JPH08254812A - 位相シフトマスク、パターン形成方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
位相シフトマスク、パターン形成方法及び半導体装置の製造方法Info
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- JPH08254812A JPH08254812A JP5705995A JP5705995A JPH08254812A JP H08254812 A JPH08254812 A JP H08254812A JP 5705995 A JP5705995 A JP 5705995A JP 5705995 A JP5705995 A JP 5705995A JP H08254812 A JPH08254812 A JP H08254812A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハーフトーン型の位相シフトマスクを用いて
周期的なホールパターンを形成する際に、近接効果によ
るパターン形状の変形を防止できる位相シフトマスク、
パターン形成方法及び半導体装置の製造方法を提供す
る。 【構成】 透明基板と、透明基板上に形成され、一定の
周期をもって配置された複数のホールパターンが形成さ
れた位相シフト膜とを有し、ホールパターンは、露光す
る光の近接効果により基板上に転写するパターンが変形
しないように、パターンの形成された周期に応じてホー
ルパターンの縦と横の寸法比が補正されている。
周期的なホールパターンを形成する際に、近接効果によ
るパターン形状の変形を防止できる位相シフトマスク、
パターン形成方法及び半導体装置の製造方法を提供す
る。 【構成】 透明基板と、透明基板上に形成され、一定の
周期をもって配置された複数のホールパターンが形成さ
れた位相シフト膜とを有し、ホールパターンは、露光す
る光の近接効果により基板上に転写するパターンが変形
しないように、パターンの形成された周期に応じてホー
ルパターンの縦と横の寸法比が補正されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の回路パタ
ーンなど、微細なパターンを形成する技術に係り、特
に、周期的なホールパターンを形成するために望ましい
位相シフトマスク、パターン形成方法及び半導体装置の
製造方法に関する。
ーンなど、微細なパターンを形成する技術に係り、特
に、周期的なホールパターンを形成するために望ましい
位相シフトマスク、パターン形成方法及び半導体装置の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路の微細化にともない、光リソグ
ラフィーによるパターニングは露光波長を短波長化して
解像度を改善してきた。しかし、短波長化だけではパタ
ーンの解像度を向上することが難しくなってきた。この
ため、パターンの原版であるマスクに光の位相を変化す
るシフターを設け、シフターを透過する光に位相差をも
たせることにより解像度を向上できる位相シフトマスク
が提案されている。
ラフィーによるパターニングは露光波長を短波長化して
解像度を改善してきた。しかし、短波長化だけではパタ
ーンの解像度を向上することが難しくなってきた。この
ため、パターンの原版であるマスクに光の位相を変化す
るシフターを設け、シフターを透過する光に位相差をも
たせることにより解像度を向上できる位相シフトマスク
が提案されている。
【０００３】位相シフトマスクは、クロム（Ｃｒ）等に
より形成された遮光領域とシフター領域の配置により、
様々なパターンが提案されている。例えば、ホールのよ
うな孤立パターンに対して有効な方法としては、遮光領
域の周辺にシフターを設けるエッジ強調型マスクや、透
過領域の５〜２０％程度の光透過率を有する半透過領域
によりパターンを形成するハーフトーン位相シフトマス
ク等がある。
より形成された遮光領域とシフター領域の配置により、
様々なパターンが提案されている。例えば、ホールのよ
うな孤立パターンに対して有効な方法としては、遮光領
域の周辺にシフターを設けるエッジ強調型マスクや、透
過領域の５〜２０％程度の光透過率を有する半透過領域
によりパターンを形成するハーフトーン位相シフトマス
ク等がある。
【０００４】ハーフトーン位相シフトマスクは、光を透
過する透過領域と、光透過率が５〜２０％程度で、透過
した光の位相が反転する半透過部から構成されている。
