JP3212643B2 - Phase difference mask - Google Patents
Phase difference maskInfo
- Publication number
- JP3212643B2 JP3212643B2 JP25238491A JP25238491A JP3212643B2 JP 3212643 B2 JP3212643 B2 JP 3212643B2 JP 25238491 A JP25238491 A JP 25238491A JP 25238491 A JP25238491 A JP 25238491A JP 3212643 B2 JP3212643 B2 JP 3212643B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- light
- isolated pattern
- phase shifter
- phase difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- 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】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、光露光を利用してウ
エハに微細パターンを形成するための、位相差露光法お
よびこれに用いる位相差マスクに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase difference exposure method for forming a fine pattern on a wafer using light exposure and a phase difference mask used for the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、半導体集積回路を製造するため、
基板上に設けた被パターニング層上に感光性塗布膜とし
てレジスト層を設け、このレジスト層に対してホトマス
クパターンを用いて縮小光学投影露光法により、レジス
ト層を露光し、この露光されたレジスト層を現像するこ
とによってレジストパターンを形成し、然る後、このレ
ジストパターンを用いて、被パターニング層をパターニ
ングしている。例えば、半導体集積回路の基板上に積層
させた各層の配線パターンを接続するために行なうパタ
ーニングのために用いるホトマスクを例に挙げて説明す
る。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to manufacture a semiconductor integrated circuit,
A resist layer is provided as a photosensitive coating film on the layer to be patterned provided on the substrate, and the resist layer is exposed to the resist layer by a reduced optical projection exposure method using a photomask pattern. Is developed to form a resist pattern, and thereafter, the layer to be patterned is patterned using the resist pattern. For example, a photomask used for patterning performed to connect wiring patterns of respective layers stacked on a substrate of a semiconductor integrated circuit will be described as an example.
【0003】図2の(A)は、従来のホトマスクの一例
を示し、配線層間の絶縁膜に開孔パターンを形成するた
めの、ネガ型レジスト用のホトマスク30である。この
従来のホトマスク30は、透明なマスク基板10上に選
択的に遮光パターン12a,12bを設けてある。それ
ぞれを設置する位置は、パターニングしようとする絶縁
膜の開孔パターンの位置に対応させてある。FIG. 2A shows an example of a conventional photomask, which is a photomask 30 for a negative resist for forming an opening pattern in an insulating film between wiring layers. In this conventional photomask 30, light-shielding patterns 12a and 12b are selectively provided on a transparent mask substrate 10. The positions at which they are provided correspond to the positions of the opening patterns of the insulating film to be patterned.
【0004】図2の(B)は、このマスク30を用いて
いレジスト層に開孔を設けた状態を示す概略的断面図で
ある。この図において、基板20上に絶縁層26を設け
た状態にあるウエハの上側に、レジスト層28を設けて
ある。そして、上述したマスク30のパターンを縮小露
光装置を用いてレジスト層28に転写し、続いて、レジ
スト層28の現像を行なって、レジスト層28に開孔3
2を形成する(図2の(B)に示す。)。次に、このパ
ターニングされたレジスト層を用いて下層の絶縁層26
を適当なエッチング法を用いてパターニングすれば良
い。FIG. 2B is a schematic sectional view showing a state in which an opening is formed in the resist layer using the mask 30. In this figure, a resist layer 28 is provided on the upper side of the wafer in a state where the insulating layer 26 is provided on the substrate 20. Then, the above-described pattern of the mask 30 is transferred to the resist layer 28 using a reduction exposure apparatus, and subsequently, the resist layer 28 is developed to form an opening 3 in the resist layer 28.
2 (shown in FIG. 2B). Next, the lower insulating layer 26 is formed using the patterned resist layer.
May be patterned using an appropriate etching method.
【0005】しかし、この従来のマスクであると、集積
回路の高集積化にともなって遮光パターン12a,12
bの幅が微細となると、レジスト層の位置での、露光の
ための光のコントラストが低下してしまうため、解像度
が低下する。そのため、レジスト層自体のパターニング
精度も悪くなってしまう。However, with this conventional mask, the light-shielding patterns 12a, 12a
When the width of b is fine, the contrast of light for exposure at the position of the resist layer is reduced, so that the resolution is reduced. Therefore, the patterning accuracy of the resist layer itself also deteriorates.
【0006】そこで、従来、マスク基板10に選択的に
設けた遮光パターン12a,12bが幅の狭い微細パタ
ーンとなっても、レジスト層の位置で高いコントラスト
が得られうような、図2の(C)に断面図で示すような
構造のマスク34が開発された。このマスク34では、
遮光パターン(以下、遮光部とも称する。)12a,1
2bの周辺にマスク基板10を透過した光の位相を18
0度すなわちπラジアンだけ位相を変える(すなわち位
相シフトさせる)位相シフタ13a,13bをそれぞれ
設けている。この位相シフタは、当然ながら、透明な適
当な材料で膜として設けてある。このマスク34を用い
ると、ある程度まで微細な線幅のライン状のレジストパ
ターンや、微細なコンタクトホール等の形成のためのレ
ジストパターンを形成出来る。このマスク34を位相差
ホトマスクまたは位相差マスクと称する。Therefore, even if the light shielding patterns 12a and 12b selectively provided on the mask substrate 10 are fine patterns having a small width, a high contrast can be obtained at the position of the resist layer in FIG. A mask 34 having a structure as shown in a sectional view in FIG. In this mask 34,
Light-shielding patterns (hereinafter also referred to as light-shielding portions) 12a, 1
The phase of the light transmitted through the mask substrate 10 around 18b is 18
Phase shifters 13a and 13b that change the phase by 0 degrees, that is, π radians (that is, shift the phase) are provided. This phase shifter is, of course, provided as a film of a suitable transparent material. By using the mask 34, a linear resist pattern having a fine line width to a certain extent or a resist pattern for forming fine contact holes can be formed. This mask 34 is called a phase difference photomask or a phase difference mask.
【0007】このいずれの従来マスクも、ウエハ面が平
坦面である場合には、レジスト層の表面も平坦面とする
ことができるので、ウエハ全面にわたり同一のマスクを
用いた同時露光によって、レジスト層を実質的に設計通
りにパターニングすることが可能である。In any of the conventional masks, when the wafer surface is a flat surface, the surface of the resist layer can be made a flat surface. Therefore, the resist layer can be formed by simultaneous exposure using the same mask over the entire surface of the wafer. Can be patterned substantially as designed.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエハ
面が段差を有する凹凸面であると、実際にパターニング
しようとする被パターニング層、例えば、絶縁層とか、
配線パターン用の金属層とか等の各層も凹凸面を有して
いるので、同一のマスクを用いた同時露光によって、同
一の解像度等で全てのパターンを形成することが困難と
なる。However, if the surface of the wafer is uneven, the layer to be patterned, for example, an insulating layer,
Since each layer such as a wiring pattern metal layer also has an uneven surface, it is difficult to form all patterns with the same resolution or the like by simultaneous exposure using the same mask.
【0009】この点につき図3および図4の(A)〜
(B)を参照して説明する。図2の(A)および(C)
の遮光パターン12aを注目して考える。これらの遮光
部12aの、マスク基板に直交する中心線をOで示すと
する。そして、これらのマスク30または34を用いて
い図3のに示すような段差部を有するウエハ40にパタ
ーニングする例を説明する。Regarding this point, FIGS.
This will be described with reference to FIG. (A) and (C) of FIG.
The light-shielding pattern 12a of FIG. The center line of these light-shielding portions 12a orthogonal to the mask substrate is indicated by O. An example of patterning a wafer 40 having a stepped portion as shown in FIG. 3 using these masks 30 or 34 will be described.
【0010】このウエハ40は、半導体基板20に選択
酸化膜(ローコス(LOCOS)酸化膜)21と、パタ
ーニング済みの第1層目の配線パターン22と、中間絶
縁層24と、その上側に設けられている金属層26とを
具えている。この金属層は位相差マスク30または34
を用いてパターニング使用とする層である。そのため、
この金属層26上にレジスト層28を設けて、位相差マ
スク30または34を用いて、このレジスト層28のパ
ターニングを行なう。The wafer 40 is provided on a semiconductor substrate 20 with a selective oxide film (LOCOS oxide film) 21, a patterned first wiring pattern 22, an intermediate insulating layer 24, and an upper side thereof. Metal layer 26. This metal layer is used as the retardation mask 30 or 34
Is a layer to be used for patterning. for that reason,
A resist layer is provided on the metal layer, and the resist layer is patterned using the phase difference mask 30 or.
【0011】ところが、このウエハ上のレジストパター
ン28には段差があるため、上述した従来のマスクで
は、段差の上側のレジスト面領域か、下側のレジスト面
領域にしか、縮小光学系を用いて、マスク全面のパター
ンを解像度良く結像させることが出来ない。また、これ
に追加して、縮小光学系に使用されているレンズは収差
を生じるため、この光学系が形成する最良結像面は図3
に破線Cで示すように湾曲面となる。なお、図3では、
レジスト層28の段差部の上側のレジスト表面28aよ
りやや下側の近傍に、図2の(A)および(C)に示し
た遮光部12aの中心OをA−A線に一致させて、結像
させている状態にあるとする。この場合、A−A線上に
おける最良結像面Cと段差部の上側の金属層26の表面
26aとの間の距離はD1であるが、B−B線上におけ
る、段差部の下側の金属層26の表面26bと最良結像
面Cとの間の距離はD2となる。そして、段差の高さを
d1とし、およびA−A線上の最良結像面およびB−B
線上の最良結像面C間の距離をd2とすると、D2=D
1+d1+d2となる。However, since the resist pattern 28 on the wafer has a step, in the above-mentioned conventional mask, the reduction optical system is used only in the resist surface area above or below the step. However, it is not possible to form a pattern on the entire surface of the mask with high resolution. In addition to this, since the lens used in the reduction optical system causes aberration, the best image forming surface formed by this optical system is shown in FIG.
As shown by a broken line C in FIG. In FIG. 3,
The center O of the light-shielding portion 12a shown in FIGS. 2A and 2C is aligned with the line AA near the resist surface 28a slightly above the step portion of the resist layer 28 and shown in FIGS. It is assumed that an image is being formed. In this case, the distance between the best imaging plane C on the line AA and the surface 26a of the metal layer 26 above the step is D1, but the distance between the best image plane C and the metal layer below the step on the line BB is D1. The distance between the surface 26b of 26 and the best imaging plane C is D2. The height of the step is d1, and the best image plane on the line AA and BB
Assuming that the distance between the best imaging planes C on the line is d2, D2 = D
1 + d1 + d2.
【0012】このような結像状態のとき、A−A線、従
って遮光部の中心Oを中心として左右に広がった領域で
の光強度分布は、図4の(A)に実線I1に示すよう
に、この中心Oで最小値hとなり、中心から離れるに従
って、急激に増大する。このため、コントラストも、図
4の(B)に実線E1で示すように、中心Oからの距離
が短くても、比較的大きな値となる。一方、B−B線上
での光強度分布は、これをA−A線を中心とした光強度
分布に重ねて見ると、破線曲線I2に示すように、その
最小光強度はj(j>h)であり、また、それに対応す
るコントラストは、図4の(B)に破線E2で示すよう
に、中心から離れるに従って、緩やかに大きくなる。従
来から知られているレジストは、コントラストが0.6
程度以上であれば、充分に感光するといわれている。従
って、この図4に示すように、パターンのコントラスト
は、パターン寸法の大きさが小さくなるにつれて低下し
ていくためベストフォーカス位置では解像限界となるパ
ターン寸法であるkμmまでの微細パターンを形成する
ことが可能である(E1)。しかし、B−B線上のD2
だけディファオーカスした場合似は、同一パターン寸法
に対するコントラストが低下するために解像度限界のパ
ターンはnμm(n>k)のパターン寸法までに解像力
の低下が引き起こされる。In such an image forming state, the light intensity distribution in the AA line, that is, the light intensity distribution in the region extending right and left around the center O of the light shielding portion is shown by a solid line I1 in FIG. In addition, the minimum value h is obtained at the center O, and increases rapidly as the distance from the center increases. Therefore, as shown by the solid line E1 in FIG. 4B, the contrast also takes a relatively large value even if the distance from the center O is short. On the other hand, when the light intensity distribution on the BB line is superimposed on the light intensity distribution centered on the AA line, the minimum light intensity is j (j> h) as shown by the broken line curve I2. ), And the corresponding contrast gradually increases as the distance from the center increases, as indicated by a broken line E2 in FIG. Conventionally known resists have a contrast of 0.6
It is said that if the level is higher than that, the photosensitivity is sufficient. Accordingly, as shown in FIG. 4, the contrast of the pattern decreases as the size of the pattern becomes smaller, so that a fine pattern having a pattern size of up to k μm which is the resolution limit at the best focus position is formed. It is possible (E1). However, D2 on line BB
In the case of only defocusing, since the contrast with respect to the same pattern size is reduced, the resolution of a resolution-limited pattern is reduced to a pattern size of n μm (n> k).
【0013】この事実から、段差部がある場合に、段差
部の上部にマスクの焦点を合わせて、レジストを露光し
た場合には、段差部の上部ではkの線幅まで解像出来る
が、段差部の下部ではコントラストの低下に起因してn
(>k)の線幅でしか解像出来ないことがわかる。From this fact, when the resist is exposed by focusing the mask on the upper part of the step when there is a step, the resolution up to the line width of k can be resolved at the upper part of the step. In the lower part of the section, n
It can be seen that resolution can be achieved only with a line width of (> k).
【0014】このように、同一マスクを用いて、段差の
あるウエハに対してパターンを形成使用とする場合、段
差部の下面または上面のいずれか一方に焦点を合わせて
マスクパターンを結像させると、コントラストの高い微
細幅の領域が充分に解像されて、奇麗なパターニングが
可能である。しかし、焦点からずれた他方の面では、そ
のコントラストが低下するため、微細幅のパターンは形
成できない。As described above, when a pattern is formed and used on a wafer having a step using the same mask, an image of the mask pattern is formed by focusing on either the lower surface or the upper surface of the step. In addition, a fine-width region having a high contrast is sufficiently resolved, and a beautiful patterning is possible. However, on the other surface out of focus, the contrast is reduced, so that a pattern with a fine width cannot be formed.
【0015】この発明の目的は、ウエハ表面に段差があ
る場合でも、また、縮小光学系のレンズ系に起因して最
良結像面が湾曲している場合でも、同一マスクパターン
を用いて、ウエハ全面に、解像度良く、高精度にパター
ンを形成出来るように構成した、位相差露光法およびこ
れに用いる位相差マスクを提供することにある。An object of the present invention is to use the same mask pattern even when there is a step on the wafer surface or when the best image forming surface is curved due to the lens system of the reduction optical system. An object of the present invention is to provide a phase difference exposure method and a phase difference mask used for the same, which are formed so that a pattern can be formed on the entire surface with high resolution and high precision.
【0016】[0016]
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】この発明の位相差マスク
によれば、マスク基板と、このマスク基板に設けられた
孤立パターンとを具え、これら孤立パターンに位相シフ
タをそれぞれ設けてこのマスク基板からの直接透過光の
位相に対して位相差を与え、この位相差が与えられた位
相シフト光を用いて段差を有する感光層にこの孤立パタ
ーンを位相差露光するための位相差マスクにおいて、前
記孤立パターンを、当該孤立パターンを透過した光が当
該孤立パターンに隣り合って設けられている隣接孤立パ
ターンを透過した光と互いに干渉しない距離だけ、該隣
接孤立パターンから離間させて設け、この孤立パターン
を (a)遮光パターンと、 (b)位相シフタと、 (c)この位相シフタからの位相シフト光とは位相が1
80°(πラジアン)以外の量だけ異なる位相差を与え
るサブ位相シフタとをもって構成し前記孤立パターンの
位相シフタを、前記位相差が(90°±10°)の範囲
内の適当な値とした第1位相シフタと前記位相差が(2
70°±10°)の範囲内の適当な値とした第2位相シ
フタとに分離して設け、該第1位相シフタを前記遮光パ
ターンに接してその外周囲に設け、前記孤立パターンの
サブ位相シフタの前記位相差を(0°±10°)または
(360°±10°)の範囲内の適当な値として前記第
1位相シフタに接してその外周囲に設け、前記第2位相
シフタを前記サブ位相シフタに接してその外周囲に設け
たことを特徴とする。この場合、第1の位相シフタの位
相差を(270°±10°)の範囲内の適当な値としお
よび第2位相シフタの位相差を(90°±10°)の範
囲内の適当な値としても良い。According to the phase difference mask of the present invention, a mask substrate and an isolated pattern provided on the mask substrate are provided, and a phase shifter is provided on each of the isolated patterns, and the phase shifter is provided from the mask substrate. A phase difference with respect to the phase of the directly transmitted light, and a phase difference mask for subjecting the isolated pattern to phase difference exposure on a photosensitive layer having a step using the phase shift light provided with the phase difference. The pattern is provided so as to be separated from the adjacent isolated pattern by a distance such that light transmitted through the isolated pattern does not interfere with light transmitted through the adjacent isolated pattern provided adjacent to the isolated pattern. (A) a light shielding pattern, (b) a phase shifter, and (c) a phase shift light from the phase shifter has a phase of 1.
