドット状シフト補
助開口部、１０１ｃはクロム遮蔽部、１０１ｄはシフタ
膜被着領域である。図においてはクロム遮蔽部と非シフ
ト開口部を見分けるために部分的なハッチングを施し
た。また、同様にシフタ膜のある開口部を示すために、
その部分に分散したドットによる表示を施した。
【００３７】このように、補助開口を分割したのは以下
のような理由による。すなわち、現在の幅で連結する
と、ＮＡとの関係で部分的又は全面的に解像されるため
不所望のパターンを生成することになる。一方、全く解
像しないように帯状補助開口の幅を細くするとＥＢによ
るマスク自体のパターニングが困難となる。このように
分割すると、補助開口全体としての空間周期、個々の補
助開口のＸ，Ｙ方向のそれぞれのフーリエ成分共に投影
レンズの外にでることになり、不所望なパターンを生成
することがない。
【００３８】（２）突出線状パターン。
【００３９】図７は上記図５の技法の一つの応用で図８
に示すように、数本毎又は一本ごとに線状パターンが突
出している線状パターン群を上と同様にネガレジストを
用いて露光する場合の位相シフトマスクパターンを示
す。これらの図において、１０２はウェハ１上の長い線
状パターン、１０３から１０５は前記長い線状パターン
と当間隔を置いて並ぶ短い線状パターン、１０２ｇは長
い線状パターン１０２に対応するマスク上のシフト実開
口部、１０２ｈは前記長い線状パターン１０２の突出部
分の細りを防止するための多数のドット状非シフト補助
開口部、１０３ａ及び１０４ａはそれぞれ短い線状パタ
ーン１０３及び１０４に対応する非シフト実開口部、１
０５ｇは短い線状パターン１０５に対応するシフト実開
口部、１０２ｄは長い線状パターン１０２に対応するシ
フタ膜被着領域、１０５ｄは短い線状パターンに対応す
るシフタ膜被着領域、１０２ｃはクロム遮蔽部である。
このようにしないと、パターン１０２の突出部は両側の
開口１０３ａ及び１０４ａからの正の寄与がないので、
パターンが細ることとなる。
【００４０】（３）周期構造端部補助開口。
【００４１】図９は上記図５の技法の一つの応用で図１
０に示すように、多数の周期的な線状パターンのネガレ
ジストによる露光において端部のパターンが細る現象を
防止するための位相シフトマスクパターンである。な
お、マスク上の寸法は先行する実施例とほぼ同一である
ので、繰り返さない。これらの図において、１０７から
１０９は同一周期で多数配列された同一幅の線状パター
ン、これらのうち１０７は、その左端部をなす。１０７
ｈは前記端部パターン１０７の細りを防止するための補
助パターンである。このようにしないと、パターン１０
７は左側からの正の寄与がないためパターンが細ること
となる。
【００４２】（４）周期構造端部ダミーパターン。
【００４３】図１１は上記図９の変形例で、端部に補助
パターンを置く代わりに実パターン１１０（図１２）を
結像する幅広のダミー非シフト開口１１０ａを配置する
場合のマスクパターンである。この場合、図１２に示す
ようにこのダミーパターンに対応するパターン１１０は
残ることになる。
【００４４】（５）周期構造端部パターン幅広化。
【００４５】図１３は上記図９の変形例で、端部に補助
パターンを置く代わりに、端部に起因する細りの効果を
考慮して実パターン１０７（図１０）をその所望の幅で
結像する幅広のシフト実開口１０７ｇを配置する場合の
マスクパターンである。図１４は端部の幅広の開口パタ
ーン１０７ｇが露光による細りの結果、所望の幅のウェ
ハ上のパターン１０７になる様子を示す図１３のマスク
パターンの平面拡大図である。
【００４６】（６）正規配列交互位相反転近接ホールパ
ターン。
【００４７】図１５は図１６に示すような直線上に等間
隔で並んだ同一形状（寸法も同一であることを示す）の
正方形のホールパターン１１１から１１３をポジレジス
トによりパターニングする際の位相シフトマスクパター
ンである。この例では、隣接する実パターンの四方に配
置される同一形状の補助パターン１１１ｂ，１１２ｈ，
１１３ｂのうちの一つが省略された代わりに隣接する実
開口１１１ａ，１１２ｇ，１１３ａが交互に位相反転さ
れている。このモードのマスクパターンはホールパター
ンの間の間隔が０．６μｍ以下の場合にとくに有効であ
る。
【００４８】（７）正規配列補助パターン共用近接ホー
ルパターン。
【００４９】図１７は上記図１５の場合とほぼ同じであ
るが、図１８のごとく若干ホール間隔が大きい場合の位
相シフトマスクパターンである。以下の例では、明記し
ていないマスク寸法は図１５のものと同一である。この
場合は、実開口は同一位相で、その代りに各実開口の四
方の補助開口を一つずつ共用している。このモードのマ
スクパターンはホールパターンの間の間隔が０．６μｍ
以上でかつ１．１μｍ以下の場合にとくに有効である。
【００５０】（８）正規配列補助パターン用シフタ膜共
用近接ホールパターン。
【００５１】図１９は上記図１７の場合とほぼ同じであ
るが、図２０のごとく更にホール間隔が大きく完全孤立
パターンに近い場合の位相シフトマスクパターンであ
る。この場合は、実開口１１１ａ及び１１２ａのそれぞ
れの近接する補助開口１１１ｂ及び１１２ｂのためのシ
フタ膜１１１ｄが共通の島から構成されているので、パ
ターン形成の余裕が大きい。このモードのマスクパター
ンはホールパターンの間の間隔が１．１μｍ以上の場合
にとくに有効である。
【００５２】（９）斜め配列補助パターン用シフタ膜共
用近接ホールパターン。
【００５３】図２１は上記図１９の場合とほぼ同じ状況
であるが、図２２に示すようにホールの配列がほぼ対角
線方向に等間隔の場合の位相シフトマスクパターンであ
る。この場合は、実開口１１１ａ及び１１２ａ（１１２
ａ及び１１３ａ）のそれぞれの近接する補助開口１１１
ｂ及び１１２ｂ（１１２ｂ及び１１３ｂ）のためのシフ
タ膜１１１ｄ（１１２ｄ）が共通の島から構成されてい
るので、パターン形成の余裕が大きい。
【００５４】（１０）千鳥配列交互位相反転近接ホール
パターン。
【００５５】図２３は図１５のホール列１１５から１１
８を図２４に示すように千鳥状に半周期ずらせて並べた