例えば、ガラス基板上に単層の半透過膜が形成されてお
り、この半透過膜により光透過率を減少し、位相を反転
する構造や、遮光薄膜と透明膜の２重構造により半透過
膜が形成され、遮光薄膜により透過率を制御し、透明膜
により位相を反転する構造がある。
過する透過領域と、光透過率が５〜２０％程度で、透過
した光の位相が反転する半透過部から構成されている。
例えば、ガラス基板上に単層の半透過膜が形成されてお
り、この半透過膜により光透過率を減少し、位相を反転
する構造や、遮光薄膜と透明膜の２重構造により半透過
膜が形成され、遮光薄膜により透過率を制御し、透明膜
により位相を反転する構造がある。
【０００５】このようなハーフトーン位相シフトマスク
を用いてホールパターンを露光すると、解像度が改善
し、大きな焦点深度を得ることができる。
を用いてホールパターンを露光すると、解像度が改善
し、大きな焦点深度を得ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の位相シフトマスクでは、ホールが近接するような場
合には、開口部を通過する光の回折光が隣接するホール
に強い影響を及ぼす、いわゆる近接効果により、形成さ
れるパターンが縦、又は横に長い楕円形になるといった
問題があった。
来の位相シフトマスクでは、ホールが近接するような場
合には、開口部を通過する光の回折光が隣接するホール
に強い影響を及ぼす、いわゆる近接効果により、形成さ
れるパターンが縦、又は横に長い楕円形になるといった
問題があった。
【０００７】本発明の目的は、ハーフトーン型の位相シ
フトマスクを用いて周期的なホールパターンを形成する
際に、近接効果によるパターン形状の変形を防止できる
位相シフトマスク、パターン形成方法及び半導体装置の
製造方法を提供することにある。
フトマスクを用いて周期的なホールパターンを形成する
際に、近接効果によるパターン形状の変形を防止できる
位相シフトマスク、パターン形成方法及び半導体装置の
製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、透明基板
と、前記透明基板上に形成され、一定の周期をもって配
置された複数のホールパターンが形成された位相シフト
膜とを有し、前記ホールパターンは、露光する光の近接
効果により基板上に転写するパターンが変形しないよう
に、前記ホールパターンの形成された周期に応じて前記
ホールパターンの縦と横の寸法比が補正されていること
を特徴とする位相シフトマスクにより達成される。
と、前記透明基板上に形成され、一定の周期をもって配
置された複数のホールパターンが形成された位相シフト
膜とを有し、前記ホールパターンは、露光する光の近接
効果により基板上に転写するパターンが変形しないよう
に、前記ホールパターンの形成された周期に応じて前記
ホールパターンの縦と横の寸法比が補正されていること
を特徴とする位相シフトマスクにより達成される。
【０００９】また、上記の位相シフトマスクにおいて、
露光装置の露光波長をλ、開口数をＮＡとして、規格化
定数（λ／ＮＡ）により規格化した前記周期をＰｘとし
たときに、前記ホールパターンの面積を一定として、前
記ホールパターンの周期方向と平行な方向の前記ホール
パターンの寸法（Ｗｘ）と、前記周期方向と垂直な方向
の前記ホールパターンの寸法（Ｗｙ）との比（Ｗｘ／Ｗ
ｙ）が、１−ｃｏｓ（６．５８Ｐｘ）×ｅｘｐ（−１．
４１Ｐｘ＋０．５２）にほぼ等しいことが望ましい。
露光装置の露光波長をλ、開口数をＮＡとして、規格化
定数（λ／ＮＡ）により規格化した前記周期をＰｘとし
たときに、前記ホールパターンの面積を一定として、前
記ホールパターンの周期方向と平行な方向の前記ホール
パターンの寸法（Ｗｘ）と、前記周期方向と垂直な方向
の前記ホールパターンの寸法（Ｗｙ）との比（Ｗｘ／Ｗ
ｙ）が、１−ｃｏｓ（６．５８Ｐｘ）×ｅｘｐ（−１．
４１Ｐｘ＋０．５２）にほぼ等しいことが望ましい。
【００１０】また、上記の位相シフトマスクにおいて、
前記周期方向と垂直な方向に形成された周期的なホール
パターンを更に有し、前記規格化定数（λ／ＮＡ）によ
り規格化した前記周期方向と垂直な方向の周期をＰｙと
したときに、前記周期Ｐｙは、３λ／ＮＡμｍ以上であ
ることが望ましい。また、ウェーハ上に周期的なホール
パターンを転写する際に、上記の位相シフトマスクを用
いて露光する露光工程を有することを特徴とするパター
ン形成方法によっても達成される。
前記周期方向と垂直な方向に形成された周期的なホール