And a sub phase shifter that provides a phase difference different by an amount other than 80 ° (π radian). The phase shifter of the isolated pattern is set to an appropriate value within the range of (90 ° ± 10 °). The first phase shifter and the phase difference are (2
70 ° ± 10 °) and a second phase shifter having an appropriate value within the range of 70 ° ± 10 °. The phase difference of the shifter is provided as an appropriate value within a range of (0 ° ± 10 °) or (360 ° ± 10 °) in contact with and surrounding the first phase shifter, and the second phase shifter is provided with the second phase shifter. It is characterized in that it is provided in contact with and around the sub phase shifter. In this case, the phase difference of the first phase shifter is set to an appropriate value in the range of (270 ° ± 10 °), and the phase difference of the second phase shifter is set to an appropriate value in the range of (90 ° ± 10 °). It is good.
【0018】[0018]
【0019】[0019]
【作用】上述した、この発明の構成によれば、ホトマス
クは、ホトマスク基板に孤立パターンを2個以上具えて
いる。この場合、隣接する孤立パターンは、この孤立パ
ターンを感光層に位相差露光するための光は、隣接する
孤立パターン間では干渉を起こさない程度の距離をもっ
て、互いに離れて設けてある。According to the construction of the present invention described above, the photomask has two or more isolated patterns on the photomask substrate. In this case, adjacent isolated patterns are separated from each other by a distance that does not cause interference between the adjacent isolated patterns so that the light for exposing the photosensitive layer to the phase difference of the isolated patterns is provided.
【0020】そして、この発明の構成では、孤立パター
ンの結像を、この孤立パターンに設けた位相シフタを透
過したシフト光のみの干渉効果を利用して、或いは、こ
れらシフト光とこの孤立パターンの周辺のマスク基板か
らの直接透過光との干渉効果を利用して、得る。In the structure of the present invention, the image of the isolated pattern is formed by utilizing the interference effect of only the shift light transmitted through the phase shifter provided in the isolated pattern, or by combining the shift light with the isolated pattern. It is obtained by utilizing the effect of interference with the directly transmitted light from the surrounding mask substrate.
【0021】従って、例えば、位相差が180°(πラ
ジアン)の倍数(この明細書中では0(零)倍も含
む。)のシフト光の干渉できる最良結像面を、位相差が
180°(πラジアン)以外の光を干渉させることによ
って、結像のコントラストを従来よりも大とし、しか
も、最良結像位置を、縮小光学系側へ近づく、マイナス
方向にずらしたり、或いは、その逆の、縮小光学系から
遠くなる、プラス方向へとずらすことが出来る。通常、
予め段差の位置、高さおよび光学系の収差の量等の条件
はわかっている。そのため、段差のあるウエハをパター
ニングする場合であっ手も、これらの条件を考慮してホ
トマスクパターンを形成しておけば、一枚のホトマスク
を用いた同時露光によって、同一ウエハの段差の上側お
よび下側の所望領域に設けた感光層例えばレジスト層
に、微細なホトマスクパターンを転写して、微細なレジ
ストパターンを形成出来る。Therefore, for example, the best imaging plane which can interfere with a shift light having a phase difference of a multiple of 180 ° (π radian) (including 0 (zero) times in this specification) is referred to as a phase difference of 180 °. By interfering light other than (π radians), the contrast of the image is made larger than before, and the best image forming position is moved closer to the reduction optical system side, shifted in the negative direction, or vice versa. , Far from the reduction optical system, and can be shifted in the plus direction. Normal,
Conditions such as the position and height of the step and the amount of aberration of the optical system are known in advance. Therefore, even when patterning a stepped wafer, if a photomask pattern is formed in consideration of these conditions, the upper and lower steps of the same wafer can be simultaneously exposed by using a single photomask. A fine photomask pattern can be transferred to a photosensitive layer provided in a desired region on the side, for example, a resist layer, thereby forming a fine resist pattern.
【0022】[0022]
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
つき説明する。なお、図は、この発明が理解出来る程度
に、各構成要素の形状、大きさおよび配置関係を概略的
に示してある。なお、以下の説明では、この発明の位相
差マスクの構造と、これを用いた位相差露光法とを合わ
せて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The figures schematically show the shapes, sizes, and arrangements of the components so that the present invention can be understood. In the following description, the structure of the phase difference mask of the present invention and the phase difference exposure method using the same will be described together.
【0023】最初に、この発明の実施例の説明に先た
ち、この発明の基本的な考え方を説明する。位相差マス
クのホトマスクパターンとして、ウエハにコンタクトホ
ールとか、ラインとかをパターニングする場合に用いる
孤立パターンを例に挙げて説明する。ウエハにパターン
を形成するため、縮小光学系を用いてこのホトマスクパ
ターンの投影像をウエハ上に設けた感光層に露光する。
素子の高集積化を図るためには、この投影像の線幅を出
来るだけ微細幅となるようにすることが要求されてい
る。そのため、位相差マスクを用いて、レジスト層に投
影した場合、この孤立パターンの中心部に対応する、形
成しようとコンタクトホールとラインとかの中心部で、
投影像の最小光強度を得るように、この孤立パターンを
形成する。First, before describing the embodiments of the present invention, the basic concept of the present invention will be described. As a photomask pattern of a phase difference mask, an isolated pattern used for patterning a contact hole or a line on a wafer will be described as an example. In order to form a pattern on the wafer, a projected image of the photomask pattern is exposed on a photosensitive layer provided on the wafer using a reduction optical system.
In order to achieve high integration of elements, it is required that the line width of the projected image be as small as possible. Therefore, when projected on the resist layer using a phase difference mask, the center of the contact hole and the line to be formed, corresponding to the center of this isolated pattern,
This isolated pattern is formed so as to obtain the minimum light intensity of the projected image.
【0024】このような最小光強度のパターンを形成す
る、位相差マスクの遮光パターンとして機能する構成例
を図5の(A)〜(C)に示す。これらの遮光パターン
として、例えば、透明なマスク基板50にそれぞれ設け
た例えばクロム(Cr)等の光を透過させない材料の層
すなわち不透過層52(図5の(A))、マスク基板5
0からの直接透過光に対する相対位相がπの倍数の関係
となる位相差を与える位相シフタ54(図5の
(B))、それぞれ異なる位相差(例えば、90°およ
び270°)を与える、2種類の位相シフタ56および
58とが互いに接する境界に形成される位相シフタエッ
ジ56(図の5の(C))およびその他のもの(図に示
していない。)がある。FIGS. 5A to 5C show an example of a structure which functions as a light-shielding pattern of a phase difference mask for forming such a pattern having the minimum light intensity. As these light-shielding patterns, for example, a layer of a material that does not transmit light, such as chromium (Cr), for example, provided on a transparent mask substrate 50, that is, an opaque layer 52 (FIG. 5A), a mask substrate 5
A phase shifter 54 (FIG. 5B) that provides a phase difference whose relative phase with respect to the directly transmitted light from 0 is a multiple of π, and provides different phase differences (for example, 90 ° and 270 °). There are a phase shifter edge 56 (FIG. 5 (C)) formed at the boundary where the types of phase shifters 56 and 58 are in contact with each other, and others (not shown).
【0025】次に、孤立パターンは、上述したような最
小光強度部を作りだす上述した所要のいずれかの遮光パ
ターンに隣接させて、πの倍数(零倍を含む)以外の位
相差を与える、すなわち、中間位相を与える位相シフタ
60を配置する。その構成例を図6の(A)、(B)お
よび(C)にそれぞれ示す。この中間位相を与える位相
シフタ60をサブ位相シフタまたは中間位相シフタと称
する。Next, the isolated pattern gives a phase difference other than a multiple of π (including zero), adjacent to any of the above-mentioned required light-shielding patterns for producing the above-mentioned minimum light intensity portion. That is, the phase shifter 60 that gives an intermediate phase is arranged. Examples of the configuration are shown in FIGS. 6A, 6B and 6C, respectively. The phase shifter 60 that provides the intermediate phase is called a sub phase shifter or an intermediate phase shifter.
【0026】このように構成することにより、これら中
央の最小光強度部となるパターンの光と中間位相シフタ
からの光およびまたはパターン周辺部の光とが干渉し合
う。この光の干渉の例を図7の(A)、(B)および
(C)につきそれぞれ簡単に説明する。なお、以下、こ
の明細書の説明では、180°(πラジアン)を、単
に、πと称することもある。With this configuration, the light of the pattern which becomes the central minimum light intensity portion, the light from the intermediate phase shifter and / or the light at the periphery of the pattern interfere with each other. Examples of the light interference will be briefly described with reference to FIGS. 7A, 7B, and 7C. Hereinafter, in the description of this specification, 180 ° (π radian) may be simply referred to as π.
【0027】また、2つの位相シフト光間での相対位相
差がπの倍数である場合には、これらの位相シフト光が
透過した孤立パターンの構成要素は位相シフタであり、
相対位相差がπの倍数以外の量の関係にある場合には、
一方の構成要素が位相シフタであって、他方の構成要素
がサブ位相シフタとなっている。When the relative phase difference between the two phase-shifted lights is a multiple of π, the component of the isolated pattern through which these phase-shifted lights pass is a phase shifter.
When the relative phase difference has a relationship other than a multiple of π,
One component is a phase shifter, and the other component is a sub-phase shifter.
【0028】図7の(A)は、従来構造の位相差マスク
であり、孤立パターンはマスク基板70にCr層(遮光
パターン)72とその外周囲に設けたサブ位相シフタ7
4とを具えている。この従来例では、孤立パターンの周
辺光である透過光Aと中間位相光(サブシフト光共称す
る。)Bとが干渉する。図7の(B)および(C)は、
この発明の位相差マスクの構造例である。図7の(B)
の例では、孤立パターンを透過した光のみを用いて干渉
させる例であり、位相シフタ76および78からのそれ
ぞれの位相シフト光A1およびA2とサブ位相シフト光
74からのサブシフト光Bとを干渉させる。この位相シ
フタ光A1およびA2の位相差はπ/2および3π/2
であり、サブシフト光Bの位相差は0°である。従っ
て、A1とA2の光の相対位相差は180°でπの倍数
となっている。しかし、A1とA2の光と、Bの光との
相対位相差は90°でありπの倍数以外の値となってい
る。また、図7の(C)の例では、孤立パターンの透過
光と直接透過光との干渉させる例であり、例えば、位相
シフタ78の幅が1μm以下であって、孤立パターンの
中心から位相シフタ78の外側端縁までの距離が短くな
って、直接透過光Aと他の透過光A1、A2およびBと
が干渉する例である。この場合、光AとBとの相対位相
差および光A1とA2との相対位相差は、ともに、18
0°であってπの倍数である。また、光AとA1および
A2のそれぞれとの相対位相差および光BとA1および
A2のそれぞれとの相対位相差は90°であるので、そ
れぞれπの倍数以外の値となっている。FIG. 7A shows a phase difference mask having a conventional structure. An isolated pattern is a Cr layer (light shielding pattern) 72 on a mask substrate 70 and a sub phase shifter 7 provided around the Cr layer 72.
4 and so on. In this conventional example, the transmitted light A, which is the peripheral light of the isolated pattern, and the intermediate phase light (also referred to as sub-shift light) B interfere with each other. (B) and (C) of FIG.
1 is a structural example of a phase difference mask of the present invention. FIG. 7B
Is an example in which interference is caused by using only the light transmitted through the isolated pattern, and the phase shift lights A1 and A2 from the phase shifters 76 and 78 and the sub shift light B from the sub phase shift light 74 interfere. . The phase difference between the phase shifter lights A1 and A2 is π / 2 and 3π / 2.
And the phase difference of the sub-shift light B is 0 °. Therefore, the relative phase difference between the light beams A1 and A2 is a multiple of π at 180 °. However, the relative phase difference between the light of A1 and A2 and the light of B is 90 °, which is a value other than a multiple of π. FIG. 7C shows an example in which the transmitted light of the isolated pattern and the directly transmitted light interfere with each other. For example, the width of the phase shifter 78 is 1 μm or less, and the phase shifter is shifted from the center of the isolated pattern. This is an example in which the distance to the outer edge of 78 is short, and the directly transmitted light A interferes with the other transmitted lights A1, A2, and B. In this case, the relative phase difference between light A and light B and the relative phase difference between light A1 and light A2 are both 18
0 °, which is a multiple of π. In addition, since the relative phase difference between the light A and each of A1 and A2 and the relative phase difference between the light B and each of A1 and A2 are 90 °, they are values other than multiples of π.
【0029】このように、図7の(B)および(C)の
構成例からも理解出来るように、例えば、−π/2およ
びπ/2の位相シフト光の干渉に対して、さらに、これ
ら位相シフト光との相対位相差がπ以外の光、例えばマ
スク基板からの直接透過光(位相差0°)を干渉させ
る、3つの位相の光の干渉を用いた位相差露光を行なえ
る。As can be understood from the configuration examples shown in FIGS. 7B and 7C, for example, the interference of -π / 2 and π / 2 phase-shifted light is further reduced. Phase difference exposure using interference of light of three phases that causes light having a relative phase difference with the phase shift light other than π, for example, light directly transmitted from the mask substrate (phase difference of 0 °) to be performed.
【0030】また、例えば、マスク基板からの直接透過
光(位相差0°)もしくはπの位相シフト光に、これら
の各光との相対位相差が−2/πまたは2/πの位相シ
フト光を干渉させる、2つの位相の光の干渉を用いた位
相差露光を行なえる。Further, for example, a phase shift light having a relative phase difference of -2 / π or 2 / π with respect to a directly transmitted light (phase difference of 0 °) or a phase shift light of π from the mask substrate. And phase difference exposure using interference of light of two phases.
【0031】そして、このような3つまたは2つの異な
る位相を有している光の干渉効果を利用することによっ
て、所定のコンタクトホールやライン等の形成のための
パターンの最良結像面を、通常の露光法の最良結像面と
異なる面に結像させることが出来る。By utilizing the interference effect of light having three or two different phases, the best image forming plane of a pattern for forming a predetermined contact hole or line can be obtained. An image can be formed on a surface different from the best image forming surface of a normal exposure method.