ときの位相シフトマスクパターンである。この場合は、
横方向の実開口部１１５ａ及び１１７ｇの位相は交互反
転となる。また、シフト実開口部１１７ｇに対するシフ
タ膜と非シフト開口部１１５ａ及び１１６ａに対するシ
フト補助開口部１１５ｂ及び１１６ｂのシフタ膜１１５
ｄが共通の島を形成している。このためパターン形成の
余裕が大きい。このモードのマスクパターンはホールパ
ターンの間の横方向の間隔が０．６μｍ以下の場合にと
くに有効である。
【００５６】（１１）千鳥配列補助開口及びシフタ膜共
用近接ホールパターン。
【００５７】図２５は上記図２３の場合とほぼ同じ状況
であるが、図２６に示すように横方向のピッチが若干大
きく取ることができる場合の位相シフトマスクパターン
である。この場合は、補助開口部の１１５ｂ及び１１８
ｂの一部が横方向に隣接する実開口部１１５ａと１１７
ａ及び１１６ａと１１８ａに対して共通にしようされて
いる。このような配置においては、上記図２３と比較し
て、縦方向のピッチを圧縮することができる。このモー
ドのマスクパターンはホールパターンの間の横方向の間
隔が０．６μｍ以上でかつ１．１μｍ以下の場合にとく
に有効である。
【００５８】（１２）ホールパターン混合配置。
【００５９】図２７はＡ，Ｂ，Ｃの三種類のマスクパタ
ーンモードを併用して図２８に示すような同一サイズの
多数のコンタクトホールをポジレジストにより形成する
ための位相シフトマスクパターンである。ここにおい
て、モードＡは完全孤立ホールに対応し、モードＢは図
１７に、モードＣは図１５に対応する。ただし、このモ
ードＣにおいては、補助開口は用いず、その代りに隣接
する行の対応する実開口の位相を反転している。
【００６０】（１３）Ｔ字型分岐補強開口。
【００６１】図２９は上記図５のようにネガレジストと
位相シフト補助開口１２１ｂによってＡｌ配線等の図３
０に示すようなＴ字型線状パターン１２１を露光する場
合の位相シフトマスクパターンである。この場合は、パ
ターン１２１のハンマーの柄のつけ根の部分で干渉によ
るパターンの細りが発生するので、非シフト実開口１２
１ａに連続又は非常に近接して一対の非シフト補強開口
１２１ｅ、すなわち、それに対応する実開口と同一位相
の解像しない微細補助開口を設けている。このようにす
ることによって、一対の非シフト補強開口１２１ｅに近
接する実開口部の見かけ上の光量が増加するので、パタ
ーン１２１のハンマーの柄のつけ根の部分で干渉による
パターンの細り発生を防止することができる。
【００６２】図８７は上記ハンマーの柄又は桟橋が複数
個突出しており、かつ、それらが比較的近接している
（間隔０．８μｍから１．２μｍ）場合の変形例であ
る。
【００６３】更に、図８９はそれらの間隔が１．２μｍ
と等しいか、又はそれよりも大きい場合の変形例であ
る。
【００６４】（１４）対向櫛歯分岐補強開口。
【００６５】図３１は図３０のようなＴ字型の柄が多数
等間隔で並んだ櫛を半周期ずらせて対向させた図３２の
ような線状パターン１２１及び１２２を上記と同様にネ
ガレジストにより露光する場合の位相シフトマスクパタ
ーンである。この場合は、補助開口を用いる代わりに近
接して対向する実開口１２２ｇの位相を反転している。
パターン１２２に関する開口はパターン１２１に関する
ものと完全な位相反転の関係にある。従って、１２２ｆ
は形状が非シフト補強開口と同じシフト補強開口であ
る。
【００６６】（１５）梯子バー補強開口。
【００６７】図３３は図３４に示すような梯子様の線状
配線１２１を上記と同様にネガレジストにより露光する
場合の位相シフトマスクパターンである。このようにし
ないと、前記梯子の足掛け部の端部から露光波長と同程
度の部分が露光光波の干渉効果によって細る結果とな
る。
【００６８】（１６）対向ダブル櫛歯交互位相補償。
【００６９】図３５は図３２と同様な線状配線で図３６
に示すように櫛の歯が２本ずつ交互に配列されたものを
上記と同様にネガレジストにより露光する場合の位相シ
フトマスクパターンである。
【００７０】（１７）繰返し疑似直線パターン交互位相
補償。
【００７１】図３７は図３８に示すように局所的なふく
らみを持つ一対の直線パターン１２５及び１２６を繰返
しの単位とする繰返し疑似直線パターンを上記と同様に
ネガレジストにより露光する場合の位相シフトマスクパ
ターンである。この場合は、開口パターン１２５ａ及び
１２６ｇの寸法は出来上がりパターン１２５及び１２６
のそれと同一である。なお、シフタ膜１２６ｄは他の例
と同様に対応するパターンより０．１μｍブロードン
（ｂｒｏａｄｅｎ）又は広幅化されている。
【００７２】（１８）繰返しＵ字パターン交互位相補
償。
【００７３】図３９は図４０に示すようにＵ字型のパタ
ーンが近接して繰り返して配置されたもの１２７から１
２９及び１３７から１３９を上記と同様にネガレジスト
により露光する場合の位相シフトマスクパターンであ
る。この場合は、近接する開口同志は相互に位相反転さ
れている。なお、前記例と同様にマスクの実開口のサイ
ズは出来上がりのそれと同一である。
【００７４】（１９）繰返し直線パターン途中切断。
【００７５】図４１は上記図４２のようにネガレジスト
と、いわゆるレヴェンソン型位相シフトマスクによって
Ａｌ配線等の同一幅同一間隔の直線上繰返しパターン１
４１から１４４のうち特定のもの１４２及び１４３をい
わゆるシフタオンコーツ法によって中間位置で切断した
パターンを露光する場合の位相シフトマスクパターンで
ある。同図において、１４２ｈ、１４３ｈ、及び１４２
ｂは広義の補助開口で直線状パターン１４２及び１４３
のあいだの切断部に対応するマスク上のパターンであ
る。ここで、１４２ｂはマスク基板状に直接形成された
位相反転用シフタ層であるシフタオンコーツ部（Ｓｈｉ
ｆｔｅｒ−Ｏｎ−Ｑｕａｒｔｚ）又はシフト補助開口、
１４２ｈ及び１４３ｈは１４２ａ及び１４３ａと同一位
相のシフタオンコーツ補助開口部又は非シフト補助開口
である。このシフタオンコーツ補助開口部とそれと隣接
する実開口部との間には特に境界はないが、図示の都合