パターンを更に有し、前記規格化定数（λ／ＮＡ）によ
り規格化した前記周期方向と垂直な方向の周期をＰｙと
したときに、前記周期Ｐｙは、３λ／ＮＡμｍ以上であ
ることが望ましい。また、ウェーハ上に周期的なホール
パターンを転写する際に、上記の位相シフトマスクを用
いて露光する露光工程を有することを特徴とするパター
ン形成方法によっても達成される。
【００１１】また、上記のパターン形成方法により半導
体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製造方
法によっても達成される。
体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製造方
法によっても達成される。
【００１２】
【作用】本発明によれば、周期的なホールパターンが形
成されたハーフトーン型の位相シフトマスクを用いて基
板上にパターンを転写する際に、基板上に転写されるパ
ターンが露光する光の近接効果により変形しないよう
に、ホールパターンの縦と横の寸法比を、ホールパター
ンの形成された周期に応じて補正したので、近接効果に
よる予期せぬホール形状の変形を防止することができ
る。
成されたハーフトーン型の位相シフトマスクを用いて基
板上にパターンを転写する際に、基板上に転写されるパ
ターンが露光する光の近接効果により変形しないよう
に、ホールパターンの縦と横の寸法比を、ホールパター
ンの形成された周期に応じて補正したので、近接効果に
よる予期せぬホール形状の変形を防止することができ
る。
【００１３】また、ホールパターンの周期方向と平行な
方向のホールパターンの寸法（Ｗｘ）と、周期方向と垂
直な方向のホールパターンの寸法（Ｗｙ）との比（Ｗｘ
／Ｗｙ）を、１−ｃｏｓ（６．５８Ｐｘ）×ｅｘｐ（−
１．４１Ｐｘ＋０．５２）にほぼ等しくすれば、ホール
パターンの面積が０．６１（λ／ＮＡ）2μｍ2の場合
に、容易にホールパターンの補正値を求めることができ
る。
方向のホールパターンの寸法（Ｗｘ）と、周期方向と垂
直な方向のホールパターンの寸法（Ｗｙ）との比（Ｗｘ
／Ｗｙ）を、１−ｃｏｓ（６．５８Ｐｘ）×ｅｘｐ（−
１．４１Ｐｘ＋０．５２）にほぼ等しくすれば、ホール
パターンの面積が０．６１（λ／ＮＡ）2μｍ2の場合
に、容易にホールパターンの補正値を求めることができ
る。
【００１４】また、周期的なホールパターンが二次元的
に配置されている場合、周期Ｐｘの繰り返し方向と垂直
な方向の周期をＰｙとしたときに、周期Ｐｙを３λ／Ｎ
Ａμｍ以上確保すれば、ホール形状が変形することなく
二次元的に配置された周期的ホールパターンを形成する
ことができる。また、上記の位相シフトマスクを用いて
ウェーハ上に周期的なホールパターンを転写するので、
ホール形状が変形することなく基板上にホールパターン
を形成することができる。
に配置されている場合、周期Ｐｘの繰り返し方向と垂直
な方向の周期をＰｙとしたときに、周期Ｐｙを３λ／Ｎ
Ａμｍ以上確保すれば、ホール形状が変形することなく
二次元的に配置された周期的ホールパターンを形成する
ことができる。また、上記の位相シフトマスクを用いて
ウェーハ上に周期的なホールパターンを転写するので、
ホール形状が変形することなく基板上にホールパターン
を形成することができる。
【００１５】また、上記のパターン形成方法を用いて半
導体装置におけるホールパターンを形成すれば、ホール
形状が変形することなく微細なホールパターンを有する
半導体装置を製造することができる。
導体装置におけるホールパターンを形成すれば、ホール
形状が変形することなく微細なホールパターンを有する
半導体装置を製造することができる。
【００１６】
【実施例】本発明の一実施例による位相シフトマスク及
びパターン形成方法を、図１乃至図４を用いて説明す
る。図１は近接効果によるホールの変形量を示すグラ
フ、図２はホールの変形が生ずる原理を説明する図、図
３は本実施例の位相シフトマスクにおけるホールパター
ンの縦横比を示すグラフ、図４は図３のグラフに従って
ホールパターンの補正を行った際のホールの変形量を示
すグラフである。
びパターン形成方法を、図１乃至図４を用いて説明す
る。図１は近接効果によるホールの変形量を示すグラ
フ、図２はホールの変形が生ずる原理を説明する図、図
３は本実施例の位相シフトマスクにおけるホールパター
ンの縦横比を示すグラフ、図４は図３のグラフに従って
ホールパターンの補正を行った際のホールの変形量を示
すグラフである。
【００１７】始めに、近接効果によるホールパターンの