【0032】以下、この発明の具体的実施例につき順次
説明するが、ここで説明する実施例では、感光層として
ネガ型レジストを用いてパターニングプロセスを例に挙
げて説明する。しかし、この発明は、ポジ型レジストに
も適用出来ることに留意されたい。また、各図におい
て、それぞれ同様な機能を果たす構成要素については、
形状とか大きさ等が変わっても同一の符号を付して説明
する。また、以下の説明で、マスク基板からの直接透過
光をL1で表す。また、孤立パターンを透過した光であ
ってこの直接透過光に対して位相差が90°±10°の
位相シフト光をL2で表す。また、孤立パターンを透過
した光であってこの直接透過光に対して位相差が180
°±10°の位相シフト光をL3で表す。また、孤立パ
ターンを透過した光であってこの直接透過光に対して位
相差が270°±10°の位相シフト光をL4で表す。
また、孤立パターンを透過した光であってこの直接透過
光に対して位相差が0°(または360°)±10°の
位相シフト光をL5で表す。また、この明細書中におい
て、この発明の位相差マスクに設けた孤立パターンの最
良結像面が、通常の最良結像面の位置と比較して、縮小
光学系よりも離れた位置に形成される場合には、この孤
立パターンは、プラス型マスクパターンと称する。これ
とは反対に、孤立パターンの最良結像面が、通常の最良
結像面の位置と比較して、縮小光学系に近づいた位置に
形成される場合には、この孤立パターンは、マイナス型
マスクパターンと称する。 [実施例 1] 図1の(A)および(B)は、この発明の位相差マスク
の構造の実施例を示す孤立パターン側から見た平面図お
よびそのI−I線に沿ってとって示した断面図である。
この実施例では、透明なマスク基板100に、2つのコ
ンタクトホールを形成するための孤立パターン110
を、互いにそれぞれの孤立パターン110を透過した光
が干渉し合わない程度に離して、形成してある。各孤立
パターンを遮光パターンすなわち光を透過させない材料
の層(不透過層)102、その外周囲に接して設けた第
1位相シフタ104、その外周囲に接して設けたサブ位
相シフタ106およびさらにその外周囲に接して設けた
第2位相シフタ108で構成してある。この遮光パター
ン(遮光膜または遮光部とも称する。)102は、例え
ば、1000A°(A°はオングストロームを意味す
る。)の膜厚のクロム(Cr)層で、0.75μm平方
の正方形に形成する。この遮光パターンは、形成しよう
とするコンタクトホールの中心に対応する感光層の部分
での光強度を最小にする働きをする。この遮光パターン
102の光強度をさらに効果的に下げる目的のために、
上述した第1位相シフタ104、サブ位相シフタ106
および第2位相シフタ108を設けてある。この第1位
相シフタ104をマスク基板100からの直接透過光
(位相差は0°±10°に相当する。)L1に対して9
0°±10°の位相差を与えるシフタとする。サブ位相
シフタ106は、第1位相シフタ104からの透過光と
の相対位相差がψ°となる透過光を得る。このψ°と
は、πの倍数(零倍を含む)以外の位相差のことを意味
しており、この場合には、例えば、90°±10°かま
たは270°±10°の相対位相差としてもよい。ま
た、第2位相シフタ108は、マスク基板100の透過
光L1との相対位相差が270°±10°となる透過光
を得るシフタである。Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be sequentially described. In the embodiments described here, a patterning process using a negative resist as a photosensitive layer will be described as an example. However, it should be noted that the present invention can be applied to a positive resist. In each of the drawings, components that perform the same functions are described.
The description will be given with the same reference numerals assigned even if the shape or size changes. In the following description, light directly transmitted from the mask substrate is represented by L1. Also, L2 is light transmitted through the isolated pattern and having a phase difference of 90 ° ± 10 ° with respect to the directly transmitted light. In addition, the light having transmitted through the isolated pattern and having a phase difference of 180 from the directly transmitted light.
The phase shift light of ± 10 ° is represented by L3. Further, L4 is light transmitted through the isolated pattern and having a phase difference of 270 ° ± 10 ° with respect to the directly transmitted light.
L5 is light transmitted through the isolated pattern and having a phase difference of 0 ° (or 360 °) ± 10 ° with respect to the directly transmitted light. Also, in this specification, the best imaging plane of the isolated pattern provided on the phase difference mask of the present invention is formed at a position more distant from the reduction optical system than the position of the normal best imaging plane. In this case, this isolated pattern is referred to as a positive mask pattern. Conversely, if the best imaging plane of the isolated pattern is formed at a position closer to the reduction optical system as compared to the position of the normal best imaging plane, this isolated pattern has a minus shape. It is called a mask pattern. Embodiment 1 FIGS. 1A and 1B are a plan view showing an embodiment of the structure of the phase difference mask of the present invention viewed from an isolated pattern side and taken along the line II. FIG.
In this embodiment, an isolated pattern 110 for forming two contact holes is formed in a transparent mask substrate 100.
Are formed such that light transmitted through the respective isolated patterns 110 does not interfere with each other. Each isolated pattern is formed as a light-shielding pattern, that is, a layer (impermeable layer) 102 of a material that does not transmit light, a first phase shifter 104 provided in contact with the outer periphery thereof, a sub-phase shifter 106 provided in contact with the outer periphery thereof, and furthermore, The second phase shifter 108 is provided in contact with the outer periphery. The light-shielding pattern (also referred to as a light-shielding film or a light-shielding portion) 102 is, for example, a chromium (Cr) layer having a thickness of 1000 A ° (A ° means angstrom) and formed in a square of 0.75 μm square. . This light-shielding pattern functions to minimize the light intensity at the portion of the photosensitive layer corresponding to the center of the contact hole to be formed. In order to reduce the light intensity of the light-shielding pattern 102 more effectively,
First phase shifter 104 and sub phase shifter 106 described above
And a second phase shifter 108. This first phase shifter 104 is 9 with respect to the directly transmitted light L1 from the mask substrate 100 (the phase difference is equivalent to 0 ° ± 10 °) L1.
The shifter gives a phase difference of 0 ° ± 10 °. The sub phase shifter 106 obtains transmitted light having a relative phase difference of ψ ° with the transmitted light from the first phase shifter 104. This ψ ° means a phase difference other than a multiple of π (including zero times). In this case, for example, a relative phase difference of 90 ° ± 10 ° or 270 ° ± 10 ° It may be. The second phase shifter 108 is a shifter for obtaining transmitted light having a relative phase difference of 270 ° ± 10 ° with the transmitted light L1 of the mask substrate 100.
【0033】この実施例では、それぞれのシフタ10
4、106および108を透過した光は、L2、L
(ψ)およびL4で示してあり、これら3つの、それぞ
れ位相の異なる光L2、L(ψ)およびL4が干渉す
る。従って、L(ψ)の相対位相差ψ°を変えることに
よって、通常露光における最良結像面と異なる任意の位
置で各々の孤立パターン110の最良結像面を得ること
が出来る。よって、プラスまたはマイナス型のマスクパ
ターンを得ることが出来る。 [実施例 2] 次に、図8の(A)および(B)を参照して、実施例を
説明する。この実施例の孤立パターンは、第1位相シフ
タ104は、直接透過光L1との位相差が(90°±1
0°)(図8の(B)にQ1で示す。)であり、第2位
相シフタ108は、その位相差が(270°±10°)
(図8の(B)にQ2で示す。)であり、サブ位相シフ
タ106は、その位相差が(0°±10°)(図8の
(B)にQ3で示す。)としてある。この孤立パターン
の遮光パターンは102、マスク基板100に1000
A°程度の膜厚で、かつ、0.75μm平方の正方形の
クロム層として形成してある。第1位相シフタ104
は、これを中心としてその外周囲に接して、膜厚約20
00A°および幅約0.5μmのSiO2 膜で形成す
る。サブ位相シフタ106は、この第1位相シフタの外
周囲にこれと接して、±200A°程度以下の厚みで
(マイナスは基板100を掘り込んで溝を形成している
ことを意味する。)、幅を約0.5μmとしてSiO2
膜で形成する。これらの各パターン104および106
を透過する第1シフト光L2およびサブシフト光L5と
光干渉が生じる領域に、このサブ位相シフタ106の外
周囲に接するようにして、第2位相シフタ108を設け
る。この第2位相シフタ108を、SiO2 膜で、膜厚
6000A°程度として設ける。この第2位相シフタ1
08を透過する第2シフト光はL4とな理、従って、3
つのそれぞれ異なる位相の光L2、L5およびL4が干
渉することとなる。In this embodiment, each shifter 10
Light transmitted through 4, 106 and 108 is L2, L
(Ψ) and L4, and these three lights L2, L (ψ) and L4 having different phases interfere with each other. Therefore, by changing the relative phase difference ψ ° of L (ψ), the best imaging plane of each isolated pattern 110 can be obtained at an arbitrary position different from the best imaging plane in normal exposure. Therefore, a plus or minus type mask pattern can be obtained. Embodiment 2 Next, an embodiment will be described with reference to FIGS. In the isolated pattern of this embodiment, the first phase shifter 104 has a phase difference of (90 ° ± 1) from the directly transmitted light L1.
0 °) (indicated by Q1 in FIG. 8B), and the phase difference of the second phase shifter 108 is (270 ° ± 10 °).
(Indicated by Q2 in FIG. 8B), and the sub-phase shifter 106 has a phase difference of (0 ° ± 10 °) (indicated by Q3 in FIG. 8B). The light shielding pattern of this isolated pattern is 102,
It is formed as a square chrome layer having a thickness of about A ° and a square of 0.75 μm. First phase shifter 104
Has a thickness of about 20
It is formed of a SiO 2 film of 00 A ° and a width of about 0.5 μm. The sub-phase shifter 106 is in contact with the outer periphery of the first phase shifter and has a thickness of about ± 200 A ° or less (a minus sign means that the substrate 100 is dug to form a groove). SiO 2 with a width of about 0.5 μm
It is formed with a film. Each of these patterns 104 and 106
The second phase shifter 108 is provided in a region where light interference occurs with the first shift light L2 and the sub-shift light L5 transmitting through the sub phase shifter 106 so as to be in contact with the outer periphery of the sub phase shifter 106. The second phase shifter 108 is formed of a SiO 2 film with a thickness of about 6000 A °. This second phase shifter 1
08 is transmitted as L4, and therefore, 3
The two lights L2, L5 and L4 having different phases interfere with each other.
【0034】このようにして形成した位相差マスクパタ
ーン(孤立パターン)を、開口数NAが0.50および
干渉性σが0.50のi線1/5縮小光学系に用いて、
投影したとき、投影像の焦点位置変化に応じた光強度分
布を図8の(C)に示す。図8の(C)の横軸は遮光パ
ターンの中心を中心とした左右方向の位置をとり、縦軸
は光強度をとって示してある。この図において、通常露
光法での最良結像位置での光強度分布を曲線Iで示す。
焦点距離がマイナス(−)方向にずれた位置での光強度
分布を破線曲線IIで示す。この曲線IIからも理解出
来るように、パターン中央部での光強度が充分に低下し
ないためにコントラストが低くなっている。焦点距離が
プラス(+)方向にずれた位置での光強度分布を曲線I
IIで示す。この曲線IIIからも理解出来るように、
パターン中央部での光強度は0.1以下となっており、
このために最もコントラストが高い、最良結像面が得ら
れることがわかる。The phase difference mask pattern (isolated pattern) thus formed is used for an i-line 1/5 reduction optical system having a numerical aperture NA of 0.50 and a coherence σ of 0.50.
FIG. 8C shows a light intensity distribution according to a change in the focal position of the projected image when projected. The horizontal axis in FIG. 8C indicates the position in the left-right direction about the center of the light-shielding pattern, and the vertical axis indicates the light intensity. In this figure, the light intensity distribution at the best image forming position in the normal exposure method is shown by a curve I.
The light intensity distribution at the position where the focal length is shifted in the minus (-) direction is indicated by the broken line curve II. As can be understood from the curve II, the contrast is low because the light intensity at the central portion of the pattern does not sufficiently decrease. The light intensity distribution at the position where the focal length is shifted in the plus (+) direction is represented by a curve I.
Indicated by II. As can be understood from this curve III,
The light intensity at the center of the pattern is less than 0.1,
For this reason, it can be seen that the best image plane having the highest contrast can be obtained.
【0035】この実施例の孤立パターンを用いて、実際
の半導体集積回路の製造工程中で行なわれる、コンタク
トホール形成のためのレジスト層のパターニングを行な
う例につき、図9を参照して、説明する。図9におい
て、位相差マスクは、同一マスク基板100に、この発
明の実施例の孤立パターン110と、透過光の相対位相
差がπの倍数のみの光の干渉でパターン結像を得るため
の、従来構造の孤立パターン112とを、それぞれの透
過光が互いに干渉しない程度例えば1μm以上の距離だ
け離間して設ける。一方、ウエハは、基板120と、フ
ィールド(LOCOS)酸化膜122と、配線パターン
124と、これらを覆う層間絶縁膜126とが形成され
ていて、段差部を有している。この段差のある層間絶縁
膜126の上側に膜厚が実質的に均一となるようにレジ
スト層130を設ける。An example of patterning a resist layer for forming a contact hole in an actual semiconductor integrated circuit manufacturing process using the isolated pattern of this embodiment will be described with reference to FIG. . In FIG. 9, a phase difference mask is provided on the same mask substrate 100 to obtain a pattern image by interference of the isolated pattern 110 of the embodiment of the present invention and light having a relative phase difference of only a multiple of π of transmitted light. The isolated pattern 112 having the conventional structure is provided at a distance of, for example, 1 μm or more so that the transmitted lights do not interfere with each other. On the other hand, the wafer includes a substrate 120, a field (LOCOS) oxide film 122, a wiring pattern 124, and an interlayer insulating film 126 covering these, and has a step. A resist layer 130 is provided above the stepped interlayer insulating film 126 so that the film thickness is substantially uniform.
