JPH11283920A

JPH11283920A - レジストパターン形成方法

Info

Publication number: JPH11283920A
Application number: JP17135098A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kawano; 健二川野; Shinichi Ito; 信一伊藤; Katsuya Okumura; 勝弥奥村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】レジストパターンを高い精度で形成することが
可能なレジストパターン形成方法を提供すること。【解決手段】本発明のレジストパターン形成方法は、パ
ターン寸法若しくはパターン密度が異なる少なくとも２
種のパターン群が形成されたフォトマスクを用いて、被
加工基板５上のレジスト膜４に所望のパターンを形成す
るレジストパターン形成方法であって、前記パターン群
をそれぞれ所望寸法に形成するために要する各露光量に
応じて該パターン群に対応するレジスト膜厚をそれぞれ
決定し、前記被加工基板５上の前記パターン群に対応す
る領域に該決定した膜厚で前記レジスト膜４を形成する
工程と、次いでフォトマスクを用いて前記パターン群を
前記被加工基板５上のレジスト膜４に露光する工程と、
次いで前記レジスト膜４を現像する工程とを含むことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置等の製
造において用いられるレジストパターン形成方法に関す
る。ここで、レジストとはフォトレジストを指す。

【０００２】

【従来の技術】フォトリソグラフィープロセスにおい
て、微細パターンを露光光の波長以下の幅で形成するた
めには、位相シフトマスク等を用いた超解像度露光技術
の適用が必須である。

【０００３】レベンソン型位相シフトマスクは、例え
ば、透明基板と、透明基板上に所定の間隙を隔てて互い
に平行に配置された遮光体と、隣り合う遮光体間の間隙
に１つおきに配置された位相シフターとを有している。
また、レベンソン型の位相シフトマスクは、位相シフタ
ーを有していない透過部を透過する露光光と、それと隣
り合い位相シフターを有している透過部を透過する露光
光との間の位相差が１８０°となるように形成されてい
る。

【０００４】上記レベンソン型位相シフトマスクは、位
相シフトマスクの中でも、高密度でありかつ周期的なレ
ジストパターンをより高い解像度で形成可能とするもの
である。また、レベンソン型位相シフトマスクを用いた
場合、より拡大された焦点深度（ＤＯＦ）を得ることが
できる。

【０００５】しかしながら、レベンソン型位相シフトマ
スクを用いて例えば半導体装置のコア部を形成する場
合、コア部においてはパターン形状が複雑であるため、
位相シフターを有する透過部同士、或いは位相シフター
を有していない透過部同士が部分的に隣り合うことがあ
る。このように同種の透過部同士が隣り合う場所におい
ては上記位相差を形成することができない。したがっ
て、そのような場所では、もはや解像度を向上させる効
果を得ることができない。そのため、セル部のパターン
は通常可能な限り小さなサイズで形成されるのに対し、
コア部のパターンは比較的大きなサイズで形成される。

【０００６】一般に、フォトマスクを透過した露光光
は、回折や干渉を生じるため、強度等にばらつきを生ず
る。すなわち、レジスト膜に照射された露光光の強度
は、全ての照射部において均一である訳ではなく分布を
生じている。このような強度分布（像強度分布）は、回
折や干渉条件、すなわちフォトマスクに形成された光透
過部のパターンサイズやパターン密度（デューティ比）
に応じて多様である。したがって基板上に形成されたレ
ジスト膜を露光する条件、例えば露光量の最適値は、上
記サイズや密度に応じて異なる。そのため、コア部とセ
ル部とを同時に形成する場合、双方を最適な条件で露光
することが困難となることがあった。

【０００７】このような問題はレベンソン型位相シフト
マスクを用いた場合に限られる訳ではなく、一般的なフ
ォトマスクを用いた場合においても同様である。したが
って、半導体装置の製造においては、より高い精度でパ
ターンを形成するために、露光量のような露光条件のマ
ージンをより拡大することが求められている。

【０００８】また、上記露光に先立って、基板上にはレ
ジスト膜を形成することが必要である。従来のレジスト
塗布方法であるスピンコート法によると、基板の被塗布
面全体にレジスト膜が形成される。そのため、露光時に
基板とフォトマスク等との位置合わせに使用するアライ
メントマークまでもがレジスト膜に被覆されてしまう。
その結果、アライメント精度が低下し、レジストパター
ンを高い精度で形成することができないという問題を生
ずる。

【０００９】また、上記アライメントマークのようにレ
ジスト膜を形成する必要がない領域上にまでレジスト膜
を形成した場合、より多くのレジストを使用する必要が
ある。そのため、コストが上昇するという問題を生ず
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、レジ
ストパターンを高い精度で形成することが可能なレジス
トパターン形成方法を提供することにある。本発明の他
の目的は、パターンサイズやパターン密度の異なる領域
を同時に形成するに当り、露光条件のマージンをより拡
張し、それによりスループットの向上を図ることが可能
なレジストパターン形成方法を提供することにある。

【００１１】本発明のさらに他の目的は、露光時のアラ
イメント精度を向上させることが可能なレジストパター
ン形成方法を提供することにある。本発明のさらに他の
目的は、コスト低減に寄与し得るレジストパターン形成
方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、パターン寸法若しくはパターン密度が異
なる少なくとも２種のパターン群が形成されたフォトマ
スクを用いて、被加工基板上のレジスト膜に所望のパタ
ーンを形成するレジストパターン形成方法において、前
記パターン群をそれぞれ所望寸法に形成するために要す
る各露光量に応じて該パターン群に対応するレジスト膜
厚をそれぞれ決定し、前記被加工基板上の前記パターン
群に対応する領域に該決定した膜厚でレジスト膜を形成
する工程と、次いで前記フォトマスクを用いて前記パタ
ーン群を前記被加工基板上のレジスト膜に露光する工程
と、次いで前記レジスト膜を現像する工程とを含むこと
を特徴とするレジストパターン形成方法を提供する。

【００１３】上記レジストパターン形成方法において好
ましい態様を以下に示す。（１）前記レジスト膜を、スポット塗布法により形成す
ること。（２）前記フォトマスクが、遮光部と開口部で
形成され、かつ隣接する開口部を透過する光の位相差が
略１８０度となる位相シフト部と、前記位相差がほぼ０
度となる非位相シフト部で形成され、パターン寸法の小
さなパターン群を位相シフト部で露光し、パターン寸法
の大きなパターン群を非位相シフト部で露光するに際
し、位相シフト部に対するレジスト膜厚の方を非位相シ
フト部に対するレジスト膜厚よりも厚く設定すること。