変形について説明する。図１（ａ）は、ウェーハ上に転
写されたホールパターンの横方向の長さＲｘと縦方向の
長さＲｙとの比と、ホールパターンの横方向の繰り返し
周期との関係を示した図である。また、図１（ｂ）は、
このときの横方向の長さＲｘと縦方向の長さＲｙとの関
係を示した図である。
変形について説明する。図１（ａ）は、ウェーハ上に転
写されたホールパターンの横方向の長さＲｘと縦方向の
長さＲｙとの比と、ホールパターンの横方向の繰り返し
周期との関係を示した図である。また、図１（ｂ）は、
このときの横方向の長さＲｘと縦方向の長さＲｙとの関
係を示した図である。
【００１８】ここで、周期は、露光装置の露光波長を
λ、開口数をＮＡとして、規格化定数（λ／ＮＡ）によ
り規格化している。また、図中には、大きさの異なる３
種類のホールパターンを転写した結果について示してあ
る。図示するように、ホールパターンの周期が１．６
（λ／ＮＡ）μｍ以上では、Ｒｘ／Ｒｙはほぼ１であ
り、近接効果によるホールの変形がみられない。しか
し、ホールパターンの周期が１．３〜１．４（λ／Ｎ
Ａ）μｍ付近ではＲｘ／Ｒｙは１より小さく、転写され
たホールパターンは縦方向に細長い楕円形となる。ま
た、ホールパターンの周期が１．１（λ／ＮＡ）μｍ以
下ではＲｘ／Ｒｙは１より大きく、転写されたホールパ
ターンは横方向に細長い楕円形となる。
λ、開口数をＮＡとして、規格化定数（λ／ＮＡ）によ
り規格化している。また、図中には、大きさの異なる３
種類のホールパターンを転写した結果について示してあ
る。図示するように、ホールパターンの周期が１．６
（λ／ＮＡ）μｍ以上では、Ｒｘ／Ｒｙはほぼ１であ
り、近接効果によるホールの変形がみられない。しか
し、ホールパターンの周期が１．３〜１．４（λ／Ｎ
Ａ）μｍ付近ではＲｘ／Ｒｙは１より小さく、転写され
たホールパターンは縦方向に細長い楕円形となる。ま
た、ホールパターンの周期が１．１（λ／ＮＡ）μｍ以
下ではＲｘ／Ｒｙは１より大きく、転写されたホールパ
ターンは横方向に細長い楕円形となる。
【００１９】このようにホールパターンの繰り返し周期
が小さくなるに従ってホールパターンの変形が生ずるの
は、次の理由による。即ち、図２（ａ）に示すようにホ
ールパターン１４が互いに十分離れているときは、開口
部を通過した光の回折光が隣接したパターンに与える影
響は小さい。しかし、図２（ｂ）に示すようにホールパ
ターン１４が近接した場合には、開口部を通過した光が
隣接する開口部を通過した光の回折光により弱められる
ので（図中点線）、結果として開口部間の光強度が減少
し、パターンの横方向の長さＲｘが減少する。また、図
２（ｃ）に示すようにホールパターン１４が更に近接し
た場合には、隣接する開口部を通過した光が開口部の間
で互いに強めあうので、結果として開口部間の光強度が
増加し（図中点線）、パターンの横方向の長さＲｘが増
加するからである。
が小さくなるに従ってホールパターンの変形が生ずるの
は、次の理由による。即ち、図２（ａ）に示すようにホ
ールパターン１４が互いに十分離れているときは、開口
部を通過した光の回折光が隣接したパターンに与える影
響は小さい。しかし、図２（ｂ）に示すようにホールパ
ターン１４が近接した場合には、開口部を通過した光が
隣接する開口部を通過した光の回折光により弱められる
ので（図中点線）、結果として開口部間の光強度が減少
し、パターンの横方向の長さＲｘが減少する。また、図
２（ｃ）に示すようにホールパターン１４が更に近接し
た場合には、隣接する開口部を通過した光が開口部の間
で互いに強めあうので、結果として開口部間の光強度が
増加し（図中点線）、パターンの横方向の長さＲｘが増
加するからである。
【００２０】本願発明者は、上記の点を鑑み、予めマス
ク上のパターンを補正することによりホールパターンの
変形を防止することに思い至った。以下に、その詳細に
ついて説明する。図３（ａ）は、ウェーハ上に転写され
るホールパターンの横方向の長さＲｘと縦方向の長さＲ
ｙとが等しくなるときの、マスク上のホールパターンの
横方向の長さＷｘと縦方向の長さＷｙとの比を、ホプキ
ンスのモデルに基づく光強度シミュレーションによって
計算した結果である。なお、計算にあたっては、ホール
の面積を０．６１（λ／ＮＡ）2μｍ2一定とした。図中
の実線は、近似式、 Ｗｘ／Ｗｙ=1−ｃｏｓ（0.58Ｐｘ）×ｅｘｐ（-1.41Ｐｘ+0.52） …（１） を示しており、ここで、Ｐｘは（λ／ＮＡ）により規格
化したホールパターンの繰り返し周期である。