【0036】この例では、従来の孤立パターン112の
最良結像面を、一方のコンタクトホール形成予定領域1
40上の、レジスト層の段差の上側の表面近傍に形成
し、この実施例に孤立パターン110の最良結像面を、
他方のコンタクトホール形成予定領域142上の、段差
の下側の表面近傍に形成する。なお、各孤立パターンの
中心を、コンタクトホール形成予定領域の中心とを一致
させておく。このようにして、位相差露光を行なった
後、レジスト層130の現像を行なって、コンタクトホ
ールのエッチングのための開孔132および134を形
成する。 [実施例 3] 図10の(A)は、図8の(A)の位相差マスクと、各
構成要素の配置関係および構成材料は同じであるので、
相違点のみを説明する。この実施例では、孤立パターン
の第1位相シフタ104を、これを透過した第1シフト
光の位相差が(90°±10°)の範囲内の適当な値と
なるように設けてある。また、第2位相シフタ108
は、これを透過した第2シフト光の位相差が(270°
±10°)の範囲内の適当な値となるように設けてあ
る。そして、孤立パターンのサブ位相シフタ106を、
これを透過したサブシフト光の位相差が(180°±1
0°)の範囲内の適当な値となるように設けている。図
中それぞれのシフト光をL2、L4およびL3として示
してある。この実施例では、マイナス型マスクパターン
となる。 [実施例 4] 図10の(B)は、図8の(A)の位相差マスクと、各
構成要素の配置関係および構成材料は同じであるので、
相違点のみを説明する。この実施例では、孤立パターン
の第1位相シフタ104を、これを透過した第1シフト
光の位相差が(270°±10°)の範囲内の適当な値
となるように設けてある。また、第2位相シフタ108
は、これを透過した第2シフト光の位相差が(90°±
10°)の範囲内の適当な値となるように設けてある。
そして、孤立パターンのサブ位相シフタ106を、これ
を透過したサブシフト光の位相差が(0°±10°)ま
たは(360°±10°)の範囲内の適当な値となるよ
うに設けている。図中それぞれのシフト光をL4、L2
およびL5として示してある。この実施例では、マイナ
ス型マスクパターンとなる。 [実施例 5] 図11の(A)は、図8の(A)の位相差マスクと、各
構成要素の配置関係および構成材料は同じであるので、
相違点のみを説明する。この実施例では、孤立パターン
の第1位相シフタ104を、これを透過した第1シフト
光の位相差が(270°±10°)の範囲内の適当な値
となるように設けてある。また、第2位相シフタ108
は、これを透過した第2シフト光の位相差が(90°±
10°)の範囲内の適当な値となるように設けてある。
そして、孤立パターンのサブ位相シフタ106を、これ
を透過したサブシフト光の位相差が(180°±10
°)の範囲内の適当な値となるように設けている。図中
それぞれのシフト光をL4、L2およびL3として示し
てある。この実施例では、プラス型マスクパターンとな
る。 [実施例 6] 図11の(B)は、実施例2で既に説明したプラス型孤
立パターンと、実施例4で既に説明したマイナス型孤立
パターンとを、同一のマスク基板100に、それぞれを
透過する光が互いに干渉しない程度に離間配置した構造
となっている。この倍、第1および第2位相シフタ10
4および108間での相対位相差は180°±10°と
してあり、また、マスク基板100からの直接透過光L
1に対する相対位相差を±(90°±10°)としてあ
る。 [実施例 7] 図11の(C)は、実施例3で既に説明したマイナス型
孤立パターンと、実施例5で既に説明したプラス型孤立
パターンとを、同一のマスク基板100に、それぞれを
透過する光が互いに干渉しない程度に離間配置した構造
となっている。この場合、第1および第2位相シフタ1
04および108間での相対位相差は180°±10°
としてあり、また、マスク基板100からの直接透過光
L1に対する相対位相差を±(90°±10°)として
ある。 [実施例 8] 図12の(A)は、図8の(A)の位相差マスクと、各
構成要素の配置関係および構成材料は同じであるので、
相違点のみを説明する。この実施例では、孤立パターン
の第1位相シフタ104を、これを透過した第1シフト
光の位相差が(90°±10°)の範囲内の適当な値と
なるように設けてある。また、第2位相シフタ108
は、これを透過した第2シフト光の位相差が(270°
±10°)の範囲内の適当な値となるように設けてあ
る。そして、孤立パターンのサブ位相シフタ106を、
これを透過したサブシフト光の位相差が(0°±10
°)または(360°±10°)の範囲内の適当な値と
なるように設けている。そして、この実施例では、孤立
パターンの中心からその外縁までの距離Zを、この孤立
パターンを透過した位相シフト光とこの孤立パターンの
外周囲のマスク基板100の直接透過光(外周光とも称
する。)L1とが干渉する程度に、短く設定してある。
この場合、この第2位相シフタ108のウエハ上での寸
法を、好ましくは、(2λ/NA)以下の幅で設ける。
この実施例の構造では、外周光L1とシフト光L4、L
2およびL5の4つの光の干渉を利用して最良結像を得
ている。この実施例では、プラスおよびマイナスの両型
のマスクパターンを形成することが出来る。 [実施例 9] 図12の(B)は、図8の(A)の位相差マスクと、各
構成要素の配置関係とは異なり、サブ位相シフタを設け
ない場合の構成例である。従って、第1位相シフタ10
4に直接第2位相シフタ108が接して設けられてい
る。サブ位相シフタを除く他の構成材料は同じである。
この実施例では、孤立パターンの第1位相シフタ104
を、これを透過した第1シフト光の位相差が(90°±
10°)の範囲内の適当な値となるように設けてある。
また、第2位相シフタ108は、これを透過した第2シ
フト光の位相差が(270°±10°)の範囲内の適当
な値となるように設けてある。また、孤立パターンの中
心からその外縁までの距離Zを、この孤立パターンを透
過した位相シフト光とこの孤立パターンの外周囲のマス
ク基板100の直接透過光(外周光とも称する。)L1
とが干渉する程度に、短く設定してある。この場合に
も、この第2位相シフタ108のウエハ上での寸法を、
好ましくは、(2λ/NA)以下の幅で設ける。この実
施例の構造では、外周光L1とシフト光L4およびL2
の3つの光の干渉を利用して最良結像を得ている。この
実施例での構造であっても、プラスおよびマイナスの両
型のマスクパターンを形成することが出来る。 [実施例 10] この実施例の構造では、上述した実施例2から8までの
構成において、孤立パターンを構成している第1位相シ
フタ104およびサブ位相シフタ106のそれぞれを、
互いにその配設位置を入れ替えて、配設しいる。第12
図の(C)では、その一例として、遮光パターン102
の外周囲に接してサブ位相シフタ106を設け、そのサ
ブ位相シフタ106の外周囲に第1位相シフタ104を
設け、さらにその外周囲に第2位相シフタ108を設け
た構造を示している。この場合の各シフタ106、10
4および108からのシフト光は、L5、L2およびL
4であり、3つの異なる位相の光の干渉を利用して最良
結像面を、通常の露光法における最良結像面からプラス
またはマイナス方向にずらして形成することが出来る。 [実施例 11] この実施例の構造は、位相差マスクをマスク基板100
と、これに設けた遮光パターン102、1個の位相シフ
タ114およびサブ位相シフタ106とで構成する。図
13の(A)は、孤立パターンを構成する位相シフタ1
14の位相差が(180°±10°)であり、サブ位相
シフタ106の位相差が(90°±10°)、また、図
13の(B)は、孤立パターンを構成する位相シフタ1
14の位相差が(180°±10°)であり、サブ位相
シフタ106の位相差が(270°±10°)の例を示
す。さらに、これらの実施例の構造では、この孤立パタ
ーンの中心、従って、遮光パターン102の中心からそ
の外縁までの距離を、この孤立パターンを透過した各シ
フト光とこの孤立パターンの外周囲のマスク基板100
の直接透過光(外周光)とが干渉する程度に、短く設定
してある。位相差マスクからの、互いに干渉する透過光
は、図13の(A)では、L3、L2およびL1であ
り、プラス型マスクパターンを得、また、図13の
(B)ではL3、L4およびL1であり、マイナス型マ
スクパターンを得ることが出来る。 [実施例 12] この実施例の構造は、実施例11の構造の孤立パターン
の構成要素である位相シフタおよびサブ位相シフタの位
置を入れ替えた構造となっている。すなわち、サブ位相
シフタ106を遮光パターン102に接してその外周囲
に設け、位相シフタ114をサブ位相シフタ106に接
してその外周囲に設けている。従って、位相差マスクか
らの、互いに干渉する透過光は、図14の(A)では、
L2、L3およびL1であり、プラス型マスクパターン
を得、また、図14の(B)ではL4、L3およびL1
であり、マイナス型マスクパターンを得る。 [実施例 13] 図15の(A)に示す実施例の構造は、実施例12の図
14の(A)および(B)の構造の孤立パターンを、同
一のマスク基板100に、それぞれを透過する光が互い
に干渉しない程度に離間配置している。また図15の
(B)に示す実施例の構造は、実施例11の図13の
(A)および(B)の構造の孤立パターンを、同一のマ
スク基板100に、それぞれを透過する光が互いに干渉
しない程度に離間配置している。いずれの構造でたって
も、プラス型およびマイナス型のマスクパターンが混在
した構造となっている。 [実施例 14] この実施例の構造は、位相差マスクにおいて、遮光パタ
ーンを設けない場合の例である。この実施例では、位相
シフタを第1および第2位相シフタとに分離して構成し
てある。そして、第1位相シフタを中心として、その外
周囲にサブ位相シフタと第2位相シフタとを順次に配置
する場合と、サブ位相シフタを中心として、その外周囲
に第1位相シフタと第2位相シフタとを順次に配置して
なる場合とがある。これらの構成例を図16の(A)〜
(D)に示す。In this example, the best image forming plane of the conventional isolated pattern 112 is changed to one of the contact hole forming regions 1.
In this embodiment, the best imaging plane of the isolated pattern 110 is formed near the upper surface of the step of the resist layer on the upper surface 40.
It is formed near the surface on the other side of the step on the other contact hole formation region 142. Note that the center of each isolated pattern is made to coincide with the center of a region where a contact hole is to be formed. After performing the phase difference exposure in this manner, the resist layer 130 is developed to form openings 132 and 134 for etching the contact holes. Third Embodiment FIG. 10A is the same as the phase difference mask of FIG.
Only the differences will be described. In this embodiment, the first phase shifter 104 having the isolated pattern is provided so that the phase difference of the first shift light transmitted therethrough has an appropriate value within the range of (90 ° ± 10 °). Also, the second phase shifter 108
Indicates that the phase difference of the second shift light that has passed therethrough is (270 °
(± 10 °). Then, the sub-phase shifter 106 of the isolated pattern is
The phase difference of the sub-shift light transmitted through this is (180 ° ± 1
0 °). In the figure, respective shift lights are shown as L2, L4 and L3. In this embodiment, a negative type mask pattern is used. Fourth Embodiment FIG. 10B is the same as the phase difference mask of FIG.
Only the differences will be described. In this embodiment, the first phase shifter 104 having an isolated pattern is provided such that the phase difference of the first shift light transmitted therethrough has an appropriate value within a range of (270 ° ± 10 °). Also, the second phase shifter 108
Indicates that the phase difference of the second shift light that has passed therethrough is (90 ° ±
10 °).
Then, the sub-phase shifter 106 having the isolated pattern is provided such that the phase difference of the sub-shift light transmitted therethrough has an appropriate value within the range of (0 ° ± 10 °) or (360 ° ± 10 °). . In the figure, respective shift lights are denoted by L4 and L2.
And L5. In this embodiment, a negative type mask pattern is used. Fifth Embodiment FIG. 11A is the same as the phase difference mask of FIG.
Only the differences will be described. In this embodiment, the first phase shifter 104 having an isolated pattern is provided such that the phase difference of the first shift light transmitted therethrough has an appropriate value within a range of (270 ° ± 10 °). Also, the second phase shifter 108
Indicates that the phase difference of the second shift light that has passed therethrough is (90 ° ±
10 °).
Then, the phase difference of the sub-shift light transmitted through the sub-phase shifter 106 having the isolated pattern is (180 ° ± 10 °).
°) to provide an appropriate value. In the figure, respective shift lights are shown as L4, L2 and L3. In this embodiment, a positive mask pattern is used. Sixth Embodiment FIG. 11B shows that the plus-type isolated pattern described in the second embodiment and the minus-type isolated pattern already described in the fourth embodiment are transmitted through the same mask substrate 100. Are arranged so as not to interfere with each other. The second and first and second phase shifters 10
The relative phase difference between 4 and 108 is 180 ± 10 °, and the direct transmitted light L
The relative phase difference with respect to 1 is ± (90 ° ± 10 °). Seventh Embodiment FIG. 11C shows that the minus isolated pattern described in the third embodiment and the plus isolated pattern already described in the fifth embodiment are transmitted through the same mask substrate 100. Are arranged so as not to interfere with each other. In this case, the first and second phase shifters 1
180 ° ± 10 ° relative phase difference between 04 and 108
The relative phase difference with respect to the directly transmitted light L1 from the mask substrate 100 is ± (90 ° ± 10 °). Example 8 FIG. 12A is the same as the phase difference mask of FIG.
Only the differences will be described. In this embodiment, the first phase shifter 104 having the isolated pattern is provided so that the phase difference of the first shift light transmitted therethrough has an appropriate value within the range of (90 ° ± 10 °). Also, the second phase shifter 108
Indicates that the phase difference of the second shift light that has passed therethrough is (270 °
(± 10 °). Then, the sub-phase shifter 106 of the isolated pattern is
The phase difference of the sub-shift light transmitted through this is (0 ° ± 10
(°) or (360 ° ± 10 °). In this embodiment, the distance Z from the center of the isolated pattern to its outer edge is defined as the phase-shifted light transmitted through the isolated pattern and the directly transmitted light (outer peripheral light) of the mask substrate 100 around the isolated pattern. ) It is set short enough to cause interference with L1.
In this case, the dimension of the second phase shifter 108 on the wafer is preferably set to a width of (2λ / NA) or less.
In the structure of this embodiment, the peripheral light L1 and the shift lights L4, L
The best image is obtained by using the interference of the four lights 2 and L5. In this embodiment, both positive and negative mask patterns can be formed. Ninth Embodiment FIG. 12B is an example of a configuration in which a sub-phase shifter is not provided, unlike the phase difference mask of FIG. Therefore, the first phase shifter 10
4 is provided in contact with the second phase shifter 108 directly. The other constituent materials except the sub phase shifter are the same.
In this embodiment, the first phase shifter 104 having an isolated pattern is used.
And the phase difference of the first shift light transmitted therethrough is (90 ° ±
10 °).
The second phase shifter 108 is provided such that the phase difference of the second shift light transmitted therethrough has an appropriate value within a range of (270 ° ± 10 °). The distance Z from the center of the isolated pattern to its outer edge is determined by the phase-shifted light transmitted through the isolated pattern and the directly transmitted light (also referred to as peripheral light) L1 of the mask substrate 100 around the isolated pattern.
Are set to be short enough to cause interference. Also in this case, the size of the second phase shifter 108 on the wafer is
Preferably, it is provided with a width of (2λ / NA) or less. In the structure of this embodiment, the peripheral light L1 and the shift lights L4 and L2
The best image is obtained by using the interference of the three lights. Even with the structure of this embodiment, both positive and negative mask patterns can be formed. [Embodiment 10] In the structure of this embodiment, in the configurations of Embodiments 2 to 8 described above, each of the first phase shifter 104 and the sub-phase shifter 106 forming the isolated pattern is
The arrangement positions are exchanged with each other, and they are arranged. Twelfth
In (C) of the figure, as an example, the light shielding pattern 102
A sub phase shifter 106 is provided in contact with the outer periphery of the sub phase shifter 106, a first phase shifter 104 is provided around the outer periphery of the sub phase shifter 106, and a second phase shifter 108 is further provided around the outer periphery of the sub phase shifter 106. In this case, each shifter 106, 10
4 and 108 are L5, L2 and L
4, the best imaging plane can be formed shifted in the plus or minus direction from the best imaging plane in a normal exposure method by utilizing the interference of light having three different phases. [Embodiment 11] In the structure of this embodiment, a phase difference mask is used as a mask substrate 100.
And a light-shielding pattern 102, a single phase shifter 114, and a sub-phase shifter 106 provided thereon. FIG. 13A shows a phase shifter 1 forming an isolated pattern.
14 is (180 ° ± 10 °), the phase difference of the sub phase shifter 106 is (90 ° ± 10 °), and FIG. 13B shows the phase shifter 1 forming an isolated pattern.
14 shows an example in which the phase difference is (180 ° ± 10 °) and the phase difference of the sub phase shifter 106 is (270 ° ± 10 °). Further, in the structures of these embodiments, the distance from the center of the isolated pattern, that is, the center of the light-shielding pattern 102 to the outer edge thereof, is determined by each shift light transmitted through the isolated pattern and the mask substrate around the isolated pattern. 100
Is set short enough to interfere with the direct transmitted light (outer light). The transmitted light from the phase difference mask that interferes with each other is L3, L2, and L1 in FIG. 13A, and a positive mask pattern is obtained. In FIG. 13B, L3, L4, and L1 are obtained. Thus, a negative type mask pattern can be obtained. [Embodiment 12] The structure of this embodiment is a structure in which the positions of a phase shifter and a sub-phase shifter which are components of an isolated pattern of the structure of the embodiment 11 are interchanged. That is, the sub-phase shifter 106 is provided on and around the light-shielding pattern 102, and the phase shifter 114 is provided on and around the sub-phase shifter 106. Therefore, the transmitted lights from the phase difference mask that interfere with each other are as shown in FIG.
L2, L3 and L1 to obtain a positive mask pattern, and in FIG. 14B, L4, L3 and L1
And a negative mask pattern is obtained. Embodiment 13 In the structure of the embodiment shown in FIG. 15A, the isolated patterns of the structures of FIGS. 14A and 14B of Embodiment 12 are transmitted through the same mask substrate 100, respectively. Are arranged so as not to interfere with each other. Further, in the structure of the embodiment shown in FIG. 15B, the isolated patterns of the structures of FIGS. 13A and 13B of the eleventh embodiment They are spaced apart so as not to interfere. Both structures have a structure in which positive and negative mask patterns are mixed. [Embodiment 14] The structure of this embodiment is an example in which a light-shielding pattern is not provided in a phase difference mask. In this embodiment, the phase shifter is divided into first and second phase shifters. When the sub phase shifter and the second phase shifter are sequentially arranged around the first phase shifter and around the first phase shifter, the first phase shifter and the second phase shifter are arranged around the sub phase shifter and around the sub phase shifter. There are cases where the shifters are sequentially arranged. These configuration examples are shown in FIGS.
It is shown in (D).
