JPH05204131A - ホトマスク及びこれを用いたパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シフタのエッジがホトマスクの光透過領域上
に在る場合このエッジラインで生じる位相シフト効果で
レジスに不要パターンが生じる。この不要パターンの発
生を簡易に防止できるホトマスク及びパターン形成方法
を提供する。 【構成】 ホトマスク形成用基板３７の１回の露光領域
３９を２分割した一方の領域３９ａにシフタパターン３
３を設け、他方の領域３９ｂに該シフタパターンを介し
露光したのみではレジストに形成される不要パターンの
発生を防止するための露光用の第２のパターン３５を設
ける。ホトマスク３１を介しレジストを露光しレジスト
にシフタパターン、第２のパターンの潜像を形成する。
第２のパターンの潜像にシフタパターン３３が重なるよ
うにウエハを移動しその後ホトマスク３１を介しこのレ
ジストを露光してシフタパターン及び第２のパターンを
重ねた潜像と新たな第２のパターンの潜像とを形成す
る。これら工程を繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造な
どで用いられるホトマスク及びこれを用いたパターン形
成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】透過光の位相をシフトさせるためのシフ
タを具えたホトマスクを介しウエハを露光する方法は、
位相シフト法と称され、ウエハ上での光コントラストを
向上させることができるため、投影露光法の解像力を向
上させる技術として注目されている。

【０００３】この位相シフト法を応用したホトマスクの
一例として例えば特公昭６２−５９２９６号公報に開示
されたものがあった。図８（Ａ）及び（Ｂ）はこのホト
マスクの説明に供する平面図及び断面図である。

【０００４】このホトマスク１１は、ホトマスク形成用
基板としての例えば石英ガラス基板１３に例えばクロム
膜で構成した遮光部１５を所定ピッチで具え、さらにこ
れら遮光部１５間の部分の光透過部１７のうちの１つ置
きの光透過部１７上にシフタ１９を具えた構成とされて
いた。このホトマスク１１を用いて露光を行なうと、ウ
エハの、遮光部１５と対向する部分及び光透過部１７と
対向する部分間の光コントラストが、シフタ１９を設け
ない場合に比べ向上するので、シフタを設けないホトマ
スクを用いる場合より微細なライン・アンド・スペース
パターンが得られた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８を
用いて説明したホトマスク１１では、シフタ１９のエッ
ジのうちの、光透過領域上に位置している部分１９ａ
（図８（Ａ）参照）においても位相シフト効果が当然に
生じるため、この部分１９ａと対応するウエハ部分は未
露光状態となるので、ウエハ上にこのシフタエッジ部分
１９ａに類似の形状の不要パターン（図示せず）が形成
されてしまう。これを回避するためには、この不要パタ
ーンが形成されてしまうレジスト部分を別途に露光すれ
ば良いが、このためのホトマスクを別途に用いると、
（１）ホトマスクを交換するための時間が必要になる、
（２）各ホトマスクに対しウエハをアライメントするた
めの時間が必要になる、（３）第１及び第２の露光工程
それぞれについてウエハの搬送（露光装置のステージに
ウエハを投入し露光後にステージから回収すること）を
する必要があるなどの理由で、シフタ１９を設けない通
常のホトマスクを用いパターン形成する場合に比べ微細
加工はできるもののスループットが低下するという問題
点があった。

【０００６】このような問題点は、例えば、この出願の
出願人に係る特願平２−１９０１６２号に提案されてい
る技術でも生じる。これについて、図９（Ａ）及び
（Ｂ）を参照して説明する。

【０００７】この特願平２−１９０１６２号に提案され
ている技術とは、シフタのエッジラインと対応するウエ
ハ部分では位相シフト効果により極めて微細な未露光部
が生じることを積極的に利用して微細パターンを形成す
るものである。具体的には、電界効果トランジスタのゲ
ート電極を形成する場合について説明がある。