上、本願では実線で示す。また、微細なシフタオンコー
ツ部によって生成されるウェハ上の暗部の幅とシフタオ
ンコーツ部の幅（ウエハ上換算）との関係を図63に示
す。
【００７６】（２０）近接並行線シフタオンコーツ分
離。
【００７７】図４３は上記図４４のように近接した並行
パターン１４５及び１４６をネガレジストにより露光す
る場合の位相シフトマスクパターンである。同図におい
て、１４５ｂは先の例と同様なシフト補助開口、１４５
ｈ及び１４６ｈはそれぞれ前記シフト補助開口の両側に
同一幅で設けられた非シフト補助開口、１４５ａ及び１
４６ａは出来上がりパターン１４５及び１４６と同一寸
法の非シフト実開口である。
【００７８】（２１）近接並行線シフタ＆クロム分離。
【００７９】図４５は上記図４６のように近接した並行
パターン１４７及び１４８をネガレジストにより露光す
る場合の位相シフトマスクパターンである。同図におい
て、１４７ｂは先の例と同様なシフト補助開口、１４７
ｈ及び１４８ｈはそれぞれ前記シフト補助開口の両側に
同一幅で設けられた非シフト補助開口、１４７ａ及び１
４８ａは出来上がりパターン１４７及び１４８と同一寸
法の非シフト実開口である。この方法は、パターンの間
隔の広い部分のパターン間隔が間隔の狭い部分と比較し
て更に広い場合に特に有用である。
【００８０】（２２）近接並行Ｌ字パターンシフタオン
コーツ分離。
【００８１】図４７は上記図４８のように近接して並行
するＬ字パターン１４９及び１５０をネガレジストによ
り露光する場合の位相シフトマスクパターンである。同
図において、１４９ｂは先の例と同様なシフト補助開
口、１４９ｈ及び１５０ｈはそれぞれ前記シフト補助開
口の両側に同一幅で設けられた非シフト補助開口、１４
９ａ及び１５０ａは出来上がりパターン１４９及び１５
０と同一寸法の非シフト実開口である。
【００８２】（２３）近接並行Ｓ字パターンシフタオン
コーツ分離。
【００８３】図４９は上記図５０のように近接して並行
するＳ字パターン１５１及び１５２をネガレジストによ
り露光する場合の位相シフトマスクパターンである。同
図において、１５１ｂは先の例と同様なシフト補助開
口、１５１ｈ及び１５２ｈはそれぞれ前記シフト補助開
口の両側に同一幅で設けられた非シフト補助開口、１５
１ａ及び１５２ａは出来上がりパターン１５１及び１５
２と同一寸法の非シフト実開口である。
【００８４】（２４）一部近接パターンシフタオンコー
ツ分離。
【００８５】図５１は上記図５２のように一部が近接し
て並行する繰返しパターン１５４及び１５５（図におい
ては、横方向の繰返しについては、その単位部分のみを
示す。以下の例においても同じ。）をネガレジストによ
り露光する場合の位相シフトマスクパターンである。同
図において、１５４ｂは先の例と同様なシフト補助開
口、１５４ｈ及び１５５ｈはそれぞれ前記シフト補助開
口の両側に同一幅で設けられた非シフト補助開口、１５
４ａ及び１５５ａは出来上がりパターン１５４及び１５
５と同一寸法の非シフト実開口である。
【００８６】（２５）一部近接パターン交互位相反転分
離。
【００８７】図５３は上記図５４のように一部が近接し
て並行する繰返しパターン１５６及び１５７をネガレジ
ストにより露光する場合の位相シフトマスクパターンで
ある。同図において、１５７ｂはシフト補助開口、１５
６ｈは前記シフト補助開口１５７ｂとともに暗部を生成
する非シフト補助開口、１５６ａ及び１５７ｇは出来上
がりパターン１５６及び１５７と同一寸法の非シフト実
開口である。
【００８８】（２６）近接並行Ｌ字パターンシフタオン
コーツ分離コーナー補正。
【００８９】図５５は上記図４７のマスクによる露光の
際のコーナー部での過剰な暗部の広がりを防止すること
ができる上記図５６のように近接して並行するＬ字パタ
ーン１５８及び１５９をネガレジストにより露光する場
合の位相シフトマスクパターンである。同図において、
１５８ｋはコーナーの暗部の広がりを防止するための
０．０６μｍ角の非シフト開口部である補正用シフタ欠
損部、１５８ｂは先の例と同様なシフト補助開口、１５
８ｈ及び１５９ｈはそれぞれ前記シフト補助開口の両側
に同一幅で設けられた非シフト補助開口、１５８ａ及び
１５９ａは出来上がりパターン１５８及び１５９と同一
寸法の非シフト実開口である。
【００９０】（２７）近接並行Ｓ字パターンシフタオン
コーツ分離コーナー補正。
【００９１】図５７は上記図４９のマスクによる露光の
際のコーナー部での過剰な暗部の広がりを防止すること
ができる上記図５８のように近接して並行するＬ字パタ
ーン１６１及び１６２をネガレジストにより露光する場
合の位相シフトマスクパターンである。同図において、
１６１ｋ及び１６２ｋはコーナーの暗部の広がりを防止
するための非シフト開口部である補正用シフタ欠損部、
１６１ｂは先の例と同様なシフト補助開口、１６１ｈ及
び１６２ｈはそれぞれ前記シフト補助開口の両側に同一
幅で設けられた非シフト補助開口、１６１ａ及び１６２
ａは出来上がりパターン１６１及び１６２と同一寸法の
非シフト実開口である。
【００９２】（２８）シフタオンコーツ微細ホールパタ
ーンコーナー補正。
【００９３】図５９は図６０のようなホールパターン１
６４から１６８をシフタオンコーツ法によってネガレジ
ストを用いて露光する際に対角線方向に過剰に広がると
いう問題を解決するためになされた改良されたマスクパ
ターンである。同図において、１６４ｍはマスクの石英
ガラス面、１６４ｇから１６８ｇは上記ホールパターン
１６４から１６８に対応するマスク基板上に直接形成さ
れた位相反転用シフタ膜からなるシフタパターン又はシ
フト実開口部、１６５ｇは前記シフタパターン１６４ｇ
から１６８ｇの各頂点に設けられた０．０６μｍ角のシ
フタ欠損部である。
【００９４】（２９）近接並行線シフタオンコーツ分離
パターン細り防止。
【００９５】図６１は図６２のように近接して並行する
線状パターンの一部にへこみのある場合にはシフタオン
コーツ法によってネガレジストを用いて露光する際に上
記へこみ部でパターンが過剰に細るという問題を解決す
るためになされた改良されたマスクパターンである。同