【0037】図16の(A)は、第1位相シフタ104
を中心としてその周囲に順次に、サブ位相シフタ106
および第2位相シフタ108を設けてある。この場合の
干渉光は、L2、L5およびL4である。図16の
(B)は、サブ位相シフタ106を中心として、その周
囲に順次に、第1位相シフタ104、サブ位相シフタ1
06および第2位相シフタ108を設けてある。この場
合の干渉光は、L5、L4、L5およびL2である。図
16の(C)は、サブ位相シフタ106を中心として、
その周囲に順次に、第1位相シフタ104および第2位
相シフタ108を設けてある。この場合の干渉光は、L
3、L4およびL2である。図16の(D)は、サブ位
相シフタ106を中心として、その周囲に順次に、第1
位相シフタ104および第2位相シフタ108を設けて
ある。この場合の干渉光は、L5、L2およびL4であ
る。このように、この実施例では、3つの異なる位相の
光の干渉を利用している。 [実施例 15]この実施例の構造は、実施例14と同
様に、遮光パターンを設けない構造の例である。図17
の(A)の実施例では、位相シフタを第1および第2位
相シフタ104および108とに分離して構成し、第1
位相シフタ104を中心として、その外周囲に第2位相
シフタ108とサブ位相シフタ106とを順次に配置
し、および孤立パターンの中心からその外縁までの距離
を、この孤立パターンを透過した位相シフト光とこの孤
立パターンの外周囲のマスク基板の直接透過光とが干渉
する程度に、短く設定してある。この構造では、シフト
光L5、L3、L2と外周光(周辺光)L1との干渉を
利用している。また、図17の(B)の実施例では、位
相シフタを単一の位相シフタ114として構成し、サブ
位相シフタ106を中心としてその外周囲に位相シフタ
114を配置し、および孤立パターンの中心からその外
縁までの距離を、この孤立パターンを透過した位相シフ
ト光とこの孤立パターンの外周囲のマスク基板の直接透
過光とが干渉する程度に、短く設定してある。従って、
の実施例の構造では、シフト光L2、L3と外周光L1
との干渉を利用している。 [実施例 16]この実施例の構造は、実施例2の位相
差マスクにおいて、第1位相シフタ104と、その外周
囲の第2位相シフタ108との間に補助遮光パターン1
16を配置し手いる。図18の(A)の構造では、第1
位相シフタ104とこれと隣接するサブ位相シフタ10
6との間に補助遮光パターン(補助遮光膜)116を、
設けている。また、図18の(B)の実施例では、サブ
位相シフタ106中にこの補助遮光パターン116を設
けている。いずれの構造であっても、シフト光L2、L
5およびL4の干渉を利用している。 [実施例 17]図18の(C)の実施例の構造は、遮
光パターンを設けない構造である。そして、位相シフタ
を第1および第2位相シフタ104および108とに分
離して構成し、サブ位相シフタを第1および第2サブ位
相シフタ106aおよび106bに分離して構成し、第
1サブ位相シフタを106a中心として、その外周囲に
第1位相シフタ104、第2サブ位相シフタ106bお
よび第2位相シフタ108とを順次に配置し、第1位相
シフタ104と第2サブ位相シフタ106bとの間に補
助遮光パターン116設け構造となっている。この構造
では、シフト光L3、L4、L3およびL2の干渉を用
いている。 [実施例 18]この実施例の構造は、遮光パターンを
設けない構造である。そして、サブ位相シフタ106
と、位相シフタ114との間に補助遮光パターン116
を配置している。図19の(A)の構造では、サブ位相
シフタ106を中心とし、その外周囲に1個の位相シフ
タ114を設け、両者間に補助遮光パターン116を設
けている。この場合、シフト光L2、L3およびL1の
干渉を利用する。また、図19の(B)の構造では、中
心に位相差が0°±10°となるシフタを設けるかまた
はマスク基板のままとしておき、その周囲に1個の位相
シフタ114を設け、その外周囲にサブ位相シフタ10
6を設け、両者間に補助遮光パターン116を設けてい
る。この場合、シフト光L1またはL5、L3、L2お
よびL1の干渉を利用する。 [実施例 19]この実施例の構造は、サブ位相シフタ
と、その外周囲の第2位相シフタとの間に補助遮光パタ
ーンを配置している。図20の(A)に示す構造例で
は、遮光パターン102の外周囲に、第1位相シフタ1
04、サブ位相シフタ106、補助遮光パターン116
および第2位相シフタ108を順次に配置した構造とな
っている。この場合、シフト光L2、L5およびL4の
3つの光が干渉する。また、図20の(B)に示す構造
例では、遮光パターン102の外周囲に、第1位相シフ
タ104、サブ位相シフタ106および第2位相シフタ
108を順次に配置し、補助遮光パターン116を第2
位相シフタ中に設けた構造となっている。この場合、シ
フト光L4、L3およびL2の3つの光が干渉する。ま
た、図20の(C)に示す構造例では、第1位相シフタ
104を中心としてその外周囲に、順次に、サブ位相シ
フタ106、第2位相シフタ108を配置し、かつ、第
1補助遮光パターン116aを第1位相シフタ104と
サブ位相シフタ106との間に配設するとともに、サブ
位相シフタ106と第2位相シフタ108との間に第2
補助遮光パターン108を配設している。この場合、シ
フト光L2、L3およびL4の3つの光が干渉する。 [実施例 20]この実施例の構造は、遮光パターン1
02を設けないとともに、1個の位相シフタ114と、
その外周囲のマスク基板100の領域との間に補助遮光
パターン116を配置している。そして、孤立パターン
の中心からその外縁までの距離を、この孤立パターンを
透過したシフト光L2およびL3とこの孤立パターンの
外周囲のマスク基板100の直接透過光L1とが干渉す
る程度に、短く設定してある。この構造を図20の
(D)に示す。 [実施例 21]この実施例の構造は、孤立パターンを
構成する各構成要素を、その1つの要素を中心として他
の要素で外周囲全体を囲む構造とするのでは無くて、順
次に接して一次元配列した構造であって、ライン状のパ
ターンの形成に用いる。図21の(A)および(B)
は、孤立パターン側から見た平面図である。図21の
(A)の構造では、マスク基板には、遮光パターン10
2を中心として、その両側に、順次に、マスク基板との
相対位相差が(90°±10°)の第1位相シフタ10
4、マスク基板との相対位相差が(0°±10°)のサ
ブ位相シフタ106およびマスク基板との相対位相差が
(270°±10°)の第2位相シフタ108を配設し
ている。また、図21の(B)の構造では、マスク基板
には、マスク基板との相対位相差が(180°±10
°)のサブ位相シフタ106を中心として、その両側
に、順次に、遮光パターン102、マスク基板との相対
位相差が(270°±10°)の第1位相シフタ104
およびマスク基板との相対位相差が(90°±10°)
の第2位相シフタ108を配設してある。従って、これ
らの場合にも、3つの位相の異なる光の干渉を利用し
て、通常露光法による最良結像面とは異なる位置に、こ
れらの孤立パターンの最良結像面を形成する。この孤立
パターンは、ラインパターン、ホールパターン、その他
のパターンのレジストパターンを形成するために用い
る。 [実施例 22]この実施例の位相差マスクの構造は、
各孤立パターンに遮光パターンを設けているかいないか
にかかわらず、サブ位相シフタの位相差を一定とすると
き、段差のある感光層の段差の高さに応じて、それぞれ
の孤立パターンを構成するサブ位相シフタの幅を変え
て、それぞれのサブ位相シフタを設けた構造となってい
る。図21の(C)に示す実施例の構造では、同一のマ
スク基板100に、互いに干渉しない程度に離間させて
設けた2つの孤立パターンのサブ位相シフタ106の幅
を変えてある。両孤立パターンとも、シフト光L2、L
5およびL4の干渉を利用している。 [実施例 23]この実施例の位相差マスクの構造は、
各孤立パターンに遮光パターンを設けているかいないか
にかかわらず、サブ位相シフタの寸法を一定とすると
き、段差のある感光層の段差の高さに応じて、それぞれ
の孤立パターンを構成するサブ位相シフタの、マスク基
板100に対する相対位相差変えて、これらサブ位相シ
フタをそれぞれ設けた構造となっている。ラインパター
ン、ホールパターン、その他のパターンのレジストパタ
ーンを形成するために用いる。FIG. 16A shows the first phase shifter 104.
And the sub-phase shifter 106
And a second phase shifter 108. The interference light in this case is L2, L5 and L4. FIG. 16B shows the first phase shifter 104 and the sub phase shifter 1 sequentially around the sub phase shifter 106 and around the sub phase shifter 106.
06 and the second phase shifter 108 are provided. The interference light in this case is L5, L4, L5 and L2. FIG. 16C illustrates the sub phase shifter 106 as a center.
A first phase shifter 104 and a second phase shifter 108 are sequentially provided therearound. The interference light in this case is L
3, L4 and L2. FIG. 16D shows the first phase around the sub-phase shifter 106 in order.
A phase shifter 104 and a second phase shifter 108 are provided. The interference light in this case is L5, L2 and L4. As described above, in this embodiment, interference of light having three different phases is used. [Embodiment 15] The structure of this embodiment is an example of a structure in which a light-shielding pattern is not provided, as in Embodiment 14. FIG.
In the embodiment (A), the phase shifter is divided into first and second phase shifters 104 and 108, and the first
With the phase shifter 104 as the center, the second phase shifter 108 and the sub-phase shifter 106 are sequentially arranged around the periphery thereof, and the distance from the center of the isolated pattern to the outer edge thereof is determined by the phase shift light transmitted through the isolated pattern. Is set short enough to interfere with the direct transmission light of the mask substrate on the outer periphery of the isolated pattern. In this structure, the interference between the shift lights L5, L3, L2 and the peripheral light (peripheral light) L1 is used. In the embodiment of FIG. 17B, the phase shifter is configured as a single phase shifter 114, the phase shifter 114 is disposed around the sub-phase shifter 106 around the sub-phase shifter 106, and the phase shifter 114 is positioned from the center of the isolated pattern. The distance to the outer edge is set short enough that the phase-shifted light transmitted through the isolated pattern and the directly transmitted light of the mask substrate around the isolated pattern interfere. Therefore,
In the structure of the embodiment, the shift lights L2 and L3 and the outer circumferential light L1
And use the interference. [Embodiment 16] The structure of this embodiment is different from the phase difference mask of Embodiment 2 in that the auxiliary light-shielding pattern 1 is provided between the first phase shifter 104 and the surrounding second phase shifter 108.
There are 16 hands. In the structure shown in FIG.
Phase shifter 104 and sub-phase shifter 10 adjacent thereto
6, an auxiliary light-shielding pattern (auxiliary light-shielding film) 116,
Provided. In the embodiment shown in FIG. 18B, the auxiliary light-shielding pattern 116 is provided in the sub-phase shifter 106. Regardless of the structure, the shift light L2, L
5 and L4 interference. [Embodiment 17] The structure of the embodiment shown in FIG. 18C is a structure in which no light-shielding pattern is provided. The phase shifter is divided into first and second phase shifters 104 and 108, and the sub phase shifter is divided into first and second sub phase shifters 106a and 106b. 106a as a center, a first phase shifter 104, a second sub-phase shifter 106b, and a second phase shifter 108 are sequentially arranged around the outer periphery thereof, and between the first phase shifter 104 and the second sub-phase shifter 106b. The auxiliary light shielding pattern 116 is provided. In this structure, the interference of the shift lights L3, L4, L3 and L2 is used. [Embodiment 18] The structure of this embodiment is a structure in which no light-shielding pattern is provided. Then, the sub phase shifter 106
And the auxiliary light-shielding pattern 116 between the
Has been arranged. In the structure of FIG. 19A, one phase shifter 114 is provided around the sub phase shifter 106, and an auxiliary light shielding pattern 116 is provided between the two. In this case, the interference of the shift lights L2, L3 and L1 is used. In the structure shown in FIG. 19B, a shifter having a phase difference of 0 ° ± 10 ° is provided at the center or the mask substrate is left alone, and one phase shifter 114 is provided around the shifter. Surrounding sub phase shifter 10
6 are provided, and an auxiliary light shielding pattern 116 is provided between them. In this case, the interference of the shift light L1 or L5, L3, L2 and L1 is used. [Embodiment 19] In the structure of this embodiment, an auxiliary light-shielding pattern is arranged between a sub phase shifter and a second phase shifter around the sub phase shifter. In the structure example shown in FIG. 20A, the first phase shifter 1
04, sub phase shifter 106, auxiliary light shielding pattern 116
And the second phase shifter 108 is sequentially arranged. In this case, the three lights of the shift lights L2, L5 and L4 interfere. In the structure example shown in FIG. 20B, the first phase shifter 104, the sub phase shifter 106, and the second phase shifter 108 are sequentially arranged around the outer periphery of the light shielding pattern 102, and the auxiliary light shielding pattern 116 is 2
The structure is provided in the phase shifter. In this case, three lights of the shift lights L4, L3 and L2 interfere. In the structure example shown in FIG. 20C, the sub phase shifter 106 and the second phase shifter 108 are sequentially arranged around the first phase shifter 104 and around the first phase shifter 104, and the first auxiliary light-shielding is performed. The pattern 116a is disposed between the first phase shifter 104 and the sub phase shifter 106, and the second phase shifter 106 is disposed between the sub phase shifter 106 and the second phase shifter 108.
An auxiliary light shielding pattern 108 is provided. In this case, three lights of the shift lights L2, L3 and L4 interfere. [Embodiment 20] The structure of this embodiment is based on the light shielding pattern 1.
02, and one phase shifter 114,
An auxiliary light-shielding pattern 116 is arranged between the outer periphery and the region of the mask substrate 100. Then, the distance from the center of the isolated pattern to its outer edge is set short enough that the shift lights L2 and L3 transmitted through the isolated pattern and the directly transmitted light L1 of the mask substrate 100 around the isolated pattern interfere. I have. This structure is shown in FIG. [Embodiment 21] In the structure of this embodiment, the components constituting an isolated pattern are not formed so as to surround the entire outer periphery with one element as a center and other elements, but are sequentially contacted. It has a one-dimensional array structure and is used for forming a line-shaped pattern. (A) and (B) of FIG.
Is a plan view seen from the isolated pattern side. In the structure of FIG. 21A, the light shielding pattern 10 is provided on the mask substrate.
The first phase shifter 10 whose relative phase difference with the mask substrate is (90 ° ± 10 °) on both sides of the first
4. A sub phase shifter 106 having a relative phase difference (0 ° ± 10 °) with respect to the mask substrate and a second phase shifter 108 having a relative phase difference (270 ° ± 10 °) with the mask substrate are provided. . In the structure shown in FIG. 21B, the relative phase difference between the mask substrate and the mask substrate is (180 ° ± 10 ° C.).
(°), the first phase shifter 104 having a relative phase difference of (270 ° ± 10 °) between the light-shielding pattern 102 and the mask substrate on both sides of the sub-phase shifter 106 in order.
And relative phase difference with mask substrate (90 ° ± 10 °)
The second phase shifter 108 is provided. Therefore, also in these cases, the best image forming plane of these isolated patterns is formed at a position different from the best image forming plane by the normal exposure method by utilizing interference of light having three different phases. This isolated pattern is used for forming a resist pattern such as a line pattern, a hole pattern, and other patterns. [Embodiment 22] The structure of a phase difference mask of this embodiment is as follows.
Regardless of whether or not each isolated pattern is provided with a light-shielding pattern, when the phase difference of the sub-phase shifter is fixed, the sub-phase constituting each isolated pattern is determined according to the height of the step of the photosensitive layer having the step. The structure is such that each sub-phase shifter is provided by changing the width of the shifter. In the structure of the embodiment shown in FIG. 21C, the width of the sub-phase shifter 106 of two isolated patterns provided on the same mask substrate 100 so as not to interfere with each other is changed. In both isolated patterns, the shift lights L2, L
5 and L4 interference. Embodiment 23 The structure of a phase difference mask of this embodiment is as follows.
Regardless of whether or not each isolated pattern is provided with a light-shielding pattern, when the size of the sub-phase shifter is constant, the sub-phase shifter that forms each isolated pattern according to the height of the step of the photosensitive layer having the step These sub-phase shifters are provided with different relative phase differences with respect to the mask substrate 100. It is used to form a resist pattern such as a line pattern, a hole pattern, and other patterns.
【0038】図22の(A)に示す実施例の構造では、
同一のマスク基板100に、互いに干渉しない程度に離
間させて設けた2つの孤立パターンのサブ位相シフタ1
06の幅を変えてある。図の左側の孤立パターンのサブ
位相シフタ106の位相差を(180°+α)±10°
としてある。この孤立パターンは、シフト光L2、位相
差が(180°+α)±10°のサブシフト光L6およ
びL4の干渉を利用している。一方、右側の孤立パター
ンでは、位相差を(180°−β)±10°としてあ
る。この孤立パターンは、シフト光L2、位相差が(1
80°−β)±10°のサブシフト光L7およびL4の
干渉を利用している。In the structure of the embodiment shown in FIG.
Two isolated pattern sub-phase shifters 1 provided on the same mask substrate 100 so as to be separated from each other so as not to interfere with each other.
