JP2002365783A - マスクパターンの作成装置、高解像度マスクの作製装置及び作製方法、並びにレジストパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高解像度マスクを形成する際、そのマスクパ
ターンのパターン形状及びパターン密度が不均一なこと
に起因して、位相差にズレが生じたり、露光の際の焦点
深度及び露光量の裕度が小さくなったりすることを防止
し、パターン形状制御性や転写位置精度を向上すること
が可能なマスクパターンの作成装置、高解像度マスクの
作製装置及び作製方法、並びにレジストパターン形成方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 所定のパターンデータに基づき当初マス
クパターンを作成する第１のマスクパターン作成部２１
と、この当初マスクパターンについて、ローディング効
果に関するデータに基づき、その微細パターンのパター
ン形状及びパターン密度を基準として複数種類のマスク
パターンに分割するパターン分割部２２と、これら複数
種類のマスクパターン毎に、複数の最終マスクパターン
を作成する第２のマスクパターン作成部２４とが設けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマスクパターンの作
成装置、高解像度マスクの作製装置及び作製方法、並び
にレジストパターン形成方法に係り、特に半導体デバイ
スを作製する際のフォトリソグラフィ工程において使用
する高解像度マスクのマスクパターンの作成装置、その
マスクパターンが描画された高解像度マスクの作製装置
及び作製方法、並びに高解像度マスクを使用して微細レ
ジストパターンを形成するレジストパターン形成方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ（Integrated Circuit；集積回路）
等の半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソ
グラフィ工程においては、パターンの微細化に伴って露
光波長から決定される解像限界を超えた高解像度が要求
されている。そして、このような要求に応え、露光波長
以下の微細パターンを形成する技術として、近年、光の
位相差を利用して高解像度を得る位相シフトマスクが利
用されている。

【０００３】この位相シフトマスクには、例えば遮光膜
として光を僅かに透過する材質を使用するハーフトーン
型や、周期的なパターンにおいて微細パターンの微細線
幅方向の両側毎に位相を反転させるレベンソン型や、本
来のパターンの周囲に位相反転用パターンを配置する補
助パターン型や、パターンのエッジ部で位相を反転させ
るエッジ強調型や、基板の厚さの変化のみによって位相
を反転させるクロムレス型などがある。ここでは、ＤＲ
ＡＭ（Dynamic Random Access Memory）や高速ＬＳＩ
（Large Scale Integration）等の製造プロセスにおい
て既に実用化されているレベンソン位相シフトマスクに
ついて説明する。

【０００４】従来のレベンソン位相シフトマスクにおい
ては、図９（ａ）〜（ｄ）に示されるように、透明な石
英基板９０上に、所定の形状にパターニングされた遮光
膜９１ａ、９１ｂ、９１ｃが周期的に形成されており、
これらの遮光膜９１ａ、９１ｂ、９１ｃに挟まれた領域
が露光光を透過する透過部となっている。そして、隣接
する透過部を透過する露光光の位相を反転する方法とし
ては、例えば隣接する透過部における石英基板９０に掘
り込みを入れる基板掘り込み型（図９（ａ）、（ｂ）参
照）や、一方の透過部に所定の屈折率と厚さとをもつ位
相シフタを付与したりする位相シフタ付与型（図９
（ｃ）、（ｄ）参照）がある。

【０００５】そして、基板掘り込み型には、遮光膜９１
ａ、９１ｂ、９１ｃに挟まれた隣接する透過部における
例えば遮光膜９１ａ、９１ｂに挟まれた一方の透過部の
みに掘り込み９２を入れるシングルトレンチ（Single T
rench）型（図９（ａ）参照）や、遮光膜９１ａ、９１
ｂ、９１ｃに挟まれた隣接する透過部にそれぞれ深さの
異なる掘り込み９３、９４を入れるデュアルトレンチ
（Dual Trench）型（図９（ａ）参照）がある。また、
位相シフタ付与型にも、石英基板９０上に遮光膜９１
ａ、９１ｂ、９１ｃを形成した後、例えば遮光膜９１
ｂ、９１ｃに挟まれた一方の透過部のみに位相シフタ９
５を形成する位相シフタ上置き型（図９（ｃ）参照）
や、石英基板９０上に位相シフタ９６を形成した後、そ
の位相シフタ９６上に遮光膜９１ａ、９１ｂ、９１ｃを
形成し、更に隣接する透過部における例えば遮光膜９１
ａ、９１ｂに挟まれた一方の透過部のみの位相シフタ９
６を除去しておく位相シフタ下置き型（図９（ｄ）参
照）等がある。こうしたレベンソン位相シフトマスクの
中でも、図９（ｂ）に示されるデュアルトレンチ構造の
基板掘り込み型のレベンソン位相シフトマスクは、位相
反転の制御性や作製の容易さから広く利用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えばＤＲＡ
Ｍを混載したロジック（Logic）回路の製造プロセスに
使用するデュアルトレンチ構造の基板掘り込み型のレベ
ンソン位相シフトマスクを作製する場合、そのロジック
回路部（以下、単に「ロジック部」という）とＤＲＡＭ
部とではパターン形状及びパターン密度に大きな差異が
あるため、所望の位相差を生じさせるような掘り込みを
形成することができなくなるという問題が発生する。

【０００７】即ち、図１０に示されるように、ロジック
部及びＤＲＡＭ部の例えばゲート長０．１０μｍのゲー
トパターンを形成する場合、石英基板９０上のロジック
部に遮光膜９１ａ、９１ｂ、９１ｃを、ＤＲＡＭ部に遮
光膜９１ｄ、９１ｅ、…、９１ｇを形成し、これらの遮
光膜９１ａ、９１ｂ、…、９１ｇに挟まれた透過部の石
英基板９０を選択的にエッチングして掘り込みを形成す
る際に、例えばそのゲートパターンが孤立パターンに代
表されるようなロジック部とＬ＆Ｓ（ライン・アンド・
スペース）パターンに代表されるようなＤＲＡＭ部とで
はパターン形状及びパターン密度に大きな差異があるた
め、その差異に起因してエッチングによる掘り込み深さ
が異なるローディング効果が起きる。

【０００８】その結果、パターン密度の高いＤＲＡＭ部
においては、隣接する透過部に深さ３８０ｎｍの掘り込
み９３ｂ及び深さ３８０ｎｍ＋２３０ｎｍ＝６１０ｎｍ
の掘り込み９４ｂがそれぞれ形成され、所望の位相差１
７１°を生じさせるものの、パターン密度の低いロジッ
ク部においては、隣接する透過部に深さ４００ｎｍの掘
り込み９３ａ及び深さ４００ｎｍ＋２５０ｎｍ＝６５０
ｎｍの掘り込み９４ｂがそれぞれ形成され、所望の位相
差からずれた位相差１８６°を生じさせることになる。
そして、このような位相差のズレは、その位相シフトマ
スクを用いてレジストパターンを形成する際に、パター
ン線幅に差を生じるだけでなく、パターンが所望の位置
から外れてしまうプレースメント・エラーの原因とな
る。

【０００９】なお、図１０においては、投影倍率が４倍
の露光機を使用する場合を想定しているため、ＤＲＡＭ
部のＬ＆Ｓパターンの遮光膜９１ｄ、９１ｅ、…、９１
ｇの幅は１００×４ｎｍとなり、透過部の掘り込み９３
ｂ、９４ｂの幅は２４０×４ｎｍとなっている。これに
対して、ロジック部においては、そのロジック部とＤＲ
ＡＭ部の最適露光量を一致させるため、光近接効果補正
（Optical ProximityCorrection）によるマスクバイア
スを付与していることから、その孤立パターンの遮光膜
９１ｂの幅は９０×４ｎｍとなり、透過部の掘り込み９
３ａ、９４ａの幅は２４０×４ｎｍとなっている。この
ように出来あがりパターン形状のズレをマスクで補正す
る光近接効果補正を高速ＬＳＩのパターンに適用するこ
とは可能であるが、その場合であっても、作成したパタ
ーンが一様でないと、パターン密度によっては補正量が
大きくなる場所が生まれるため、リソグラフィプロセス
裕度を小さくしてしまうという問題は残る。

【００１０】また、図１０に示されるような位相差シフ
トマスクを用いて露光処理を行い、微細なレジストパタ
ーンを形成する場合の線幅制御性について光強度シミュ
レーションを行うと、図１１のグラフに示されるように
なる。即ち、ロジック部及びＤＲＡＭ部のゲート長０．
１０μｍのゲートパターンについてのレジスト転写線幅
のスペックを０．１０±０．０１μｍとすると、ロジッ
ク部の線幅スペック境界線は、図１１のグラフにおいて
実線で示されるようになり、ＤＲＡＭ部の線幅スペック
境界線は、破線で示されるようになる。

【００１１】この場合における露光量の裕度と焦点深度
（Depth of Focus）の裕度からなるＥＤ（Exposure Def
ocus）ウインドウ（Window）を求めると、ロジック部と
ＤＲＡＭ部の両方のマスクパターンは１枚の位相シフト
マスクに形成されていることから、その同時露光におい
ては両方の条件が重なる必要があるため、図中に斜線を
付した領域となる。即ち、ロジック部及びＤＲＡＭ部の
共通するＥＤウインドウは非常に小さなものになり、そ
のために露光量の裕度が５．３％、焦点深度の裕度が
０．４μｍとなって、これら露光量及び焦点深度の裕度
も非常に小さなものになる。従って、微細なレジストパ
ターンを形成する際のリソグラフィプロセス裕度が小さ
くなるという問題が生じる。

【００１２】そこで本発明は、上記問題点を鑑みてなさ
れたものであり、高解像度マスクを形成する際、そのマ
スクパターンのパターン形状及びパターン密度が不均一
なことに起因して、位相シフトマスクにおける隣接する
透過部をエッチングして形成する掘り込みの深さが変動
して位相差にズレが生じたり、露光の際の焦点深度及び
露光量の裕度が小さくなったりすることを防止して、パ
ターン形状制御性や転写位置精度を向上することが可能
なマスクパターンの作成装置、高解像度マスクの作製装
置及び作製方法、並びに高解像度マスクを使用するレジ
ストパターン形成方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下に述べ
る本発明に係るマスクパターンの作成装置、高解像度マ
スクの作製装置及び作製方法、並びに高解像度マスクを
使用するレジストパターン形成方法により達成される。
即ち、請求項１に係るマスクパターンの作成装置は、微
細パターンの微細線幅方向両側を透過する光の位相差に
よる干渉効果を用いて解像力を向上させる高解像度マス
クのマスクパターンの作成装置であって、所定のパター
ンデータを入力するパターンデータ入力部と、位相シフ
トマスクにおける透明基板の透過部をエッチングして掘
り込みを形成する際のローディング効果に関するデータ
を入力するローディングデータ入力部と、パターンデー
タ入力部に入力した所定のパターンデータに基づき、当
初マスクパターンを作成する第１のマスクパターン作成
部と、この第１のマスクパターン作成部において作成し
た当初マスクパターンについて、ローディングデータ入
力部に入力したローディング効果に関するデータに基づ
き、パターン形状及びパターン密度を基準として複数種
類のマスクパターンに分割するパターン分割部と、この
パターン分割部部において分割した複数種類のマスクパ
ターン毎に、複数の最終マスクパターンを作成する第２
のマスクパターン作成部と、を有することを特徴とす
る。