図において、１６９ｅ及び１７０ｅは上記へこみ部を補
強するための０．１５μｍ角の非シフト補強開口であ
る。
【００９６】（３０）シフタ遮蔽ドグボーンパターニン
グ。
【００９７】図６４は図６５のようなドグボーンパター
ンをシフタオンコーツ法とクロムパターンによる遮蔽を
組合せたシフタ遮蔽法によりポジ型レジストを用いて露
光する場合の位相シフトマスクパターンである。
【００９８】（３１）二重露光シフタ遮蔽ドグボーンパ
ターニング。
【００９９】図６６及び図６７は、図６８のようなライ
ンパターン（ポジレジストを使用した場合）又はスペー
スパターン（ネガレジストを使用した場合）を二枚のマ
スクを用いて二度露光することによって、図６６のマス
クのみを用いたときにレジストが不所望に残留する（ポ
ジレジストを使用した場合）又は不所望に除去される
（ネガレジストを使用した場合）ことを防止するための
位相シフトマスクである。ここで、図６６は第１マスク
を図６７は第２マスクを示す。工程としては、上記第１
マスクを用いて第１の露光を行なった後、上記第２マス
クを用いてクロム遮蔽部１７４ｃ及び１７５ｃ間のシフ
タ１７４ｄの境界部を全て露光するように第２の露光を
行なう。これらの工程の後に、現像を行なうと、図６８
のようなパターンが得られる。
【０１００】（３２）中間位相シフタ遮蔽ドグボーンパ
ターニング。
【０１０１】図６９は上記図６６のマスクの問題点を１
枚のマスクで実行可能とするものであり、１回の露光で
図７０のようなパターンを露光することができる。同図
において、１７６ｑ及び１７６ｒは０．１５μｍ幅の緩
衝地帯を形成する中間位相シフタ部で、マスク基板面１
７６ｍの位相を０度としたとき１７６ｑは６０度、１７
６ｒは１２０度である。
【０１０２】（３３）種々の位相シフト技法の応用例。
【０１０３】図７１は以上の種々の位相シフトマスク技
法をネガレジストを用いたＤＲＡＭのＳｉゲートの図７
２に示すようなパターンの露光に適用したものである。
ここで用いられた主な技法は、近接パターン交互位相反
転、近接パターンシフトオンコーツ分離などである。こ
の場合は、二つの近接した長方形パターン１８４及び１
８５等を単位とする周期的パターンの中央部は交互位相
シフト法（レヴェンソン方式）で処理し、端部において
は、交互位相シフト法は適用できないのでシフタオンコ
ーツ法で処理している。
【０１０４】図７３は以上の種々の位相シフトマスク技
法をネガレジストを用いたＤＲＡＭのＳｉゲートの図７
４に示すようなパターンの露光に適用したものである。
ここで用いられた主な技法は、近接パターン交互位相反
転、近接パターンシフトオンコーツ分離などである。こ
の場合も図７１と同様に、１９２及び１９３等の長方形
パターンを単位とするマトリクス状の繰返しパターンを
基本的には単純な交互位相反転で処理し、上記マトリク
スの端部において近接パターンシフトオンコーツ分離の
技法を用いて端部処理を施している。
【０１０５】図７５は以上の種々の位相シフトマスク技
法をネガレジストを用いたＤＲＡＭのＷＬ（ワードライ
ン）の層の図７６に示すようなパターンの露光に適用し
たものである。ここで用いられた主な技法は、近接パタ
ーン交互位相反転、近接パターンシフトオンコーツ分離
などである。この場合、２１２等の疑似直線状パターン
を単位とする疑似繰返しパターンを基本的には単純な交
互位相反転で処理し、上記マトリクスの端部の分岐を有
する部分において近接パターンシフトオンコーツ分離の
技法を用いて端部処理を施している。
【０１０６】図７７は以上の種々の位相シフトマスク技
法をネガレジストを用いた図７８に示すようなＤＲＡＭ
の第１層Ａｌの入り組んだパターンの露光に適用したも
のである。ここで用いられた主な技法は、近接パターン
交互位相反転、近接パターンシフトオンコーツ分離、ク
ロム＆シフタ分離などである。ここにおいては、交互位
相シフト法が可能な部分に於いては、交互位相法を適用
し、位相反転不可能な部分でパターン同志が相互に近接
している部分においては、シフタオンコーツ法を適用
し、更に、位相反転不可能な部分でパターン同志が相互
に近接していない部分においては、クロム遮蔽膜によっ
て隣接するパターン同志の分離を行なっている。
【０１０７】図７９は以上の種々の位相シフトマスク技
法をネガレジストを用いた図８０に示すようなＤＲＡＭ
のビット線の層の入り組んだ交差のあるパターンの露光
に適用したものである。ここで用いられた主な技法は、
図５３の示すような近接パターン交互位相反転、近接パ
ターンシフトオンコーツ分離、クロム＆シフタ分離など
である。ここにおいては、両端のパターン２３１及び２
３２又は２３４及び２３５のような交互位相シフト法が
適用できない部分ではシフタオンコーツ法によってパタ
ーン間の分離を行ない、パターン２３３及び２３５間の
ように特に近接している部分（例えば、間隔＝０．２μ
ｍ）では図６９の縦に延びる部分のようなシフタ膜２３
３ｄの境界干渉を利用している。
【０１０８】図８１は細いシフタを複数個近接させて比
較的太いパターン２４１及び２４２を形成するシフタオ
ンコーツ塗りつぶし方式により図８２に示すようなＤＲ
ＡＭの第２層Ａｌ配線パターンのネガレジストによる露
光に適用したものである。
【０１０９】図８３はマスクパターン図７９の主な技法
を図８４のごとく簡略化して抽出したものである。
【０１１０】図８５は以上の種々の位相シフトマスク技
法をネガレジストを用いた図８６に示すようなＤＲＡＭ
の第１層Ａｌ配線層の入り組んだ交差のあるパターンの
露光に適用したものである。ここで用いられた主な技法
は、近接パターン交互位相反転、近接パターンシフトオ
ンコーツ分離、クロム＆シフタ分離などである。ここに
おいては、パターン同志が入り組んでいるため、自由に
位相反転を行なうことができないので、比較的近接して
いない部分は位相シフトを適用しないようにして自由度
を確保し、その他の近接してい入る部分においては、で
きるだけ位相交互反転法を適用し、それ以外の位相反転
できない部分に於いてシフタオンコーツ法を適用してい
る。