06 width is changed. The phase difference of the sub-phase shifter 106 of the isolated pattern on the left side of the drawing is (180 ° + α) ± 10 °
There is. This isolated pattern utilizes the interference of the shift light L2 and the sub-shift lights L6 and L4 having a phase difference of (180 ° + α) ± 10 °. On the other hand, in the isolated pattern on the right side, the phase difference is (180 ° −β) ± 10 °. This isolated pattern has a shift light L2 and a phase difference of (1).
(80 ° -β) The interference of the sub-shifted light L7 and L4 of ± 10 ° is used.
【0039】図22の(B)の実施例では、周辺光を利
用し、かつ、遮光パターン102と、1個の位相シフタ
114と、サブ位相シフタ106とで構成してある。左
側の孤立パターンのサブ位相シフタ106の位相差を
(90°−α)±10°としてある。この孤立パターン
は、シフト光L3、位相差が(90°−α)±10°の
サブシフト光L8およびL1の干渉を利用している。一
方、右側の孤立パターンでは、位相差を(90°+β)
±10°としてある。この孤立パターンは、シフト光L
3、位相差が(180°−β)±10°のサブシフト光
L9およびL1の干渉を利用している。 [実施例 24]この実施例では、サブ位相シフタ10
6の位相差および寸法を一定としておき、かつ、各々の
孤立パターン毎に第1および第2位相シフタ104およ
び108間の相対位相差を180°±10°としてお
く。そして、それぞれの第1および第2位相シフタ10
4および108の、マスク基板100に対する相対位相
差を、段差のある感光層の当該段差の高さに応じて設定
してある。ここで、位相差が(90°−α)±10°の
光をL8で示す。位相差が(90°+β)±10°の光
をL9で示す。位相差が(270°−α)±10°の光
をL10で示す。位相差が(270°+β)±10°の
光をL11で示す。位相差が、(90°−α)±10°
の光をL8で示す。図23の(A)の左側の孤立パター
ンでは、L8、L5およびL10の光の干渉を利用し、
右側の孤立パターンではL9、L5およびL11の光の
干渉を利用する。図23の(B)の左側の孤立パターン
では、L3、L10およびL8の光の干渉を利用し、右
側の孤立パターンではL3、L11およびL9の光の干
渉を利用する。図23の(C)の左側の孤立パターンで
は、L8、L3およびL10の光の干渉を利用し、右側
の孤立パターンではL9、L3およびL11の光の干渉
を利用する。 [実施例 25]この実施例では、孤立パターンを、マ
スク基板100に、遮光パターン102と、マスク基板
との相対位相差が(90°±10°)または(270°
±10°)のサブ位相シフタ106とをもって構成し、
かつ、遮光パターン102を中心として、その両側にサ
ブ位相シフタ106を配設してあり、および、孤立パタ
ーンの中心からその外縁までの距離を、この孤立パター
ンを透過した位相シフト光とこの孤立パターンの外周囲
のマスク基板の直接透過光とが干渉する程度に、短く設
定してある。図24の(A)は、遮光パターン102を
中心として左右方向にサブ位相シフタ106を設けた、
一次元配列として構成してある。図24の(B)は、中
心の遮光パターン102をサブ位相シフタ106で取り
囲む構成となっている。この場合、サブ位相シフタの幅
を、好ましくは、使用する光の波長をλとするとき、
0.6λ/NA以上とするのが好適である。図24の
(C)の構成例では、L2とL1との光の干渉を利用し
ている。また、図24の(D)の構成例では、L4とL
1との光の干渉を利用している。 [実施例 26]この実施例では、孤立パターンを、当
該孤立パターンを透過した光が当該孤立パターンに隣り
合って設けられている隣接孤立パターン(図示していな
い。)を透過した光と互いに干渉しない距離だけ、該隣
接孤立パターンから離間させて設けておく。そして、こ
の孤立パターンを遮光パターン102と、マスク基板1
00の直接透過光にたいして(90°±10°)または
(270°±10°)の位相差を与えるサブ位相シフタ
106とを、マスク基板100に設けて、構成する。そ
して、このサブ位相シフタ106を中心として、その両
側に遮光パターン102を配設してある。また、孤立パ
ターンの中心からその外縁までの距離を、この孤立パタ
ーンを透過した位相シフト光とこの孤立パターンの外周
囲のマスク基板の直接透過光とが干渉する程度に、短く
設定してある。この実施例の位相差マスクは、図25の
(A)に示すような一次元配列構造と、図25の(B)
に示すような、サブ位相シフタ106を中心として、そ
の外周囲を遮光パターン102が取り囲む構造のものと
がある。この場合、図25の(C)に示すように、2つ
の位相の異なるL2の光とL1(周辺光)の光とが干渉
する。なお、好ましくは、遮光パターンの幅を0.6λ
/NA以上とするのが良い。この2つの位相の異なる光
の干渉によっても、孤立パターンの最良結像面と通常露
光法による最良結像面の相対位置を、プラス側またはマ
イナス側へと、感光層の凹凸に対応させて、予め変える
ことが出来る。 [実施例 27]この実施例では、実施例25の場合と
同様に、孤立パターンを、当該孤立パターンを透過した
光が当該孤立パターンに隣り合って設けられている隣接
孤立パターンを透過した光と互いに干渉しない距離だ
け、この隣接孤立パターンから離間させて設けておく。
しかし、この実施例の場合には、孤立パターンを、遮光
パターン102と、両者間での相対位相差が(90°±
70°)または(270°±70°)の第1および第2
位相シフタ104および108とをもって構成する。そ
して、遮光パターン102を中心として、その両側に第
1位相シフタ104および第2位相シフタ108の順序
で配設してある。また、孤立パターンの中心からその外
縁までの距離を、この孤立パターンを透過した位相シフ
ト光とこの孤立パターンの外周囲のマスク基板の直接透
過光とが干渉する程度に、短く設定してある。この実施
例の位相差マスクは、図26の(A)に示すような一次
元配列構造と、図26の(B)に示すような、遮光パタ
ーン102を中心として、その外周囲を第1および第2
位相シフタ遮光パターン104および108が取り囲む
構造のものとがある。この場合、図26の(C)に示す
ように、3つの位相の異なるL2、L4およびL1(周
辺光)の光が干渉する。なお、好ましくは、遮光パター
ンの幅を0.6λ/NA以上とするのが良い。この2つ
の位相の異なる光の干渉によっても、孤立パターンの最
良結像面と通常露光法による最良結像面の相対位置を、
プラス側またはマイナス側へと、感光層の凹凸に対応さ
せて、予め変えることが出来る。 [実施例 28]この実施例では、孤立パターンの構成
要素を構成している遮光パターン102、位相シフタ1
04、108、114およびサブ位相シフタ106、1
06a,106bの少なくともいずれか1つの構成要素
の幅を、孤立パターンの中心の両側で、非対称とした構
造となっている。In the embodiment shown in FIG. 22B, the ambient light is used, and the light-shielding pattern 102, one phase shifter 114, and the sub-phase shifter 106 are used. The phase difference of the sub-phase shifter 106 of the isolated pattern on the left side is (90 ° −α) ± 10 °. This isolated pattern utilizes the interference between the shift light L3 and the sub-shift lights L8 and L1 having a phase difference of (90 ° −α) ± 10 °. On the other hand, in the isolated pattern on the right side, the phase difference is (90 ° + β)
± 10 °. This isolated pattern corresponds to the shift light L
3. The interference between the sub-shift lights L9 and L1 having a phase difference of (180 ° −β) ± 10 ° is used. [Embodiment 24] In this embodiment, the sub phase shifter 10
6, and the relative phase difference between the first and second phase shifters 104 and 108 is set to 180 ° ± 10 ° for each isolated pattern. Then, each of the first and second phase shifters 10
The relative phase difference between 4 and 108 with respect to the mask substrate 100 is set according to the height of the step of the photosensitive layer having the step. Here, light having a phase difference of (90 ° −α) ± 10 ° is indicated by L8. Light having a phase difference of (90 ° + β) ± 10 ° is indicated by L9. Light having a phase difference of (270 ° −α) ± 10 ° is denoted by L10. Light having a phase difference of (270 ° + β) ± 10 ° is indicated by L11. The phase difference is (90 ° -α) ± 10 °
Is indicated by L8. In the isolated pattern on the left side of FIG. 23A, the interference of light of L8, L5 and L10 is used,
In the isolated pattern on the right side, interference of light of L9, L5 and L11 is used. In FIG. 23B, the left-side isolated pattern utilizes the interference of light of L3, L10 and L8, and the right-side isolated pattern utilizes the interference of light of L3, L11 and L9. In FIG. 23C, the left-side isolated pattern utilizes the interference of light of L8, L3 and L10, and the right-side isolated pattern utilizes the interference of light of L9, L3 and L11. [Embodiment 25] In this embodiment, an isolated pattern is formed on a mask substrate 100 by setting the relative phase difference between the light shielding pattern 102 and the mask substrate to (90 ° ± 10 °) or (270 °).
(± 10 °) sub phase shifter 106,
A sub-phase shifter 106 is disposed on both sides of the light-shielding pattern 102, and the distance from the center of the isolated pattern to its outer edge is determined by the phase-shifted light transmitted through the isolated pattern and the isolated pattern. Is set short enough to interfere with the directly transmitted light of the mask substrate on the outer periphery. FIG. 24A shows a case where a sub-phase shifter 106 is provided in the left-right direction with the light-shielding pattern 102 as a center.
It is configured as a one-dimensional array. FIG. 24B shows a configuration in which the central light-shielding pattern 102 is surrounded by the sub-phase shifter 106. In this case, when the width of the sub-phase shifter is, preferably, the wavelength of the light to be used is λ,
It is preferable to set it to 0.6λ / NA or more. In the configuration example of FIG. 24C, light interference between L2 and L1 is used. In the configuration example of FIG. 24D, L4 and L4
1 is utilized. [Embodiment 26] In this embodiment, light transmitted through an isolated pattern interferes with light transmitted through an adjacent isolated pattern (not shown) provided adjacent to the isolated pattern. The adjacent isolated pattern is provided apart from the adjacent isolated pattern by a distance not to be used. Then, this isolated pattern is used as the light-shielding pattern 102 and the mask substrate 1.
A sub-phase shifter 106 for providing a phase difference of (90 ° ± 10 °) or (270 ° ± 10 °) with respect to the directly transmitted light of 00 is provided on the mask substrate 100 and configured. The light-shielding pattern 102 is provided on both sides of the sub-phase shifter 106. Further, the distance from the center of the isolated pattern to its outer edge is set short enough to cause interference between the phase-shifted light transmitted through the isolated pattern and the directly transmitted light of the mask substrate around the isolated pattern. The phase difference mask of this embodiment has a one-dimensional array structure as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, there is a structure in which the light-shielding pattern 102 surrounds the periphery of the sub-phase shifter 106 as a center. In this case, as shown in FIG. 25C, the light of L2 and the light of L1 (peripheral light) having two different phases interfere with each other. Preferably, the width of the light shielding pattern is 0.6λ.
/ NA or more. Even by the interference of these two light beams having different phases, the relative position between the best imaging surface of the isolated pattern and the best imaging surface by the normal exposure method is shifted to the plus side or the minus side, corresponding to the unevenness of the photosensitive layer, Can be changed in advance. [Embodiment 27] In this embodiment, as in the case of Embodiment 25, an isolated pattern is defined as light transmitted through the isolated pattern and light transmitted through an adjacent isolated pattern provided adjacent to the isolated pattern. The adjacent patterns are separated from each other by a distance that does not interfere with each other.
However, in the case of this embodiment, the isolated pattern is the light shielding pattern 102 and the relative phase difference between them is (90 ° ±
70 °) or (270 ° ± 70 °) first and second
It is composed of phase shifters 104 and 108. The first phase shifter 104 and the second phase shifter 108 are arranged on both sides of the light-shielding pattern 102 in this order. Further, the distance from the center of the isolated pattern to its outer edge is set short enough to cause interference between the phase-shifted light transmitted through the isolated pattern and the directly transmitted light of the mask substrate around the isolated pattern. The phase difference mask of this embodiment has a one-dimensional array structure as shown in FIG. 26 (A) and first and second outer circumferences around a light shielding pattern 102 as shown in FIG. 26 (B). Second
Some have a structure surrounded by the phase shifter light shielding patterns 104 and 108. In this case, as shown in (C) of FIG. 26, light of three different phases L2, L4 and L1 (peripheral light) interferes. Preferably, the width of the light-shielding pattern is set to 0.6λ / NA or more. The relative position between the best imaging plane of the isolated pattern and the best imaging plane by the normal exposure method can also be determined by the interference between the two light beams having different phases.
It can be changed in advance to the plus side or the minus side in accordance with the unevenness of the photosensitive layer. [Embodiment 28] In this embodiment, a light-shielding pattern 102 and a phase shifter 1 constituting components of an isolated pattern are used.
04, 108, 114 and sub-phase shifters 106, 1
The width of at least one of the components 06a and 106b is asymmetric on both sides of the center of the isolated pattern.
【0040】図27の(A)の構造では、サブ位相シフ
タ106の幅を変えた例である。この場合には、3つの
異なる位相の光L2、L5およびL4が干渉する。図2
7の(B)の構造では、サブ位相シフタ106の高さを
変えた例である。この場合には、4つの異なる位相の光
L2、L12(マスク基板の直接透過光に対する相対位
相差が(180°+β)±10°の光(サブシフト
光))、L13(ます器基板の直接透過光に対する相対
位相差が(180°−α)±10°の光(サブシフト
光))およびL4が干渉する。図27の(C)の構造で
は、1個の位相シフタ114の幅を変えた例である。こ
の場合には、3つの異なる位相の光L2、L3およびL
1が干渉する。 [実施例 29]この実施例では、孤立パターンの構成
要素を構成している遮光パターン102、116、11
6a、116bを設ける配列間隔を、孤立パターンの中
心の両側で、非対称とした構造となっている。この場合
には、干渉光の大きさを最適化するため、遮光パターン
の幅を、好ましくは、0.3λ/NA以下とするのが良
い。図28の(A)は、3つの位相の異なる光L2、L
5およびL4の干渉を利用する構造である。図28の
(B)は、3つの位相の異なる光L3、L2およびL1
の干渉を利用する構造である。図28の(C)は、3つ
の位相の異なる光L4、L3およびL2の干渉を利用す
る構造である。The structure shown in FIG. 27A is an example in which the width of the sub phase shifter 106 is changed. In this case, three different phases of light L2, L5 and L4 interfere. FIG.
The structure shown in FIG. 7B is an example in which the height of the sub phase shifter 106 is changed. In this case, light L2 and L12 having four different phases (light having a relative phase difference of (180 ° + β) ± 10 ° (subshift light) with respect to the light directly transmitted through the mask substrate) and L13 (directly transmitted through the square substrate) Light (sub-shift light) having a relative phase difference of (180 ° −α) ± 10 ° with respect to the light and L4 interfere with each other. The structure of FIG. 27C is an example in which the width of one phase shifter 114 is changed. In this case, three different phases of light L2, L3 and L
1 interfere. [Embodiment 29] In this embodiment, the light-shielding patterns 102, 116, and 11 constituting the components of the isolated pattern are provided.
The arrangement interval of the arrangement of 6a and 116b is asymmetric on both sides of the center of the isolated pattern. In this case, in order to optimize the size of the interference light, the width of the light-shielding pattern is preferably set to 0.3λ / NA or less. FIG. 28A shows three lights L2 and L2 having different phases.
5 and L4. FIG. 28B shows three lights L3, L2 and L1 having different phases.
This is a structure that utilizes interference. FIG. 28C shows a structure utilizing interference of light L4, L3 and L2 having three different phases.
【0041】この発明は、上述した実施例にのみ限定さ
れるものではな区、多くの変更または変形を行ない得る
こと明らかである。例えば、通常の露光法による最良結
像面から、感光層の段差の高さに応じてた、プラスまた
はマイナス方向への位置へ最良結像面を移動させるため
には、第1位相シフタの位置の入れ替えを行なったり、
或いは、サブ位相シフタの位相を180°変えることに
よって行なうことが出来る。また、上述した説明におい
て、単にシフト光と称する場合も合ったが、これは、第
1シフト光、第2シフト光およびサブシフト光のそれぞ
れを意味している。It is clear that the invention is not limited to the embodiments described above, but that many modifications and variations are possible. For example, in order to move the best imaging plane from the best imaging plane by the normal exposure method to a position in the plus or minus direction according to the height of the step of the photosensitive layer, the position of the first phase shifter is required. To replace
Alternatively, this can be performed by changing the phase of the sub phase shifter by 180 °. Further, in the above description, the term “shifted light” may be simply used, but this means the first shifted light, the second shifted light, and the sub-shifted light.