【０００８】これによれば、先ず、図９（Ａ）に示すよ
うな、ゲート電極のパッド部に当たる部分のための遮光
部２１と、ゲートに当たる部分にシフタのエッジライン
の一部２３ａが位置するように配置されたシフタ２３と
を有する第１のホトマスク２５によって、レジストが露
光される。この露光が済むとレジストの、遮光部２１と
対向する部分と、シフタ２３のエッジラインと対向する
部分とがそれぞれ未露光部になる。しかし、シフタ２３
のエッジラインと対向して未露光部となったレジスト部
分のうちの、エッジラインの一部２３ａ以外の部分は、
不要パターンである。そこで今度は、図９（Ｂ）に示す
ような、ゲート電極のパッド部に当たる部分のための遮
光部２７を第１のホトマスク２５と同様に具えると共
に、第１のホトマスク２５のシフタのエッジラインの一
部２３ａに当たる部分を含むこれよりやや広い遮光部２
９を具える第２のホトマスク３１を、第１及び第２のホ
トマスクの遮光部２１及び２７が重なるような位置関係
でウエハに対しアライメントして露光をする。この結
果、露光後のウエハでは、遮光部２１及び２７と対向し
た部分と、エッジラインの一部２３ａ及び遮光部２９と
対向した部分とが未露光部になりこれ以外の部分（不要
パターン部分も含む。）は露光部になるので、所望のゲ
ート及びパッド部を有するゲート電極が得られる。

【０００９】クロム膜による遮光部のみで構成したホト
マスク（図９（Ｂ）の形状で遮光部２９の幅が所定幅に
狭くされたものなど）を用いかつｉ線を用いた通常のパ
ターン形成法では線幅が０．３〜０．４μｍのレジスト
パターンを得るのが限界であるのに対し、上述の特願平
２−１９０１６２号に提案されている技術では、レジス
トがポジ型の場合は幅が０．１５μｍ程度のラインパタ
ーンがまたネガ型の場合は幅が０．１５μｍの溝パター
ンが安定に形成できる。然も、シフタを有するホトマス
クを介しての露光時の露光量を変化させることにより、
線幅の制御ができる。このため、ゲート長が０．１５μ
ｍ程度のゲート電極の形成も可能であった。しかし、第
１のホトマスク及び第２のホトマスクの２枚のホトマス
クを用いる必要があるために、上述したスループットの
問題点が生じる。

【００１０】この発明はこのような点に鑑みなされたも
のであり、従ってこの出願の目的は、位相シフト法用の
シフタのエッジラインによりレジストに不要パターンが
生じることを簡易に防止できるホトマスク及びこれを用
いたパターン形成方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この出願の第一発明によれば、位相シフト法に用い
られるホトマスクにおいて、位相シフト法用のシフタパ
ターンと、該シフタパターンを介し露光したのみではレ
ジストに形成される不要パターンの発生を防止するため
の露光用の第２のパターンとを、１枚のホトマスク形成
用基板上に共に設けてあることを特徴とする。

【００１２】この第一発明の実施に当たり、前述のシフ
タパターン及び第２のパターンを、一方のパターンを介
した露光後に他方のパターンを介した露光のためにウエ
ハを移動するピッチに応じた所定の距離だけ離して、前
述のホトマスク形成用基板上に、それぞれ設けるのが好
適である。

【００１３】さらにこの第一発明の実施に当たり、前述
のホトマスク形成用基板の１回の露光領域に当たる領域
を２分割した一方の領域内に前述のシフタパターンを他
方の領域内に前述の第２のパターンをそれぞれ設けるの
が好適である。

【００１４】また、この出願の第二発明によれば、第一
発明に係るホトマスクを介しレジストを露光して該レジ
ストに前述のシフタパターンの潜像及び第２のパターン
の潜像を形成する工程と、前述の２つの潜像のうちの一
方のパターンの潜像に当該ホトマスクの他方のパターン
が重なるようにウエハを移動し、その後当該ホトマスク
を介し前述のレジストを露光して該レジストにシフタパ
ターン及び第２のパターンを重ねた潜像並びに新たに他
方のパターンの潜像を形成する工程とを少なくとも１回
ずつ含むことを特徴とする。