【００１４】このように請求項１に係るマスクパターン
の作成装置においては、所定のパターンデータに基づ
き、当初マスクパターンを作成する第１のマスクパター
ン作成部と、この当初マスクパターンについて、位相シ
フトマスクにおける透明基板の透過部をエッチングして
掘り込みを形成する際のローディング効果に関するデー
タに基づき、パターン形状及びパターン密度を基準とし
て複数種類のマスクパターンに分割するパターン分割部
と、このパターン分割部部において分割した複数種類の
マスクパターン毎に、複数の最終マスクパターンを作成
する第２のマスクパターン作成部とを有すことにより、
ローディング効果が生じない程度の略同様のパターン形
状及びパターン密度のマスクパターンを当初マスクパタ
ーンから抽出して各々に分割配置した複数の最終マスク
パターンが作成される。このため、これら複数の最終マ
スクパターンに対応させて、１レイヤーのレジストパタ
ーンを形成するための複数枚の位相シフトマスクの各々
を作製する場合、その透明基板の透過部をエッチングし
て掘り込みを形成する際に、パターン形状及びパターン
密度の差異に起因するローディング効果の発生が防止さ
れ、所望の深さの掘り込みが精度よく形成される。従っ
て、それぞれに高精度な位相差制御が可能な複数枚の位
相シフトマスクが実現される。

【００１５】また、請求項２に係るマスクパターンの作
成装置は、高解像度マスクのマスクパターンの作成装置
であって、所定のパターンデータを入力するパターンデ
ータ入力部と、露光の際の焦点深度及び露光量の裕度に
関するデータを入力する焦点深度及び露光量の裕度デー
タ入力部と、パターンデータ入力部に入力した所定のパ
ターンデータに基づき、当初マスクパターンを作成する
第１のマスクパターン作成部と、この第１のマスクパタ
ーン作成部において作成した当初マスクパターンについ
て、焦点深度及び露光量の裕度データ入力部に入力した
焦点深度及び露光量の裕度に関するデータに基づき、パ
ターン形状及びパターン密度を基準として複数種類のマ
スクパターンに分割するパターン分割部と、このパター
ン分割部部において分割した複数種類のマスクパターン
毎に、複数の最終マスクパターンを作成する第２のマス
クパターン作成部と、を有することを特徴とする。

【００１６】このように請求項２に係るマスクパターン
の作成装置においては、所定のパターンデータに基づ
き、当初マスクパターンを作成する第１のマスクパター
ン作成部と、この当初マスクパターンについて、露光の
際の焦点深度及び露光量の裕度に関するデータに基づ
き、パターン形状及びパターン密度を基準として複数種
類のマスクパターンに分割するパターン分割部と、この
パターン分割部部において分割した複数種類のマスクパ
ターン毎に、複数の最終マスクパターンを作成する第２
のマスクパターン作成部とを有すことにより、露光の際
に十分な焦点深度及び露光量の裕度が確保される程度の
略同様のパターン形状及びパターン密度のマスクパター
ンを当初マスクパターンから抽出して各々に分割配置し
た複数の最終マスクパターンが作成される。このため、
これら複数の最終マスクパターンに対応させて作製した
複数枚の高解像度マスクを用いて多重露光処理を行って
１レイヤーのレジストパターンを形成する場合、その多
重露光処理の際に、それぞれに十分な焦点深度及び露光
量の裕度が確保される。従って、最適な露光条件を容易
に確保して、リソグラフィプロセス裕度を大きくするこ
とが可能な高解像度マスクが実現される。

【００１７】なお、上記請求項２に係るマスクパターン
の作成装置において、第２のマスクパターン作成部にお
いて作成した複数の最終マスクパターンが、それぞれ微
細パターンの微細線幅方向両側を透過する光の位相差に
よる干渉効果を用いて解像力を向上させる位相シフトマ
スクパターンであることが好適である（請求項３）。

【００１８】即ち、上記請求項２に係るマスクパターン
の作成装置は、位相シフトマスクパターンの作成装置に
限定されるものではないが、位相シフトマスクパターン
を作成する際に使用することも可能である。そしてその
場合には、このマスクパターンの作成装置を用いて作成
した複数の最終マスクパターンに対応させて複数枚の位
相シフトマスクを作製し、これら複数枚の位相シフトマ
スクを用いて多重露光処理を行う際に、それぞれ十分な
焦点深度及び露光量の裕度が確保され、最適な露光条件
を容易に確保して、リソグラフィプロセス裕度を大きく
することが可能な高解像度マスクが実現される。

【００１９】また、請求項４に高解像度マスクの作製装
置は、微細パターンの微細線幅方向両側を透過する光の
位相差による干渉効果を用いて解像力を向上させる高解
像度マスクの作製装置であって、所定のパターンデータ
を入力するパターンデータ入力部と、位相シフトマスク
における透明基板の透過部をエッチングして掘り込みを
形成する際のローディング効果に関するデータを入力す
るローディングデータ入力部と、パターンデータ入力部
に入力した所定のパターンデータに基づき、当初マスク
パターンを作成する第１のマスクパターン作成部と、こ
の第１のマスクパターン作成部において作成した当初マ
スクパターンについて、ローディングデータ入力部に入
力したローディング効果に関するデータに基づき、パタ
ーン形状及びパターン密度を基準として複数種類のマス
クパターンに分割するパターン分割部と、このパターン
分割部部において分割した複数種類のマスクパターン毎
に、複数の最終マスクパターンを作成する第２のマスク
パターン作成部と、この第２マスクパターン作成部にお
いて作成した複数の最終マスクパターン毎に、複数枚の
位相シフトマスクを作製する位相シフトマスク作製部
と、を有することを特徴とする。

【００２０】このように請求項４に係る高解像度マスク
の作製装置においては、上記請求項１に係るマスクパタ
ーンの作成装置と、そこで作成した複数の最終マスクパ
ターン毎に、複数枚の位相シフトマスクを作製する位相
シフトマスク作製部とを有することにより、ローディン
グ効果が生じない程度の略同様のパターン形状及びパタ
ーン密度のマスクパターンを当初マスクパターンから抽
出して複数の最終マスクパターンの各々に分割配置し、
これら複数の最終マスクパターンに対応させて、１レイ
ヤーのレジストパターンを形成するための複数枚の位相
シフトマスクが作製される。このため、これら複数枚の
位相シフトマスクの各々を作製する場合、その透明基板
の透過部をエッチングして掘り込みを形成する際に、パ
ターン形状及びパターン密度の差異に起因するローディ
ング効果の発生が防止され、所望の深さの掘り込みが精
度よく形成される。従って、レベンソン位相シフトマス
クの高精度な位相差制御が容易になり、その製造歩留ま
りも向上することから、高性能のレベンソン位相シフト
マスクが安価に作製される。

【００２１】また、請求項５に係る高解像度マスクの作
製装置は、所定のパターンデータを入力するパターンデ
ータ入力部と、露光の際の焦点深度及び露光量の裕度に
関するデータを入力する焦点深度及び露光量の裕度デー
タ入力部と、パターンデータ入力部に入力した所定のパ
ターンデータに基づき、当初マスクパターンを作成する
第１のマスクパターン作成部と、この第１のマスクパタ
ーン作成部において作成した当初マスクパターンについ
て、焦点深度及び露光量の裕度データ入力部に入力した
焦点深度及び露光量の裕度に関するデータに基づき、パ
ターン形状及びパターン密度を基準として複数種類のマ
スクパターンに分割するパターン分割部と、このパター
ン分割部部において分割した複数種類のマスクパターン
毎に、複数の最終マスクパターンを作成する第２のマス
クパターン作成部と、この第２マスクパターン作成部に
おいて作成した複数の最終マスクパターン毎に、複数枚
の高解像度マスクを作製する高解像度マスク作製部と、
を有することを特徴とする。

【００２２】このように請求項５に係る高解像度マスク
の作製装置においては、上記請求項２に係るマスクパタ
ーンの作成装置と、そこで作成した複数の最終マスクパ
ターン毎に、複数の高解像度マスクを作製する高解像度
マスク作製部とを有することにより、露光の際に十分な
焦点深度及び露光量の裕度が確保される程度の略同様の
パターン形状及びパターン密度のマスクパターンを当初
マスクパターンから抽出して複数の最終マスクパターン
の各々に分割配置し、これら複数の最終マスクパターン
に対応させて、１レイヤーのレジストパターンを形成す
るための複数枚の高解像度マスクを作製することが可能
になる。このため、これら複数枚の高解像度マスクを用
いて多重露光処理を行って１レイヤーのレジストパター
ンを形成する場合、その多重露光処理の際に、それぞれ
に十分な焦点深度及び露光量の裕度が確保される。従っ
て、最適な露光条件を容易に確保して、リソグラフィプ
ロセス裕度を大きくすることが可能な高解像度マスクが
作製される。

【００２３】なお、上記請求項５に係る高解像度マスク
の作製装置において、マスク作製部において作製した複
数枚の高解像度マスクが、それぞれ微細パターンの微細
線幅方向の両側を透過する光の位相差による干渉効果を
用いて解像力を向上させる位相シフトマスクであること
が好適である（請求項６）。

【００２４】即ち、上記請求項５に係る高解像度マスク
の作製装置は、位相シフトマスクの作成装置に限定され
るものではないが、位相シフトマスクを作製する際に使
用することも可能である。そしてその場合には、この高
解像度マスクの作製装置を用いて作製した複数枚の位相
シフトマスクを用いて多重露光処理を行う際に、それぞ
れ十分な焦点深度及び露光量の裕度が確保されると共
に、各露光毎に最適な光学条件の設定が可能になる。従
って、最適な露光条件を容易に確保して、リソグラフィ
プロセス裕度を大きくすることが可能な高解像度マスク
が作製される。

【００２５】また、請求項７に係る高解像度マスクの作
製方法は、微細パターンの微細線幅方向両側を透過する
光の位相差による干渉効果を用いて解像力を向上させる
高解像度マスクの作製方法であって、所定のパターンデ
ータに基づき、当初マスクパターンを作成するステップ
と、当初マスクパターンについて、位相シフトマスクに
おける透明基板の透過部をエッチングして掘り込みを形
成する際のローディング効果に関するデータに基づき、
パターン形状及びパターン密度を基準として複数種類の
マスクパターンに分割するステップと、複数種類のマス
クパターン毎に、複数の最終マスクパターンを作成する
ステップと、複数の最終マスクパターン毎に、複数枚の
位相シフトマスクを作製するステップと、を有すること
を特徴とする。