【０１１１】（３４）実施例を補足するための文献の引
用等 エッジ強調型位相シフト法の詳細及びそれらのマスク設
計手法については岡本の１９９０年５月３０日に公開さ
れた日本特開平２−１４０７４３号（特願昭６３−２９
５３５０号、１９８８年１１月２２日出願）に示されて
いるのでそれをもって本願の記載の一部とする。
【０１１２】更に、エッジ強調型位相シフト法、レベン
ソン型位相シフト法、及び補助シフタ型位相シフト法等
におけるマスクのパターンレイアウト、ネガ又はポジの
レジスト材料及び同レジストプロセス、露光用光源、及
びそれらのＤＲＡＭ又はＳＲＡＭ等の半導体集積回路装
置等への応用については岡本の日本特願平２−２４７１
００号（１９９０年９月１９日出願）に示されているの
でそれをもって本願の記載の一部とする。
【０１１３】なお、ｉ線ステッパ用ネガレジスト材料の
詳細については、内野（Ｕｃｈｉｎｏ）等の日本特願平
２−２９０９１７号（１９９０年１０月３０日出願）に
詳しく説明されているので、それをもって本願の記載の
一部とする。
【０１１４】更に、位相シフトマスクに関するデザイン
オートメイション技術に関しては、武隈（Ｔａｋｅｋｕ
ｍａ）等の日本特願平３−１１７３５５号（１９９１年
５月２２日出願）に示されているのでそれをもって本願
の記載の一部とする。
【０１１５】以上、本発明者によってなされた発明を実
地例を基に具体的に説明したが、本発明は、前記実地例
に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。すなわ
ち、本実施例はｉ線による露光を例にとり説明したが、
本発明はそれに限定されるものではなく、エキシマレー
ザ光源を用いた露光にも適用できることはいうまでもな
い。
【０１１６】更に、マスクパターンの位相については、
正位相パターン又はそれを位相反転した位相反転パター
ンのいずれか一つのみを示したが、その逆のパターンも
全く同様に可能であることはいうまでもない。
【０１１７】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られるものの効果を記載すれば以下
のとうりである。
【０１１８】すなわち、一定のモードのマスクパターン
領域の端部又は複数のモードのマスクパターン領域の境
界部に所定の補正パターンを設けた位相シフトマスクを
用いて縮小投影露光を行うことにより、補正パターンに
よって端部効果等が相殺されるので、多様で、かつ、微
細なパターンの露光を可能とすることができる。
【０１１９】以上、本願発明の背景となった技術分野す
なわちメモリＩＣについて説明したが、本発明はそれに
限定されることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形可能であることはいうまでもない。例えば、ロジ
ックＩＣ、マイクロコンピュータようＩＣ、及び通信用
ＩＣなどにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の露光に使用するステッパの正
断面図である。
【図２】 図２は本発明のレチクル又はマスクの正断面
図である。
【図３】 図３は本発明にしようするマスクの製造プロ
セスフロー図である。
【図４】 図４は本発明のＤＲＡＭを露光するためのマ
スクの平面図である。
【図５】 図５は本発明の一つの実施例のマスクの平面
パターン図である。
【図６】 図６は上記マスクに対応する被処理ウェハ上
の出来上がりパターンの平面図である。
【図７】 図７は本発明の一つの実施例のマスクの平面
パターン図である。
【図８】 図８は上記マスクに対応する被処理ウェハ上
の出来上がりパターンの平面図である。
【図９】 図９は本発明の一つの実施例のマスクの平面
パターン図である。
【図１０】 図１０は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図１１】 図１１は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図１２】 図１２は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図１３】 図１３は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図１４】 図１４は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図１５】 図１５は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図１６】 図１６は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図１７】 図１７は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図１８】 図１８は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図１９】 図１９は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図２０】 図２０は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図２１】 図２１は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図２２】 図２２は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図２３】 図２３は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図２４】 図２４は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図２５】 図２５は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図２６】 