ク上のパターンを補正することによりホールパターンの
変形を防止することに思い至った。以下に、その詳細に
ついて説明する。図３（ａ）は、ウェーハ上に転写され
るホールパターンの横方向の長さＲｘと縦方向の長さＲ
ｙとが等しくなるときの、マスク上のホールパターンの
横方向の長さＷｘと縦方向の長さＷｙとの比を、ホプキ
ンスのモデルに基づく光強度シミュレーションによって
計算した結果である。なお、計算にあたっては、ホール
の面積を０．６１（λ／ＮＡ）2μｍ2一定とした。図中
の実線は、近似式、 Ｗｘ／Ｗｙ=1−ｃｏｓ（0.58Ｐｘ）×ｅｘｐ（-1.41Ｐｘ+0.52） …（１） を示しており、ここで、Ｐｘは（λ／ＮＡ）により規格
化したホールパターンの繰り返し周期である。
【００２１】図３（ｂ）は、マスク上におけるホールパ
ターンの横方向の長さＷｘと縦方向の長さＷｙとの関係
を示した図である。図示するように、ホールパターンの
横方向の繰り返し周期と、ウェーハ上に転写されるホー
ルパターンの横方向の長さＲｘと縦方向の長さＲｙとが
等しくなるときの、マスク上のホールパターンの横方向
の長さＷｘと縦方向の長さＷｙとの比Ｗｘ／Ｗｙとの間
には、一定の関係があることが判る。
ターンの横方向の長さＷｘと縦方向の長さＷｙとの関係
を示した図である。図示するように、ホールパターンの
横方向の繰り返し周期と、ウェーハ上に転写されるホー
ルパターンの横方向の長さＲｘと縦方向の長さＲｙとが
等しくなるときの、マスク上のホールパターンの横方向
の長さＷｘと縦方向の長さＷｙとの比Ｗｘ／Ｗｙとの間
には、一定の関係があることが判る。
【００２２】従って、形成すべきホールパターンの繰り
返し周期に応じて、マスク上に形成するホールパターン
の横方向の長さＷｘと縦方向の長さＷｙとを設定すれ
ば、ウェーハ上に転写されるホールパターンの横方向の
長さＲｘと縦方向の長さＲｙとを等しくすることができ
る。即ち、ホールパターンの変形を未然に防ぐことがで
きる。
返し周期に応じて、マスク上に形成するホールパターン
の横方向の長さＷｘと縦方向の長さＷｙとを設定すれ
ば、ウェーハ上に転写されるホールパターンの横方向の
長さＲｘと縦方向の長さＲｙとを等しくすることができ
る。即ち、ホールパターンの変形を未然に防ぐことがで
きる。
【００２３】例えば、ホールパターンの周期を１．１λ
／ＮＡとすると、図３（ａ）よりＷｘ／Ｗｙが０．８に
なるように設定する必要がある。一方、ホールの面積
（Ｗｘ×Ｗｙ）は０．６１（λ／ＮＡ）2μｍ2にする必
要があるため、ＷｘとＷｙは Ｗｘ＝０．７０λ／ＮＡ，Ｗｙ＝０．８７λ／ＮＡ と設定することができる。
／ＮＡとすると、図３（ａ）よりＷｘ／Ｗｙが０．８に
なるように設定する必要がある。一方、ホールの面積
（Ｗｘ×Ｗｙ）は０．６１（λ／ＮＡ）2μｍ2にする必
要があるため、ＷｘとＷｙは Ｗｘ＝０．７０λ／ＮＡ，Ｗｙ＝０．８７λ／ＮＡ と設定することができる。
【００２４】なお、Ｗｘ／Ｗｙを求める際に、近似式
（１）を用いれば、容易にホールパターンの補正値を算
出することができる。図３の関係を満足するようにマス
ク上にホールパターンを形成し、このマスクを用いてウ
ェーハ上にホールパターンを転写した際の、ホールパタ
ーンの横方向の長さＲｘと縦方向の長さＲｙとの関係を
図４に示す。
（１）を用いれば、容易にホールパターンの補正値を算
出することができる。図３の関係を満足するようにマス
ク上にホールパターンを形成し、このマスクを用いてウ
ェーハ上にホールパターンを転写した際の、ホールパタ
ーンの横方向の長さＲｘと縦方向の長さＲｙとの関係を
図４に示す。
【００２５】図示するように、マスク上のホールパター
ンを補正する前（-○-）にはマスクパターンの繰り返し
周期が変わることによりＲｘ／Ｒｙは大幅に変化してい
たが、パターンを補正することにより（-△-）、Ｒｘ／
Ｒｙをほぼ一定に保つことができる。このように、本実
施例によれば、ハーフトーン型の位相シフトマスクを用
いてホールの繰り返しパターンを形成する場合におい
て、ウェーハ上に転写されるホールパターンが変形しな
いように予めマスク上のホール形状を設定したので、近
接効果による予期せぬホール形状の変形を防止すること
ができる。
ンを補正する前（-○-）にはマスクパターンの繰り返し
周期が変わることによりＲｘ／Ｒｙは大幅に変化してい
たが、パターンを補正することにより（-△-）、Ｒｘ／
Ｒｙをほぼ一定に保つことができる。このように、本実
施例によれば、ハーフトーン型の位相シフトマスクを用