【００２６】このように請求項７に係る高解像度マスク
の作製方法においては、所定のパターンデータに基づ
き、当初マスクパターンを作成するステップと、この当
初マスクパターンについて、位相シフトマスクにおける
透明基板の透過部をエッチングして掘り込みを形成する
際のローディング効果に関するデータに基づき、パター
ン形状及びパターン密度を基準として複数種類のマスク
パターンに分割するステップと、これら複数種類のマス
クパターン毎に、複数の最終マスクパターンを作成する
ステップと、これら複数の最終マスクパターン毎に、複
数枚の位相シフトマスクを作製するステップとを有する
ことにより、ローディング効果が生じない程度の略同様
のパターン形状及びパターン密度のマスクパターンを当
初マスクパターンから抽出して複数の最終マスクパター
ンの各々に分割配置し、これら複数の最終マスクパター
ンに対応させて、１レイヤーのレジストパターンを形成
するための複数枚の位相シフトマスクが作製される。こ
のため、これら複数枚の位相シフトマスクの各々を作製
する場合、その透明基板の透過部をエッチングして掘り
込みを形成する際に、パターン形状及びパターン密度の
差異に起因するローディング効果の発生が防止され、所
望の深さの掘り込みが精度よく形成される。従って、そ
れぞれに高精度な位相差制御が可能な複数枚の位相シフ
トマスクが実現される。

【００２７】また、請求項８に係る高解像度マスクの作
製方法は、上記請求項７に係る高解像度マスクの作製方
法において、複数の最終マスクパターン毎に、複数枚の
位相シフトマスクを作製する際に、微細パターン以外の
マスクパターンを位相差を付与することなく複数枚の位
相シフトマスクに配置することを特徴とする。

【００２８】微細パターンを形成する際に用いるレジス
トとしては、高いドライエッチング耐性を有しているこ
とや、現像の際に残滓が残らずプロセス安定性に優れて
いることから、一般にポジ型レジストが採用されてい
る。しかし、位相シフトマスクを用いて微細パターンを
形成する場合にポジ型レジストを使用すると、位相シフ
トマスクによる微細パターン以外に不要なパターンが形
成されることから、位相シフトマスクを用いた高解像度
露光以外に、その不要パターンを解消するための通常露
光が必要となる。このため、位相シフトマスク以外に、
不要パターンを解消する通常露光に用いるマスクが必要
となる。これに対して、請求項８に係る高解像度マスク
の作製方法においては、１レイヤーのレジストパターン
を形成するための複数枚の位相シフトマスクが作製され
ることを利用して、複数の最終マスクパターン毎に複数
枚の位相シフトマスクを作製する際に、微細パターン以
外のマスクパターンを位相差を付与することなく複数枚
の位相シフトマスクに配置することにより、微細パター
ン以外の不要パターンを解消するマスクパターンが位相
シフトマスクに組み込まれて形成されることになる。こ
のため、不要パターンを解消する通常露光に用いるマス
クが不必要となり、その分だけマスク枚数を減らすこと
が可能になり、それに伴って露光回数も減らすことが可
能になる。

【００２９】例えば、ローディング効果に関するデータ
に基づきパターン形状及びパターン密度を基準として２
種類のマスクパターンに分割して２枚の最終マスクパタ
ーンを作成する場合には、１レイヤーのレジストパター
ンを形成するために２枚の位相シフトマスクが作製され
ることになるが、従来の１レイヤーのレジストパターン
を形成するために１枚の位相シフトマスクと不要パター
ンを解消するための通常のマスクを必要とする場合と比
較すると、使用するマスク枚数は同じ２枚となり、従来
の場合よりマスク枚数が増加することはない。なお、微
細パターン以外のマスクパターンを位相差を付与するこ
となく複数枚の位相シフトマスクに配置する際には、そ
もそも位相シフトマスクに形成される位相差を付与した
微細パターンに影響が及ばないように留意することが必
要である。

【００３０】また、請求項９に係る高解像度マスクの作
製方法は、所定のパターンデータに基づき、当初マスク
パターンを作成するステップと、当初マスクパターンに
ついて、露光の際の焦点深度及び露光量の裕度に関する
データに基づき、パターン形状及びパターン密度を基準
として複数種類のマスクパターンに分割するステップ
と、複数種類のマスクパターン毎に、複数の最終マスク
パターンを作成するステップと、複数の最終マスクパタ
ーン毎に、複数枚の高解像度マスクを作製するステップ
と、を有することを特徴とする。

【００３１】このように請求項９に係る高解像度マスク
の作製方法においては、所定のパターンデータに基づ
き、当初マスクパターンを作成するステップと、この当
初マスクパターンについて、露光の際の焦点深度及び露
光量の裕度に関するデータに基づき、パターン形状及び
パターン密度を基準として複数種類のマスクパターンに
分割するステップと、これら複数種類のマスクパターン
毎に、複数の最終マスクパターンを作成するステップ
と、これら複数の最終マスクパターン毎に、複数枚の高
解像度マスクを作製するステップとを有することによ
り、露光の際に十分な焦点深度及び露光量の裕度が確保
される程度の略同様のパターン形状及びパターン密度の
マスクパターンを当初マスクパターンから抽出して複数
の最終マスクパターンの各々に分割配置し、これら複数
の最終マスクパターンに対応させて、１レイヤーのレジ
ストパターンを形成するための複数枚の高解像度マスク
を作製することが可能になる。このため、これら複数枚
の高解像度マスクを用いて多重露光処理を行って１レイ
ヤーのレジストパターンを形成する場合、その多重露光
処理の際に、それぞれに十分な焦点深度及び露光量の裕
度が確保される。従って、最適な露光条件を容易に確保
して、リソグラフィプロセス裕度を大きくすることが可
能な高解像度マスクが作製される。

【００３２】なお、上記請求項９に係る高解像度マスク
の作製方法において、複数の最終マスクパターン毎に作
製する複数枚の高解像度マスクが、それぞれ微細パター
ンの微細線幅方向の両側を透過する光の位相差による干
渉効果を用いて解像力を向上させる位相シフトマスクで
あることが好適である（請求項１０）。

【００３３】即ち、上記請求項９に係る高解像度マスク
の作製方法は、位相シフトマスクの作製方法に限定され
るものではないが、位相シフトマスクを作製する際に適
用することも可能である。そしてその場合には、この高
解像度マスクの作製方法を用いて作製した複数枚の位相
シフトマスクを用いて多重露光処理を行う際に、それぞ
れ十分な焦点深度及び露光量の裕度が確保されると共
に、各露光毎に最適な光学条件の設定が可能になる。従
って、最適な露光条件を容易に確保して、リソグラフィ
プロセス裕度を大きくすることが可能な位相シフトマス
クが作製される。

【００３４】また、請求項１１に係るレジストパターン
形成方法は、微細パターンの微細線幅方向の両側を透過
する光の位相差による干渉効果を用いて解像力を向上さ
せる高解像度マスクを使用するレジストパターン形成方
法であって、所定のパターンデータに基づき、当初マス
クパターンを作成し、当初マスクパターンについて、位
相シフトマスクにおける透明基板の隣接する透過部をエ
ッチングして深さの異なる掘り込みを形成する際のロー
ディング効果に関するデータに基づき、パターン形状及
びパターン密度を基準として複数種類のマスクパターン
に分割し、複数種類のマスクパターン毎に、複数の最終
マスクパターンを作成し、複数の最終マスクパターン毎
に、複数枚の位相シフトマスクを作製するステップと、
複数枚の位相シフトマスクを用いて多重露光処理を行
い、複数の最終マスクパターンを転写した１レイヤーの
レジストパターンを形成するステップと、を有すること
を特徴とする。

【００３５】このように請求項１１に係るレジストパタ
ーン形成方法においては、上記請求項７に係る高解像度
マスクの作製方法を用いて、複数枚の位相シフトマスク
を作製するステップと、これら複数枚の位相シフトマス
クを用いて多重露光処理を行い、複数の最終マスクパタ
ーンを転写した１レイヤーのレジストパターンを形成す
るステップとを有することにより、それぞれに高精度な
位相差制御が可能な複数枚の位相シフトマスクを用いた
多重露光処理によって１レイヤーのレジストパターンが
形成されるため、そのレジストパターンのパターン形状
制御性や転写位置精度が向上する。

【００３６】また、請求項１２に係るレジストパターン
形成方法は、上記請求項１１に係るレジストパターン形
成方法において、複数の最終マスクパターン毎に、複数
枚の位相シフトマスクを作製する際に、微細パターン以
外のマスクパターンを位相差を付与することなく複数枚
の位相シフトマスクに配置し、微細パターン以外のマス
クパターンが位相差を付与することなく配置された複数
枚の位相シフトマスクを用いて多重露光処理を行い、複
数の最終マスクパターンを転写した１レイヤーのレジス
トパターンを形成することを特徴とする。

【００３７】このように請求項１２に係るレジストパタ
ーン形成方法においては、上記請求項８に係る高解像度
マスクの作製方法を適用して作製した複数枚の位相シフ
トマスクを用いて多重露光処理を行い、複数の最終マス
クパターンを転写した１レイヤーのレジストパターンを
形成するステップとを有することにより、微細パターン
以外の不要パターンを解消するマスクパターンが位相シ
フトマスクに組み込まれ、このような複数枚の位相シフ
トマスクを用いて１レイヤーのレジストパターンが形成
されることになるため、不要パターンを解消する通常露
光に用いるマスクが不必要となり、その分だけマスク枚
数を減らすことが可能になり、それに伴って露光回数も
減らすことが可能になる。なお、微細パターン以外のマ
スクパターンを位相差を付与することなく複数枚の位相
シフトマスクに配置する際には、そもそも位相シフトマ
スクに形成される位相差を付与した微細パターンに影響
が及ばないように留意することが必要である。

【００３８】また、請求項１３に係るレジストパターン
形成方法は、高解像度マスクを使用するレジストパター
ン形成方法であって、所定のパターンデータに基づき、
当初マスクパターンを作成し、この当初マスクパターン
について、露光の際の焦点深度及び露光量の裕度に関す
るデータに基づき、パターン形状及びパターン密度を基
準として複数種類のマスクパターンに分割し、複数種類
のマスクパターン毎に、複数の最終マスクパターンを作
成し、これら複数の最終マスクパターン毎に、複数枚の
高解像度マスクを作製するステップと、これら複数枚の
高解像度マスクを用いて多重露光処理を行い、複数の最
終マスクパターンを転写した１レイヤーのレジストパタ
ーンを形成するステップと、を有することを特徴とす
る。

【００３９】このように請求項１３に係るレジストパタ
ーン形成方法においては、上記請求項９に係る高解像度
マスクの作製方法を用いて、複数枚の高解像度マスクを
作製するステップと、これら複数枚の高解像度マスクを
用いて多重露光処理を行い、複数の最終マスクパターン
を転写した１レイヤーのレジストパターンを形成するス
テップとを有することにより、それぞれに十分な焦点深
度及び露光量の裕度を確保することが可能な複数枚の高
解像度マスクを用いた多重露光処理によって１レイヤー
のレジストパターンが形成されるため、各高解像度マス
クを用いた露光処理の際に、それぞれに十分な焦点深度
及び露光量の裕度が確保されると共に、各高解像度マス
ク毎に最適な光学条件の設定が可能になる。従って、最
適な露光条件が容易に確保され、リソグラフィプロセス
裕度が大きくなる。

