(57)【要約】【課題】臨界間隔よりも小さな、および大きな間隔の各開口を同時に、かつ確実に形成できるリソグラフィーマスクおよびその形成方法を提供する。【解決手段】非透明層を有する第１領域５０、５２、５４、５６と、光学的な厚みが異なり、半透明である第２領域および第３領域６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６とを備える。臨界間隔よりも小さな間隔の各貫通ホール３４、３６を形成するために、第２領域６２、６４と第３領域７２、７４とを有する第１部分４４を備え、上記第２領域と上記第３領域とは、交互に配置され第１領域５０によって取り囲まれている。臨界間隔よりも大きな間隔の各貫通ホール３２、３８を形成するために、第３領域７０、７６を有する第２部分４２、４６を備え、上記第３領域は、多数位置にて結合された第１領域５０によって取り囲まれている第２領域６０、６６によって取り囲まれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１領域（５０、５２、５４、５６、５８）と、第２領域および第３領域（６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６）と、を備え、上記第１領域では、非透明な層を有しており、上記第２領域および第３領域では、光学的な厚みが互いに異なり、上記非透明な層より光の透過度が大きい、少なくとも半透明である、リソグラフィーマスク（１４）において、
基板上のレジスト層をリソグラフィーによってパターン化するため、
所定の臨界間隔よりも小さい間隔を有するレジスト開口部（３４、３６）をリソグラフィーによって生成するために、複数の第２領域（６２、６４）と、複数の第３領域（７２、７４）とを有し、上記各第２領域（６２、６４）と上記各第３領域（７２、７４）とが、交互に配置されており、第１領域（５０）によって取り囲まれている第１部分（４４）と、
所定の臨界間隔よりも大きい間隔を有するレジスト開口部（３２、３８）をリソグラフィーによって生成するために、複数の第３領域（７０、７６）を有し、上記第３領域（７０、７６）毎に第２領域（６０、６６）によってそれぞれ取り囲まれており、上記第２領域（６０、６６）が、多数位置にて結合された第１領域（５０）によって取り囲まれている、第２部分（４２、４６）と、を有するリソグラフィーマスク（１４）。
【請求項２】
上記第１部分（４４）において、第２領域（６２、６４）毎に最も近く隣り合って第３領域（７２、７４）が配置され、第３領域（７２、７４）毎に最も近く隣り合って第２領域（６２、６４）が配置されている、請求項１に記載のリソグラフィーマスク（１４）。
【請求項３】
上記第１部分（４４）の複数の第２領域（６２、６４）における第２領域（６２、６４）と、上記第１部分（４２）の複数の第３領域（７２、７４）における第３領域（７２、７４）とは、それぞれ単一位置にて結合されており、
上記第２部分（４２、４６）の複数の第３領域（７０、７６）の各第３領域（７０、７６）は、単一位置にて結合されており、多数位置にて結合された各第２領域（６０、６６）によってそれぞれ取り囲まれている、請求項１または２に記載のリソグラフィーマスク（１４）。
【請求項４】
上記リソグラフィーマスク（１４）を用いて生成されるレジスト開口部（３２、３４、３６、３８）は、上記基板に貫通ホールまたはトレンチを形成するために備えられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のリソグラフィーマスク（１４）。
【請求項５】
上記リソグラフィーマスク（１４）の互いに隣り合う第２領域および第３領域（６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６）における、上記光学的な厚みの相違は、第２領域（６０、６２、６４、６６）を介して伝送される光が、第２領域（６０、６２、６４、６６）と隣り合う第３領域（７０、７２、７４、７６）を介して伝送される光に対して、１２０°〜２４０°の範囲内の位相差を有するようになっている請求項１〜４のいずれか１項に記載のリソグラフィーマスク（１４）。
【請求項６】