いてホールの繰り返しパターンを形成する場合におい
て、ウェーハ上に転写されるホールパターンが変形しな
いように予めマスク上のホール形状を設定したので、近
接効果による予期せぬホール形状の変形を防止すること
ができる。
【００２６】なお、図３に示すグラフを得るためには、
マスク上に形成したホールの面積を一定に保ったうえで
横方向の長さＷｘと縦方向の長さＷｙとの比を求める必
要がある。これは、図１に示すように、ホール面積が変
化すると近接効果の生ずる度合いも変化するからであ
る。従って、ホール面積を変更する場合には、例えばホ
プキンスのモデルに基づく光強度シミュレーション等に
よって、予め図３に示すグラフと同様のグラフを作成し
たうえで、ホールパターンの繰り返し周期に応じて適切
な補正値を求めればよい。
マスク上に形成したホールの面積を一定に保ったうえで
横方向の長さＷｘと縦方向の長さＷｙとの比を求める必
要がある。これは、図１に示すように、ホール面積が変
化すると近接効果の生ずる度合いも変化するからであ
る。従って、ホール面積を変更する場合には、例えばホ
プキンスのモデルに基づく光強度シミュレーション等に
よって、予め図３に示すグラフと同様のグラフを作成し
たうえで、ホールパターンの繰り返し周期に応じて適切
な補正値を求めればよい。
【００２７】また、上記の実施例では１方向にのみ繰り
返し周期をもつホールパターンについて示したが、通常
はホールパターンを二次元的に配置する場合が多い。こ
の場合、上記実施例に示した関係を得るためには、周期
Ｐｘの繰り返し方向と垂直な方向に周期をＰｙをもって
配置されるホールパターンによる近接効果を抑えなけれ
ばならない。そのため、周期Ｐｙは、３λ／ＮＡμｍ以
上であることが望ましい。
返し周期をもつホールパターンについて示したが、通常
はホールパターンを二次元的に配置する場合が多い。こ
の場合、上記実施例に示した関係を得るためには、周期
Ｐｘの繰り返し方向と垂直な方向に周期をＰｙをもって
配置されるホールパターンによる近接効果を抑えなけれ
ばならない。そのため、周期Ｐｙは、３λ／ＮＡμｍ以
上であることが望ましい。
【００２８】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、周期的な
ホールパターンが形成されたハーフトーン型の位相シフ
トマスクを用いて基板上にパターンを転写する際に、基
板上に転写されるパターンが露光する光の近接効果によ
り変形しないように、ホールパターンの縦と横の寸法比
を、ホールパターンの形成された周期に応じて補正した
ので、近接効果による予期せぬホール形状の変形を防止
することができる。
ホールパターンが形成されたハーフトーン型の位相シフ
トマスクを用いて基板上にパターンを転写する際に、基
板上に転写されるパターンが露光する光の近接効果によ
り変形しないように、ホールパターンの縦と横の寸法比
を、ホールパターンの形成された周期に応じて補正した
ので、近接効果による予期せぬホール形状の変形を防止
することができる。
【００２９】また、ホールパターンの周期方向と平行な
方向のホールパターンの寸法（Ｗｘ）と、周期方向と垂
直な方向のホールパターンの寸法（Ｗｙ）との比（Ｗｘ
／Ｗｙ）を、１−ｃｏｓ（６．５８Ｐｘ）×ｅｘｐ（−
１．４１Ｐｘ＋０．５２）にほぼ等しくすれば、ホール
パターンの面積が０．６１（λ／ＮＡ）2μｍ2の場合
に、容易にホールパターンの補正値を求めることができ
る。
方向のホールパターンの寸法（Ｗｘ）と、周期方向と垂
直な方向のホールパターンの寸法（Ｗｙ）との比（Ｗｘ
／Ｗｙ）を、１−ｃｏｓ（６．５８Ｐｘ）×ｅｘｐ（−
１．４１Ｐｘ＋０．５２）にほぼ等しくすれば、ホール
パターンの面積が０．６１（λ／ＮＡ）2μｍ2の場合
に、容易にホールパターンの補正値を求めることができ
る。
【００３０】また、周期的なホールパターンが二次元的
に配置されている場合、周期Ｐｘの繰り返し方向と垂直
な方向の周期をＰｙとしたときに、周期Ｐｙを３λ／Ｎ
Ａμｍ以上確保すれば、ホール形状が変形することなく
二次元的に配置された周期的ホールパターンを形成する
ことができる。また、上記の位相シフトマスクを用いて
ウェーハ上に周期的なホールパターンを転写するので、
ホール形状が変形することなく基板上にホールパターン
を形成することができる。
に配置されている場合、周期Ｐｘの繰り返し方向と垂直
な方向の周期をＰｙとしたときに、周期Ｐｙを３λ／Ｎ
Ａμｍ以上確保すれば、ホール形状が変形することなく