【００４０】なお、上記請求項１３に係るレジストパタ
ーン形成方法において、複数の最終マスクパターン毎に
作製する複数枚の高解像度マスクが、それぞれ微細パタ
ーンの微細線幅方向の両側を透過する光の位相差による
干渉効果を用いて解像力を向上させる位相シフトマスク
であることが好適である（請求項１４）。

【００４１】即ち、上記請求項１３に係るレジストパタ
ーン形成方法は、位相シフトマスクを用いたレジストパ
ターン形成方法に限定されるものではないが、位相シフ
トマスクを用いる場合に適用することも可能である。そ
してその場合には、１レイヤーのレジストパターンを形
成するために複数枚の位相シフトマスクを用いて多重露
光処理を行う際に、それぞれに十分な焦点深度及び露光
量の裕度が確保されると共に、各高解像度マスク毎に最
適な光学条件の設定が可能になる。従って、最適な露光
条件が容易に確保され、リソグラフィプロセス裕度が大
きくなる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。 （第１の実施形態）図１は本発明の第１の実施形態に係
るレベンソン位相シフトマスクパターン作成装置を示す
概略ブロック図であり、図２は図１のレベンソン位相シ
フトマスクパターン作成装置を組み込んだレベンソン位
相シフトマスク作製装置を示す概略ブロック図である。

【００４３】図１に示されるように、本実施形態に係る
レベンソン位相シフトマスクパターン作成装置は、所定
のパターンデータを入力するパターンデータ入力部１１
と、位相シフトマスクにおける透明基板の透過部をエッ
チングして掘り込みを形成する際のローディング効果に
関するデータを入力するローディングデータ入力部１２
と、パターンデータ入力部１１及びローディングデータ
入力部１２に入力した所定のパターンデータ及びローデ
ィング効果に関するデータに基づいて所定の処理を施
し、最終マスクパターンを作成するレベンソン位相シフ
トマスクパターン作成部２０とに大別される。

【００４４】そして、レベンソン位相シフトマスクパタ
ーン作成部２０においては、パターンデータ入力部１１
に入力した所定のパターンデータに基づき当初マスクパ
ターンを作成する第１のマスクパターン作成部２１と、
この第１のマスクパターン作成部２１において作成した
当初マスクパターンについて、ローディングデータ入力
部１２に入力したローディング効果に関するデータに基
づき、その微細パターンのパターン形状及びパターン密
度を基準として複数種類のマスクパターンに分割するパ
ターン分割部２２と、第１のマスクパターン作成部２１
において作成した当初マスクパターンについて、その微
細パターン以外のバイナリマスクパターンを抽出して作
成するバイナリマスクパターン作成部２３と、パターン
分割部２２において分割した複数種類のマスクパターン
毎に、複数の最終マスクパターンを作成すると共に、こ
れら複数の最終マスクパターンに、バイナリマスクパタ
ーン作成部２３において作成した微細パターン以外のバ
イナリマスクパターンを配置する第２のマスクパターン
作成部２４とが設けられている。なおここで、バイナリ
マスクパターン作成部２３の代わりに、ハーフトーン位
相シフトマスクのマスクパターンを作成するハーフトー
ン位相シフトマスクパターン作成部を設けても、同様の
作用が発揮される。

【００４５】また、図２に示されるように、図１のマス
クパターン作成装置を組み込んだレベンソン位相シフト
マスク作製装置は、上記のパターンデータ入力部１１、
ローディングデータ入力部１２、及びレベンソン位相シ
フトマスクパターン作成部２０に加えて、このレベンソ
ン位相シフトマスクパターン作成部２０において作成さ
れた複数の最終マスクパターン毎に、複数枚のレベンソ
ン位相シフトマスクを具体的に作製するレベンソン位相
シフトマスク作製部３０が設けられている。そして、こ
のレベンソン位相シフトマスク作製部３０は、通常のレ
ベンソン位相シフトマスク作製部と同様の構成をなして
いる。具体的には、レベンソン位相シフトマスクパター
ン作成部２０において作成された最終マスクパターンに
基づき、石英基板上に遮光膜を形成し更にレジスト膜を
塗布したマスクブランク上に、原画パターンを描画する
パターン描画部３１と、パターン描画部３１において描
画された原画パターンのレジスト膜をマスクとして遮光
膜を選択的にエッチングする遮光膜エッチング部３２
と、遮光膜に被覆されていない透過部における石英基板
を選択的にエッチングして、隣接する透過部毎に深さの
異なる掘り込みを形成する石英基板エッチング部３３
と、原画パターンのレジスト膜を除去した後のマスクブ
ランクを洗浄する洗浄部３４と、石英基板上に形成され
た遮光膜の線幅や遮光膜に挟まれた透過部のスペース幅
や所定の位相差を発生させるための掘り込みの深さ等を
測定する線幅・位相差測定部３５と、石英基板上に形成
された遮光膜からなるマスクパターンの欠陥の有無を検
査し、その欠陥を修正する欠陥修正部３６とが設けられ
ている。

【００４６】次に、図２に示されるレベンソン位相シフ
トマスクの作製装置を用いてレベンソン位相シフトマス
クを作製する作製方法を、図３〜図５を用いて説明す
る。ここで、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図２のレベ
ンソン位相シフトマスクの作製装置の第１のマスクパタ
ーン作成部２１において作成した当初マスクパターンに
ついて、パターン分割部２２においてローディング効果
に関するデータに基づきその微細パターンのパターン形
状及びパターン密度を基準として分割した複数種類のマ
スクパターンを平面図であり、図４（ａ）、（ｂ）はそ
れぞれ図２のレベンソン位相シフトマスクの作製装置の
第２のマスクパターン作成部２４において作成した複数
の最終マスクパターンの概略を示す平面図であり、図５
（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図２のレベンソン位相シフト
マスクの作製装置のレベンソン位相シフトマスクパター
ン作成部２０において作成した複数の最終マスクパター
ン毎に、レベンソン位相シフトマスク作製部３０におい
て作製した複数枚のレベンソン位相シフトマスクを示す
概略断面図である。

【００４７】先ず、所定のパターンデータをパターンデ
ータ入力部１１に入力する。また、位相シフトマスクに
おける透明基板の透過部をエッチングして掘り込みを形
成する際のローディング効果に関するデータをローディ
ングデータ入力部１２に入力する。そして、このパター
ンデータ入力部１１に入力した所定のパターンデータに
基づき、レベンソン位相シフトマスクパターン作成部２
０の第１のマスクパターン作成部２１において、当初マ
スクパターンを作成する。なお、ここでは、この第１の
マスクパターン作成部２１において作成する当初マスク
パターンとして、デザインルール０．１０μｍ世代のＤ
ＲＡＭ及びロジック（Logic）回路のパターンを想定す
る。

【００４８】次に、パターン分割部２２において、第１
のマスクパターン作成部２１において作成された当初マ
スクパターンについて、ローディングデータ入力部１２
に入力したローディング効果に関するデータに基づき、
その微細パターンのパターン形状及びパターン密度を基
準として複数種類のマスクパターンに分割する。具体的
には、図３（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示されるように、
２種類のゲートパターンからなるマスクパターンに分割
した。即ち、図３（ａ）に示されるようなロジック部に
おけるライン幅Ｌ＝０．１０μｍ、位相シフトマスクの
シフタ幅Ｓ＝０．２４μｍの孤立パターン並びにこの孤
立パターンと略同様のパターン形状及びパターン密度を
もつマスクパターンと、図３（ｂ）に示されるようなＤ
ＲＡＭ部におけるライン幅Ｌ＝０．１０μｍ、スペース
幅Ｓ＝０．２４μｍのＬ＆Ｓ（ライン・アンド・スペー
ス）パターン並びにこのＬ＆Ｓパターンと略同様のパタ
ーン形状及びパターン密度をもつマスクパターンの２種
類である。

【００４９】また、図示は省略するが、バイナリマスク
パターン作成部２３において、第１のマスクパターン作
成部２１において作成された当初マスクパターンについ
て、そのゲートパターン等の微細パターン以外のバイナ
リマスクパターンを抽出して作成する。続いて、第２の
マスクパターン作成部２４において、パターン分割部２
２において分割した図３（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示さ
れる２種類のマスクパターン毎に、図４（ａ）、（ｂ）
に示されるような２枚の最終マスクパターン、即ち第１
及び第２の最終マスクパターン４１、４２をそれぞれ作
成する。更に、バイナリマスクパターン作成部２３にお
いて作成された微細パターン以外のバイナリマスクパタ
ーンを、図４（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示される第１及
び第２の最終マスクパターン４１、４２に配置する。

【００５０】こうして、図４（ａ）に示される第１の最
終マスクパターン４１においては、図３（ａ）に示され
るような孤立パターンのゲートパターンがそのロジック
ゲート部４３ａに形成され、図４（ｂ）に示される第２
の最終マスクパターン４２においては、図３（ｂ）に示
されるようなＬ＆ＳパターンのゲートパターンがそのＤ
ＲＡＭセル部４４ａに形成される。そして更に、第１の
最終マスクパターン４１においては、第２の最終マスク
パターン４２のＤＲＡＭセル部４４ａの周辺部に対応す
るＤＲＡＭ周辺回路部４４ｂに、バイナリマスクパター
ン作成部２３において作成されたバイナリマスクパター
ン（微細なゲートパターン以外のマスクパターン）が形
成されると共に、第２の最終マスクパターン４２におい
ては、第１の最終マスクパターン４１のロジックゲート
部４３ａに重なる領域４３ｂに、バイナリマスクパター
ン作成部２３において作成されたバイナリマスクパター
ン（微細なゲートパターン以外のマスクパターン）が形
成される。

【００５１】即ち、第１の最終マスクパターン４１にお
いては、図中に斜線が付されたロジックゲート部４３ａ
が位相シフタ付与部となる領域であり、ドットが付され
たＤＲＡＭ周辺回路部４４ｂがバイナリマスク部となる
領域である。また、第２の最終マスクパターン４２にお
いては、図中に斜線が付されたＤＲＡＭセル部４４ａが
位相シフタ付与部となる領域であり、ドットが付された
ロジックゲート部４３ａに重なる領域４３ｂがバイナリ
マスク部となる領域である。

【００５２】次に、レベンソン位相シフトマスク作製部
３０において、レベンソン位相シフトマスクパターン作
成部２０の第２のマスクパターン作成部２４において作
成された第１及び第２の最終マスクパターン４１、４２
に対応する２枚のレベンソン位相シフトマスク、即ち図
５（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示されるような第１及び第
２のレベンソン位相シフトマスク５１、５２を作製す
る。なおここで、図５（ａ）には、第１の最終マスクパ
ターン４１のロジックゲート部４３ａに対応する部分を
示し、図５（ｂ）には、第２の最終マスクパターン４２
のＤＲＡＭセル部４４ａに対応する部分を示している。