【００１５】この第二発明の実施に当たり、前述の新た
に形成された他方のパターンの潜像に当該ホトマスクの
一方のパターンが重なるようにウエハを移動しその後当
該ホトマスクを介し前述のレジストを露光することを順
次繰り返すのが好適である。

【００１６】さらにこの第二発明の実施に当たり、露光
開始前に前述のホトマスクと前述のウエハとを統計的グ
ローバルアライメントによりアライメントするのが好適
である。なお、統計的グローバルアライメントとは、１
枚のウエハ中の前工程において形成された多数のアライ
メントマークのうちの例えば１０点くらいを読みそれを
統計処理してそれにより決定された位置より決められた
ピッチで露光を行なうもので、各露光毎のアライメント
を省略できるアライメント方法のことを言う。この方法
は、例えば、（株）ニコン製のステッパではエンハンス
メントグローバルアライメントと称され採用され、日立
製作所（株）製のステッパではサンプリンググローバル
アライメントと称され採用されている。

【００１７】なお、これら第一発明及び第二発明におい
て、シフタパターンとは、位相シフト法用のシフタのみ
で構成されている場合、シフタ及びクロム等の遮光部が
共存している場合の何れのものでも良い。

【００１８】

【作用】この出願の第一発明の構成によれば、シフタパ
ターン及び第２のパターンを共に具えるホトマスクが構
成される。したがって、このホトマスクを投影露光装置
にセットすると、第二発明で主張するところの、シフタ
パターン及び第２のパターンのいずれか一方のパターン
を介しレジストを露光した後この露光部分を他方のパタ
ーン下に移動しレジストを露光するという連続的な露光
工程が実現できる。このため、シフタパターンを介し露
光したのみではレジストに形成される不要パターン（不
要な未露光部）をホトマスクを交換することなく露光す
ることができるので、２枚のホトマスクを用いる場合に
比べ、ホトマスクの交換時間が不要になりかつウエハ搬
送数は軽減される。

【００１９】なお、この第二発明の構成の場合、各露光
毎にホトマスクとウエハとのアライメントを行なうと、
通常のパターン形成方法に比べアライメント回数が２倍
必要になる。しかし、ホトマスクとウエハとを統計的グ
ローバルアライメントによりアライメントする構成とす
ると、アライメント回数の問題が解決できるので好適で
ある。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して、第一発明のホトマス
クの実施例及び第二発明のパターン形成方法の実施例に
ついてそれぞれ説明する。なお、説明に用いる各図は、
これらの発明が理解できる程度に、各構成成分の形状、
大きさおよび配置関係を概略的に示してあるにすぎな
い。

【００２１】１．ホトマスクの説明 １−１．第１実施例 先ず、第１実施例のホトマスクについて説明する。この
第１実施例のホトマスクはライン・アンド・スペースパ
ターンの形成に適した例である。特に、ウエハ上に形成
される最終パターン（個々のチップと考えても良い。）
の面積が１回の露光領域（後述する。）の面積のほぼ半
分のパターンを形成する場合に適した例である。図１
（Ａ）はその説明に供する平面図、図１（Ｂ）は図１
（Ａ）のＩ−Ｉ線における断面図、図１（Ｃ）は図１
（Ａ）のII−II線における断面図である。なお、図１
（Ａ）の平面図では遮光部を明確にするためその部分に
斜線を付してある（図２において同じ。）。