【0042】[0042]
【発明の効果】上述したこの発明の位相差マスクによれ
ば、マスク基板に、互いに干渉を生じない程度の距離を
もって、孤立パターンが形成されている。そして、孤立
パターンの最良結像面を、この孤立パターンに設けた位
相シフタを透過したシフト光のみの干渉効果を利用する
か、或いは、これらのシフト光とこの孤立パターンの周
辺のマスク基板からの直接の透過光との干渉効果を利用
して、得ている。そして、この位相差マスクを構成する
孤立パターンの構成要素の幅、寸法、位置、配置順序、
配置間隔、組み合わせ等を、ウエハ上に設けた感光層の
段差の高さに応じて、その段差の上側の面および下側の
面に、それぞれの孤立パターンの最良結像面が得られる
ように、一枚のマスク基板に、複数の孤立パターンを有
する位相差マスクを、予め設計して形成出来る。従っ
て、ウエハ上に設けた感光層が段差部を有する場合、こ
の段差の上側に当たる面および下側に当たる面の近傍
に、同一の位相差マスクに形成した孤立パターンを同時
露光することによって、感光層を高いコントラスト比で
露光することが出来る。よって、この発明の位相差マス
クを用いれば、段差のある感光層であっても、この感光
層を高解像度でしかも高精度でパターニング出来る。ま
た、その露光も、一回で済むという利点がある。According to the phase difference mask of the present invention described above, the isolated patterns are formed on the mask substrate at a distance that does not cause mutual interference. Then, the best imaging plane of the isolated pattern is determined by using the interference effect of only the shift light transmitted through the phase shifter provided in the isolated pattern, or by using the shift light and the mask substrate around the isolated pattern. It is obtained by utilizing the effect of interference with direct transmitted light. Then, the width, dimension, position, arrangement order, and the like of the constituent elements of the isolated pattern forming the phase difference mask
Arrangement intervals, combinations, etc., according to the height of the step of the photosensitive layer provided on the wafer, so that the best imaging surface of each isolated pattern can be obtained on the upper surface and the lower surface of the step. A phase difference mask having a plurality of isolated patterns can be designed and formed on one mask substrate in advance. Therefore, when the photosensitive layer provided on the wafer has a stepped portion, an isolated pattern formed on the same phase difference mask is simultaneously exposed in the vicinity of the surface corresponding to the upper side and the surface corresponding to the lower side of the step. Can be exposed with a high contrast ratio. Therefore, if the phase difference mask of the present invention is used, even if the photosensitive layer has a step, the photosensitive layer can be patterned with high resolution and high accuracy. In addition, there is an advantage that only one exposure is required.
【0043】[0043]
【図1】(A)および(B)は、この発明の第1実施例
の説明図である。FIGS. 1A and 1B are explanatory diagrams of a first embodiment of the present invention. FIG.
【図2】(A)〜(C)は、従来技術の説明図である。FIGS. 2A to 2C are explanatory diagrams of a conventional technique.
【図3】従来技術の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional technique.
【図4】従来技術の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional technique.
【図5】(A)〜(C)は、最小光強度をのパターンを
形成する、位相差マスクの遮光パターンとして機能する
構成例をそれぞれ示す図である。FIGS. 5A to 5C are diagrams respectively showing configuration examples that function as a light-shielding pattern of a phase difference mask for forming a pattern having a minimum light intensity.
【図6】(A)〜(C)は、遮光パターンと、πの倍数
以外の位相差を与える、すなわち、中間位相を与える位
相シフタの構成例を示す図である。FIGS. 6A to 6C are diagrams illustrating a configuration example of a light-shielding pattern and a phase shifter that gives a phase difference other than a multiple of π, that is, gives an intermediate phase.
【図7】(A)〜(C)は、最小光強度となるパターン
と中間位相シフタからの光およびまたはパターン周辺部
の光との干渉の例を説明するため、この発明の基本的説
明図である。FIGS. 7A to 7C are diagrams for explaining examples of interference between a pattern having a minimum light intensity and light from an intermediate phase shifter and / or light around the pattern; It is.
【図8】(A)〜(C)は、この発明の第2実施例の説
明図である。FIGS. 8A to 8C are explanatory diagrams of a second embodiment of the present invention.
【図9】この発明のパターニング例の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a patterning example of the present invention.
【図10】(A)および(B)は、この発明の第3およ
び第4実施例の説明図である。FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams of the third and fourth embodiments of the present invention.
【図11】(A)〜(C)は、この発明の第5、第6お
よび第7実施例の説明図である。FIGS. 11A to 11C are explanatory diagrams of fifth, sixth, and seventh embodiments of the present invention.
【図12】(A)〜(C)は、この発明の第8、第9お
よび第10実施例の説明図である。FIGS. 12A to 12C are explanatory views of eighth, ninth, and tenth embodiments of the present invention.
【図13】(A)および(B)は、この発明の第11実
施例の説明図である。FIGS. 13A and 13B are explanatory diagrams of an eleventh embodiment of the present invention.
【図14】(A)および(B)は、この発明の第12実
施例の説明図である。FIGS. 14A and 14B are explanatory diagrams of a twelfth embodiment of the present invention.
【図15】(A)および(B)は、この発明の第13実
施例の説明図である。FIGS. 15A and 15B are explanatory diagrams of a thirteenth embodiment of the present invention.
【図16】(A)〜(D)は、この発明の第14実施例
の説明図である。FIGS. 16A to 16D are explanatory views of a fourteenth embodiment of the present invention.
【図17】(A)および(B)は、この発明の第15実
施例の説明図である。FIGS. 17A and 17B are explanatory diagrams of a fifteenth embodiment of the present invention.
【図18】(A)および(B)は、この発明の第16実
施例の説明図で、(C)はこの発明の第17実施例の説
明図である。FIGS. 18A and 18B are explanatory diagrams of a sixteenth embodiment of the present invention, and FIG. 18C is an explanatory diagram of a seventeenth embodiment of the present invention.
【図19】(A)および(B)は、この発明の第18実
施例の説明図である。FIGS. 19A and 19B are explanatory diagrams of an eighteenth embodiment of the present invention.
【図20】(A)〜(C)および(D)は、この発明の
第19および20実施例の説明図である。FIGS. 20 (A) to (C) and (D) are explanatory views of the nineteenth and twentieth embodiments of the present invention.
【図21】(A)および(B)は、この発明の第21実
施例で、(C)はこの発明の第22実施例の説明図であ
る。FIGS. 21 (A) and (B) are explanatory diagrams of a twenty-first embodiment of the present invention, and FIG. 21 (C) is an explanatory diagram of a twenty-second embodiment of the present invention.
【図22】(A)および(B)は、この発明の第23実
施例の説明図である。FIGS. 22A and 22B are explanatory diagrams of a twenty-third embodiment of the present invention.
【図23】(A)〜(C)は、この発明の第24実施例
の説明図である。FIGS. 23A to 23C are explanatory diagrams of a twenty-fourth embodiment of the present invention.
【図24】(A)〜(D)は、この発明の第25実施例
の説明図である。FIGS. 24A to 24D are explanatory diagrams of a twenty-fifth embodiment of the present invention.
【図25】(A)〜(C)は、この発明の第26実施例
の説明図である。FIGS. 25A to 25C are explanatory diagrams of a twenty-sixth embodiment of the present invention.
【図26】(A)〜(C)は、この発明の第27実施例
の説明図である。FIGS. 26A to 26C are explanatory diagrams of a twenty-seventh embodiment of the present invention.
【図27】(A)〜(C)は、この発明の第28実施例
の説明図である。FIGS. 27A to 27C are explanatory diagrams of a twenty-eighth embodiment of the present invention.
【図28】(A)〜(C)は、この発明の第29実施例
の説明図である。FIGS. 28A to 28C are explanatory diagrams of a twenty-ninth embodiment of the present invention.
100:マスク基板、 102:遮光パ
ターン 104:第1位相パターン 106:サブ位
相パターン 106a:第1サブ位相シフタ 106b:da
i2サブ位相シフタ 108:第2位相シフタ 110:孤立パ
ターン 112:従来の孤立パターン 114:位相シ
フタ 116:補助遮光パターン 116a:第1
補助遮光パターン 116b:第2補助遮光パターン100: mask substrate, 102: light shielding pattern 104: first phase pattern 106: sub phase pattern 106a: first sub phase shifter 106b: da
i2 sub phase shifter 108: second phase shifter 110: isolated pattern 112: conventional isolated pattern 114: phase shifter 116: auxiliary light shielding pattern 116a: first
Auxiliary light shielding pattern 116b: Second auxiliary light shielding pattern
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 欧州特許出願公開395425(EP,A 2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 1/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (56) Reference European Patent Application Publication 395425 (EP, A2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 1/08
Claims (12)
れた孤立パターンとを具え、これら孤立パターンに位相
シフタをそれぞれ設けてこのマスク基板からの直接透過
光の位相に対して位相差を与え、この位相差が与えられ
た位相シフト光を用いて段差を有する感光層に前記孤立
パターンを位相差露光するための位相差マスクにおい
て、 前記孤立パターンを、当該孤立パターンを透過した光が
当該孤立パターンに隣り合って設けられている隣接孤立
パターンを透過した光と互いに干渉しない距離だけ、該
隣接孤立パターンから離間させて設け、 前記孤立パターンを (a)遮光パターンと、 (b)位相シフタと、 (c)該位相シフタからの位相シフト光とは位相が18
0°(πラジアン)以外の量だけ異なる位相差を与える
サブ位相シフタとをもって構成し、 前記孤立パターンの位相シフタを、前記位相差が(90
°±10°)の範囲内の適当な値とした第1位相シフタ
と前記位相差が(270°±10°)の範囲内の適当な
値とした第2位相シフタとに分離して設け、 該第1位相シフタを前記遮光パターンに接してその外周
囲に設け、 前記孤立パターンのサブ位相シフタの前記位相差を(0
°±10°)または(360°±10°)の範囲内の適
当な値として前記第1位相シフタに接してその外周囲に
設け、 前記第2位相シフタを前記サブ位相シフタに接してその
外周囲に設けたことを特徴とする位相差マスク。A mask substrate; and an isolated pattern provided on the mask substrate. A phase shifter is provided on each of the isolated patterns to provide a phase difference with respect to the phase of directly transmitted light from the mask substrate. In a phase difference mask for subjecting the isolated pattern to phase difference exposure on a photosensitive layer having a step using the phase shift light given the phase difference, the light transmitted through the isolated pattern is converted to the isolated pattern. (A) a light-shielding pattern; and (b) a phase shifter. The isolated pattern is provided so as to be separated from the adjacent isolated pattern by a distance that does not interfere with light transmitted through the adjacent isolated pattern. (C) The phase shift light from the phase shifter has a phase of 18
A sub-phase shifter that provides a phase difference that differs by an amount other than 0 ° (π radian).
(° ± 10 °) and a second phase shifter having an appropriate value within the range of (270 ° ± 10 °). The first phase shifter is provided in contact with and surrounding the light-shielding pattern, and the phase difference of the sub-phase shifter of the isolated pattern is set to (0
(° ± 10 °) or (360 ° ± 10 °) as an appropriate value in contact with and surrounding the first phase shifter, and providing the second phase shifter in contact with the sub-phase shifter. A phase difference mask provided around.
れた孤立パターンとを具え、これら孤立パターンに位相
シフタをそれぞれ設けてこのマスク基板からの直接透過
光の位相に対して位相差を与え、この位相差が与えられ
た位相シフト光を用いて段差を有する感光層に前記孤立
パターンを位相差露光するための位相差マスクにおい
て、 前記孤立パターンを、当該孤立パターンを透過した光が
当該孤立パターンに隣り合って設けられている隣接孤立
パターンを透過した光と互いに干渉しない距離だけ、該
隣接孤立パターンから離間させて設け、 前記孤立パターンを (a)遮光パターンと、 (b)位相シフタと、 (c)該位相シフタからの位相シフト光とは位相が18
0°(πラジアン)以外の量だけ異なる位相差を与える
サブ位相シフタとをもって構成し、 前記孤立パターンの位相シフタを、前記位相差が(90
°±10°)の範囲内の適当な値とした第1位相シフタ
と前記位相差が(270°±10°)の範囲内の適当な
値とした第2位相シフタとに分離して設け、 該第1位相シフタを前記遮光パターンに接してその外周
囲に設け、 前記孤立パターンのサブ位相シフタの前記位相差を(1
80°±10°)の範囲内の適当な値として、前記第1
位相シフタに接してその外周囲に設け、 前記第2位相シフタを前記サブ位相シフタに接してその
外周囲に設けたことを特徴とする位相差マスク。2. A mask substrate, comprising an isolated pattern provided on the mask substrate, and a phase shifter provided on each of the isolated patterns to provide a phase difference with respect to the phase of directly transmitted light from the mask substrate. In a phase difference mask for subjecting the isolated pattern to phase difference exposure on a photosensitive layer having a step using the phase shift light given the phase difference, the light transmitted through the isolated pattern is converted to the isolated pattern. (A) a light-shielding pattern; and (b) a phase shifter. The isolated pattern is provided so as to be separated from the adjacent isolated pattern by a distance that does not interfere with light transmitted through the adjacent isolated pattern. (C) The phase shift light from the phase shifter has a phase of 18
A sub-phase shifter that provides a phase difference that differs by an amount other than 0 ° (π radian).
(° ± 10 °) and a second phase shifter having an appropriate value within the range of (270 ° ± 10 °). The first phase shifter is provided in contact with and surrounding the light-shielding pattern, and the phase difference of the sub-phase shifter of the isolated pattern is set to (1
80 ° ± 10 °) as the appropriate value within the first range.
A phase difference mask provided in contact with and surrounding the phase shifter, and wherein the second phase shifter is provided in contact with and surrounding the sub-phase shifter.
れた孤立パターンとを具え、これら孤立パターンに位相
シフタをそれぞれ設けてこのマスク基板からの直接透過
光の位相に対して位相差を与え、この位相差が与えられ
た位相シフト光を用いて段差を有する感光層に前記孤立
パターンを位相差露光するための位相差マスクにおい
て、 前記孤立パターンを、当該孤立パターンを透過した光が
当該孤立パターンに隣り合って設けられている隣接孤立
パターンを透過した光と互いに干渉しない距離だけ、該
隣接孤立パターンから離間させて設け、 前記孤立パターンを (a)遮光パターンと、 (b)位相シフタと、 (c)該位相シフタからの位相シフト光とは位相が18
0°(πラジアン)以外の量だけ異なる位相差を与える
サブ位相シフタとをもって構成し、 前記孤立パターンの位相シフタを、前記位相差が(27
0°±10°)の範囲内の適当な値とした第1位相シフ
タと前記位相差が(90°±10°)の範囲内の適当な
値とした第2位相シフタとに分離して設け、 該第1位相シフタを前記遮光パターンに接してその外周
囲に設け、 前記孤立パターンのサブ位相シフタの前記位相差を(0
°±10°)または(360°±10°)の範囲内の適
当な値として前記第1位相シフタに接してその外周囲に
設け、 前記第2位相シフタを前記サブ位相シフタに接してその
外周囲に設けたことを特徴とする位相差マスク。3. A mask substrate, and an isolated pattern provided on the mask substrate, wherein a phase shifter is provided on each of the isolated patterns to give a phase difference to the phase of directly transmitted light from the mask substrate. In a phase difference mask for subjecting the isolated pattern to phase difference exposure on a photosensitive layer having a step using the phase shift light given the phase difference, the light transmitted through the isolated pattern is converted to the isolated pattern. (A) a light-shielding pattern; and (b) a phase shifter. The isolated pattern is provided so as to be separated from the adjacent isolated pattern by a distance that does not interfere with light transmitted through the adjacent isolated pattern. (C) The phase shift light from the phase shifter has a phase of 18
A sub-phase shifter that provides a phase difference different by an amount other than 0 ° (π radian).