【００５３】即ち、図５（ａ）に示されるように、第１
のレベンソン位相シフトマスク５１のロジックゲート部
においては、石英基板５３上に遮光膜５４ａ、５４ｂ、
５４ｃを形成し、これらの遮光膜５４ａ、５４ｂ、５４
ｃに挟まれた透過部の石英基板５３を選択的にエッチン
グして掘り込みを形成する際に、例えばそのゲートパタ
ーンが上記図３（ａ）の孤立パターンに代表されるよう
なパターン密度の低いマスクパターンであっても、この
微細パターンにおけるパターン形状及びパターン密度は
第１のレベンソン位相シフトマスク５１全体にわたって
略同様であるため、パターン形状及びパターン密度の差
異に起因するローディング効果の発生が防止される。そ
の結果、遮光膜５４ａ、５４ｂ、５４ｃの幅は１００×
４ｎｍとなり、これらの遮光膜５４ａ、５４ｂ、５４ｃ
に挟まれた隣接する透過部には、幅２４０×４ｎｍ、深
さ３８０ｎｍの掘り込み５５及び幅２４０×４ｎｍ、深
さ３８０ｎｍ＋２３０ｎｍ＝６１０ｎｍの掘り込み５６
がそれぞれ形成され、所望の位相差１７１°を生じさせ
るものとなる。

【００５４】また、図５（ｂ）に示されるように、第２
のレベンソン位相シフトマスク５２のＤＲＡＭセル部に
おいては、石英基板５３上に遮光膜５４ｄ、５４ｅ、５
４ｆを形成し、これらの遮光膜５４ｄ、５４ｅ、５４ｆ
に挟まれた透過部の石英基板５３を選択的にエッチング
して掘り込みを形成する際に、例えばそのゲートパター
ンが上記図３（ｂ）のＬ＆Ｓパターンに代表されるよう
なパターン密度の高いマスクパターンであっても、この
微細パターンにおけるパターン形状及びパターン密度は
第２のレベンソン位相シフトマスク５２全体にわたって
略同様であるため、パターン形状及びパターン密度の差
異に起因するローディング効果の発生が防止される。そ
の結果、遮光膜５４ｄ、５４ｅ、５４ｆの幅は１００×
４ｎｍとなり、これらの遮光膜５４ｄ、５４ｅ、５４ｆ
に挟まれた隣接する透過部には、幅２４０×４ｎｍ、深
さ３８０ｎｍの掘り込み５７及び幅２４０×４ｎｍ、深
さ３８０ｎｍ＋２３０ｎｍ＝６１０ｎｍの掘り込み５８
がそれぞれ形成され、所望の位相差１７１°を生じさせ
るものとなる。

【００５５】このようにして、ロジックゲート部とＤＲ
ＡＭセル部とではその微細パターンのパターン形状及び
パターン密度に大きな差異があっても、それが第１及び
第２のレベンソン位相シフトマスク５１、５２に分離さ
れ、それぞれのレベンソン位相シフトマスクにおける微
細パターンのパターン形状及びパターン密度は略同様と
なるため、パターン形状及びパターン密度の差異に起因
するローディング効果の発生が防止され、第１及び第２
のレベンソン位相シフトマスク５１、５２のそれぞれに
おいて所望の深さの掘り込み５５、５６；５７、５８が
それぞれ形成され、共に所望の位相差１７１°を生じさ
せる２枚のレベンソン位相シフトマスクが作製される。
なお、図示は省略するが、第１及び第２のレベンソン位
相シフトマスク５１、５２のそれぞれにおいて、ロジッ
クゲート部及びＤＲＡＭセル部の位相シフタが付与され
た微細なゲートパターンの他に、ＤＲＡＭ周辺回路部等
には位相シフタが付与されないバイナリパターンが形成
されている。

【００５６】次に、図示は省略するが、このレベンソン
位相シフトマスク作製部３０において作製された第１及
び第２のレベンソン位相シフトマスク５１、５２を用い
てパターン形成を行う。即ち、所定のレジスト膜を表面
に塗布した半導体基体に、これら共に所望の位相差１７
１°を生じさせる第１及び第２のレベンソン位相シフト
マスク５１、５２を用いて２回の多重露光処理を行い、
更に現像、洗浄等の処理を経て、第１及び第２のレベン
ソン位相シフトマスク５１、５２のマスクパターンを重
複転写した１レイヤーのレジストパターンを形成する。

【００５７】このように本実施形態によれば、所定のパ
ターンデータに基づき作成した当初マスクパターンにつ
いてローディング効果に関するデータに基づきその微細
パターンのパターン形状及びパターン密度を基準として
分割し、それぞれに第１及び第２の最終マスクパターン
４１、４２を作成し、更にこれら第１及び第２の最終マ
スクパターン４１、４２に対応する第１及び第２のレベ
ンソン位相シフトマスク５１、５２をそれぞれ作製する
ことにより、当初マスクパターンにパターン形状及びパ
ターン密度に大きな差異がある微細パターンが混在して
いても、第１及び第２のレベンソン位相シフトマスク５
１、５２のそれぞれにおける微細パターンのパターン形
状及びパターン密度は略同様となるため、位相シフタ付
与部の透過部をエッチングして掘り込みを形成する際
に、パターン形状及びパターン密度の差異に起因するロ
ーディング効果の発生が防止され、所望の深さの掘り込
みを精度よく形成することが可能になり、所望の位相差
を生じさせることが可能になる。従って、レベンソン位
相シフトマスクの高精度な位相差制御が容易に可能にな
り、その製造歩留まりも向上することから、高性能のレ
ベンソン位相シフトマスクを安価に作製することができ
る。

【００５８】また、これら共に所望の位相差を生じさせ
る第１及び第２のレベンソン位相シフトマスク５１、５
２を用いて２回の多重露光処理を行って１レイヤーのレ
ジストパターンを形成することにより、微細レジストパ
ターンを形成する際のパターン形状制御性や転写位置精
度を向上することができる。

【００５９】また、位相シフトマスクを用いてパターン
形成を行う際にポジ型レジストを使用する場合には、微
細パターン以外の不要パターンを解消する通常露光に用
いるマスクが必要となるが、第１及び第２のレベンソン
位相シフトマスク５１、５２には、位相シフタが付与さ
れた微細なゲートパターンの他に、位相シフタが付与さ
れないバイナリパターンも形成されていることにより、
不要パターンを解消する通常露光に用いるマスクが不必
要となり、第１及び第２のレベンソン位相シフトマスク
５１、５２の２枚のマスクで済むため、位相シフタマス
クと通常露光に用いるバイナリマスクとの２枚のマスク
を必要とする従来の場合と比較しても、マスク数の増加
を回避することができる。従って、従来の場合よりもス
ループットが低下することもない。

【００６０】また、第１及び第２のレベンソン位相シフ
トマスク５１、５２を用いて多重露光処理を行う際、そ
れぞれに最適な光学条件を設定することが可能になるた
め、リソグラフィプロセスの裕度を大きくすることが可
能になる。従って、製造歩留まりや信頼性を向上し、ス
ループットを増大することができる。

【００６１】（第２の実施形態）図６は本発明の第２の
実施形態に係る高解像度マスクパターン作成装置を示す
概略ブロック図であり、図７は図６の高解像度マスクパ
ターン作成装置を組み込んだ高解像度マスク作製装置を
示す概略ブロック図である。

【００６２】なお、本実施形態に係る高解像度マスクパ
ターン作成装置及び高解像度マスク作製装置は、レベン
ソン位相シフトマスクパターン作成装置及びレベンソン
位相シフトマスク作製装置を含むものであって、上記第
１の実施形態の場合のようにレベンソン位相シフトマス
クパターン作成装置及びレベンソン位相シフトマスク作
製装置に限定されるものではない。

【００６３】図６に示されるように、本実施形態に係る
高解像度マスクパターン作成装置は、所定のパターンデ
ータを入力するパターンデータ入力部６１と、露光の際
の焦点深度及び露光量の裕度に関するデータを入力する
焦点深度及び露光量の裕度データ入力部６２と、パター
ンデータ入力部６１及び焦点深度及び露光量の裕度デー
タ入力部６２に入力した所定のパターンデータ及び焦点
深度及び露光量の裕度に関するデータに基づいて所定の
処理を施し、最終マスクパターンを作成する高解像度マ
スクパターン作成部７０とに大別される。

【００６４】そして、高解像度マスクパターン作成部７
０においては、パターンデータ入力部６１に入力した所
定のパターンデータに基づき当初マスクパターンを作成
する第１のマスクパターン作成部７１と、この第１のマ
スクパターン作成部７１において作成した当初マスクパ
ターンについて、焦点深度及び露光量の裕度データ入力
部６２に入力した焦点深度及び露光量の裕度に関するデ
ータに基づき、その微細パターンのパターン形状及びパ
ターン密度を基準として複数種類のマスクパターンに分
割するパターン分割部７２と、このパターン分割部７２
において分割した複数種類のマスクパターン毎に、複数
の最終マスクパターンを作成する第２のマスクパターン
作成部７３とが設けられている。

【００６５】また、図７に示されるように、図６のマス
クパターン作成装置を組み込んだ高解像度マスク作製装
置は、上記のパターンデータ入力部６１、焦点深度及び
露光量の裕度データ入力部６２、及び高解像度マスクパ
ターン作成部７０に加えて、この高解像度マスクパター
ン作成部７０において作成された複数の最終マスクパタ
ーン毎に、複数枚の高解像度マスクを具体的に作製する
高解像度マスク作製部８０が設けられている。そして、
この高解像度マスク作製部８０は、通常の高解像度マス
ク作製部と同様の構成をなしている。具体的には、高解
像度マスクパターン作成部７０において作成された最終
マスクパターンに基づき、石英基板上に遮光膜を形成し
更にレジスト膜を塗布したマスクブランク上に、原画パ
ターンを描画するパターン描画部８１と、パターン描画
部８１において描画された原画パターンのレジスト膜を
マスクとして遮光膜を選択的にエッチングする遮光膜エ
ッチング部８２と、遮光膜に被覆されていない透過部に
おける石英基板を選択的にエッチングして、隣接する透
過部毎に深さの異なる掘り込みを形成する石英基板エッ
チング部８３と、原画パターンのレジスト膜を除去した
後のマスクブランクを洗浄する洗浄部８４と、石英基板
上に形成された遮光膜の線幅や遮光膜に挟まれた透過部
のスペース幅や所定の位相差を発生させるための掘り込
みの深さ等を測定する線幅・位相差測定部８５と、石英
基板上に形成された遮光膜からなるマスクパターンの欠
陥の有無を検査し、その欠陥を修正する欠陥修正部８６
とが設けられている。