【００２２】この実施例のホトマスク３１は、位相シフ
ト法用のシフタパターン３３と、該シフタパターン３３
を介し露光したのみではレジストに形成される不要パタ
ーンの発生を防止するための露光用の第２のパターン３
５とを、一枚のホトマスク形成用基板３７上にそれぞれ
設けて構成してある。特に、この場合、これらパター３
３，３５を、それらのうちの一方のパターンを介した露
光後に他方のパターンを介した露光のためにウエハを移
動するピッチに応じた所定の距離だけ離して、ホトマス
ク形成用基板３３上に、それぞれ設けてある。具体的に
は、１回の露光領域に当たる領域３９（図１（Ａ）中Ｌ
_x ×Ｌ_y で規定される領域。）を２分割した一方の領域
３９ａ内にシフタパターン３３を設け、他方の領域３９
ｂ内に第２のパターン３５を設けて構成してある。

【００２３】上記２つの領域３９ａ，３９ｂはこの場合
１回の露光領域３９をｘ方向のＬ_x ／２の位置でｙ軸に
沿って２分割することで規定している。

【００２４】また、シフタパターン３３は、この場合、
例えばクロム膜で構成された長方形状の遮光部３３ａが
ｘ方向に並置され、かつ、これらの遮光部３３ａ間に構
成される光透過領域のうちの１つおきの光透過領域上に
遮光部３３ａより長尺なシフタ３３ｂが設けられた構成
のものとしてある。

【００２５】また、第２のパターン３５は、これの、前
記シフタパターン３３のシフタ３３ｂの光透過領域上に
在る部分３３ｘに重なる予定部分が光透過部３５ａとさ
れ、それ以外の部分が例えばクロム膜から成る遮光部３
５ｂとされた構成のものとしてある。

【００２６】なお、ホトマスク形成用基板３７は、ホト
マスク形成のために従来から用いられている石英ガラス
基板等の好適な材料で構成することができる。また、シ
フタパターン３３のシフタ３３ａは、位相シフト法用の
シフタ形成のために従来から用いられている種々の材料
をホトマスク形成用基板３７に位相シフト法用シフタを
形成する公知の方法で配置形成することにより得られ
る。

【００２７】この第１実施例のホトマスク３１では、詳
細は後述のパターン形成方法の項で説明するが、このホ
トマスク３１を投影露光装置（ステッパ）にセットした
後、このホトマスク３１を介しウエハ上のレジストを露
光しその後このウエハを−ｘ方向にＬ_x ／２の距離移動
してもう一度このホトマスクを介して前記レジストを露
光すると、第２のパターン３５とシフタパターン３３と
を重ねた状態の潜像がレジストに形成できる。このた
め、遮光部３３ａと対向するレジスト部分のみが未露光
部になり（図４（Ｂ）参照）この部分にレジストがポジ
型であればライン状のパターンが形成できレジストがネ
ガ型であれば溝状のパターンが形成できる。

【００２８】１−２．第２実施例 次に、第２実施例のホトマスクとして、この第一発明を
特願平２−１９０１６２号に提案されている技術に適用
した例を説明する。具体的には、ゲート電極を形成する
ためのホトマスクにこの第一発明を適用した例である。
図２（Ａ）はその説明に供する平面図、図２（Ｂ）は図
２（Ａ）のＩ−Ｉ線における断面図、図２（Ｃ）は図２
（Ａ）のII−II線における断面図である。なお、図２に
おいて図１に示した構成成分と同様な構成成分について
は同一の番号を付して示しその説明を一部省略する。

【００２９】この第２実施例のホトマスク４１では、シ
フタパターン４３は、図９（Ａ）を用いて説明したと同
様に、ゲート電極のパッド部分形成用の遮光部４３ａ
（例えばクロム膜で構成されている。）と、ゲート部分
形成用のシフタ４３ｂとを具えたものとしてある。この
シフタ４３ｂのエッジの一部分４３ｘがゲート形成用パ
ターンになる。また、この部分４３ｘ以外のシフタ４３
ｂのエッジラインはレジストに不要なパターンを形成す
る部分になる。一方、第２のパターン４５は、これの、
シフタパターン４３の遮光部４３ａと重なる部分が遮光
部４５ａとされ、さらに、シフタパターン４３のシフタ
４３ｂのエッジの一部分４３ｘと重なる部分よりやや広
い部分が遮光部４５ｂとされたものとしてある。