【００１４】（３）前記フォトマスクは遮光膜の代りに
半透明の位相シフタを用いたハーフトーンマスクであ
り、パターン寸法の小さなパターン群に対するレジスト
膜厚の方をパターン寸法の大きなパターン群に対するレ
ジスト膜厚よりも薄く設定すること。

【００１５】（４）前記露光する工程でアライメントに
用いる前記被加工基板のアライメントマーク上に、前記
レジスト膜を形成する工程において膜厚０のレジストを
塗布しない領域を形成すること。

【００１６】（５）前記レジスト膜を形成する工程にお
いて、前記露光する工程で前記被加工基板の非露光範囲
に、膜厚０のレジストを塗布しない領域を形成するこ
と。

【００１７】また、本発明は、パターン寸法若しくはパ
ターン密度が異なる少なくとも２種のパターン群が形成
されたフォトマスクを用いて、被加工基板上のレジスト
膜に所望のパターンを形成するレジストパターン形成方
法において、前記レジストとしてポジレジストを用い、
前記パターンに到達する露光量が前記フォトマスクに照
射される露光量の倍率の２乗にほぼ等しい領域を抽出
し、その領域のレジスト膜の厚さを０に、他の部分は露
光量に応じてレジスト膜厚を決定し、該決定された条件
で前記レジスト膜を形成する工程と、次いで前記フォト
マスクを用いて前記パターン群を前記被加工基板上のレ
ジスト膜に露光する工程と、次いで前記レジスト膜を現
像する工程とを含むことを特徴とするレジストパターン
形成方法を提供する。

【００１８】上記レジストパターン形成方法において、
前記レジスト膜の厚さを０にする領域を、アライメント
時に生じる誤差分を考慮して決定することが好ましい。
また、本発明は、パターン寸法若しくはパターン密度が
異なる少なくとも２種のパターン群が形成されたフォト
マスクを用いて、被加工基板上のレジストに所望のパタ
ーンを形成するレジストパターン形成方法において、前
記レジストとしてネガレジストを用い、前記パターンに
到達する露光量が実質的に０の領域を抽出し、その領域
のレジスト膜の厚さを０に、他の部分は露光量に応じて
レジスト膜厚を決定し、該決定された条件で前記レジス
ト膜を形成する工程と、次いで前記フォトマスクを用い
て前記パターン群を前記被加工基板上のレジスト膜に露
光する工程と、次いで前記レジスト膜を現像する工程と
を含むことを特徴とするレジストパターン形成方法を提
供する。

【００１９】上記レジストパターン形成方法において、
前記レジスト膜の厚さを０にする領域を、アライメント
時に生じる誤差分を考慮して決定することが好ましい。
さらに、本発明は、基板の一方の主面上にレジスト膜を
形成する工程、フォトマスクを介して前記レジスト膜に
露光光を照射して、前記レジスト膜を露光する工程、及
び前記露光されたレジスト膜を現像する工程を具備し、
前記フォトマスクは、光透過部を有する第１のパターン
部と、前記第１のパターン部とはパターンサイズ及びパ
ターン密度の少なくとも一方が異なる光透過部を有する
第２のパターン部とを含み、前記レジスト膜を形成する
工程は、前記レジスト膜の第１及び第２のパターン部に
それぞれ対応する第１及び第２の領域を互いに異なる厚
さに形成することを含むことを特徴とするレジストパタ
ーン形成方法を提供する。

【００２０】上記レジストパターン形成方法において好
ましい態様を以下に示す。（１）前記第１及び第２の領域の厚さは、前記第１の領
域上の前記第１のパターン部の光透過部に対応する位置
で観測される前記露光光の強度と、前記第２の領域上の
前記第２のパターン部の光透過部に対応する位置で観測
される強度とに基づいてそれぞれ決定されたこと。

【００２１】（２）前記レジスト膜をスポット塗布法に
より形成すること。（３）前記第１のパターン部はレベンソン型構造を含
み、前記第２のパターン部は非レベンソン型構造を有
し、前記第１のパターン部の光透過部のパターンサイズ
は、前記第２のパターン部のそれよりも小さく、前記第
２の領域を前記第１の領域に比べてより薄く形成するこ
と。

【００２２】（４）前記第１のパターン部の光透過部の
パターンサイズは、前記第２のパターン部のそれよりも
小さく、前記第１の領域を前記第２の領域に比べてより
薄く形成すること。

【００２３】また、本発明は、基板の一方の主面の一部
の領域上に選択的にレジスト膜を形成して、前記基板の
一方の主面に塗布領域及び非塗布領域を形成する工程、
フォトマスクを用いて前記レジスト膜を露光する工程、
及び前記露光されたレジスト膜を現像する工程を具備す
るレジストパターン形成方法を提供する。

【００２４】上記レジストパターン形成方法において好
ましい態様を以下に示す。（１）前記レジスト膜をスポット塗布法により形成する
こと。（２）前記非塗布領域は前記塗布領域に囲まれたこと。

【００２５】（３）前記基板は一方の主面上に、前記露
光する工程においてアライメントに用いるアライメント
マークを具備し、前記非塗布領域は前記アライメントマ
ークを含むこと。

【００２６】（４）前記塗布領域は前記非塗布領域に囲
まれたこと。（５）前記塗布領域は前記非塗布領域で仕切られたこ
と。（６）前記基板は半導体ウエハであり、前記塗布領域は
前記半導体ウエハから形成される複数の半導体チップに
対応する領域を含むこと。

【００２７】さらに、本発明は、基板の一方の主面上に
レジスト膜を形成する工程、フォトマスクを介して前記
レジスト膜に露光光を照射して、前記レジスト膜を露光
する工程、及び前記露光されたレジスト膜を現像する工
程を具備し、前記レジスト膜はポジ型レジストを用いて
形成され、前記基板の一方の主面は、前記フォトマスク
に照射される露光光の強度と実質的に等しい強度が観測
される第１の領域と、他の領域である第２の領域とから
なり、前記レジスト膜を形成する工程は、前記第１の領
域の少なくとも一部の上に前記レジストを塗布すること
なく、前記第２の領域上に前記レジストを塗布すること
を含むレジストパターン形成方法を提供する。

【００２８】上記レジストパターン形成方法において、
前記レジスト膜をスポット塗布法により形成することが
好ましい。また、本発明は、基板の一方の主面上にレジ
スト膜を形成する工程、フォトマスクを介して前記レジ
スト膜に露光光を照射して、前記レジスト膜を露光する
工程、及び前記露光されたレジスト膜を現像する工程を
具備し、前記レジスト膜はネガ型レジストを用いて形成
され、前記基板の一方の主面は、観測される露光光の強
度が実質的に０である第１の領域と、他の領域である第
２の領域とからなり、前記レジスト膜を形成する工程
は、前記第２の領域の少なくとも一部の上に前記レジス
トを塗布することなく、前記第１の領域上に前記レジス
トを塗布することを含むレジストパターン形成方法を提
供する。上記レジストパターン形成方法において、前記
レジスト膜をスポット塗布法により形成することが好ま
しい。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明についてより詳細に
説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明
する。第１の実施形態においては、フォトマスクのパタ
ーンサイズ或いはパターン密度に応じて、レジスト膜の
厚さを一部の領域と他の領域とで異ならしめることによ
り、露光条件のマージンが制御される。

【００３０】図１（ａ）〜（ｃ）に、本発明の第１の実
施形態に係るレジストパターン形成方法の一例を示す。
なお、図１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ断面図である。
図１（ａ）はフォトマスクを示している。このフォトマ
スクは、レベンソン型位相シフトマスクであり、非レベ
ンソン部（非位相シフト部）６とレベンソン部（位相シ
フト部）７とを有している。

【００３１】非レベンソン部６は、石英等からなる透明
基板１と、透明基板１上に形成された遮光膜２とで構成
されている。また、レベンソン部７は、上記透明基板１
上に、遮光膜２及び位相シフター３が形成された構造を
有している。

【００３２】図１（ａ）において、それぞれの遮光膜２
は帯状に形成され、所定の間隙を隔てて平行に配置され
ている。また、位相シフター３は、隣り合う遮光膜２間
の光透過部上に１つおきに配置されている。

【００３３】レベンソン部７は、位相シフター３が形成
された光透過部を透過した露光光と、位相シフター３が
形成されていない光透過部を透過した露光光とで位相が
１８０°異なるように形成されている。

【００３４】なお、通常、レベンソン部７における遮光
膜２の幅及びそれぞれの遮光膜２間の間隙は、非レベン
ソン部６におけるそれらよりも狭く設定される。すなわ
ち、レベンソン部７におけるパターンサイズは非レベン
ソン部６におけるそれよりも小さく設定される。

【００３５】このように、非レベンソン部６とレベンソ
ン部７とでは、構造及びパターンサイズが異なっている
ため、露光光の回折或いは干渉条件が異なる。そのた
め、非レベンソン部６を透過した露光光と、レベンソン
部７を透過した露光光とでは強度プロファイルが異な
る。したがって、非レベンソン部６とレベンソン部７と
では、露光量のような露光条件の最適値が異なる。言い
換えると、非レベンソン部６とレベンソン部７とでは、
許容され得る露光条件の範囲が異なるのである。

【００３６】このような場合、図１（ｂ）に示すよう
に、半導体基板５上に形成するレジスト膜４を、その非
レベンソン部６に対応する領域と、レベンソン部７に対
応する領域とで厚さを異ならしめればよい。それによ
り、それぞれの領域において許容され得る露光条件の範
囲の重複をより増大させることが可能となる。これは、
レジスト膜４の厚さに応じて、最適な露光条件或いは許
容され得る露光条件の範囲が変動するためである。

【００３７】なお、レジスト膜４の非レベンソン部６に
対応する領域及びレベンソン部７に対応する領域のいず
れか一方の領域の厚さは、露光光の波長、投影光学系の
開口数、コヒーレンスファクタ、レジスト膜上で観測さ
れる露光光の強度、レジストの光学定数、レジストの溶
解特性、及びレジストの現像時間の少なくとも１つに基
づいて予め決定しておけばよい。

【００３８】上記条件下で露光を行い、さらに現像処理
を施すことにより、図１（ｃ）に示すように、断面形状
が矩形状でありかつ所望のサイズのレジストパターン４
を形成することが可能となる。

【００３９】ここで、図１（ｂ）に示すように膜厚が部
分的に異なるレジスト膜４を、従来のスピン塗布法で形
成することは極めて困難である。したがって、上記レジ
スト膜４を形成するためには、従来の一般的なスピン塗
布法とは異なるレジスト塗布方法を採用する必要があ
る。

【００４０】従来の一般的なスピン塗布法以外のレジス
ト塗布方法としては、以下に示す方法が知られている。
例えば、特開平７−３２９９号公報は、塗布膜の厚さの
均一化と、塗布液使用量の低減とを図る塗布膜形成方法
及びその装置を開示している。それによると、溶剤と塗
布液（レジスト）とを、それぞれ別々に及び異なる回転
数のもとで基板上に回転塗布することにより、塗布膜の
厚さの均一化が図られている。また、回転数に応じて塗
布液の量を設定することにより、塗布液使用量の少量化
が図られている。

【００４１】特開平７−３２１００１号公報は、多数の
噴霧孔が配列されたスプレーヘッドを有するレジスト塗
布装置を開示している。この装置によるレジストの塗布
は、上記スプレーヘッドをその下方に位置する基板の基
板面に対して平行移動させつつ、各噴霧孔から基板へ向
けてレジストを噴霧することにより行われる。この装置
によると、レジストの使用量を低減することが可能であ
る。

【００４２】しかしながら、これら開示は、レジスト膜
の厚さを均一化すること、或いはレジスト使用量を低減
することを目的とするものであって、膜厚が部分的に異
なるレジスト膜４を形成する方法を開示するものではな
い。

【００４３】これを実現するレジスト塗布法としては、
スポット塗布法を挙げることができる。ここで、スポッ
ト塗布法とは、局所的にレジストを塗布することが可能
な塗布方法である。例えば、マトリクス状に配置された
多数の微小孔からレジストをスポット状に噴霧し、かつ
それぞれの微小孔毎にレジストの噴霧量を制御すること
によりレジスト膜を形成する方法をいう。

【００４４】スポット塗布法を用いたレジストの塗布
は、例えば、図２に示す装置を用いて行うことができ
る。図２に、本発明の第１〜第３の実施形態に係るレジ
ストパターン形成方法において用いられるレジスト塗布
装置の一例を概略的に示す。図２において、被処理基板
である半導体基板２１はステージ２２上に載置されてい
る。ステージ２２は基板２１をＸ方向（紙面の表裏方
向）へ移動させることが可能である。この移動は、ステ
ージ２２と接続されたステージコントローラ２３により
制御される。

【００４５】ステージ２２の上方には、多数の噴霧孔が
一列に配列されたスプレーヘッド２４が設置されてい
る。このスプレーヘッド２４は、ダストフィルタ２７を
介してレジストを収容する容器２６に接続されている。
したがって、容器２６に収容されたレジストは、ダスト
フィルタで不純物を除去された後、スプレーヘッド２４
へと供給され、上記噴霧孔から基板２１へ向けてスポッ
ト状に噴霧され得る。

【００４６】噴霧量コントローラ２５はスプレーヘッド
２４と接続されており、上記噴霧孔からのレジスト噴霧
量をそれぞれの噴霧孔毎に制御する。また、データ入力
部２９は、ステージコントローラ２３と噴霧量コントロ
ーラ２５とに接続されている。データ入力部２９は、こ
れらコントローラ２３，２５に、所望の形状のレジスト
膜を形成するのに必要なデータを供給する。

【００４７】以上説明したレジスト塗布装置によると、
基板２１をＸ方向に移動させつつ、各噴霧孔からレジス
トを噴霧することにより基板２１上にレジスト膜を形成
することができる。ここで、基板２１の移動速度、各噴
霧孔からのレジストの噴霧量、或いはこれら両方を、デ
ータ入力部２９からコントローラ２３，２５に供給され
るデータに基づいて制御することにより、基板２１の所
望の領域上に選択的にかつ所望の厚さでレジスト膜を形
成することができる。

【００４８】なお、上記装置を用いてレジスト膜を形成
するに当り、形成されるべきレジスト膜のパターンサイ
ズやパターン密度等と露光条件との間の関係の、レジス
ト膜の厚さに対する依存性を、シミュレーションや実験
等を行うことにより予め厳密に調べておくことが望まし
い。また、基板２１の移動速度やレジストの噴霧量とレ
ジスト膜の厚さとの関係を、シミュレーションや実験等
を行うことにより予め厳密に調べておくことが望まし
い。

【００４９】以上説明した装置を用いて、以下に示す方
法によりレジスト膜を形成した。まず、図１（ａ）に示
すレベンソン型位相シフトマスクを、非レベンソン部６
のラインアンドスペース（Ｌ＆Ｓ）が幅０．２１μｍと
なるように、及びレベンソン部７のＬ＆Ｓが幅０．１５
μｍとなるように形成した。なお、これらサイズは、基
板５上に転写した場合に得られる換算値である。次に、
図２に示す装置を用いて、図１（ｂ）に示すように半導
体基板５上にレジスト膜４を形成した。レジスト膜４の
厚さは、非レベンソン部６に対応する領域を０．３５μ
ｍとし、レベンソン部７に対応する領域を０．５μｍと
した。なお、レジストとしては、化学増幅型ネガレジス
ト（東京応化社製ＴＤＵＲ−Ｎ９）を用いた。

【００５０】以上のようにして形成したレジスト膜４に
ついて、露光条件（露光量及び焦点）と、上記マスクの
パターンデータ（パターンサイズ）との関係を下記条件
下で調べた。すなわち、露光光としてＫｒＦレーザ光
（波長：２４８ｎｍ）を使用し、投影光学系の開口数
（ＮＡ）を０．５５、コヒーレンスファクタ（σ）を
０．４、レジスト膜４の現像時間を６０秒とした。

【００５１】図３（ａ）に、以上のようにして得られた
ＥＤ（Exposure Defocus）図を示す。また、従来例とし
て、レジスト膜を全ての領域において厚さが０．５μｍ
となるように形成したこと以外は同様にして、露光条件
とパターンデータとの関係を調べた。図３（ｂ）に、従
来のレジストパターン形成方法を用いた場合に得られる
ＥＤ図を示す。

【００５２】図３（ａ）及び（ｂ）において、横軸はデ
フォーカス位置を示しており、縦軸はｌｏｇ₁₀（露光
量）を示している。これら図中、２つの実線で囲まれた
領域は、レベンソン部７を用いて形成したレジストパタ
ーンの線幅の目標値からのずれが±１０％以内となる露
光条件の範囲を示している。また、２つの破線で囲まれ
た領域は、非レベンソン部６を用いて形成したレジスト
パターンの線幅の目標値からのずれが±１０％以内とな
る露光条件の範囲を示している。

【００５３】図３（ｂ）においては、レベンソン部（Ｌ
＆Ｓの幅はそれぞれ０．１５μｍ）に関して許容され得
る露光条件の範囲と、非レベンソン部（Ｌ＆Ｓの幅はそ
れぞれ０．２１μｍ）に関して許容され得る露光条件の
範囲との重複は僅かである。すなわち、レジスト膜にレ
ベンソン部に対応するパターンと非レベンソン部に対応
するパターンとを同時に露光する場合、許容され得る露
光条件は斜線で示す領域に過ぎない。

【００５４】一方、図３（ａ）においては、非レベンソ
ン部に関して許容され得る露光条件の範囲が右側へシフ
トし（レジストとしてネガレジストを使用したので）、
かつ縦軸方向に引き伸ばされている。その結果、斜線で
示す領域は大幅に拡大された。すなわち、露光量及びフ
ォーカスのマージンが大幅に拡大された。

【００５５】図４に露光条件のマージンをグラフにして
示す。図４は、図３（ａ）及び（ｂ）において斜線で示
した領域から得られる、露光量マージンとフォーカスマ
ージンとの関係を示している。図中、横軸は露光量マー
ジンを示し、縦軸はフォーカスマージンを示している。
また、実線で示す曲線は図３（ａ）から得られたデータ
を示し、破線で示す曲線は図３（ｂ）から得られたデー
タを示している。

【００５６】図４から明らかなように、本態様による
と、従来の方法を用いた場合に比べて、露光量マージン
及びフォーカスマージンが大きく向上した。例えば、露
光量マージンを５％とした場合、本態様によると、従来
例に比べてフォーカスマージンは４．２倍にまで向上し
た。

【００５７】上述のように、非レベンソン部６とレベン
ソン部７とではパターンサイズが異なり、上記領域間で
レジスト膜４を異なる厚さに形成することにより、露光
量及びフォーカスのマージンが拡大され得る。これは、
非レベンソン部６とレベンソン部７とでパターン密度が
異なる場合においても同様である。

【００５８】以上、フォトマスクとして、レベンソン部
と非レベンソン部とを有するレベンソン型位相シフトマ
スクを用い、レジストとしてネガ型のレジストを用い
た。この場合、レジスト膜は、非レベンソン部に対応す
る領域がレベンソン部に対応する領域に比べてより薄く
なるように形成する。これにより、レジスト膜を均一な
厚さに形成した場合に比べて、双方の領域を同時に露光
するのに要求される露光条件（露光量及びフォーカス）
のマージンが拡張される。そのため、スループットの向
上を図ることが可能となる。

【００５９】以上、フォトマスクとしてレベンソン型位
相シフトマスクを用いた場合について説明したが、ハー
フトーン型位相シフトマスクを用いてもよい。以下、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクを用いたレジストパター
ン形成方法について、図５（ａ）〜（ｃ）を参照しなが
ら説明する。なお、レベンソン型位相シフトマスクを用
いた場合に関して上述した説明と重複する内容はその記
載を省略する。

【００６０】図５（ａ）〜（ｃ）に、本発明の第１の実
施形態に係るレジストパターン形成方法の他の例を示
す。なお、図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ断面図であ
る。図５（ａ）はフォトマスクを示している。このフォ
トマスクは、ハーフトーン型位相シフトマスクであり、
石英等の透明基板１上に帯状のハーフトーン膜８が所定
の間隙を隔てて配置された構造を有している。なお、パ
ターン部１０、１１及び１２ではパターンサイズ及びパ
ターン密度が異なっている。

【００６１】図５（ａ）に示すハーフトーン型位相シフ
トマスクを、パターン部１０のＬ＆Ｓが幅０．２５μｍ
となるように、パターン部１１のＬ＆Ｓが幅０．２１μ
ｍとなるように、及びパターン部１２のライン幅及びス
ペース幅がそれぞれ０．２１μｍ及び０．１９μｍとな
るように形成した。なお、これらサイズは、基板５上に
転写した場合に得られる換算値である。次に、図２に示
す装置を用いて、第１の実施形態において説明したのと
同様の方法により、図５（ｂ）に示すように半導体基板
５上にレジスト膜９を形成した。レジスト膜９の厚さ
は、パターン部１０に対応する領域を０．６μｍとし、
パターン部１１に対応する領域を０．３μｍとし、パタ
ーン部１２に対応する領域を０．１μｍとした。なお、
レジストとしては、化学増幅型ポジレジスト（波長２４
８ｎｍでの光学定数ｎ＝１．７８、ｋ＝０．０２）を用
いた。

【００６２】以上のようにして形成したレジスト膜９に
ついて、図５（ｃ）に示すレジストパターンを形成し
て、露光条件（露光量及び焦点）と、上記マスクのパタ
ーンデータ（パターンサイズやパターン密度等）との関
係を下記条件下で調べた。すなわち、露光光としてＫｒ
Ｆレーザ光（波長：２４８ｎｍ）を使用し、ＮＡ＝０．
６、σ＝０．７５、レジスト膜４の現像時間を９０秒と
した。

【００６３】図６（ａ）に、以上のようにして得られた
ＥＤ（Exposure Defocus）図を示す。また、従来例とし
て、レジスト膜を全ての領域において厚さが０．６μｍ
となるように形成したこと以外は同様にして、露光条件
とパターンデータとの関係を調べた。図６（ｂ）に、従
来のレジストパターン形成方法を用いた場合に得られる
ＥＤ図を示す。

【００６４】図６（ａ）及び（ｂ）において、横軸はデ
フォーカス位置を示しており、縦軸はｌｏｇ₁₀（露光
量）を示している。これら図中、２つの実線で囲まれた
領域は、パターン部１０を用いて形成したレジストパタ
ーンの線幅の目標値からのずれが±１０％以内となる露
光条件の範囲を示している。また、個々のダッシュ記号
がより短い２つの破線で囲まれた領域は、パターン部１
１を用いて形成したレジストパターンの線幅の目標値か
らのずれが±１０％以内となる露光条件の範囲を示して
いる。また、個々のダッシュ記号がより長い２つの点線
で囲まれた領域は、パターン部１２を用いて形成したレ
ジストパターンの線幅の目標値からのずれが±１０％以
内となる露光条件の範囲を示している。

【００６５】図６（ｂ）においては、パターン部１０
（Ｌ＆Ｓの幅はそれぞれ０．２５μｍ）に関して許容さ
れ得る露光条件の範囲と、パターン部１１（Ｌ＆Ｓの幅
はそれぞれ０．２１μｍ）に関して許容され得る露光条
件の範囲と、パターン部１２（ライン幅は０．２１μ
ｍ、スペース幅は０．１９μｍ）に関して許容され得る
露光条件の範囲との重複は僅かである。すなわち、レジ
スト膜にパターン部１０，１１，１２に対応するパター
ンをそれぞれ同時に露光する場合、許容され得る露光条
件は斜線で示す領域に過ぎない。

【００６６】一方、図６（ａ）において、パターン部１
１及び１２はより薄く形成されているので、パターン部
１１及び１２に関して許容され得る露光条件の範囲が左
側へシフトし、かつ縦軸方向に引き伸ばされている。そ
の結果、斜線で示す領域は大幅に拡大された。すなわ
ち、露光量及びフォーカスのマージンが大幅に拡大され
た。

【００６７】図７に、露光量マージンとフォーカスマー
ジンとをグラフにして示す。図７は、図６（ａ）及び
（ｂ）において斜線で示した領域から得られる、露光量
マージンとフォーカスマージンとの関係を示しており、
横軸は露光量マージンを示し、縦軸はフォーカスマージ
ンを示している。また、実線で示す曲線は図６（ａ）か
ら得られたデータを示し、破線で示す曲線は図６（ｂ）
から得られたデータを示している。

【００６８】図７から明らかなように、本態様による
と、従来の方法を用いた場合に比べて、露光量マージン
及びフォーカスマージンが大きく向上した。例えば、露
光量マージンを５％とした場合、従来例によると、フォ
ーカスマージンは０であった。それに対し、本態様によ
ると、０．４μｍ程度のフォーカスマージンを得ること
ができた。

【００６９】以上、フォトマスクとして、パターンサイ
ズ或いはパターン密度が異なる複数のパターン部を有す
るハーフトーン型位相シフトマスクを用い、レジストと
してポジレジストを用いた。この場合、レジスト膜は、
上記サイズがより小さい或いはレジスト膜を除去する割
合のより低いパターン部に対応する領域が、上記サイズ
がより大きい或いはレジスト膜を除去する割合のより高
いパターン部に対応する領域に比べてより薄くなるよう
に形成する。これにより、レジスト膜を均一な厚さに形
成した場合に比べて、上記３つの領域を同時に露光する
のに要求される露光条件（露光量及びフォーカス）のマ
ージンを拡張することができる。すなわち、スループッ
トの向上を図ることが可能となる。

【００７０】以上、フォトマスクとしてレベンソン型位
相シフトマスク或いはハーフトーン型位相シフトマスク
を用いたが、これら以外にも、レジストパターンの形成
に用いられる一般的なフォトマスクを用いることも可能
である。例えば、自己整合型位相シフトマスクやエッジ
遮光型位相シフトマスク等の位相シフトマスクを用いる
ことができる。また、遮光マスク等も用いることができ
る。

【００７１】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。第２の実施形態においては、基板の一部の領域
上にレジストを、他の領域上にレジストを塗布すること
なく、塗布することにより、上記一部の領域上に対して
選択的にレジスト膜が形成される。

【００７２】図８は、本発明の第２の実施形態に係るレ
ジストパターン形成方法の一例を概略的に示す図であ
る。なお、図８は平面図である。図８において、参照番
号１５は半導体ウエハのアライメントマーク領域を示し
ており、参照番号１６は半導体ウエハのパターン領域を
示している。従来、パターン領域１６上にレジスト膜を
形成する場合、アライメントマーク領域１５上にもレジ
スト膜が形成されていた。アライメントマーク領域１５
上にレジスト膜が形成されると、アライメントマークの
位置の計測に誤差を生じてしまう。そのため、高い精度
でレジストパターンを形成することができない。

【００７３】本態様においては、ウエハ上の一部の領域
上にのみレジストが塗布される。すなわち、ここでは、
アライメントマーク領域１５上にレジストを塗布するこ
となく、パターン領域１６上にレジストを塗布する。し
たがって、レジスト膜１７はパターン領域１６上に対し
て選択的に形成される。

【００７４】このようにレジスト膜１７をパターン領域
１６上に対して選択的に形成した場合、ウエハとフォト
マスク等との位置合わせを高い精度で行うことができ
る。したがって、露光及び現像処理を施すことにより、
パターン領域１６の所望の位置にレジストパターンを形
成することが可能となる。

【００７５】ウエハの一部の領域上に対してのみ選択的
にレジストを塗布するために、図２に示す装置を用いる
ことができる。すなわち、図２に示す装置を用いて、ア
ライメントマーク領域１５上にレジストを噴霧せず、パ
ターン領域１６上にレジストを噴霧すればよい。

【００７６】以下に示すようにして、本発明の第２の実
施形態に係るレジストパターン形成方法と従来の方法と
の間で、アライメント精度の比較を行った。図９（ａ）
は、アライメントマーク領域内に配置されたアライメン
トマークを示す平面図であり、図９（ｂ）は、図９
（ａ）に示すアライメントマークの９Ｂ−９Ｂ線に沿っ
た断面図である。

【００７７】図８に示すアライメントマーク領域１５に
は、実際には図９（ａ）に示すように４μｍ×２μｍの
矩形状のアライメントマーク１８が一列に配列されてい
る。このアライメントマーク１８は、図９（ｂ）に示す
ように、高さ０．５μｍの凸状部である。

【００７８】上記アライメントマーク１８及びその近傍
を除くウエハ上に、上述した方法によりレジストを塗布
して、図８に示すようにパターン領域１７上に対して選
択的にレジスト膜１７を形成した。

【００７９】次に、レジスト膜１７を形成したウエハ
を、露光装置のステージ上に載置した。さらに、ステー
ジを移動させながら、アライメントマーク１８上に波長
６３３ｎｍのレーザー光を照射し、その散乱光をＣＣＤ
で検出することによりアライメントを行った。

【００８０】従来のレジストパターン形成方法による
と、パターン領域１６上にレジスト膜１７を形成する際
に、アライメントマーク領域１５上にもレジスト膜が形
成されてしまう。この場合、理想的には、図１０（ａ）
に示すように、レジスト膜１７はアライメントマーク１
８上にコンフォーマルに形成されるべきである。しかし
ながら、レジスト膜１７をコンフォーマルに形成するこ
とは極めて困難である。すなわち、レジスト膜１７は、
破線で示すアライメントマーク１８の中心線に対して非
対称に形成されてしまう。

【００８１】ＬＳＡ（Laser Scan Alignment）方式によ
ると、アライメントマーク１８からの散乱光のプロファ
イルを解析することにより、下地との位置合わせが行わ
れる。従来の方法によりレジスト膜１７を形成したとこ
ろ、レジスト膜１７はアライメントマーク１８の中心線
に対して非対称に形成された。そのため、図１０（ｂ）
に示すように、検出されるプロファイル３１は、本来検
出されるべきプロファイル３２から大きくずれ、歪んだ
形状となった。したがって、従来の方法によると、高い
精度でアライメントを行うことができず、レジストパタ
ーンを高い精度で形成することができなかった。

【００８２】それに対し、図１０（ｃ）に示すように、
アライメントマーク１８及びその近傍上にレジストを塗
布することなく、パターン領域（図示せず）上に対して
選択的にレジスト膜を形成した場合、アライメントマー
ク１８からの散乱光がレジスト膜に影響されることがな
かった。すなわち、図１０（ｄ）に示すように、検出さ
れるプロファイル３３は、本来検出されるべきプロファ
イルと一致した。したがって、上記方法によると、高い
精度でアライメントを行うことができ、その結果、レジ
ストパターンを高い精度で形成することができた。

【００８３】以上、レジストを基板の一部の領域上に対
して選択的に塗布することにより、アライメント精度を
向上させることが可能であることを説明したが、コスト
低減を図ることも可能である。

【００８４】なお、上述した方法は、レジストパターン
の形成に限られるものではない。上記方法は、他の種類
の膜、例えば反射防止膜等の形成にも適用することが可
能であり、上述したのと同様の効果を得ることができ
る。

【００８５】図１１（ａ）に、従来のレジストパターン
形成方法を用いてレジスト膜を形成した半導体ウエハの
平面図を概略的に示す。また、図１１（ｂ）に、本発明
の第２の実施形態に係るレジストパターン形成方法を用
いてレジスト膜を形成した半導体ウエハの平面図を概略
的に示す。

【００８６】図１１（ａ）及び（ｂ）において、参照番
号３５は半導体ウエハを示しており、半導体ウエハ３５
上にはレジスト膜３６が形成されている。なお、図１１
（ａ）及び（ｂ）において、参照番号３７は露光ショッ
ト領域を示している。露光ショット領域３７は、半導体
ウエハ３５から最大数の半導体チップを得られるよう
に、図１１Ａ及び１１Ｂに示すように配列される。レジ
スト膜３６の露光は、各露光ショット領域３７を順次露
光することにより行われる。

【００８７】従来の方法によると、図１１（ａ）に示す
ように、露光ショット領域３７以外の領域上にもレジス
ト膜３６が形成されてしまう。それに対し、本発明の第
２の実施形態に係る方法によると、図１１（ｂ）に示す
ように、露光ショット領域３７上に対して選択的にレジ
スト膜３６を形成することができる。すなわち、本発明
の第２の実施形態によると、レジストの使用量を低減す
ることが可能となる。

【００８８】露光ショット領域３７上に対してのみ選択
的にレジストを塗布するために、図２に示す装置を用い
ることができる。すなわち、図２に示す装置を用いて、
露光ショット領域３７以外の領域上にレジストを噴霧せ
ず、露光ショット領域３７上にレジストを噴霧すればよ
い。

【００８９】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。第３の実施形態においては、レジスト膜上で観
測される露光光の強度分布に基づいて、基板の一部に対
して選択的にレジスト膜が形成される。

【００９０】図１２に、本発明の第３の実施形態に係る
レジストパターン形成方法の一例を概略的に示す。な
お、図１２において、フォトマスク４１、レジストパタ
ーン５４及びレジスト膜５８はそれぞれ断面図として描
かれている。

【００９１】フォトマスク４１は、透明基板４２上に遮
光体パターン４３が形成された構造を有している。ま
た、フォトマスク４１は、パターン部Ｒ_A と、パターン
部Ｒ_Aよりもパターンサイズの大きなパターン部Ｒ_B と
で構成されている。

【００９２】参照番号５０は、上記フォトマスク４１を
介してレジスト膜に露光光を照射した場合に、レジスト
膜上で観測される露光光の強度分布を示すグラフであ
る。図中、縦軸の光強度Ｉは相対値として示されてい
る。なお、レジスト膜上で観測される露光光の光量がフ
ォトマスク４１上で観測される露光光の光量と実質的に
等しい場合に光強度を１としている。

【００９３】グラフ５０に示すように、レジスト膜のパ
ターン部Ｒ_A に対応する領域で観測される露光光の強度
プロファイル５１と、レジスト膜のパターン部Ｒ_B に対
応する領域で観測される露光光の強度プロファイル５２
とは大きく異なる。

【００９４】本態様によると、以下に示す方法によりレ
ジストパターン５４を形成する。なお、ここでは、レジ
ストパターン５４をポジ型のレジストを用いて形成した
場合を例に説明する。

【００９５】まず、基板（図示せず）上にレジスト膜５
８を形成する。ここで、レジスト膜５８は、パターン部
Ｒ_B に対応する領域のうち、強度Ｉがほぼ１に等しい領
域には形成しない。また、レジスト膜５８の開口部の幅
Ｂ’は、レジストパターン５４のパターン部Ｒ_B に対応
する開口部の幅Ｂに比べて狭く設定する。これにより、
アライメント誤差の影響を低減することができる。

【００９６】次に、フォトマスク４１を用いて、レジス
ト膜５８を露光する。さらに、露光後のレジスト膜５８
を現像することにより、レジストパターン５４を得る。
上述した方法によると、パターンサイズがより小さいパ
ターン部Ｒ_A に対応するレジストパターンは、パターン
部Ｒ_A に対応する基板上全面に均一な厚さのレジスト膜
を形成することにより形成される。一方、パターンサイ
ズがより大きいパターン部Ｒ_B に対応するレジストパタ
ーンは、基板上の一部の領域上に選択的にレジスト膜を
形成することにより形成される。したがって、上述した
方法によると、レジストの使用量を低減することができ
るのである。

【００９７】また、上述した方法によると、より微細な
レジストパターンが形成される領域上には全面にレジス
トが塗布される。したがって、スポット塗布法を用いる
ことによるレジストパターン形状の劣化を生じにくい。
すなわち、上記方法によると、レジストパターンを高い
精度で形成すること、及びコストを低減することが可能
となる。

【００９８】以上、レジストとしてポジ型レジストを用
いた場合を例として説明したが、ネガ型レジストを用い
ることもできる。この場合、レジスト膜５８を形成しな
い領域を、パターン部Ｒ_B に対応する領域のうち、強度
Ｉがほぼ０に等しい領域とすればよい。

【００９９】また、上述した方法において、レジスト膜
５８のパターン部Ｒ_A に対応する領域を、その領域の一
部と他の部分とで異なる厚さに形成してもよい。これに
より、双方の部分を最適な露光条件下で露光することが
可能となり、レジストパターンを高い精度で形成するこ
とができる。

【０１００】第３の実施形態に係る方法において、レジ
スト膜の形成には図２に示す装置を用いることができ
る。この装置を用いたレジスト膜の形成方法は、第１及
び第２の実施形態において説明したのと同様である。し
たがって、その説明は省略する。

【０１０１】以上説明した第１〜第３の実施形態におい
ては、レジスト膜の形成に図２に示す装置を用いたが、
他の装置を用いることも可能である。すなわち、レジス
ト膜を所望の厚さで及び所望のパターンで形成すること
ができるものであれば、どのようなレジスト塗布装置も
使用することができる。

【０１０２】

【発明の効果】上述したように、本発明のレジストパタ
ーン形成方法によると、フォトマスクのパターンサイズ
或いはパターン密度に応じて、レジスト膜は一部の領域
と他の領域とで厚さが異なるように形成される。最適な
露光条件（露光量及びフォーカス）或いは許容され得る
露光条件の範囲は、レジスト膜の厚さに応じて変動す
る。したがって、双方の領域を最適な条件下で露光する
ことが可能となる。或いは、それぞれの領域において許
容され得る露光条件の範囲の重複をより増大させること
が可能となる。

【０１０３】したがって、本発明のレジストパターン形
成方法によると、レジストパターンを高い精度で形成す
ることが可能である。また、スループットの向上を図る
ことが可能である。

【０１０４】また、本発明のレジストパターン形成方法
によると、基板の一部の領域上にレジストを、他の領域
上にレジストを塗布することなく、塗布することによ
り、上記一部の領域上に対して選択的にレジスト膜が形
成される。したがって、レジストをアライメントマーク
上に塗布せずにレジスト膜を形成することにより、露光
時のアライメント精度を向上させることが可能となる。
また、レジスト膜を露光ショット領域上に対して選択的
に形成することにより、レジストの使用量を低減するこ
とができ、その結果、コストを低減することが可能とな
る。

【０１０５】さらに、本発明のレジストパターン形成方
法によると、レジスト膜上で観測される露光光の強度分
布に基づいて、基板の一部に対して選択的にレジスト膜
が形成される。したがって、レジストの使用量を低減す
ることができ、その結果、コストを低減することが可能
となる。また、本発明のレジストパターン形成方法によ
ると、より微細なレジストパターンが形成される領域上
には全面にレジストが塗布される。したがって、スポッ
ト塗布法を用いることによるレジストパターン形状の劣
化を生じにくい。すなわち、レジストパターンを高い精
度で形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明の第１の
実施形態に係るレジストパターン形成方法の一例を概略
的に示す断面図。

【図２】本発明の第１〜第３の実施形態に係るレジスト
パターン形成方法において用いられるレジスト塗布装置
の一例を概略的に示す図。

【図３】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るレジ
ストパターン形成方法の一例を用いた場合に得られるＥ
Ｄ図、（ｂ）は、従来のレジストパターン形成方法を用
いた場合に得られるＥＤ図。

【図４】本発明の第１の実施形態に係るレジストパター
ン形成方法の一例を用いた場合に得られる露光量マージ
ンとフォーカスマージンとの関係を示すグラフ。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明の第１の
実施形態に係るレジストパターン形成方法の他の例を概
略的に示す断面図。

【図６】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るレジ
ストパターン形成方法の他の例を用いた場合に得られる
ＥＤ図、（ｂ）は、従来のレジストパターン形成方法を
用いた場合に得られるＥＤ図。

【図７】本発明の第１の実施形態に係るレジストパター
ン形成方法の他の例を用いた場合に得られる露光量マー
ジンとフォーカスマージンとの関係を示すグラフ。

【図８】本発明の第２の実施形態に係るレジストパター
ン形成方法の一例を概略的に示す平面図。

【図９】（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るレジ
ストパターン形成方法に使用される基板のアライメント
マーク領域内に配置されたアライメントマークを示す平
面図、（ｂ）は、（ａ）に示すアライメントマークの９
Ｂ−９Ｂ線に沿った断面形状を概略的に示す図。

【図１０】（ａ）は、従来の及び理想的なレジストパタ
ーン形成方法を用いた場合におけるアライメントマーク
を概略的に示す断面図、（ｂ）は、従来のレジストパタ
ーン形成方法を用いた場合に検出されるアライメントマ
ークからの散乱光プロファイルを概略的に示す図、
（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係るレジストパタ
ーン形成方法を用いた場合におけるアライメントマーク
を概略的に示す断面図、（ｄ）は、本発明の第２の実施
形態に係るレジストパターン形成方法を用いた場合に検
出されるアライメントマークからの散乱光プロファイル
を概略的に示す図。

【図１１】（ａ）は、従来のレジストパターン形成方法
を用いてレジスト膜を形成した半導体ウエハを概略的に
示す正面図、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る
レジストパターン形成方法を用いてレジスト膜を形成し
た半導体ウエハを概略的に示す正面図。

【図１２】本発明の第３の実施形態に係るレジストパタ
ーン形成方法の一例を概略的に示す図。

【符号の説明】

１，４２…透明基板２…遮光膜３…位相シフター４，９，１７，３６，５８…レジスト膜５…基板６…非位相シフト部７…位相シフト部８…ハーフトーン膜１０〜１２…パターン部２１…半導体基板２２…ステージ２３…ステージコントローラ２４…スプレーヘッド２６…容器２７…ダストフィルタ２５…噴霧量コントローラ２９…データ入力部１５…アライメントマーク領域１６…パターン領域１８…アライメントマーク３１〜３３，５１，５２…プロファイル３５…半導体ウエハ３７…露光ショット領域４１…フォトマスク４３…遮光体パターン５０…グラフ５４…レジストパターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パターン寸法若しくはパターン密度が異な
る少なくとも２種のパターン群が形成されたフォトマス
クを用いて、被加工基板上のレジスト膜に所望のパター
ンを形成するレジストパターン形成方法において、前記パターン群をそれぞれ所望寸法に形成するために要
する各露光量に応じて該パターン群に対応するレジスト
膜厚をそれぞれ決定し、前記被加工基板上の前記パター
ン群に対応する領域に該決定した膜厚でレジスト膜を形
成する工程と、次いで前記フォトマスクを用いて前記パ
ターン群を前記被加工基板上のレジスト膜に露光する工
程と、次いで前記レジスト膜を現像する工程とを含むこ
とを特徴とするレジストパターン形成方法。
【請求項２】前記レジスト膜を、スポット塗布法により
形成することを特徴とする請求項１に記載のレジストパ
ターン形成方法。
【請求項３】前記フォトマスクが、遮光部と開口部で形
成され、かつ隣接する開口部を透過する光の位相差が略
１８０度となる位相シフト部と、前記位相差がほぼ０度
となる非位相シフト部で形成され、パターン寸法の小さ
なパターン群を位相シフト部で露光し、パターン寸法の
大きなパターン群を非位相シフト部で露光するに際し、
位相シフト部に対するレジスト膜厚の方を非位相シフト
部に対するレジスト膜厚よりも厚く設定することを特徴
とする請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項４】前記フォトマスクは遮光膜の代りに半透明
の位相シフタを用いたハーフトーンマスクであり、パタ
ーン寸法の小さなパターン群に対するレジスト膜厚の方
をパターン寸法の大きなパターン群に対するレジスト膜
厚よりも薄く設定することを特徴とする請求項１に記載
のレジストパターン形成方法。
【請求項５】前記露光する工程でアライメントに用いる
前記被加工基板のアライメントマーク上に、前記レジス
ト膜を形成する工程において膜厚０のレジストを塗布し
ない領域を形成することを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載のレジストパターン形成方法。
【請求項６】前記レジスト膜を形成する工程において、
前記露光する工程で前記被加工基板の非露光範囲に、膜
厚０のレジストを塗布しない領域を形成することを特徴
とする請求項１〜５のいずれかに記載のレジストパター
ン形成方法。
【請求項７】パターン寸法若しくはパターン密度が異な
る少なくとも２種のパターン群が形成されたフォトマス
クを用いて、被加工基板上のレジスト膜に所望のパター
ンを形成するレジストパターン形成方法において、前記レジストとしてポジレジストを用い、前記パターン
に到達する露光量が前記フォトマスクに照射される露光
量の倍率の２乗にほぼ等しい領域を抽出し、その領域の
レジスト膜の厚さを０に、他の部分は露光量に応じてレ
ジスト膜厚を決定し、該決定された条件で前記レジスト
膜を形成する工程と、次いで前記フォトマスクを用いて
前記パターン群を前記被加工基板上のレジスト膜に露光
する工程と、次いで前記レジスト膜を現像する工程とを
含むことを特徴とするレジストパターン形成方法。
【請求項８】パターン寸法若しくはパターン密度が異な
る少なくとも２種のパターン群が形成されたフォトマス
クを用いて、被加工基板上のレジストに所望のパターン
を形成するレジストパターン形成方法において、前記レジストとしてネガレジストを用い、前記パターン
に到達する露光量が実質的に０の領域を抽出し、その領
域のレジスト膜の厚さを０に、他の部分は露光量に応じ
てレジスト膜厚を決定し、該決定された条件で前記レジ
スト膜を形成する工程と、次いで前記フォトマスクを用
いて前記パターン群を前記被加工基板上のレジスト膜に
露光する工程と、次いで前記レジスト膜を現像する工程
とを含むことを特徴とするレジストパターン形成方法。
【請求項９】前記レジスト膜の厚さを０にする領域を、
アライメント時に生じる誤差分を考慮して決定すること
を特徴とする請求項７又は８に記載のレジストパターン
形成方法。