図２６は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図２７】 図２７は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図２８】 図２８は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図２９】 図２９は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図３０】 図３０は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図３１】 図３１は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図３２】 図３２は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図３３】 図３３は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図３４】 図３４は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図３５】 図３５は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図３６】 図３６は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図３７】 図３７は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図３８】 図３８は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図３９】 図３９は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図４０】 図４０は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図４１】 図４１は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図４２】 図４２は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図４３】 図４３は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図４４】 図４４は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図４５】 図４５は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図４６】 図４６は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図４７】 図４７は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図４８】 図４８は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図４９】 図４９は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図５０】 図５０は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図５１】 図５１は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図５２】 図５２は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図５３】 図５３は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図５４】 図５４は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図５５】 図５５は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図５６】 図５６は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図５７】 図５７は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図５８】 図５８は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図５９】 図５９は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図６０】 図６０は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図６１】 図６１は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図６２】 図６２は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図６３】 図６３はシフタオンコーツ法を用いたとき
のシフタの幅と出来上がりパターンの寸法との関係を示
すグラフである。
【図６４】 図６４は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図６５】 図６５は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図６６】 図６６は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図６７】 図６７は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図６８】 図６８は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図６９】 図６９は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図７０】 図７０は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図７１】 図７１は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図７２】 図７２は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図７３】 図７３は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図７４】 図７４は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図７５】 図７５は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図７６】 図７６は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図７７】 図７７は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図７８】 図７８は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図７９】 図７９は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図８０】 図８０は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図８１】 図８１は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図８２】 図８２は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図８３】 図８３は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図８４】 図８４は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図８５】 図８５は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図８６】 図８６は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図８７】 図８７は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図８８】 図８８は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【図８９】 図８９は本発明の一つの実施例のマスクの
平面パターン図である。
【図９０】 図９０は上記マスクに対応する被処理ウェ
ハ上の出来上がりパターンの平面図である。
【符号の説明】
１…ウェハ、２…高圧水銀ランプ、３…集光ミラー、４
…第１平面反射鏡、５…シャッタ、６…フライアイレン
ズ、７…アパーチャ、８…ショートカットフィルタ、９
…第２平面反射鏡、１０…マスクブラインド、１１…コ
ンデンサーレンズ、１２…マスク、１３…マスクホール
ダ、１４…縮小投影レンズ、１５…ウェハ吸着台、１６
…Ｚ軸移動台、１７…Ｘ軸移動台、１８…Ｙ軸移動台、
２１、２２、２３、２４…クロム遮蔽膜、２５、２６…
シフタ、２７…非シフト光透過部、３１…合成石英基板
作成工程、３２…クロム遮光膜堆積工程、３３…クロム
膜パターニング用レジスト塗布工程、３４…クロム膜パ
ターニング用電子線露光工程、３５…クロム膜パターニ
ング用レジスト現像工程、３６…クロム遮光膜エッチン
グ工程、３７…クロム膜パターニング用レジスト除去工
程、３８…遮光膜欠損修正工程、３９…遮光膜残り修正
工程、４０…クロムパターン洗浄工程、４２…位相シフ
ト膜堆積工程、４３…帯電防止膜堆積工程、４４…シフ
タパターニング用レジスト塗布工程、４５…シフタパタ
ーニング用電子線露光工程、４６…シフタパターニング
用レジスト現像工程、４７…位相シフタ膜エッチング工
程、４８…シフタパターニング用レジスト除去工程、４
９…シフタ欠損修正工程、５０…シフタ残り修正工程、
５１…完成マスク洗浄工程、６１、６２…位置合わせマ
ーク、６３…マスクブラインド用クロム遮光帯、６４…
スクライブライン、７１…単位チップ領域、７２…周辺
回路領域、７３、７４、７５、７６…メモリマット領
域、８１…単位チップ領域、８２…周辺回路領域、８
３、８４、８５、８６…メモリマット領域、１０１ａ…
非シフト実開口、１０１ｂ…ドット状シフト補助開口、
１０１ｃ…クロム遮蔽膜、１０１ｄ…位相反転用シフタ
膜。
フロントページの続き (72)発明者 白井 精一郎 東京都青梅市今井2326番地 株式会社 日立製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 森田 正行 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリ ング株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−71133（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141354（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−140743（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−206813（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体基板に、複数のラインパターンを転
    写するためのホトリソグラフィ工程を有する半導体装置
    の製造方法であって、前記ホトリソグラフィ工程で用い
    るマスク基板には、遮光部を介して互いに隣接し透過光
    の位相が互いに反転する前記複数のラインパターンに対