【００３０】この第２実施例のホトマスク４１を介しウ
エハ上のレジストを露光しその後このウエハを−ｘ方向
にＬ_x ／２の距離移動してもう一度このホトマスクを介
して前記レジストを露光すると、第２のパターン４５と
シフタパターン４３とを重ねた状態の潜像がレジストに
形成できる。このため、遮光部４３ａ，４５ａと対向す
るレジスト部分とシフタのエッジの一部分４３ｘと対向
するレジスト部分とがそれぞれ未露光部になり（図５
（Ｂ）参照）この部分にレジストがポジ型であれば島状
のゲート電極パターンが形成できレジストがネガ型であ
ればレジスト除去部分の形状がゲート電極形状となった
パターンが形成できる。

【００３１】上述においてはこの出願の第一発明の実施
例についてそれぞれ説明したが、この第一発明は上述の
実施例に限られない。

【００３２】例えば、シフタパターンの形状や第２のパ
ターンの形状、またこれらパターンのホトマスク形成用
基板３７への配置の仕方は例示にすぎず、半導体装置の
設計に適した形状、配置に変更できることは明らかであ
る。

【００３３】例えば、図１または図２に示したホトマス
クでは、シフタパターンと第２のパターンとがｘ軸に沿
って並ぶようにこれらをホトマスク形成用基板３７に設
けていたが、チップの設計によってはこれらパターンが
ｙ軸に沿って並ぶようにこれらをホトマスク形成用基板
に設けても良い。ただし、この場合ウエハはｙ方向に移
動することになる。

【００３４】また、ＤＲＡＭ（ダイナミックＲＡＭ）な
どの場合はチップ自体の対称性が良い。したがって、こ
のような対称性の良いチップであってその面積が１回の
露光領域３９内に２個納まるような場合でかつ図３
（Ａ）のようにこれらチップ５１ａ，５１ｂがｙ方向に
沿って形成されるような場合は、用いるホトマスクは、
図３（Ｂ）のように１個のチップ５１ａ，５１ｂ各々の
露光領域をそれぞれ２分割して規定される５１ａａ，５
１ａｂ，５１ｂａ，５１ｂｂで示すホトマスク形成用基
板部分上各々に図１や図２に示したと同様な考えでシフ
タパターン３３（４３）や第２のパターン３５（４５）
をそれぞれ設けたホトマスク５３とすれば良い。この場
合も第１の露光後にウエハをＬ_x ／２の距離移動し続い
て第２の露光を行なうことで所望のパターンが得られ
る。同様な考え方により、対称性の良いチップであって
その面積が１回の露光領域３９内に３個納まるような場
合でかつこれらチップがｙ方向に沿って形成されるよう
な場合に用いるホトマスクとしては、例えば図４に示す
ような構成のホトマスク５５を挙げることができる。

【００３５】また、ＧａＡｓを用いた半導体装置などで
は１チップの面積が小さいために１回の露光領域に例え
ば数十個のチップが納まる。このような場合も、図４に
示したような考え方（ただし、ｙ方向に並ぶパターン数
は図４より多くなる。）によりこの第一発明を適用でき
る。

【００３６】２．パターン形成方法の説明 次に、第二発明のパターン形成方法の実施例について、
先ず、図１を用いて説明したホトマスク３１を用いる例
により説明する。図５（Ａ）及び（Ｂ）と図６とはその
説明に供する主に露光工程を説明する図であり、特に第
１及び第２露光工程各々でのホトマスク３１とウエハ６
１（レジスト塗布済み）との配置関係を示した平面図で
ある。