二次元的に配置された周期的ホールパターンを形成する
ことができる。また、上記の位相シフトマスクを用いて
ウェーハ上に周期的なホールパターンを転写するので、
ホール形状が変形することなく基板上にホールパターン
を形成することができる。
【００３１】また、上記のパターン形成方法を用いて半
導体装置におけるホールパターンを形成すれば、ホール
形状が変形することなく微細なホールパターンを有する
半導体装置を製造することができる。
導体装置におけるホールパターンを形成すれば、ホール
形状が変形することなく微細なホールパターンを有する
半導体装置を製造することができる。
【図１】基板上に転写したホールパターンの近接効果に
よる変形量を示すグラフである。
よる変形量を示すグラフである。
【図２】ホールパターンの変形が生ずる原理説明図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例による位相シフトマスクにおけ
るホールパターンの縦横比を示すグラフである。
るホールパターンの縦横比を示すグラフである。
【図４】図３のグラフに従ってホールパターンの補正を
行った際のホールの変形量を示すグラフである。
行った際のホールの変形量を示すグラフである。
１０…ガラス基板 １２…位相シフト膜 １４…ホールパターン
Claims (5)
- 【請求項１】 透明基板と、 前記透明基板上に形成され、一定の周期をもって配置さ
れた複数のホールパターンが形成された位相シフト膜と
を有し、 前記ホールパターンは、露光する光の近接効果により基
板上に転写するパターンが変形しないように、前記ホー
ルパターンの形成された周期に応じて前記ホールパター
ンの縦と横の寸法比が補正されていることを特徴とする
位相シフトマスク。 - 【請求項２】 請求項１記載の位相シフトマスクにおい
て、 露光装置の露光波長をλ、開口数をＮＡとして、規格化
定数（λ／ＮＡ）により規格化した前記周期をＰｘとし
たときに、 前記ホールパターンの面積を一定として、前記ホールパ
ターンの周期方向と平行な方向の前記ホールパターンの
寸法（Ｗｘ）と、前記周期方向と垂直な方向の前記ホー
ルパターンの寸法（Ｗｙ）との比（Ｗｘ／Ｗｙ）が、１
−ｃｏｓ（６．５８Ｐｘ）×ｅｘｐ（−１．４１Ｐｘ＋
０．５２）にほぼ等しいことを特徴とする位相シフトマ
スク。 - 【請求項３】 請求項２記載の位相シフトマスクにおい
て、 前記周期方向と垂直な方向に形成された周期的なホール
パターンを更に有し、 前記規格化定数（λ／ＮＡ）により規格化した前記周期
方向と垂直な方向の周期をＰｙとしたときに、前記周期
Ｐｙは、３λ／ＮＡμｍ以上であることを特徴とする位
相シフトマスク。 - 【請求項４】 ウェーハ上に周期的なホールパターンを
転写する際に、請求項１乃至３のいずれかに記載の位相
シフトマスクを用いて露光する露光工程を有することを
特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項５】 請求項４記載のパターン形成方法により
半導体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05705995A JP3437314B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 位相シフトマスク、パターン形成方法及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05705995A JP3437314B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 位相シフトマスク、パターン形成方法及び半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08254812A true JPH08254812A (ja) | 1996-10-01 |