第１領域（５０、５２、５４、５６、５８）と、第２領域および第３領域（６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６）とを備え、上記第１領域では、非透明な層を有しており、上記第２領域および第３領域では、光学的な厚みが互いに異なり、上記非透明な層より光の透過度が大きい、少なくとも半透明である、リソグラフィーマスク（１４）の形成方法において、
基板上のレジスト層をリソグラフィーによってパターン化するため、
所定の臨界間隔よりも小さい間隔を有するレジスト開口部（３４、３６）をリソグラフィーによって生成するために、交互に配置された、複数の第２領域（６２、６４）および複数の第３領域（７２、７４）を、第１領域（５０）によって取り囲まれて第１部分（４４）内にて生成する工程（２１２、２１６、２２０）と、
所定の臨界間隔よりも大きい間隔を有するレジスト開口部（３２、３８）をリソグラフィーによって生成するために、多数位置にて結合された第１領域（５０）によって取り囲まれている第２領域（６０、６６）によってそれぞれ取り囲まれている複数の第３領域（７０、７６）を、第２部分（４２、４６）に生成する工程（２１２、２１６、２２０）と、を含むリソグラフィーマスク（１４）の形成方法。
【請求項７】
第１領域（５０、５２、５４、５６、５８）と、第２領域および第３領域（６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６）と、を備え、上記第１領域では、非透明な層を有しており、上記第２領域および第３領域では、光学的な厚みが互いに異なり、上記非透明な層より光の透過度が大きい、少なくとも半透明である、リソグラフィーマスク（１４）の形成方法において、
上記非透明な層を有するマスク基板を用意する工程ａ）（２０８）と、
上記マスク基板上に第１レジストマスク（１０）を生成する工程ｂ）（２１０）と、
上記第１レジストマスク（１０）によって覆われていない領域にある上記非透明な層を除去する工程ｃ）（２１２）と、
上記マスク基板上に第２レジストマスク（１２）を生成する工程ｄ）（２１４）と、
上記第２レジストマスク（１２）にも上記非透明な層にも覆われていない第３領域（７０、７２、７４、７６）にある上記マスク基板の光学的な厚みを変更する工程ｅ）（２１６）と、を含み、
上記工程ｂ）（２１０）で、上記第１レジストマスク（１０）を、上記リソグラフィーマスク（１４）の第３領域（７０、７６）の少なくとも周囲の縁辺領域（７０２、７６２）を被覆しないように形成するリソグラフィーマスク（１４）の形成方法。
【請求項８】
上記工程ｂ）を、上記工程ｄ）よりも上記マスク基板の表面方向での高い解像度にて実施する請求項７に記載のリソグラフィーマスク（１４）の形成方法。
【請求項９】
上記各工程を、ａ）、ｄ）、ｅ）、ｂ）、ｃ）の順に実施し、
上記工程ｄ）と工程ｅ）との間に、
上記第２レジストマスク（１２）によって覆われていない領域（７０、７２、７４、７６）にある上記非透明な層を除去する工程ｆ）をさらに含む請求項７または８に記載のリソグラフィーマスク（１４）の形成方法。
【請求項１０】
上記各工程を、ａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、ｅ）の順に実施し、
上記工程ｂ）（２１０）において、生成される第２領域および第３領域（６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６）に対応する開口部（８０、８２、８４、８６、１０２、１０４）を、上記第１レジストマスク（１０）に生成し、
上記工程ｃ）において、第２領域および第３領域（６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６）内にある上記非透明な層を除去し、
上記工程ｄ）において、上記第２レジストマスク（１２）を、上記非透明な層によって被覆されなくなった第２領域（６０、６２、６４、６６）を被覆するように形成する請求項７または８に記載のリソグラフィーマスク（１４）の形成方法。
【請求項１１】
上記各工程を、ａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、ｅ）の順に実施し、
上記工程ｂ）（２１０）において、内側の縁辺部（７０１、７６１）が形成される形成領域（７０、７６）の外周に相当しているレジスト補助枠（２１２、２１４）を有する上記第１レジストマスク（１０）を形成し、