【００３７】この第二発明のパターン形成方法では、先
ず、ホトマスク３１をステッパー（図示せず）にセット
しホトマスク３１とウエハ６１とをアライメントした
後、このホトマスク３１を介しウエハ６１上のレジスト
を露光して該レジストにシフタパターンの潜像及び第２
のパターンの潜像を形成する（図５（Ａ））。図５
（Ａ）では、シフタパターンの潜像を３３ｙで示し、第
２のパターンの潜像を３５ｙで示してある。なお、図
５、図６及び図７において、レジストの未露光部部分は
それが明確になるように斜線を付して示してある。ただ
し、レジストの、露光領域３９（図１参照）以外の領域
での未露光部は斜線は付していない。

【００３８】次に、図５（Ｂ）に示すように、第２のパ
ターンの潜像３５ｙに当該ホトマスク３１のシフタパタ
ーン３３（図１参照）が重なるように移動し、この例の
場合ではウエハ６１を−ｘ方向にＬ_x ／２の距離だけ移
動し、その後当該ホトマスク３１を介し前記レジストを
再び露光して該レジストにシフタパターン及び第２のパ
ターンを重ねた潜像６３並びに新たに第２のパターンの
潜像３５ｚを形成する。

【００３９】このように露光が終了した試料を現像する
と、潜像６３の部分にはレジストがポジ型であればライ
ン状のパターンが形成できレジストがネガ型であれば溝
状のパターンが形成できる。

【００４０】この説明から明らかなようにこの出願の第
二発明のパターン形成方法ではホトマスクを交換するこ
となく、シフタのエッジラインに起因する不要パターン
を消去できることが分かる。このため、従来２枚のホト
マスクを用いていた場合に比べ工程の簡略化が図れるこ
とが分かる。

【００４１】また、実際のウエハではｘ，ｙ方向にチッ
プが多数形成されるから、図６に示すように、ウエハ３
１を−ｘ方向にＬ_x ／２の距離ずつ移動させる毎に露光
を行なうようにする。つまり、新たに形成された第２の
パターンの潜像３５ｚ（図５（Ｂ）参照）に当該ホトマ
スク３１のシフタパターン３３が重なるようにウエハを
移動しその後当該ホトマスク３１を介し前記レジストを
露光することを順次繰り返すことにより、これらチップ
用の露光を行なう。そして、その場合はホトマスクとウ
エハとのアライメントを露光開始前に統計的グローバル
アライメントにより行なうことによりアライメント時間
を短縮するのが良い。

【００４２】なお、この第二発明のパターン形成方法に
よる露光法では一方のシフタパターンを介しての露光し
か行なわれないレジスト部分が生じる（例えば図６中の
３３ｙ，３５ｚ部分）。しかし、この部分がウエハ６１
の有効領域外やウエハ外となるように予めホトマスク３
１とウエハ６１とを位置合わせしておくことにより、或
いは、両端の露光の際にステッパの遮光機能を利用して
一部を遮光した状態で露光するなどの処置を行なうこと
により、この問題を回避できる。

【００４３】一方、図２を用いて説明した第２実施例の
ホトマスク４１を用いる場合も第１実施例のホトマスク
３１を用いたパターン形成方法と同様な方法によりパタ
ーン形成が行なえる。図７は、第２実施例のホトマスク
４１を用いて図５（Ａ）及び（Ｂ）と図６を用いて説明
したと同様な手順でウエハ６１露光した場合にウエハ上
のレジストに形成される潜像を示した図である。図７に
おいて、４３ｙがシフタパターンの潜像、４５ｚが新た
に形成された第２のパターンの潜像、６５がシフタパタ
ーン及び第２のパターンを重ねた潜像である。なお、こ
の図７においては各潜像中の実線のみで描いた部分上も
未露光部である。