    応する線状の開口部群が形成され、転写されたパターン
    の寸法が同じくなるように前記開口部群の最端部に位置
    する第１の開口部は前記第１の開口部に隣接する前記開
    口部群の第２の開口部よりも幅広に形成されていること
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項２】複数の線状パターンが互いに遮光膜を介し
    て隣接し、前記互いに隣接する線状パターンは透過光の
    位相が互いに反転するように形成されたマスク基板に、
    光を照射して前記マスク基板上のパターンを半導体基板
    に露光して、前記半導体基板上にラインパターンを形成
    する工程を有する半導体装置の製造方法であって、半導
    体装置の回路を構成する前記複数の線状のパターン群の
    最外部に位置する第１の線状パターンの外側隣に、さら
    に遮光部を介して半導体装置の回路を構成しないダミー
    の線状パターンが形成されており、前記ダミーの線状パ
    ターンは、前記半導体基板に転写されることを特徴とす
    る半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項３】半導体基板にホトリソグラフィ工程を用い
    て、複数のコンタクトホールが隣接したパターンを形成
    する工程を有する半導体装置の製造方法であって、前記
    ホトリソグラフィ工程で用いるマスク基板には、前記複
    数のコンタクトホールに対応する複数の矩形状開口部か
    らなる開口部群が形成され、前記開口部群に含まれる互
    いに隣接して配置された前記開口部を透過した光は互い
    に位相が反転しており、前記マスク基板には更に、矩形
    状の前記開口部に隣接して他の開口部が配置されていな
    い各辺に隣接して、それぞれ補助開口部が形成され、そ
    れぞれの前記補助開口部を透過する光は前記補助開口部
    に隣接する前記開口部を透過する光の位相と反転してい
    ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 半導体基板にホトリソグラフィ工程を用い
    て、複数のコンタクトホールが第１の距離をおいて隣接
    した第１のコンタクトホールパターン及び複数のコンタ
    クトホールが第１の距離よりも大きな第２の距離をおい
    て隣接した第２のコンタクトホールパターンを形成する
    工程を有する半導体装置の製造方法であって、前記ホト
    リソグラフィ工程で用いるマスク基板は、前記第１のコ
    ンタクトホールに対応する複数の矩形状の第１の開口部
    からなる第１の開口部群および矩形状の前記第１の開口
    部に隣接して他の第１の開口部が配置されていない各辺
    に隣接して、それぞれ設けられた第１の補助開口部と、
    前記第２のコンタクトホールに対応する複数の矩形状の
    第２の開口部からなる第２の開口部群およびそれぞれの
    前記第２の開口部の各辺に隣接してそれぞれ第２の補助
    開口部とを有し、互いに隣接する前記第１の開口部を透
    過した光の位相は互いに反転しており、それぞれの前記
    第１の補助開口部を透過する光は前記第１の補助開口部
    に隣接する前記第１の開口部を透過する光の位相と反転
    しており、前記第２の開口部群を透過する光の位相はそ
    れぞれ同相であり、前記第２の補助開口部を透過する光
    の位相は前記第２の開口部を透過する光の位相と反転し
    ており、前記第２の開口部同士の間に配置される前記第
    ２の補助開口部は前記第２の開口部同士で共用している
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項５】 半導体基板にホトリソグラフィ工程を用い
    て、複数のコンタクトホールが第１の距離をおいて隣接
    した第１のコンタクトホールパターン、複数のコンタク
    トホールが第１の距離よりも大きな第２の距離をおいて
    隣接した第２のコンタクトホールパターン及び複数のコ
    ンタクトホールが孤立して点在する第３のコンタクトホ
    ールパターンを形成する工程を有する半導体装置の製造
    方法であって、前記ホトリソグラフィ工程で用いるマス
    ク基板は、前記第１のコンタクトホールに対応する複数
    の矩形状の第１の開口部からなる第１の開口部群および
    矩形状の前記第１の開口部に隣接して他の第１の開口部
    が配置されていない各辺に隣接して、それぞれ設けられ
    た第１の補助開口部と、前記第２のコンタクトホールに
    対応する複数の矩形状の第２の開口部からなる第２の開
    口部群およびそれぞれの前記第２の開口部の各辺に隣接
    してそれぞれ第２の補助開口部と、前記第３のコンタク
    トホールに対応する複数の矩形状の第３の開口部からな
    る第３の開口部群およびそれぞれの前記第３の開口部の
    各辺に隣接してそれぞれ第３の補助開口部とを有し、互
    いに隣接する前記第１の開口部を透過した光の位相は互
    いに反転しており、それぞれの前記第１の補助開口部を
    透過する光は前記第１の補助開口部に隣接する前記第１
    の開口部を透過する光の位相と反転しており、前記第２
    の開口部群を透過する光の位相はそれぞれ同相であり、
    前記第２の補助開口部を透過する光の位相は前記第２の
    開口部を透過する光の位相と反転しており、前記第２の
    開口部同士の間に配置される前記第２の補助開口部は前
    記第２の開口部同士で共用しており、前記第３の開口部
    群を透過する光の位相はそれぞれ同相であり、前記第３
    の補助開口部を透過する光の位相は前記第３の開口部を
    透過する光の位相と反転していることを特徴とする半導
    体装置の製造方法。
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