【００６６】次に、図７の高解像度マスクの作製装置を
用いて高解像度マスクを作製する作製方法を、図８を用
いて説明する。ここで、図８（ａ）、（ｂ）はそれぞれ
図７の高解像度マスクの作製装置の第１のマスクパター
ン作成部７１において作成した当初マスクパターンにつ
いて、パターン分割部７２において焦点深度及び露光量
の裕度に関するデータに基づきその微細パターンのパタ
ーン形状及びパターン密度を基準として分割した複数種
類のマスクパターンについてのＥＤウインドウを示すグ
ラフである。なお、図７の高解像度マスクの作製装置の
第１のマスクパターン作成部７１において作成した当初
マスクパターンについて、パターン分割部７２において
焦点深度及び露光量の裕度に関するデータに基づきその
微細パターンのパターン形状及びパターン密度を基準と
して分割した複数種類のマスクパターンを示す平面図
は、上記第１の実施形態の図３（ａ）、（ｂ）に示され
るものと同様であり、図７の高解像度マスクの作製装置
の高解像度マスクパターン作成部７０において作成した
複数の最終マスクパターン毎に、高解像度マスク作製部
８０において作製した複数枚の高解像度マスクの一部を
示す概略断面図は、上記第１の実施形態の図５（ａ）、
（ｂ）に示されるものと同様であるため、これら図３及
び図５は本実施形態の説明においても流用する。

【００６７】先ず、所定のパターンデータをパターンデ
ータ入力部６１に入力する。また、露光の際の焦点深度
及び露光量の裕度に関するデータを焦点深度及び露光量
の裕度データ入力部６２に入力する。そして、このパタ
ーンデータ入力部６１に入力した所定のパターンデータ
に基づき、高解像度マスクパターン作成部７０の第１の
マスクパターン作成部７１において、当初マスクパター
ンを作成する。なお、ここでは、この第１のマスクパタ
ーン作成部７１において作成する当初マスクパターンと
して、デザインルール０．１０μｍ世代のＤＲＡＭ及び
ロジック回路のパターンを想定する。

【００６８】次に、パターン分割部７２において、第１
のマスクパターン作成部７１において作成された当初マ
スクパターンについて、焦点深度及び露光量の裕度デー
タ入力部６２に入力した焦点深度及び露光量の裕度に関
するデータに基づき、その微細パターンのパターン形状
及びパターン密度を基準として複数種類のマスクパター
ンに分割する。具体的には、上記第１の実施形態の図３
（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示した場合と同様な２種類の
マスクパターンに分割した。即ち、図３（ａ）に示され
るようなロジック部におけるライン幅Ｌ＝０．１０μ
ｍ、位相シフトマスクのシフタ幅Ｓ＝０．２４μｍの孤
立パターン並びにこの孤立パターンと略同様のパターン
形状及びパターン密度をもつマスクパターンと、図３
（ｂ）に示されるようなＤＲＡＭ部におけるライン幅Ｌ
＝０．１０μｍ、スペース幅Ｓ＝０．２４μｍのＬ＆Ｓ
（ライン・アンド・スペース）パターン並びにこのＬ＆
Ｓパターンと略同様のパターン形状及びパターン密度を
もつマスクパターンの２種類である。

【００６９】続いて、第２のマスクパターン作成部７３
において、パターン分割部７２において分割した図３
（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示される２種類のマスクパタ
ーン毎に、２枚の最終マスクパターンをそれぞれ作成す
る。こうして、２枚の最終マスクパターンの内の一方の
最終マスクパターンにおいては、図３（ａ）に示される
ような孤立パターンのゲートパターンがそのロジックゲ
ート部に形成され、他方の最終マスクパターンにおいて
は、図３（ｂ）に示されるようなＬ＆Ｓパターンのゲー
トパターンがそのＤＲＡＭセル部に形成される。

【００７０】次に、高解像度マスク作製部８０におい
て、高解像度マスクパターン作成部７０の第２のマスク
パターン作成部７３において作成された２枚の最終マス
クパターンに対応する２枚の高解像度マスクを作製す
る。但し、ここでは、これら２枚の高解像度マスクとし
て、上記第１の実施形態の図５（ａ）、（ｂ）にそれぞ
れ示した場合と同様な第１及び第２のレベンソン位相シ
フトマスク５１、５２を作製するものとする。

【００７１】即ち、図５（ａ）に示されるように、第１
のレベンソン位相シフトマスク５１のロジックゲート部
においては、石英基板５３上に幅１００×４ｎｍの遮光
膜５４ａ、５４ｂ、５４ｃが形成され、これらの遮光膜
５４ａ、５４ｂ、５４ｃに挟まれた隣接する透過部に
は、幅２４０×４ｎｍ、深さ３８０ｎｍの掘り込み５５
及び幅２４０×４ｎｍ、深さ６１０ｎｍの掘り込み５６
がそれぞれ形成され、所望の位相差１７１°を生じさせ
るものとなっている。また、図５（ｂ）に示されるよう
に、第２のレベンソン位相シフトマスク５２のＤＲＡＭ
セル部においては、石英基板５３上に幅１００×４ｎｍ
の遮光膜５４ｄ、５４ｅ、５４ｆが形成され、これらの
遮光膜５４ｄ、５４ｅ、５４ｆに挟まれた隣接する透過
部には、幅２４０×４ｎｍ、深さ３８０ｎｍの掘り込み
５７及び幅２４０×４ｎｍ、深さ６１０ｎｍの掘り込み
５８がそれぞれ形成され、所望の位相差１７１°を生じ
させるものとなっている。

【００７２】次に、図示は省略するが、このレベンソン
位相シフトマスク作製部３０において作製された第１及
び第２のレベンソン位相シフトマスク５１、５２を用い
てパターン形成を行う。即ち、所定のレジスト膜を表面
に塗布した半導体基体に、これら共に所望の位相差１７
１°を生じさせる第１及び第２のレベンソン位相シフト
マスク５１、５２を用いて２回の多重露光処理を行い、
更に現像、洗浄等の処理を経て、第１及び第２のレベン
ソン位相シフトマスク５１、５２のマスクパターンを重
複転写した１レイヤーのレジストパターンを形成する。

【００７３】そして、これら第１及び第２のレベンソン
位相シフトマスク５１、５２を用いた多重露光処理につ
いて光強度シミュレーションを行い、その際のＥＤウイ
ンドウを求めると、図８（ａ）、（ｂ）のグラフにそれ
ぞれ示されるようになる。なお、この光強度シミュレー
ションにおいては、上記図３（ａ）、（ｂ）に示される
ようにロジック部及びＤＲＡＭ部のゲート長０．１０μ
ｍのゲートパターンについてのレジスト転写線幅のスペ
ックを０．１０±０．０１μｍとする場合を想定し、次
の表に示す光学条件を用いた。

【００７４】

【表１】

【００７５】先ず、第１のレベンソン位相シフトマスク
５１を用いて露光する場合には、そのロジックゲート部
における線幅スペック境界線は、図８（ａ）に実線で示
されるようになり、この場合における露光量の裕度と焦
点深度の裕度からなるＥＤウインドウを求めると、その
露光量の裕度が１３．２％、焦点深度の裕度が０．６μ
ｍとなった。また、第２のレベンソン位相シフトマスク
５２を用いて露光する場合には、そのＤＲＡＭセル部に
おける線幅スペック境界線は、図８（ｂ）に実線で示さ
れるようになり、この場合における露光量の裕度と焦点
深度の裕度からなるＥＤウインドウを求めると、その露
光量の裕度が１１．６％、焦点深度の裕度が０．４μｍ
となった。このため、これら第１及び第２のレベンソン
位相シフトマスク５１、５２を用いて多重露光する場
合、そのロジックゲート部のゲートパターンを転写する
際であっても、ＤＲＡＭセル部のゲートパターンを転写
する際であっても、そのいずれにおいても露光量の裕度
及び焦点深度の裕度は、上記図１１のグラフに示す従来
の露光量の裕度：５．３％、焦点深度の裕度：０．４μ
ｍの場合よりも大きくなる。

【００７６】このように本実施形態によれば、所定のパ
ターンデータに基づき作成した当初マスクパターンにつ
いて焦点深度及び露光量の裕度に関するデータに基づき
その微細パターンのパターン形状及びパターン密度を基
準として分割し、２枚の最終マスクパターンを作成し、
更にこれら２枚の最終マスクパターンに対応する第１及
び第２のレベンソン位相シフトマスク５１、５２をそれ
ぞれ作製することにより、当初マスクパターンにパター
ン形状及びパターン密度に大きな差異がある微細パター
ンが混在していても、第１及び第２のレベンソン位相シ
フトマスク５１、５２のそれぞれにおける微細パターン
のパターン形状及びパターン密度は略同様となるため、
これら第１及び第２のレベンソン位相シフトマスク５
１、５２を用いて露光する際の露光量の裕度及び焦点深
度の裕度をそれぞれ大きくすることが可能になる。従っ
て、これらそれぞれに露光量の裕度及び焦点深度の裕度
が大きな第１及び第２のレベンソン位相シフトマスク５
１、５２を用いて２回の多重露光処理を行って１レイヤ
ーのレジストパターンを形成することにより、微細レジ
ストパターンを形成する際に最適な露光条件を容易に確
保して、リソグラフィプロセス裕度を大きくすることが
できる。

【００７７】また、第１及び第２のレベンソン位相シフ
トマスク５１、５２を用いて多重露光処理を行う際、そ
れぞれに最適な光学条件を設定することが可能になるこ
とからも、リソグラフィプロセスの裕度を大きくするこ
とが可能になる。従って、製造歩留まりや信頼性を向上
し、スループットを増大することができる。

【００７８】

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
るマスクパターンの作成装置、高解像度マスクの作製装
置及び作製方法、並びに高解像度マスクを使用するレジ
ストパターン形成方法によれば、次のような効果を奏す
ることができる。即ち、請求項１に係るマスクパターン
の作成装置によれば、所定のパターンデータに基づき、
当初マスクパターンを作成する第１のマスクパターン作
成部と、この当初マスクパターンについて、位相シフト
マスクにおける透明基板の透過部をエッチングして掘り
込みを形成する際のローディング効果に関するデータに
基づき、パターン形状及びパターン密度を基準として複
数種類のマスクパターンに分割するパターン分割部と、
このパターン分割部部において分割した複数種類のマス
クパターン毎に、複数の最終マスクパターンを作成する
第２のマスクパターン作成部とを有すことにより、ロー
ディング効果が生じない程度の略同様のパターン形状及
びパターン密度のマスクパターンを当初マスクパターン
から抽出して各々に分割配置した複数の最終マスクパタ
ーンが作成されるため、これら複数の最終マスクパター
ンに対応させて、１レイヤーのレジストパターンを形成
するための複数枚の位相シフトマスクの各々を作製する
場合、その透明基板の透過部をエッチングして掘り込み
を形成する際に、パターン形状及びパターン密度の差異
に起因するローディング効果の発生を防止して、所望の
深さの掘り込みを精度よく形成することが可能になる。
従って、それぞれに高精度な位相差制御が可能な複数枚
の位相シフトマスクを実現することができる。