上記工程ｃ）（２１２）において、非透明な層のレジスト補助枠に相当する枠型の領域を、補助枠（１２２、１２４）として、マスク基板上に残存させ、
上記工程ｄ）（２１４）において、開口部（９０、９６）を有する上記第２レジストマスク（１２）を形成し、上記開口部の縁辺部は、上記補助枠（１２２、１２４）の内側の縁辺部（７０１、７６１）からは間隔を有して、その結果、上記開口部（９０、９６）は、補助枠（１２２、１２４）の多数位置にて結合されたサブ領域を備え、
上記工程ｅ）（２１６）の後に、
上記補助枠（１２２、１２４）を除去する工程ｇ）（２１８、２２０）をさらに含む請求項７または８に記載のリソグラフィーマスク（１４）の形成方法。
【請求項１２】
上記工程ｇ）において、上記補助枠（１２２、１２４）を備えた開口部（１３０、１３２）を有する第３レジストマスク（１１０）を形成する（２１８）請求項１１に記載のリソグラフィーマスク（１４）の形成方法。
【請求項１３】
上記工程ｅ）（２１６）において、第２領域（６０、６２、６４、６６）を通して伝送される所定の波長の光と、第２領域（６０、６２、６４、６６）と隣り合う第３領域（７０、７２、７４、７６）を通して伝送される同じ所定の波長の光とが、所定の間隔の範囲の位相差を有するように、上記リソグラフィーマスク（１４）の上記第３領域（７０、７２、７４、７６）における上記光学的な厚みを低減する請求項７〜１２のいずれか１項に記載のリソグラフィーマスク（１４）の形成方法。
【請求項１４】
上記所定の間隔の範囲は、１２０°〜２４０°の位相差を含む、請求項１３に記載のリソグラフィーマスク（１４）の形成方法。
【請求項１５】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のリソグラフィーマスク（１４）を生成するための請求項７〜１４のいずれか１項に記載のリソグラフィーマスク（１４）の形成方法。
【請求項１６】
基板上のレジスト層をリソグラフィーによってパターン化するために、請求項１〜５のいずれか１項に記載のリソグラフィーマスク（１４）を使用する、半導体構成素子の製造方法。
【請求項１７】
第１レジストマスク（１０）のパターン化を制御するための第１データセット（１６４）と、第２レジストマスク（１２）のパターン化を制御するための第２データセット（１６６）とを生成するための方法において、
上記第１レジストマスク（１０）と上記第２レジストマスク（１２）とは、リソグラフィーマスク（１４）を生成するために、第１、第２、および、第３領域（５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６）を備え、
上記リソグラフィーマスク（１４）は、上記第１領域（５０、５２、５４、５６、５８）において、非透明な層を有しており、
上記第２領域および第３領域（６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６）において、上記非透明な層より光の透過度が大きい、少なくとも半透明であり、
上記第２領域および第３領域は、上記リソグラフィーマスク（１４）の上記光学的な厚みが互いに異なっており、
上記第１データセット（１６４）を、上記第２領域（６０、６２、６４、６６）の少なくともサブ領域と、第３領域（７０、７６）の、第２領域（６０、６６）に少なくとも直接的に隣接する縁辺領域（７０２、７０４）とを含むように生成する工程と、
上記第２データセット（１６６）を、上記第３領域（７０、７２、７４、７６）を含むように生成する工程と、を有する方法。
【請求項１８】
上記第１データセット（１６４）を、上記第２領域（６０、６２、６４、６６）と、第３領域（７０、７６）の、第２領域（６０、６６）に少なくとも直接的に隣接する縁辺領域（７０２、７６２）とを含むように生成する工程を有する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
上記第１データセット（１６４）を、上記第２領域および上記第３領域（６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６）を含むように生成し、
上記第２データセット（１６６）を、上記第３領域（７０、７２、７４、７６）と、第１領域（５０）の、第３領域（７２、７４）に直接的に隣接する縁辺領域（７２２、７４２）とを含むように生成する請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
上記第１データセット（１６４）を、第３領域（７０、７２、７４、７６）には隣接していない上記第２領域（６２、６４）と、第３領域（７０、７６）に隣接し、第１縁辺幅の第１縁辺領域（１１２、１１４）を有しておらず、第３領域（７０、７６）に隣接している上記第２領域（６０、６６）と、上記第３領域（７０、７２、７４、７６）とを含むように生成し、
上記第２データセット（１６６）を、上記第３領域（７０、７２、７４、７６）と、上記第３領域（７０、７６）に隣接する第１または第２領域（５０、６０、６６）における、上記第１縁辺幅よりも小さい第２縁辺幅の第２縁辺領域（７０２、７２２、７４２、７６２）とを含むように生成し、
さらに、第３データセット（１６８）を、上記第１縁辺領域（１１２、１１４）と第３縁辺幅の第３縁辺領域とを含むように生成する工程を有し、上記第３縁辺領域は、上記第２縁辺領域（１１２、１１４）に隣接している、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
各データセット（１６４、１６６、１６８）を、請求項１７〜２０のいずれか１項に基づいて生成し、上記レジストマスク（１０、１２、１１０）を、上記データセット（１６４、１６６、１６８）を用いて形成する請求項７〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［技術分野］
本発明は、高密度で、互いに離間（アイソレート）されている各コンタクトホール（開口）をリソグラフィーによって生成するためのリソグラフィーマスク、および、このようなリソグラフィーマスクの生成に特に適した方法に関するものである。
【０００２】
［背景技術］
マイクロエレクトロニクスまたはマイクロメカニクスの構成素子では、相互の間隔が狭い構造、特に、生成に使用されるリソグラフィーの波長よりも短い間隔を有する構造は、高密度構造と呼ばれる。相互の間隔が上記波長より広い構造は、セミアイソレート構造またはアイソレート構造と呼ばれる。
【０００３】
マイクロエレクトロニクスまたはマイクロメカニクスの構成素子を生成する場合、特にコストの問題により、プロセス工程をできる限り少なくすることが有利である。それゆえ、高密度構造、セミアイソレート構造およびアイソレート構造を、同じ１つの工程でマイクロリソグラフィーによって生成することが望ましい。
【０００４】
高密度化し、セミアイソレートして、または、アイソレートして生成されることのある構造の一例として、さまざまな各配線基板面間を接続するための、または、各配線基板面を構成素子層と接続するための各貫通ホール導体、言い換えると各コンタクトホールが挙げられる。
【０００５】
典型的な構造には、同じ１つのチップにおける、小さな面積内に多数の各コンタクトホールが存在し、それゆえ、各コンタクトホールにおける相互の間隔が狭い（高密度構造）領域と、少数のコンタクトホールがそれらの相互の間隔を大きく開けて配置されている領域とが存在するものが挙げられる。このような構造においても、１つの面内の上記の全ての各コンタクトホールが、同時に（すなわち、同じ１回のリソグラフィーマスクへの露光によって）生成されることが望ましい。
【０００６】
従来、高密度構造は、交互性位相シフトマスク（alternating Phase Shift Mask、以下、ａｌｔＰＳＭと略記する）を用いて実現されている。ａｌｔＰＳＭは、第１領域と第２領域とを備えている。第１領域および第２領域は、それらの光学的な厚みが互いに異なっており、ａｌｔＰＳＭの第１領域を介して伝送される所定の波長の光と、隣接する第２領域を介して伝送される同じ光源の光との位相差は、好ましくは１８０°＋／−６０°である。
【０００７】
互いに隣り合う各構造（例えば、各コンタクトホール、各トレンチ、または、他の島状のまたは線上に並んだ各構造）は、リソグラフィーマスクにおける光学的な厚みの互いに異なる、対応する各領域によって生成される。リソグラフィーマスクを介してフォトレジストを露光する間、２つの互いに隣り合う各第１領域と各第２領域との間の位相変移毎に、暗い画像領域または低光量の画像領域が生成される。これらにより、互いに隣り合う各構造は明確に分離される。