| JP3437314B2 JP3437314B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=13044879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05705995A Expired - Fee Related JP3437314B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 位相シフトマスク、パターン形成方法及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3437314B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008023660A1 (fr) * | 2006-08-25 | 2008-02-28 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Procédé de conception d'un modèle de masque et procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur comprenant ce dernier |
| WO2008029611A1 (fr) * | 2006-09-05 | 2008-03-13 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Procédé de conception de motif de masque, dispositif de conception de motif de masque et procédé de fabrication de dispositif semi-conducteur |
| US7371592B2 (en) | 2005-01-17 | 2008-05-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Manufacturing method of thin film transistor array panel using an optical mask |
| JP2009169153A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Nec Electronics Corp | フォトマスク設計方法 |
| KR20190073276A (ko) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 호야 가부시키가이샤 | 패턴 묘화 방법, 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법 |
| JP2022051810A (ja) * | 2018-01-24 | 2022-04-01 | 株式会社ニコン | 露光装置および露光方法 |
-
1995
- 1995-03-16 JP JP05705995A patent/JP3437314B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2008029611A1 (fr) * | 2006-09-05 | 2008-03-13 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Procédé de conception de motif de masque, dispositif de conception de motif de masque et procédé de fabrication de dispositif semi-conducteur |
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| JP2019109499A (ja) * | 2017-12-18 | 2019-07-04 | Hoya株式会社 | パターン描画方法、フォトマスクの製造方法、フォトマスク、及び表示装置の製造方法 |
| CN110007555A (zh) * | 2017-12-18 | 2019-07-12 | Hoya株式会社 | 图案描绘方法、光掩模及其制造方法、显示装置的制造方法 |
| CN110007555B (zh) * | 2017-12-18 | 2022-07-08 | Hoya株式会社 | 图案描绘方法、光掩模及其制造方法、显示装置的制造方法 |
| JP2022051810A (ja) * | 2018-01-24 | 2022-04-01 | 株式会社ニコン | 露光装置および露光方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3437314B2 (ja) | 2003-08-18 |
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