【００７９】また、請求項２に係るマスクパターンの作
成装置によれば、所定のパターンデータに基づき、当初
マスクパターンを作成する第１のマスクパターン作成部
と、この当初マスクパターンについて、露光の際の焦点
深度及び露光量の裕度に関するデータに基づき、パター
ン形状及びパターン密度を基準として複数種類のマスク
パターンに分割するパターン分割部と、このパターン分
割部部において分割した複数種類のマスクパターン毎
に、複数の最終マスクパターンを作成する第２のマスク
パターン作成部とを有すことにより、露光の際に十分な
焦点深度及び露光量の裕度が確保される程度の略同様の
パターン形状及びパターン密度のマスクパターンを当初
マスクパターンから抽出して各々に分割配置した複数の
最終マスクパターンが作成されるため、これら複数の最
終マスクパターンに対応させて作製した複数枚の高解像
度マスクを用いて多重露光処理を行って１レイヤーのレ
ジストパターンを形成する場合、その多重露光処理の際
に、それぞれに十分な焦点深度及び露光量の裕度を確保
することが可能になる。従って、最適な露光条件を容易
に確保して、リソグラフィプロセス裕度を大きくするこ
とが可能な高解像度マスクを実現することができる。

【００８０】また、請求項４に係る高解像度マスクの作
製装置によれば、上記請求項１に係るマスクパターンの
作成装置と、そこで作成した複数の最終マスクパターン
毎に、複数枚の位相シフトマスクを作製する位相シフト
マスク作製部とを有することにより、ローディング効果
が生じない程度の略同様のパターン形状及びパターン密
度のマスクパターンを当初マスクパターンから抽出して
複数の最終マスクパターンの各々に分割配置し、これら
複数の最終マスクパターンに対応させて、１レイヤーの
レジストパターンを形成するための複数枚の位相シフト
マスクが作製されるため、これら複数枚の位相シフトマ
スクの各々を作製する場合、その透明基板の透過部をエ
ッチングして掘り込みを形成する際に、パターン形状及
びパターン密度の差異に起因するローディング効果の発
生を防止して、所望の深さの掘り込みを精度よく形成す
ることが可能になる。従って、レベンソン位相シフトマ
スクの高精度な位相差制御が容易に可能になり、その製
造歩留まりも向上することから、高性能のレベンソン位
相シフトマスクを安価に作製することができる。

【００８１】また、請求項５に係る高解像度マスクの作
製装置によれば、上記請求項２に係るマスクパターンの
作成装置と、そこで作成した複数の最終マスクパターン
毎に、複数の高解像度マスクを作製する高解像度マスク
作製部とを有することにより、露光の際に十分な焦点深
度及び露光量の裕度を確保することが可能になる程度の
略同様のパターン形状及びパターン密度のマスクパター
ンを当初マスクパターンから抽出して複数の最終マスク
パターンの各々に分割配置し、これら複数の最終マスク
パターンに対応させて、１レイヤーのレジストパターン
を形成するための複数枚の高解像度マスクを作製するこ
とが可能になるため、これら複数枚の高解像度マスクを
用いて多重露光処理を行って１レイヤーのレジストパタ
ーンを形成する場合、その多重露光処理の際に、それぞ
れに十分な焦点深度及び露光量の裕度を確保することが
可能になる。従って、最適な露光条件を容易に確保し
て、リソグラフィプロセス裕度を大きくすることが可能
な高解像度マスクを作製することができる。

【００８２】また、請求項７に係る高解像度マスクの作
製方法によれば、所定のパターンデータに基づき、当初
マスクパターンを作成するステップと、この当初マスク
パターンについて、位相シフトマスクにおける透明基板
の透過部をエッチングして掘り込みを形成する際のロー
ディング効果に関するデータに基づき、パターン形状及
びパターン密度を基準として複数種類のマスクパターン
に分割するステップと、これら複数種類のマスクパター
ン毎に、複数の最終マスクパターンを作成するステップ
と、これら複数の最終マスクパターン毎に、複数枚の位
相シフトマスクを作製するステップとを有することによ
り、ローディング効果が生じない程度の略同様のパター
ン形状及びパターン密度のマスクパターンを当初マスク
パターンから抽出して複数の最終マスクパターンの各々
に分割配置し、これら複数の最終マスクパターンに対応
させて、１レイヤーのレジストパターンを形成するため
の複数枚の位相シフトマスクが作製されるため、これら
複数枚の位相シフトマスクの各々を作製する場合、その
透明基板の透過部をエッチングして掘り込みを形成する
際に、パターン形状及びパターン密度の差異に起因する
ローディング効果の発生を防止して、所望の深さの掘り
込みを精度よく形成することが可能になる。従って、レ
ベンソン位相シフトマスクの高精度な位相差制御が容易
に可能になり、その製造歩留まりも向上することから、
高性能のレベンソン位相シフトマスクを安価に作製する
ことができる。

【００８３】また、請求項８に係る高解像度マスクの作
製方法によれば、上記請求項７に係る高解像度マスクの
作製方法において、１レイヤーのレジストパターンを形
成するための複数枚の位相シフトマスクが作製されるこ
とを利用して、複数の最終マスクパターン毎に複数枚の
位相シフトマスクを作製する際に、微細パターン以外の
マスクパターンを位相差を付与することなく複数枚の位
相シフトマスクに配置することにより、微細パターン以
外の不要パターンを解消するマスクパターンが位相シフ
トマスクに組み込まれて形成されることになる。このた
め、不要パターンを解消する通常露光に用いるマスクが
不必要となり、その分だけマスク枚数を減らすことが可
能になり、それに伴って露光回数も減らすことが可能に
なる。

【００８４】また、請求項９に係る高解像度マスクの作
製方法によれば、所定のパターンデータに基づき、当初
マスクパターンを作成するステップと、この当初マスク
パターンについて、露光の際の焦点深度及び露光量の裕
度に関するデータに基づき、パターン形状及びパターン
密度を基準として複数種類のマスクパターンに分割する
ステップと、これら複数種類のマスクパターン毎に、複
数の最終マスクパターンを作成するステップと、これら
複数の最終マスクパターン毎に、複数枚の高解像度マス
クを作製するステップとを有することにより、露光の際
に十分な焦点深度及び露光量の裕度を確保することが可
能になる程度の略同様のパターン形状及びパターン密度
のマスクパターンを当初マスクパターンから抽出して複
数の最終マスクパターンの各々に分割配置し、これら複
数の最終マスクパターンに対応させて、１レイヤーのレ
ジストパターンを形成するための複数枚の高解像度マス
クを作製することが可能になるため、これら複数枚の高
解像度マスクを用いて多重露光処理を行って１レイヤー
のレジストパターンを形成する場合、その多重露光処理
の際に、それぞれに十分な焦点深度及び露光量の裕度を
確保することが可能になる。従って、最適な露光条件を
容易に確保して、リソグラフィプロセス裕度を大きくす
ることが可能な高解像度マスクを作製することができ
る。

【００８５】また、請求項１１に係るレジストパターン
形成方法によれば、上記請求項７に係る高解像度マスク
の作製方法を用いて、複数枚の位相シフトマスクを作製
するステップと、これら複数枚の位相シフトマスクを用
いて多重露光処理を行い、複数の最終マスクパターンを
転写した１レイヤーのレジストパターンを形成するステ
ップとを有することにより、それぞれに高精度な位相差
制御が可能な複数枚の位相シフトマスクを用いた多重露
光処理によって１レイヤーのレジストパターンが形成さ
れるため、そのレジストパターンのパターン形状制御性
や転写位置精度を向上することができる。また、複数枚
の位相シフトマスクを用いて多重露光処理を行う際、そ
れぞれに最適な光学条件を設定することが可能になるた
め、リソグラフィプロセスの裕度を大きくすることが可
能になる。従って、製造歩留まりや信頼性を向上し、ス
ループットを増大することができる。

【００８６】また、請求項１２に係るレジストパターン
形成方法によれば、上記請求項８に係る高解像度マスク
の作製方法を適用して作製した複数枚の位相シフトマス
クを用いて多重露光処理を行い、複数の最終マスクパタ
ーンを転写した１レイヤーのレジストパターンを形成す
るステップとを有することにより、微細パターン以外の
不要パターンを解消するマスクパターンが位相シフトマ
スクに組み込まれ、このような複数枚の位相シフトマス
クを用いて１レイヤーのレジストパターンが形成される
ことになるため、不要パターンを解消する通常露光に用
いるマスクが不必要となり、その分だけマスク枚数を減
らすことが可能になり、それに伴って露光回数も減らす
ことが可能になる。

【００８７】また、請求項１３に係るレジストパターン
形成方法によれば、上記請求項９に係る高解像度マスク
の作製方法を用いて、複数枚の高解像度マスクを作製す
るステップと、これら複数枚の高解像度マスクを用いて
多重露光処理を行い、複数の最終マスクパターンを転写
した１レイヤーのレジストパターンを形成するステップ
とを有することにより、それぞれに十分な焦点深度及び
露光量の裕度を確保することが可能な複数枚の高解像度
マスクを用いた多重露光処理によって１レイヤーのレジ
ストパターンが形成されるため、各高解像度マスクを用
いた露光処理の際に、それぞれに十分な焦点深度及び露
光量の裕度を確保することが可能になると共に、各高解
像度マスク毎に最適な光学条件の設定が可能になる。従
って、最適な露光条件を容易に確保して、リソグラフィ
プロセス裕度を大きくすることができる。また、複数枚
の高解像度マスクを用いて多重露光処理を行う際、それ
ぞれに最適な光学条件を設定することが可能になること
からも、リソグラフィプロセスの裕度を大きくすること
が可能になる。従って、製造歩留まりや信頼性を向上
し、スループットを増大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るレベンソン位相
シフトマスクパターン作成装置を示す概略ブロック図で
ある。

【図２】図１のマスクパターン作成装置を組み込んだレ
ベンソン位相シフトマスク作製装置を示す概略ブロック
図である。

【図３】図２のレベンソン位相シフトマスクの作製装置
の第１のマスクパターン作成部２１で作成した当初マス
クパターンについて、パターン分割部２２でローディン
グ効果に関するデータに基づきその微細パターンのパタ
ーン形状及びパターン密度を基準として分割した複数種
類のマスクパターンを平面図である。

【図４】図２のレベンソン位相シフトマスクの作製装置
の第２のマスクパターン作成部２４で作成した複数の最
終マスクパターンの概略を示す平面図である。

【図５】図２のレベンソン位相シフトマスクの作製装置
のレベンソン位相シフトマスクパターン作成部で作成し
た複数の最終マスクパターン毎に、レベンソン位相シフ
トマスク作製部で作製した複数枚のレベンソン位相シフ
トマスクの一部を示す概略断面図である。

【図６】本発明の第２の実施形態に係る高解像度マスク
のマスクパターン作成装置を示す概略ブロック図であ
る。

【図７】図６のマスクパターン作成装置を組み込んだ高
解像度マスク作製装置を示す概略ブロック図である。

【図８】図７の高解像度マスクの作製装置の第１のマス
クパターン作成部７１で作成した当初マスクパターンに
ついて、パターン分割部で焦点深度及び露光量の裕度に
関するデータに基づきその微細パターンのパターン形状
及びパターン密度を基準として分割した複数種類のマス
クパターンについてのＥＤウインドウを示すグラフであ
る。