(0 ° ± 10 °) and a second phase shifter having an appropriate value within the range of (90 ° ± 10 °). Providing the first phase shifter in contact with and surrounding the light-shielding pattern, and setting the phase difference of the sub-phase shifter of the isolated pattern to (0
(° ± 10 °) or (360 ° ± 10 °) as an appropriate value in contact with and surrounding the first phase shifter, and providing the second phase shifter in contact with the sub-phase shifter. A phase difference mask provided around.
れた孤立パターンとを具え、これら孤立パターンに位相
シフタをそれぞれ設けてこのマスク基板からの直接透過
光の位相に対して位相差を与え、この位相差が与えられ
た位相シフト光を用いて段差を有する感光層に前記孤立
パターンを位相差露光するための位相差マスクにおい
て、 前記孤立パターンを、当該孤立パターンを透過した光が
当該孤立パターンに隣り合って設けられている隣接孤立
パターンを透過した光と互いに干渉しない距離だけ、該
隣接孤立パターンから離間させて設け、 前記孤立パターンを (a)遮光パターンと、 (b)位相シフタと、 (c)該位相シフタからの位相シフト光とは位相が18
0°(πラジアン)以外の量だけ異なる位相差を与える
サブ位相シフタとをもって構成し、 前記孤立パターンの位相シフタを、前記位相差が(27
0°±10°)の範囲内の適当な値とした第1位相シフ
タと前記位相差が(90°±10°)の範囲内の適当な
値とした第2位相シフタとに分離して設け、 該第1位相シフタを前記遮光パターンに接してその外周
囲に設け、 前記孤立パターンのサブ位相シフタの前記位相差を(1
80°±10°)範囲内の適当な値として、前記1位相
シフタに接してその外周囲に設け、 前記第2位相シフタを前記サブ位相シフタに接してその
外周囲に設けたことを特徴とする位相差マスク。4. A mask substrate and an isolated pattern provided on the mask substrate, and a phase shifter is provided on each of the isolated patterns to give a phase difference to the phase of directly transmitted light from the mask substrate. In a phase difference mask for subjecting the isolated pattern to phase difference exposure on a photosensitive layer having a step using the phase shift light given the phase difference, the light transmitted through the isolated pattern is converted to the isolated pattern. (A) a light-shielding pattern; and (b) a phase shifter. The isolated pattern is provided so as to be separated from the adjacent isolated pattern by a distance that does not interfere with light transmitted through the adjacent isolated pattern. (C) The phase shift light from the phase shifter has a phase of 18
A sub-phase shifter that provides a phase difference different by an amount other than 0 ° (π radian).
(0 ° ± 10 °) and a second phase shifter having an appropriate value within the range of (90 ° ± 10 °). Providing the first phase shifter in contact with and surrounding the light-shielding pattern, and setting the phase difference of the sub-phase shifter of the isolated pattern to (1
As an appropriate value within the range of 80 ° ± 10 °), the first phase shifter is provided around the outer periphery thereof in contact with the first phase shifter, and the second phase shifter is provided around the outer periphery thereof in contact with the sub phase shifter. Phase difference mask.
項3に記載の孤立パターンとを、同一のマスク基板に、
それぞれを透過する光が互いに干渉しない程度に離間配
置することを特徴とする位相差マスク。5. An isolated pattern according to claim 1 and an isolated pattern according to claim 3 on the same mask substrate.
A phase difference mask characterized in that light transmitted therethrough is disposed so as not to interfere with each other.
項4に記載の孤立パターンとを、同一のマスク基板に、
それぞれを透過する光が互いに干渉しない程度に離間配
置することを特徴とする位相差マスク。6. The isolated pattern according to claim 2 and the isolated pattern according to claim 4 on the same mask substrate.
A phase difference mask characterized in that light transmitted therethrough is disposed so as not to interfere with each other.
の孤立パターンを構成している第1位相シフタおよびサ
ブ位相シフタのそれぞれを、互いにその配設位置を入れ
替えて、配設して成ることを特徴とする位相差マスク。7. The first phase shifter and the sub-phase shifter constituting the isolated pattern according to any one of claims 1 to 4, wherein the first phase shifter and the sub-phase shifter are arranged so that their arrangement positions are interchanged. A phase difference mask characterized by comprising:
れた孤立パターンとを具え、これら孤立パターンに位相
シフタをそれぞれ設けてこのマスク基板からの直接透過
光の位相に対して位相差を与え、この位相差が与えられ
た位相シフト光を用いて段差を有する感光層に前記孤立
パターンを位相差露光するための位相差マスクにおい
て、 前記孤立パターンを、当該孤立パターンを透過した光が
当該孤立パターンに隣り合って設けられている隣接孤立
パターンを透過した光と互いに干渉しない距離だけ、該
隣接孤立パターンから離間させて設け、 前記孤立パターンを (a)遮光パターンと、 (b)前記位相差が(180°±10°)の位相シフタ
と、 (c)前記位相差が (90°±10°)または(27
0°±10°)のサブ位相シフタとをもって構成し、 この孤立パターンの中心からその外縁までの距離を、こ
の孤立パターンを透過した位相シフト光とこの孤立パタ
ーンの外周囲のマスク基板の直接透過光とが干渉する程
度に、短く設定してあり、 前記孤立パターンを、 前記位相シフタを遮光パターンに接してその外周囲に設
けると共に、 前記サブ位相シフタを前記位相シフタに接してその外周
囲に設けて、 設けたことを特徴とする位相差マスク。8. A mask substrate, and an isolated pattern provided on the mask substrate. Each of the isolated patterns is provided with a phase shifter to provide a phase difference with respect to the phase of directly transmitted light from the mask substrate. In a phase difference mask for subjecting the isolated pattern to phase difference exposure on a photosensitive layer having a step using the phase shift light given the phase difference, the light transmitted through the isolated pattern is converted to the isolated pattern. Are provided so as to be separated from the adjacent isolated pattern by a distance that does not interfere with light transmitted through the adjacent isolated pattern provided adjacent to the isolated pattern, wherein the isolated pattern is: (a) a light-shielding pattern; (180 ° ± 10 °) phase shifter; and (c) the phase difference is (90 ° ± 10 °) or (27 °).
0 ° ± 10 °), and the distance from the center of the isolated pattern to its outer edge is determined by the phase shift light transmitted through the isolated pattern and the direct transmission of the mask substrate around the isolated pattern. It is set to be short enough to interfere with light, and the isolated pattern is provided around the outer periphery of the phase shifter in contact with the light-shielding pattern, and the sub-phase shifter is provided around the outer periphery of the phase shifter in contact with the light-shielding pattern. A phase difference mask, wherein the phase difference mask is provided.
れた孤立パターンとを具え、これら孤立パターンに位相
シフタをそれぞれ設けてこのマスク基板からの直接透過
光の位相に対して位相差を与え、この位相差が与えられ
た位相シフト光を用いて段差を有する感光層に前記孤立
パターンを位相差露光するための位相差マスクにおい
て、 前記孤立パターンを、当該孤立パターンを透過した光が
当該孤立パターンに隣り合って設けられている隣接孤立
パターンを透過した光と互いに干渉しない距離だけ、該
隣接孤立パターンから離間させて設け、 前記孤立パターンを(a)遮光パターンと、 (b)前記位相差が(180°±10°)の位相シフタ
と、 (c)前記位相差が (90°±10°)または(27
0°±10°)のサブ位相シフタとをもって構成し、 この孤立パターンの中心からその外縁までの距離を、こ
の孤立パターンを透過した位相シフト光とこの孤立パタ
ーンの外周囲のマスク基板の直接透過光とが干渉する程
度に、短く設定してあり、 前記孤立パターンを、 前記サブ位相シフタを遮光パターンに接してその外周囲
に設けると共に、 前記位相シフタを前記サブ位相シフタに接してその外周
囲に設けて、 設けたことを特徴とする位相差マスク。9. A mask substrate and an isolated pattern provided on the mask substrate, and a phase shifter is provided on each of the isolated patterns to give a phase difference to the phase of directly transmitted light from the mask substrate. In a phase difference mask for subjecting the isolated pattern to phase difference exposure on a photosensitive layer having a step using the phase shift light given the phase difference, the light transmitted through the isolated pattern is converted to the isolated pattern. Are provided so as to be separated from the adjacent isolated pattern by a distance that does not interfere with light transmitted through the adjacent isolated pattern provided adjacent to the isolated pattern. (180 ° ± 10 °) phase shifter; and (c) the phase difference is (90 ° ± 10 °) or (27 °).
0 ° ± 10 °), and the distance from the center of the isolated pattern to its outer edge is determined by the phase shift light transmitted through the isolated pattern and the direct transmission of the mask substrate around the isolated pattern. It is set to be short enough to interfere with light, and the isolated pattern is provided around the sub-phase shifter in contact with the light-shielding pattern and around the sub-phase shifter. A phase difference mask, wherein the phase difference mask is provided.
求項9に記載の孤立パターンとを、同一のマスク基板
に、それぞれを透過する光が互いに干渉しない程度に離
間配置することを特徴とする位相差マスク。10. The isolated pattern according to claim 8 and the isolated pattern according to claim 9 are arranged on the same mask substrate so as to be separated from each other so that light passing therethrough does not interfere with each other. Phase difference mask.
られた孤立パターンとを具え、これら孤立パターンに位
相シフタをそれぞれ設けてこのマスク基板からの直接透
過光の位相に対して位相差を与え、この位相差が与えら
れた位相シフト光を用いて段差を有する感光層に前記孤
立パターンを位相差露光するための位相差マスクにおい
て、 前記孤立パターンを、当該孤立パターンを透過した光が
当該孤立パターンに隣り合って設けられている隣接孤立
パターンを透過した光と互いに干渉しない距離だけ、該
隣接孤立パターンから離間させて設け、 前記孤立パターンを(a)遮光パターンと、 (b)位相シフタと、 (c)該位相シフタからの位相シフト光とは位相が18
0°(πラジアン)以外の量だけ異なる位相差を与える
サブ位相シフタとをもって構成し、 前記孤立パターンの位相シフタを、前記位相差が(90
°±10°)の範囲内の適当な値とした第1位相シフタ
と前記位相差が(270°±10°)の範囲内の適当な
値とした第2位相シフタとで構成し、 前記サブ位相シフタを前記位相差が(0°±10°)の
サブ位相シフタとし、 前記遮光パターンの両側に、前記第1位相シフタ、前記
サブ位相シフタおよび前記第2位相シフタを順次に一次
元配列させてなることを特徴とする位相差マスク。11. A mask substrate, and an isolated pattern provided on the mask substrate, wherein a phase shifter is provided on each of the isolated patterns to give a phase difference to the phase of directly transmitted light from the mask substrate. In a phase difference mask for subjecting the isolated pattern to phase difference exposure on a photosensitive layer having a step using the phase shift light given the phase difference, the light transmitted through the isolated pattern is converted to the isolated pattern. (B) a light-shielding pattern; (b) a phase shifter; and (b) a light-shielding pattern. (C) The phase shift light from the phase shifter has a phase of 18
A sub-phase shifter that provides a phase difference that differs by an amount other than 0 ° (π radian).
(± 10 °) and a second phase shifter having an appropriate value of the phase difference of (270 ° ± 10 °). The phase shifter is a sub phase shifter having a phase difference of (0 ° ± 10 °), and the first phase shifter, the sub phase shifter, and the second phase shifter are sequentially and one-dimensionally arranged on both sides of the light shielding pattern. A phase difference mask characterized by the following.
られた孤立パターンとを具え、これら孤立パターンに位
相シフタをそれぞれ設けてこのマスク基板からの直接透
過光の位相に対して位相差を与え、この位相差が与えら
れた位相シフト光を用いて段差を有する感光層に前記孤
立パターンを位相差露光するための位相差マスクにおい
て、 前記孤立パターンを、当該孤立パターンを透過した光が
当該孤立パターンに隣り合って設けられている隣接孤立
パターンを透過した光と互いに干渉しない距離だけ、該
隣接孤立パターンから離間させて設け、 前記孤立パターンを、遮光パターンと、両者間での相対
位相差が(90°±70°)または(270°±70
°)の第1および第2位相シフタとをもって構成し、か
つ、前記遮光パターンを中心として、その両側に前記第
1位相シフタおよび第2位相シフタの順序で配設してあ
り、および前記孤立パターンの中心からその外縁までの
距離を、この孤立パターンを透過した位相シフト光とこ
の孤立パターンの外周囲のマスク基板の直接透過光とが
干渉する程度に、短く設定してあることを特徴とする位
相差マスク。12. A mask substrate and an isolated pattern provided on the mask substrate, and a phase shifter is provided on each of the isolated patterns to give a phase difference to the phase of directly transmitted light from the mask substrate. In a phase difference mask for subjecting the isolated pattern to phase difference exposure on a photosensitive layer having a step using the phase shift light given the phase difference, the light transmitted through the isolated pattern is converted to the isolated pattern. The isolated pattern is provided so as to be separated from the adjacent isolated pattern by a distance that does not interfere with the light transmitted through the adjacent isolated pattern provided adjacent to the isolated pattern, and the relative phase difference between the isolated pattern and the light-shielding pattern is ( 90 ° ± 70 ° or (270 ° ± 70
°) and the first and second phase shifters are arranged on both sides of the light-shielding pattern in the order of the first and second phase shifters. The distance from the center to the outer edge is set short enough to cause interference between the phase-shifted light transmitted through the isolated pattern and the directly transmitted light of the mask substrate around the isolated pattern. Phase difference mask.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25238491A JP3212643B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Phase difference mask |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25238491A JP3212643B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Phase difference mask |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0590130A JPH0590130A (en) | 1993-04-09 |
JP3212643B2 true JP3212643B2 (en) | 2001-09-25 |
Family
ID=17236574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25238491A Expired - Fee Related JP3212643B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Phase difference mask |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3212643B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4582574B2 (en) * | 2004-06-04 | 2010-11-17 | シャープ株式会社 | Phase shift mask and manufacturing method thereof |
KR101477262B1 (en) | 2005-12-28 | 2014-12-29 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Manufacturing method of semiconductor device |
JP5784657B2 (en) * | 2013-02-26 | 2015-09-24 | 株式会社東芝 | Focus position adjusting device, reticle, focus position adjusting program, and semiconductor device manufacturing method |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP25238491A patent/JP3212643B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0590130A (en) | 1993-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5472814A (en) | Orthogonally separated phase shifted and unphase shifted mask patterns for image improvement | |
US5723236A (en) | Photomasks and a manufacturing method thereof | |
JPH04315150A (en) | Manufacture of phase-shift lithography mask | |
JP2006221078A (en) | Photomask, method for producing mask pattern, and method for forming pattern of semiconductor device | |
US5442714A (en) | Design rule checking method and a method of fabricating a phase shift mask | |
US5397663A (en) | Phase shift mask and method of manufacturing the same | |
US20030008218A1 (en) | Alternating phase mask | |
JP2976192B2 (en) | Phase shift mask and method of manufacturing the same | |
US5902701A (en) | Phase shift mask and method for fabricating the same | |
KR100353406B1 (en) | Pahse shift mask and fabricating method thereof | |
US5849438A (en) | Phase shift mask and method for fabricating the same | |
JP3212643B2 (en) | Phase difference mask | |
JP4091150B2 (en) | Phase shift mask and manufacturing method thereof | |
JPH09120154A (en) | Polarizing mask and its production as well as pattern exposure method and pattern projection aligner using the same | |
JPH03125150A (en) | Mask and mask preparation | |
US6296991B1 (en) | Bi-focus exposure process | |
JPH0764274A (en) | Phase shift mask and its production | |
JPH1115128A (en) | Photomask and pattern formation using the same | |
JPH0315845A (en) | Mask and production of mask | |
KR20030001986A (en) | Method for fabricating exposure mask for semiconductor manufacture | |
KR20010076292A (en) | Lithographic method utilizing a phase-shifting mask | |
JPH0470656A (en) | Photomask | |
JPH05142748A (en) | Phase shift mask and its production | |
GB2294128A (en) | Phase shift mask and method for fabricating the same | |
KR100480811B1 (en) | Exposure Mask and Exposure Method Using the Mask |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010710 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080719 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080719 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090719 Year of fee payment: 8 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090719 Year of fee payment: 8 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |