【事件の表示】
　特許第３１１９２１７号「フォトマスクおよびフォトマスクを使用した露光方法」の請求項１ないし５に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１１９２１７号の請求項１ないし３に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３１１９２１７号の請求項１ないし３に係る発明は、平成９年１０月３１日に特許出願され、平成１２年１０月１３日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、その特許について、特許異議申立人依田昌三により特許異議の申立てがなされ、取消の理由が通知され、その指定期間内である平成１３年１０月２５日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は以下のとおりである。
訂正事項ａ．
　特許請求の範囲の請求項１における「当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、当該主開口部群と共に周期的開口部群を形成する様に配置せしめられている補助開口部群は」を、減縮を目的として「当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、当該複数個の主開口部および当該複数個の補助開口部を通過する光ビームは同位相であり、当該主開口部群と共に周期的開口部群を形成する様に配置せしめられている補助開口部群は」と訂正する。
訂正事項ｂ．
　特許請求の範囲の請求項３及び請求項５を削除し、それにともない請求項４を請求項１あるいは請求項２の従属項とするため、あらためて請求項３とし「請求項１乃至２の何れかに規定されたフォトマスクを用い、照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理することを特徴とする露光方法。」と訂正する。
訂正事項ｃ．
　特許請求の範囲と発明の詳細な説明との整合をとるため、明細書段落【０００８】の「当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、当該主開口部群と共に周期的開口部群を形成する様に配置せしめられている補助開口部群は」を「当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、当該複数個の主開口部および当該複数個の補助開口部を通過する光ビームは同位相であり、当該主開口部群と共に周期的開口部群を形成する様に配置せしめられている補助開口部群は」と訂正する。
訂正事項ｄ．
　特許請求の範囲と発明の詳細な説明との整合をとるため、明細書段落【０００９】の「更に、本発明に係る第２の態様としては、前記した第１の態様に於けるフォトマスクを用い、照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理する露光方法であり、又第３の態様としては、前記した第２の態様に於けるフォトマスクを用い、照明光源の照明光学系の開口数の小さな照明を使用して露光処理する露光方法である。」を「更に、本発明に係る第２の態様としては、前記した第１の態様に於けるフォトマスクを用い、照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理する露光方法である。」と訂正する。
訂正事項ｅ．
　そのほかに、整合をとるため、明細書段落【００１１】の「照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理する事が望ましく、又、上記した光位相シフター手段を設けたフォトマスクを用いる場合には、通常の光源を使用するが、その光束をかなり絞った状態にして露光処理する様にするものである。」を「照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理する事が望ましい。」に訂正。
　明細書段落【００２１】の「本発明に係るフォトマスクの他の態様としては」を「本発明に係るフォトマスクの参考例としては」に訂正。
　明細書段落【００２２】の「更に、本具体例に於いては」を「更に、本参考例に於いては」に訂正。
　明細書段落【００２３】の「即ち、本具体例に於いては」を「即ち、本参考例に於いては」に訂正。同様に段落【００２３】の「本発明に於ける当該光位相シフター手段９としては」を「本参考例に於ける当該光位相シフター手段９としては」に訂正
　明細書段落【００２４】の「本発明に係る第２の具体例に於いては」を「本発明に係る参考例に於いては」に訂正。
　明細書の図面の簡単な説明の「図２（Ａ）は、本発明に係るフォトマスクを使用して」を「図２（Ａ）は、参考例に係るフォトマスクを使用して」に訂正。
　明細書の図面の簡単な説明の「図２（Ｂ）は、本発明に係るビット線コンタクトホール用に」を「図２（Ｂ）は、参考例に係るビット線コンタクトホール用に」に訂正。
　明細書の図面の簡単な説明の「更には図２（Ｃ）は、本発明に係る容量コンタクトホール用に」を「更には図２（Ｃ）は、参考例に係る容量コンタクトホール用に」に訂正。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
（２−１）訂正事項ａについて
　願書に添付した明細書の段落【００１１】には、光位相シフター手段を設けないフォトマスクを用いる場合と、光位相シフター手段を設けたフォトマスクを用いる場合とがあることが記載されており、【００２２】には光位相シフター手段を設ける具体例としてコンタクトホールパターン４および補助開口５の一つ置きにコンタクトホールパターン４および補助開口５を透過する光の位相を１８０度反転する光位相シフター９を配置することが記載されている。そして、コンタクトホールパターン４は複数個の主開口部に、補助開口５は複数個の補助開口部に相当するから光位相シフター手段を設けた場合には複数個の主開口部および複数個の補助開口部を通過する光ビームは光位相シフター手段が設けられた開口部と光位相シフター手段が設けられていない開口部とで位相が異なり同位相とはならないのに対し、光位相シフター手段を設けない場合には複数個の主開口部および複数の補助開口部を通過する光ビームは同位相となることは明らかであるから、複数個の主開口部および複数個の補助開口部を通過する光ビームは同位相であることは、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内といえる。そして、上記訂正事項ａは訂正前には複数個の主開口部および複数個の補助開口部を通過する光ビームは同位相である場合と同位相とはならない場合とがあったのを同位相である場合に限定しようとするものであるから、上記訂正事項ａは特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（２−２）訂正事項ｂについて
　上記訂正事項ｂは、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
（２−３）訂正事項ｃ〜ｅについて
　上記訂正事項ｃ〜ｅは上記訂正事項ａ、ｂの訂正に伴って、発明の詳細な説明の記載を適合させるものであるから、明瞭でない記載の釈明を目的とする明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
（３）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立ての概要
　特許異議申立人依田昌三は、甲第１号証を提出し、特許第３１１９２１７号の請求項１ないし５に係る発明の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから、請求項１ないし５に係る発明の特許を取り消すべき旨主張している。
　
４．特許異議申立てについての判断
（１）本件発明
　特許第３１１９２１７号の請求項１ないし３に係る発明（以下、それぞれ「本件発明１」〜「本件発明３」という。）は、平成１３年１０月２５日付けの訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜３に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
　請求項１「半導体素子のパターンの少なくとも一部の複数個のパターン部分を形成する為に、当該半導体素子の複数個のパターン部分が形成される部位と対向する位置に、当該複数個のパターン部分が形成される部位のそれぞれに照射される所定の光ビームを通過せしめる複数個の主開口部が設けられているフォトマスクであって、当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、当該複数個の主開口部および当該複数個の補助開口部を通過する光ビームは同位相であり、当該主開口部群と共に周期的開口部群を形成する様に配置せしめられている補助開口部群は、該複数個の主開口部群のそれぞれの開口部の所定の位置を通る互いに直交する２軸方向線群で結ぶ仮想格子線群の交差点若しくは、当該仮想格子線群の間を等分割する位置に仮想的に形成される仮想線と該仮想格子線群との交差点に設けられものである事を特徴とするフォトマスク。」
　請求項２「当該半導体素子のパターンの少なくとも一部の複数個のパターン部分は、コンタクトホールである事を特徴とする請求項１に記載のフォトマスク。」
　請求項３「請求項１乃至２の何れかに規定されたフォトマスクを用い、照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理することを特徴とする露光方法。」
　
（２）引用刊行物
　当審が通知した取消の理由に引用した刊行物１（ＳＰＩＥ　Ｖｏｌ．２７２６　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ　ＩＸ　１３−１５　Ｍａｒｃｈ　１９９６，ＳＥＳＳＩＯＮ　５　ＡＤＶＡＮＣＥＤ　ＭＡＳＫＳ　５１６−５２３　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔｉｎｇ　ｍａｓｋｓ　ｔｏ　ｓｕｂ−ｑｕａｒｔｅｒ　ｍｉｃｒｏｎ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｈｏｌｅｓ）には次の事項が記載されている。
「Ｙ方向にのみ詰め込まれたコンタクトホールのために、図２に示すように、ダミー位相シフタをメインパターンの間に付け加えた。オルタネーティングＰＳＭとアウトリガＰＳＭとの混合形態をなすので、これをハイブリッド位相シフタを命名した。」（第５１７頁第１０〜１３行）
「最大のピーク強度およびログ・スロープは、０．８〜０．９λ／ＮＡ（Ｘピッチ＝１．６〜１．８λ／ＮＡ）のアウトリガ距離で現れる。この距離では、補助的部分の一次光がメインパターンの一次光に対して建設的に干渉する」（第５１８頁第３〜６行）
「ハイブリッドＰＳＭについては、コンタクトホールの丸みが１．２に改善し、これは、シミュレーションの結果と一致する。焦点深度もまた、１．２μｍにまで増大した。」（第５１８頁第１２〜１４行）
　また、刊行物１の５１６頁の下から１〜４行には位相シフトマスクがＤＲＡＭのような半導体記憶装置に用いられることが記載されており、図２（ａ）にはメインパターンが複数個形成され、メインパターンとメインパターンとの間のＸ方向ピッチの真ん中に位置するように複数個のダミーパターンが形成された位相シフトマスクが記載されている。
　
　上記記載からみて、刊行物１には、次のとおりの発明（以下、「引用発明」という。）が記載されていると認められる。
「複数個のメインパターンが設けられている位相シフトマスクであって、当該位相シフトマスクには、複数個のメインパターンの間に複数個のダミーパターンが配置せしめられていて、複数個のダミーパターンはメインパターンとメインパターンとの間のＸ方向ピッチの真ん中に位置するように設けられた位相シフトマスク」
　
（３）対比・判断
（３−１）本件発明１
　引用発明に記載された「メインパターン」、「位相シフトマスク」及び「ダミーパターン」は、それぞれ本件発明１の「主開口部」、「フォトマスク」及び「補助開口部」に相当する。また、刊行物１には位相シフトマスクがＤＲＡＭのような半導体記憶装置に用いられることが記載されており、図２等の記載からみてメインパターンやダミーパターンのパターン部分を光ビームが通過するものと認められるから、引用発明の位相シフトマスクは、半導体素子のパターンの少なくとも一部の複数個のパターン部分を形成する為に、当該半導体素子の複数個のパターン部分が形成される部位と対向する位置に、当該複数個のパターン部分が形成される部位のそれぞれに照射される所定の光ビームを通過せしめる複数個のメインパターンが設けられているといえる。また、引用発明のダミーパターンは、刊行物１の記載からみてコンタクトホールの丸みの改善や焦点深度を増大するために設けられていてダミーパターン自体は転写されないと考えられるから、引用発明のダミーパターンは露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる微細な開口部に相当する。さらに、刊行物１の図２（ａ）の記載からみてメインパターンの群とダミーパターンの群は共に周期的開口部群を形成するように配置せしめられており、ダミーパターンの設けられた位置は、メインパターンの所定の位置を通る互いに直交する２軸方向線群で結ぶ仮想格子線群の間を等分割する位置に仮想的に形成される仮想線と仮想格子線群との交差点の位置といえる。そうすると両者は、
「半導体素子のパターンの少なくとも一部の複数個のパターン部分を形成する為に、当該半導体素子の複数個のパターン部分が形成される部位と対向する位置に、当該複数個のパターン部分が形成される部位のそれぞれに照射される所定の光ビームを通過せしめる複数個の主開口部が設けられているフォトマスクであって、当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、当該主開口部群と共に周期的開口部群を形成する様に配置せしめられている補助開口部群は、該複数個の主開口部群のそれぞれの開口部の所定の位置を通る互いに直交する２軸方向線群で結ぶ仮想格子線群の間を等分割する位置に仮想的に形成される仮想線と該仮想格子線群との交差点に設けられものである事を特徴とするフォトマスク。」で一致し、
　本件発明１は、当該複数個の主開口部および当該複数個の補助開口部を通過する光ビームは同位相であるのに対し、引用発明は、位相シフトマスクであるから、複数個のメインパターンと複数個のダミーパターンを通過する光ビームは同位相ではない点（以下、「相違点」という。）で相違している。
　そこで、上記相違点について検討する。
　本件の明細書の段落【０００４】、【０００５】には解像度を向上させるために、ホールパターンを囲むように投影レンズの解像限界以下の補助開口部を設けたものと、ホールパターンを囲むように透過光の位相を１８０度反転させた投影レンズの解像限界以下の大きさの補助シフターを設けたものが従来技術として記載されており、これらの従来技術は本件の明細書中に例示された特開平４−２６８７１４号公報や特開昭６２−６７５１４号公報等からそれぞれ周知であったものと認められる。そして、ホールパターンの透過光とホールパターンを囲むように設ける投影レンズの解像限界以下の開口部の透過光の位相をシフトさせても、位相をシフトさせずに同位相の光を透過させても、どちらも同じように解像度を向上できることは上記周知技術から本件の出願前に当業者が認識できたことであるから、引用発明の複数個のメインパターンと複数個のダミーパターンを通過する光ビームの位相をシフトせずに同位相とすることは当業者が容易に想到し得ることである。また、その効果も引用発明および上記周知技術から当業者が予測し得る範囲内のことである。
　
（３−２）本件発明２
　刊行物１には「Ｙ方向にのみ詰め込まれたコンタクトホールのために、図２に示すように、ダミー位相シフタをメインパターンの間に付け加えた。」と記載されており、該記載から引用発明のメインパターンはコンタクトホールを形成するためのパターンであることは明らかである。そうすると、「少なくとも一部の複数個のパターン部分は、コンタクトホールである」点では本件発明２と引用発明との間に差異はないから、本件発明２は本件発明１と同様の理由により当業者が容易に想到し得ることである。
　
（３−３）本件発明３
　本件の明細書の段落【０００４】、【０００５】に従来の技術としてホールパターンを囲むように補助開口部を設けたマスクは、輪帯状光源や４点状光源を用いた変形照明を使用して露光することによりホールの解像度が向上することが記載されており、この輪帯状光源や４点状光源を用いた変形照明は照明光源の周辺部が明るい変形照明といえる。そして、このような周辺部が明るい変形照明を補助開口を設けたマスクに用いることは本件の明細書中に例示された特開平４−２６８７１４号公報等から周知であり、本件発明１、２のフォトマスクを露光処理する照明として該周知の照明を使用することは当業者が容易に想到し得ることである。
　
（４）むすび
　以上のとおりであるから、本件発明１ないし３は、引用発明および周知技術から当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明１ないし３は特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　したがって、本件発明１ないし３についての特許は特許法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年１２月２１日（２００１．１２．２１）
【訂正の要旨】
　【訂正の要旨】
訂正事項ａ．
　特許請求の範囲の請求項１における「当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、当該主開口部群と共に周期的開口部群を形成する様に配置せしめられている補助開口部群は」を、減縮を目的として「当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、当該複数個の主開口部および当該複数個の補助開口部を通過する光ビームは同位相であり、当該主開口部群と共に周期的開口部群を形成する様に配置せしめられている補助開口部群は」と訂正する。
訂正事項ｂ．
　特許請求の範囲の請求項３及び請求項５を削除し、それにともない請求項４を請求項１あるいは請求項２の従属項とするため、あらためて請求項３とし「請求項１乃至２の何れかに規定されたフォトマスクを用い、照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理することを特徴とする露光方法。」と訂正する。
訂正事項ｃ．
　特許請求の範囲と発明の詳細な説明との整合をとるため、明細書段落【０００８】の「当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、当該主開口部群と共に周期的開口部群を形成する様に配置せしめられている補助開口部群は」を「当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、当該複数個の主開口部および当該複数個の補助開口部を通過する光ビームは同位相であり、当該主開口部群と共に周期的開口部群を形成する様に配置せしめられている補助開口部群は」と訂正する。
訂正事項ｄ．
　特許請求の範囲と発明の詳細な説明との整合をとるため、明細書段落【０００９】の「更に、本発明に係る第２の態様としては、前記した第１の態様に於けるフォトマスクを用い、照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理する露光方法であり、又第３の態様としては、前記した第２の態様に於けるフォトマスクを用い、照明光源の照明光学系の開口数の小さな照明を使用して露光処理する露光方法である。」を「更に、本発明に係る第２の態様としては、前記した第１の態様に於けるフォトマスクを用い、照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理する露光方法である。」と訂正する。
訂正事項ｅ．
　そのほかに、整合をとるため、明細書段落【００１１】の「照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理する事が望ましく、又、上記した光位相シフター手段を設けたフォトマスクを用いる場合には、通常の光源を使用するが、その光束をかなり絞った状態にして露光処理する様にするものである。」を「照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理する事が望ましい。」に訂正。
　明細書段落【００２１】の「本発明に係るフォトマスクの他の態様としては」を「本発明に係るフォトマスクの参考例としては」に訂正。
　明細書段落【００２２】の「更に、本具体例に於いては」を「更に、本参考例に於いては」に訂正。
　明細書段落【００２３】の「即ち、本具体例に於いては」を「即ち、本参考例に於いては」に訂正。同様に段落【００２３】の「本発明に於ける当該光位相シフター手段９としては」を「本参考例に於ける当該光位相シフター手段９としては」に訂正
　明細書段落【００２４】の「本発明に係る第２の具体例に於いては」を「本発明に係る参考例に於いては」に訂正。
　明細書の図面の簡単な説明の「図２（Ａ）は、本発明に係るフォトマスクを使用して」を「図２（Ａ）は、参考例に係るフォトマスクを使用して」に訂正。
　明細書の図面の簡単な説明の「図２（Ｂ）は、本発明に係るビット線コンタクトホール用に」を図２（Ｂ）は、参考例に係るビット線コンタクトホール用に」に訂正。
　明細書の図面の簡単な説明の便には図２（Ｃ）は、本発明に係る容量コンタクトホール用に」を「更には図２（Ｃ）は、参考例に係る容量コンタクトホール用に」に訂正。
（５４）【発明の名称】
フォトマスクおよびフォトマスクを使用した露光方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　半導体素子のパターンの少なくとも一部の複数個のパターン部分を形成する為に、当該半導体素子の複数個のパターン部分が形成される部位と対向する位置に、当該複数個のパターン部分が形成される部位のそれぞれに照射される所定の光ビームを通過せしめる複数個の主開口部が設けられているフォトマスクであって、当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、
当該複数個の主開口部および当該複数個の補助開口部を通過する光ビームは同位相であり、
　【請求項２】　当該半導体素子のパターンの少なくとも一部の複数個のパターン部分は、コンタクトホールである事を特徴とする請求項１に記載のフォトマスク。
　【請求項３】　
請求項１乃至２の何れかに規定されたフォトマスクを用い、照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理することを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路の製造装置で使用されるフォトマスクおよび当該フォトマスクを使用して、半導体集積回路のパターンを露光する露光方法に関するものであり、特に詳しくは、メモリデバイスのコンタクトホール形成用マスクおよびコンタクトホール露光方法に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】従来より、半導体集積回路の高集積化に伴い、回路パターンの微細化が急速に進展している。しかし、投影露光装置を用いたフォトリソグラフィ技術には光源の波長に起因する解像限界が存在する。近年、係る解像度を向上させるために位相シフトマスクや変形照明法などの様々な超解像技術の提案が行われている。
　【０００３】処で、係るホールパターンの解像度を向上させる位相シフトマスクとして、例えば、特開平４−１３６８５４号公報等に記載されるハーフトーン位相シフトマスクを使用する事が知られている。ハーフトーン位相シフトマスクでは、通常の遮光膜の代わりに半透明位相シフト膜を用いている。しかし、ハーフトーン位相シフトマスクを用いると半透明位相シフト膜は光を僅かに透過するため、ホールパターンの周囲にサイドローブと呼ばれる光強度の強い領域が発生する。
　【０００４】従って、メモリデバイスの場合、コンタクトホール間の間隔が狭いため、微細化するにつれサイドローブが重なり合い、不要なサイドローブがレジストに転写してしまう問題が生じている。一方、ハーフトーン位相シフトマスク以外でホールパターンの解像度を向上させる方法として、例えば、特開平４−２６８７１４号公報が知られており、当該公報では、図６のようにホールパターン４の近傍に、ホールパターン４を囲む様に投影レンズの解像限界以下の補助開口部５を設けたマスクを使用しうる事が提案されている。
　【０００５】このマスクを、図５（Ａ）のような輪帯状光源１０あるいは図５（Ｂ）のような４点状光源１１を用いた変形照明条件下で露光することによりホールの解像度が向上するとされている。このようなマスクはホールパターンがまばらに配置されている孤立ホールに対し有効である。また、他の方法として、例えば、特開昭６２−６７５１４号公報の図７に開示されている様に、ホールパターン４の近傍に、ホールパターン４を囲む様に投影レンズの解像限界以下の大きさで、透過光の位相を１８０度反転させた補助シフター９を設けたマスクが提案されている。このマスクは孤立ホールに対して位相シフト効果を持たせたもので、照明光学系の開口数の小さなσ＝０．３程度の小σ照明とともに用いると解像度が向上する。
　【０００６】
　【発明が解決しようとする課題】処で、図６あるいは図７のような補助開口あるいは補助シフターを用いたマスクは孤立ホールに対して有効である。しかし、図３に示すメモリデバイスのコンタクトホールパターンではホールの配列が密集している部分がある。例えば、図３（Ｃ）に示す容量コンタクトホールの場合、ホールパターン４を囲む様に補助開口あるいは補助シフターは配置できない。
　【０００７】従って、本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、メモリデバイスのコンタクトホールパターンの解像度を向上させるフォトマスクおよび当該フォトマスクを使用した露光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】本発明は上記した目的を達成する為、以下に示す様な基本的な技術構成を採用するものである。即ち、本発明に係るフォトマスクの第１の態様としては、半導体素子のパターンの少なくとも一部の複数個のパターン部分を形成する為に、当該半導体素子の複数個のパターン部分が形成される部位と対向する位置に、当該複数個のパターン部分が形成される部位のそれぞれに照射される所定の光ビームを通過せしめる複数個の主開口部が設けられているフォトマスクであって、当該フォトマスクには、当該複数個の主開口部間に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部が更に配置せしめられていて、
当該複数個の主開口部および当該複数個の補助開口部を通過する光ビームは同位相であり、
　【０００９】更に、本発明に係る第２の態様としては、前記した第１の態様に於けるフォトマスクを用い、照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理する露光方法
であ
　【００１０】
　【発明の実施の形態】本発明に係るフォトマスクは、上記した様な技術構成を採用しているので、例えば、メモリデバイスのコンタクトホールパターンを有するフォトマスクとして使用可能であり、その構成の具体例としては、前記コンタクトホールパターン間を結ぶ格子線を引き、前記格子線が交叉する格子点を決定し、前記コンタクトホールパターンが存在しない前記格子点上の一部あるいは全てに露光時に転写されない微細な補助開口を加えたことを特徴とするものである。
　【００１１】又、本発明に係る半導体装置の回路部形成の為、例えばレジスト等に所定のパターンを描画する為に所定の光ビームを露光する露光方法としては、上記した光位相シフター手段を設けないフォトマスクを用いる場合には、照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用して露光処理する事が望ま
しい
　【００１２】
　【実施例】以下に、本発明に係るフォトマスクの一具体例の構成を図面を参照しながら詳細に説明する。即ち、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）には、本発明に係るフォトマスクの一具体例の構成を示す平面図であり、図中、図１（Ａ）に示されている様な半導体素子のパターン２５の少なくとも一部の複数個のパターン部分、例えば、ビット線コンタクトホール２或いは容量コンタクトホールを形成する為に、当該複数個のパターン部分２或いは３が形成される部位と対向する位置に、当該複数個のパターン部分２或いは３が形成される部位のそれぞれに照射される所定の光ビームを通過せしめる複数個の主開口部４が設けられているフォトマスク２０及び２２であって、当該フォトマスク２０及び２２には、当該複数個の主開口部間４に、露光時に転写されない程度の光ビームを通過せしめる複数個の微細な補助開口部５が更に配置せしめられているフォトマスク２０、２２が示されている。
　【００１３】本発明に係るフォトマスク２０及び２２が使用される当該半導体素子は、例えばメモリデバイスである事が望ましく、又当該半導体素子のパターンの少なくとも一部の複数個のパターン部分は、コンタクトホール２であっても良く又容量コンタクトホール３である事が望ましいが、本発明は係る対象に特定されるものではない。
　【００１４】即ち、本発明に於ける当該主開口部４と当該補助開口部５とは、当該フォトマスク２０及び２２内において周期的開口部群を形成する様に配置せしめられている事が望ましい。係る構成を採用する事によって、後述する様に、露光処理時の焦点深度を深く設定する事が可能となる。
　【００１５】又、本発明に於ける当該フォトマスク２０及び２２に設けられる当該補助開口部５群は、該複数個の主開口部４群のそれぞれの開口部の所定の位置、必ずしも当該開口部の中心とは限らないが、当該所定の位置間通る互いに直交する２軸方向線群で結ぶ仮想格子線６群の交差点７若しくは、当該仮想格子線６群の間を等分割する位置に仮想的に形成される仮想線６’と該仮想格子線６群との交差点７’に設けられるものである事が望ましい。
　【００１６】本発明に係る当該フォトマスク２０及び２２が使用されるべき半導体装置のパターン形状２５である図１（Ａ）に示されているパターン構造は、従来例である図３（Ａ）に示されているパターン構造と、同一のパターン構成を示しており、同様に、本発明に係る図１（Ｂ）に示されたビット線コンタクトホール用のフォトマスク２０の構造に対し、図３（Ｂ）に示された従来のビット線コンタクトホール用のフォトマスク３０が対応するものであり、又本発明に係る図１（Ｃ）に示された容量コンタクトホールトホール用のフォトマスク２２の構造に対し、図３（Ｃ）に示された従来のビット線コンタクトホール用のフォトマスク３２が対応するものである。
　【００１７】つまり、本発明に係る当該フォトマスク２０は、図３（Ｂ）に示された従来のフォトマスク３０に対して、当該補助開口部５が付加されている構造となっており、その作用としては、露光用の光ビームに積極的に回折を起こさせて、それによって焦点深度を深める様に構成されているものである。即ち、本発明の第１の具体例に於ては、図１（Ａ）に示されたメモリセルパターン（図３（Ａ）に示されたものと同一パターンを形成している）は凸型の活性領域１が密集して周期的に配置されている。このとき、ビット線コンタクトホール２および容量コンタクトホール３はコンタクトホール間を結ぶ格子線６が交叉する格子点７の上に乗っている。
　【００１８】又、図１（Ｂ）のビット線コンタクトホール用マスク２０ではホールパターン４以外の格子点上に解像限界以下の補助開口５を配置している。このようにすると、全ての格子点上に開口が配置され、周期的なホールパターンになる。また、図１（Ｃ）の容量コンタクトホール用マスク２２でもホールパターン４以外の格子点上に解像限界以下の補助開口５を配置している。このため、全ての格子点上に開口が配置され、周期的なホールパターンになる。
　【００１９】尚、本発明に於て、当該フォトマスク２０或いは２２を使用して、所定の半導体回路場パターンを露光処理するに際し、図１（Ｂ）あるいは図１（Ｃ）のような周期性を持ったホールパターンに対しては、図５（Ａ）或は図５（Ｂ）に示されている様な照明光源の周辺部が明るい変形照明を使用する場合に特に有効である。
　【００２０】此処で、図１（Ｂ）の本発明のフォトマスク２２と図３（Ｂ）の従来フォトマスク３０を用いた場合の転写ホール径の焦点深度特性をシミュレーションにより比較したものである。つまり、ホールパターン４の大きさは０．２μｍ、補助開口５の大きさは０．１５μｍとし、照明系は図５（Ａ）の様な輪帯状光源を用い、光源の外径をσ＝０．９、内径をσ＝０．６とした。
　【００２１】また、投影光学系の開口数は０．５とした。転写ホール径が０．２±０．０２μｍに入っている焦点深度は従来のフォトマスク３０を用いた場合には０．４μｍであったが、本発明のフォトマスク２０を用いると０．８μｍまで伸びている。本発明に係るフォトマスクの
参考例
　【００２２】更に、本
参考
　【００２３】即ち、本
参考
参考
　【００２４】即ち、本発明に係る
参考
　【００２５】また、図２（Ｃ）の容量コンタクトホール用マスク４２でもホールパターン４以外の格子点７上に解像限界以下の補助開口５を配置している。このため、全ての格子点７上に開口が配置され、周期的なホールパターンになる。この場合も格子点７に乗ったホールパターン４あるいは補助開口５の一つ置きに位相シフター手段９を配置している。
　【００２６】図２（Ｂ）あるいは図２（Ｃ）のようなフォトマスク４０、４２は周期性を持った位相シフトマスクであり、このようなマスクに対しては、変形照明ではなく、通常の形状を有する光源であって、干渉性の高い小σ照明（即ち光学系開口数ＮＡと照明光学系開口数ＮＡ’との比（ＮＡ’／ＮＡ）を小さくした、絞り込みの大きい光ビーム）を使用することが非常に有効である。
　【００２７】換言すれば、本発明に係る第２の具体例に於いては、上記したフォトマスク４０或いは４２を使用する場合には、照明光源の照明光学系の開口数の小さな照明を使用して露光処理することが望ましい。
　【００２８】
　【発明の効果】本発明のフォトマスクおよび露光方法を用いると、メモリデバイスのコンタクトホール転写時の焦点深度が伸びる。更に、本発明に於いては、焦点マージンが広がることにより、実効的により微細なパターンが形成可能になり、集積度のより高い半導体集積回路の露光処理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】図１（Ａ）は、本発明に係るフォトマスクを使用して描画すべき半導体回路のパターン構成の一例を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、本発明に係るビット線コンタクトホール用に使用されるフォトマスクの一具体例の構成を示す平面図であり、更には図１（Ｃ）は、本発明に係る容量コンタクトホール用に使用されるフォトマスクの一具体例の構成を示す平面図である。
　【図２】図２（Ａ）は、
参考例
参考例
参考例
　【図３】図３（Ａ）は、従来に係るフォトマスクを使用して描画すべき半導体回路のパターン構成の一例を示す平面図であり、図３（Ｂ）は、従来に係るビット線コンタクトホール用に使用されるフォトマスクの一具体例の構成を示す平面図であり、更には図３（Ｃ）は、従来に係る容量コンタクトホール用に使用されるフォトマスクの一具体例の構成を示す平面図である。
　【図４】図４は、本発明に係るフォトマスクと従来のフォトマスクを使用した場合の焦点深度特性の差を示すグラフである。
　【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本発明に使用される変形照明における光源形状の一例を示す平面図である。
　【図６】図６は、従来の補助開口を用いた孤立ホール用フォトマスクの例を示す平面図である。
　【図７】図７は、従来の補助シフターを用いた孤立ホール用フォトマスクの例を示す平面図である。
　【符号の説明】
１…活性化領域
２…ビット線コンタクトホール
３…容量コンタクトホール
４…主開口部
５…補助開口部
６…格子線
７、７’…格子線交差点
８…シフター手段付き開口部
９…シフター手段
１０…輪帯状光源
１１…４点状光源
２０、３０、４０…ビット線コンタクトホール用フォトマスク
２２、３２、４２…容量コンタクトホールフォトマスク
２５…半導体回路パターン