【図９】従来のレベンソン位相シフトマスクを示す概略
断面図である。

【図１０】従来のレベンソン位相シフトマスクを示す概
略断面図である。

【図１１】従来のレベンソン位相のマスクパターンにつ
いてのＥＤウインドウを示すグラフである。

【符号の説明】 １１……パターンデータ入力部、１２……ローディング
データ入力部、２０……レベンソン位相シフトマスクパ
ターン作成部、２１……第１のマスクパターン作成部、
２２……パターン分割部、２３……バイナリマスクパタ
ーン作成部、２４……第２のマスクパターン作成部、３
０……レベンソン位相シフトマスク作製部、３１……パ
ターン描画部、３２……遮光膜エッチング部、３３……
石英基板エッチング部、３４……洗浄部、３５……線幅
・位相差測定部、３６……欠陥修正部、４１……、４２
……、４３……、４４……、５１……、５３……石英基
板、５４ａ、５４ｂ、…、５４ｆ……遮光膜、５５、５
６、…、５８……掘り込み、６１……パターンデータ入
力部、６２……焦点深度及び露光量の裕度データ入力
部、７０……高解像度マスクパターン作成部、７１……
第１のマスクパターン作成部、７２……パターン分割
部、７３……第２のマスクパターン作成部、８０……高
解像度マスク作製部、８１……パターン描画部、８２…
…遮光膜エッチング部、８３……石英基板エッチング
部、８４……洗浄部、８５……線幅・位相差測定部、８
６……欠陥修正部。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微細パターンの微細線幅方向両側を透過
   する光の位相差による干渉効果を用いて解像力を向上さ
   せる高解像度マスクのマスクパターンの作成装置であっ
   て、 所定のパターンデータを入力するパターンデータ入力部
   と、 位相シフトマスクにおける透明基板の透過部をエッチン
   グして掘り込みを形成する際のローディング効果に関す
   るデータを入力するローディングデータ入力部と、 前記パターンデータ入力部に入力した所定のパターンデ
   ータに基づき、当初マスクパターンを作成する第１のマ
   スクパターン作成部と、 前記第１のマスクパターン作成部において作成した前記
   当初マスクパターンについて、前記ローディングデータ
   入力部に入力したローディング効果に関するデータに基
   づき、パターン形状及びパターン密度を基準として複数
   種類のマスクパターンに分割するパターン分割部と、 前記パターン分割部部において分割した前記複数種類の
   マスクパターン毎に、複数の最終マスクパターンを作成
   する第２のマスクパターン作成部と、 を有することを特徴とするマスクパターンの作成装置。
2. 【請求項２】 高解像度マスクのマスクパターンの作成
   装置であって、 所定のパターンデータを入力するパターンデータ入力部
   と、 露光の際の焦点深度及び露光量の裕度に関するデータを
   入力する焦点深度及び露光量の裕度データ入力部と、 前記パターンデータ入力部に入力した所定のパターンデ
   ータに基づき、当初マスクパターンを作成する第１のマ
   スクパターン作成部と、 前記第１のマスクパターン作成部において作成した前記
   当初マスクパターンについて、前記焦点深度及び露光量
   の裕度データ入力部に入力した前記焦点深度及び露光量
   の裕度に関するデータに基づき、パターン形状及びパタ
   ーン密度を基準として複数種類のマスクパターンに分割
   するパターン分割部と、 前記パターン分割部部において分割した前記複数種類の
   マスクパターン毎に、複数の最終マスクパターンを作成
   する第２のマスクパターン作成部と、 を有することを特徴とするマスクパターンの作成装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のマスクパターンの作成装
   置において、 前記第２のマスクパターン作成部において作成した前記
   複数の最終マスクパターンが、それぞれ微細パターンの
   微細線幅方向両側を透過する光の位相差による干渉効果
   を用いて解像力を向上させる位相シフトマスクパターン
   であることを特徴とするマスクパターンの作成装置。
4. 【請求項４】 微細パターンの微細線幅方向両側を透過
   する光の位相差による干渉効果を用いて解像力を向上さ
   せる高解像度マスクの作製装置であって、 所定のパターンデータを入力するパターンデータ入力部
   と、 位相シフトマスクにおける透明基板の透過部をエッチン
   グして掘り込みを形成する際のローディング効果に関す
   るデータを入力するローディングデータ入力部と、 前記パターンデータ入力部に入力した所定のパターンデ
   ータに基づき、当初マスクパターンを作成する第１のマ
   スクパターン作成部と、 前記第１のマスクパターン作成部において作成した前記
   当初マスクパターンについて、前記ローディングデータ
   入力部に入力したローディング効果に関するデータに基
   づき、パターン形状及びパターン密度を基準として複数
   種類のマスクパターンに分割するパターン分割部と、 前記パターン分割部部において分割した前記複数種類の
   マスクパターン毎に、複数の最終マスクパターンを作成
   する第２のマスクパターン作成部と、 前記第２マスクパターン作成部において作成した前記複
   数の最終マスクパターン毎に、複数枚の位相シフトマス
   クを作製する位相シフトマスク作製部と、 を有することを特徴とする高解像度マスクの作製装置。
5. 【請求項５】 所定のパターンデータを入力するパター
   ンデータ入力部と、 露光の際の焦点深度及び露光量の裕度に関するデータを
   入力する焦点深度及び露光量の裕度データ入力部と、 前記パターンデータ入力部に入力した所定のパターンデ
   ータに基づき、当初マスクパターンを作成する第１のマ
   スクパターン作成部と、 前記第１のマスクパターン作成部において作成した前記
   当初マスクパターンについて、前記焦点深度及び露光量
   の裕度データ入力部に入力した前記焦点深度及び露光量
   の裕度に関するデータに基づき、パターン形状及びパタ
   ーン密度を基準として複数種類のマスクパターンに分割
   するパターン分割部と、 前記パターン分割部部において分割した前記複数種類の
   マスクパターン毎に、複数の最終マスクパターンを作成
   する第２のマスクパターン作成部と、 前記第２マスクパターン作成部において作成した前記複
   数の最終マスクパターン毎に、複数枚の高解像度マスク
   を作製する高解像度マスク作製部と、 を有することを特徴とする高解像度マスクの作製装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の高解像度マスクの作製装
   置において、 前記マスク作製部において作製した前記複数枚の高解像
   度マスクが、それぞれ微細パターンの微細線幅方向の両
   側を透過する光の位相差による干渉効果を用いて解像力
   を向上させる位相シフトマスクであることを特徴とする
   高解像度マスクの作製装置。
7. 【請求項７】 微細パターンの微細線幅方向両側を透過
   する光の位相差による干渉効果を用いて解像力を向上さ
   せる高解像度マスクの作製方法であって、 所定のパターンデータに基づき、当初マスクパターンを
   作成するステップと、 前記当初マスクパターンについて、位相シフトマスクに
   おける透明基板の透過部をエッチングして掘り込みを形
   成する際のローディング効果に関するデータに基づき、
   パターン形状及びパターン密度を基準として複数種類の
   マスクパターンに分割するステップと、 前記複数種類のマスクパターン毎に、複数の最終マスク
   パターンを作成するステップと、 前記複数の最終マスクパターン毎に、複数枚の位相シフ
   トマスクを作製するステップと、 を有することを特徴とする高解像度マスクの作製方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の高解像度マスクの作製方
   法において、 前記複数の最終マスクパターン毎に、複数枚の位相シフ
   トマスクを作製する際に、微細パターン以外のマスクパ
   ターンを位相差を付与することなく前記複数枚の位相シ
   フトマスクに配置することを特徴とする高解像度マスク
   の作製方法。
9. 【請求項９】 所定のパターンデータに基づき、当初マ
   スクパターンを作成するステップと、 前記当初マスクパターンについて、露光の際の焦点深度
   及び露光量の裕度に関するデータに基づき、パターン形
   状及びパターン密度を基準として複数種類のマスクパタ
   ーンに分割するステップと、 前記複数種類のマスクパターン毎に、複数の最終マスク
   パターンを作成するステップと、 前記複数の最終マスクパターン毎に、複数枚の高解像度
   マスクを作製するステップと、 を有することを特徴とする高解像度マスクの作製方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の高解像度マスクの作製
    方法において、 前記複数の最終マスクパターン毎に作製する前記複数枚
    の高解像度マスクが、それぞれ微細パターンの微細線幅
    方向の両側を透過する光の位相差による干渉効果を用い
    て解像力を向上させる位相シフトマスクであることを特
    徴とする高解像度マスクの作製方法。
11. 【請求項１１】 微細パターンの微細線幅方向の両側を
    透過する光の位相差による干渉効果を用いて解像力を向
    上させる高解像度マスクを使用するレジストパターン形
    成方法であって、 所定のパターンデータに基づき、当初マスクパターンを
    作成し、前記当初マスクパターンについて、位相シフト
    マスクにおける透明基板の隣接する透過部をエッチング
    して深さの異なる掘り込みを形成する際のローディング
    効果に関するデータに基づき、パターン形状及びパター
    ン密度を基準として複数種類のマスクパターンに分割
    し、前記複数種類のマスクパターン毎に、複数の最終マ
    スクパターンを作成し、前記複数の最終マスクパターン
    毎に、複数枚の位相シフトマスクを作製するステップ
    と、 前記複数枚の位相シフトマスクを用いて多重露光処理を
    行い、前記複数の最終マスクパターンを転写した１レイ
    ヤーのレジストパターンを形成するステップと、 を有することを特徴とするレジストパターン形成方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載のレジストパターン形
    成方法において、 前記複数の最終マスクパターン毎に、複数枚の位相シフ
    トマスクを作製する際に、微細パターン以外のマスクパ
    ターンを位相差を付与することなく前記複数枚の位相シ
    フトマスクに配置し、 前記微細パターン以外のマスクパターンが位相差を付与
    することなく配置された複数枚の位相シフトマスクを用
    いて多重露光処理を行い、前記複数の最終マスクパター
    ンを転写した１レイヤーのレジストパターンを形成する
    ことを特徴とするレジストパターン形成方法。
13. 【請求項１３】 高解像度マスクを使用するレジストパ
    ターン形成方法であって、 所定のパターンデータに基づき、当初マスクパターンを
    作成し、前記当初マスクパターンについて、露光の際の
    焦点深度及び露光量の裕度に関するデータに基づき、パ
    ターン形状及びパターン密度を基準として複数種類のマ
    スクパターンに分割し、前記複数種類のマスクパターン
    毎に、複数の最終マスクパターンを作成し、前記複数の
    最終マスクパターン毎に、複数枚の高解像度マスクを作
    製するステップと、 前記複数枚の高解像度マスクを用いて多重露光処理を行
    い、前記複数の最終マスクパターンを転写した１レイヤ
    ーのレジストパターンを形成するステップと、 を有することを特徴とするレジストパターン形成方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載のレジストパターン形
    成方法において、 前記複数の最終マスクパターン毎に作製する前記複数枚
    の高解像度マスクが、それぞれ微細パターンの微細線幅
    方向の両側を透過する光の位相差による干渉効果を用い
    て解像力を向上させる位相シフトマスクであることを特
    徴とするレジストパターン形成方法。