【００４４】３．実験結果の説明 次に、ステッパとしてニコン（株）製の１７５５ｉ７Ａ
を用い、レジストとして住友化学工業（株）製のポジ型
レジストＰＥＩ−１５を用い、以下のような３つの露光
方法（ａ），（ｂ）及び（ｃ）により同数ずつのウエハ
にレジストパターンをそれぞれ形成する。そして、各方
法でのスループット（全ウエハを処理し終える時間）と
各方法で形成されたレジストパターンの解像度とをそれ
ぞれ比較した。

【００４５】（ａ）実施例のホトマスク３１を用いる方
法。

【００４６】（ｂ）実施例のホトマスク３１のシフタパ
ターン３３のみをホトマスク形成用基板３７全面に設け
構成した第１マスクと、実施例のホトマスク３１の第２
のパターン３５のみをホトマスク形成用基板３７全面に
設け構成した第２マスクとの２枚のホトマスクを別々に
用いる方法。

【００４７】（ｃ）ホトマスク形成用基板上に遮光部を
所定ピッチで並置したホトマスクであってこれら遮光部
間の光透過部のうちの１つおきの光透過部上にシフタを
設けたホトマスク（図８を用いて説明したホトマスクに
相当するもの。）を用いる方法。

【００４８】なお、何れの方法でもＰＥＩ−１５の膜厚
は１μｍとした。さらに、ホトマスクとウエハとのアラ
イメントはアライメントマーク１０個をサンプリングす
る統計的グローバルアライメントで行なった。さらに、
１回の露光時間は４００ｍｓｅｃとした。さらに、ウエ
ハは６インチのシリコン基板とし、ウエハ処理枚数は５
０枚とし、また、１回の露光領域３９には２個のチップ
が入る前提において１枚のウエハ上に８８個のチップを
形成する条件とした。従って、上記（ａ）の方法では１
枚のウエハについての露光回数は９６回となり、上記
（ｂ）の方法では同回数は８８回となり、上記（ｃ）の
方法では同回数は４４回となる。

【００４９】各方法での５０枚のウエハを処理し終える
時間は、 （ａ）の方法・・・ ７６分、 （ｂ）の方法・・・１２０分、 （ｃ）の方法・・・ ５８分 であった。

【００５０】この結果から明らかなようにこの第二発明
のパターン形成方法は、２枚のホトマスクを用いる場合
に比べスループットが向上することが分かる。また、こ
の第二発明のパターン形成方法は、通常のパターン形成
方法（ｃ）と比べても処理時間の増加は３０％程度にす
ぎないことが分かる。

【００５１】また、形成されたレジストパターンの解像
度については、（ａ）の方法、（ｂ）の方法共に、０．
３μｍのライン・アンド・スペースパターンが形成でき
たが、（ｃ）の方法ではラインの端部分同士がつながっ
た状態のパターン（図８（Ａ）中に１９ａで示す部分が
つながったパターン）が形成され本来のパターンが得ら
れなかった。

【００５２】なお、第二発明の実施例ではウエハとホト
マスクとのアライメントを統計的グローバルアライメン
トにより行なっていた。しかし、各露光毎にアライメン
トを行なっても勿論良い。この場合も、（ｂ）の方法及
び（ｃ）の方法が各露光毎にアライメントを行なうとし
たなら、各方法間のスループットの優位さは上記例と同
様になる。

【００５３】なお、上述の各実施例では、第２のパター
ンの潜像に当該ホトマスクのシフタパターンが重なるよ
うにアライメントをして２回目の露光をしていたが、初
めにシフタパターンを介しての露光をしその後第２のパ
ターンを介しての露光をするようにしても勿論良い。

【００５４】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の出願の第一及び第二発明によれば、ホトマスクの光透
過領域上にシフタのエッジが位置する場合にこのエッジ
ラインによりレジストに形成される不要パターン（不要
な未露光部）の消去を１枚のホトマスクにより行なえ
る。このため、別途に不要パターン消去用のホトマスク
を用意する必要がないから、ホトマスクの交換が不要に
なりかつウエハ搬送数は軽減されるので、パターン形成
工程を簡略化できる。

【００５５】また、２枚のホトマスクを用いる場合に比
べコストの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施例のホトマスクの
説明に供する図である。

【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施例のホトマスクの
説明に供する図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、第一発明の変形例の説明
に供する図である。

【図４】第一発明の他の変形例の説明に供する図であ
る。

【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、第二発明の実施例の説明
に供する工程図である。

【図６】第二発明の実施例の説明に供する図５に続く工
程図である。

【図７】第二発明の他の実施例の説明に供する工程図で
ある。

【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術の説明に供する
図である。

【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明を適用して好適
な対象技術の説明図である。

【符号の説明】

３１：第１実施例のホトマスク ３３：シフタパターン ３３ａ：遮光部 ３３ｂ：シフタ ３３ｘ：光透過領域上のシフタのエッジ部分 ３３ｙ：シフタパターンの潜像 ３５：第２のパターン ３５ａ：光透過部 ３５ｂ：遮光部 ３５ｙ：第２のパターンの潜像 ３５ｚ：新たに形成された第２のパターンの潜像 ３７：ホトマスク形成用基板 ３９：１回の露光領域 ３９ａ，３９ｂ：分割した領域 ４１：第２実施例のホトマスク ４３：シフタパターン ４３ａ：遮光部 ４３ｂ：シフタ ４３ｘ：シフタのエッジの一部分 ４３ｙ：シフタパターンの潜像 ４５：第２のパターン ４５ａ，４５ｂ：遮光部 ４５ｚ：新たに形成された第２のパターンの潜像 ６３、６５：シフタパターン及び第２のパターンを重ね
た潜像

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位相シフト法に用いられるホトマスクに
   おいて、 位相シフト法用のシフタパターンと、該シフタパターン
   を介し露光したのみではレジストに形成される不要パタ
   ーンの発生を防止するための露光用の第２のパターンと
   を、１枚のホトマスク形成用基板上に共に設けてあるこ
   とを特徴とするホトマスク。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のホトマスクにおいて、 前記シフタパターン及び第２のパターンを、一方のパタ
   ーンを介した露光後に他方のパターンを介した露光のた
   めにウエハを移動するピッチに応じた所定の距離だけ離
   して、前記ホトマスク形成用基板上に、それぞれ設けて
   あることを特徴とするホトマスク。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のホトマスクにお
   いて、 前記ホトマスク形成用基板の１回の露光領域に当たる領
   域を２分割した一方の領域内に前記シフタパターンを他
   方の領域内に前記第２のパターンをそれぞれ設けてある
   ことを特徴とするホトマスク。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のホ
   トマスクを介しレジストを露光して該レジストに前記シ
   フタパターンの潜像及び第２のパターンの潜像を形成す
   る工程と、 前記２つの潜像のうちの一方のパターンの潜像に当該ホ
   トマスクの他方のパターンが重なるようにウエハを移動
   し、その後当該ホトマスクを介し前記レジストを露光し
   て該レジストにシフタパターン及び第２のパターンを重
   ねた潜像並びに新たに他方のパターンの潜像を形成する
   工程とを少なくとも１回ずつ含むことを特徴とするパタ
   ーン形成方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のパターン形成方法にお
   いて、 前記新たに形成された他方のパターンの潜像に当該ホト
   マスクの一方のパターンが重なるようにウエハを移動し
   その後当該ホトマスクを介し前記レジストを露光するこ
   とを順次繰り返すことを特徴とするパターン形成方法。
6. 【請求項６】 請求項４又は５に記載のパターン形成方
   法において、 露光開始前に前記ホトマスクと前記ウエハとを統計的グ
   ローバルアライメントによりアライメントすることを特
   徴とするパターン形成方法。
7. 【請求項７】 請求項４又は５に記載のパターン形成方
   法において、 各露光前毎に前記ホトマスクと前記ウエハとをアライメ
   ントすることを特徴とするパターン形成方法。