【０００８】
半高密度構造またはセミアイソレート構造およびアイソレート構造のためには、ハーフトーン位相シフトマスク(HTPSM = half tone phase shifting mask)が使用される。ハーフトーン位相マスクでは、第１領域と第２領域とでは、伝送される光の位相だけではなく、その透明度、すなわち、光の透過率も互いに異なっている。
【０００９】
ドイツ特許公開公報第１０００１１１９号（DE 100 01 119 A1）には、互いに隣り合う各透光性領域の間隔が少なくとも１つの空間方向において所定の臨界間隔を下回っている各ゾーンにおいて、それぞれ交互性位相シフトマスクとして形成されているリソグラフィーマスクが記載されている。互いに隣り合う各透光性領域の間隔が、臨界間隔よりも大きい各ゾーンでは、位相シフトマスクは、ハーフトーンの位相シフトマスク、または、色度の無い位相シフトマスクとしてそれぞれ形成されている。
【００１０】
R. Schenker他著の文献「Alternating Phase Shift Masks for Contact Patterning」(Optical Mikrolithographie XVI, Anthony Yen, Editor, Proceedings of SPIE Vol. 50/40 (2003))に、高密度の各コンタクトに対する交互性の各位相と、半高密度およびアイソレートの各コンタクトに対する位相シフトされた補助構造とを組み合わせて使用することが記載されている。
【００１１】
この位相シフトされた補助構造は、互いに間隔を備えた複数の各透明性領域を有している。これらの各透明性領域では、それらを通して位相の異なる光が伝送される。また、これら各透明性領域は、リソグラフィーマスクの非透明性領域によって取り囲まれている。
【００１２】
欧州特許公開公報第０４５１３０７号（EP 0 451 307 A1）に、石英からなる基板上に光吸収性材料からなるマスクパターンを有する位相シフトマスクを形成することが記載されている。
【００１３】
基板の厚みは、第１領域および第２領域において厚みが互いに異なっている。第１領域および第２領域の一方では、マスクパターンが配置されていない。作成のために、まず、マスクパターンが生成される。第１領域を、フォトレジストによって被覆する。覆われていない第２領域において、基板をエッチングして、上記基板の厚みを低減する。
【００１４】
上記各公報の各技術は、それら固有の欠点を有している。特に、例えばリソグラフィーマスクへのリソグラフィーのための露光の間、プロセス枠すなわち許容可能なパラメータ領域が制限されてしまうことが挙げられる。
【００１５】
さらに、一般的かつ基本的な問題は、必要な精度にてリソグラフィーマスクを作成すること、特に、例えば、非透明性と透明性との各領域の相対的な位置における、必要な精度を有するリソグラフィーマスクを作成することである。
【００１６】
本発明の目的は、半導体構成素子を作成するための、およびリソグラフィーマスク生成用のデータセットを生成するための、改良されたリソグラフィーマスク、および、改良されたリソグラフィーマスク形成方法を提供することである。
【００１７】
この目的は、請求項１に記載のリソグラフィーマスク、および、請求項６、７、１６、１７に記載の方法によって達成される。本発明の好ましい展開形態は、各従属請求項に記載されている。
【００１８】
本発明は、同じ１つのリソグラフィーマスク上に、高密度構造のためのａｌｔＰＳＭ部分を備え、必要に応じて、セミアイソレート構造またはアイソレート構造のための非透明な周囲部分（例えば、ＲＩＭ部分）における１８０°の相転移を有する部分をも備えた、という技術思想に基づくものである。上記リソグラフィーマスクは、非透明な第１領域と、上記非透明の光の透過度より大きな光の透過度を備えた少なくとも半透明な第２領域および第３領域とを備えており、これらの第２領域および第３領域では、リソグラフィーマスクの光学的な厚みが互いに異なっている。上記リソグラフィーマスクは、ａｌｔＰＳＭ部分に、複数の第２領域と複数の第３領域とを備え、これらの領域は、交互に配置されており、第１領域によって取り囲まれている。上記リソグラフィーマスクは、１つのＲＩＭ部分に、複数のＲＩＭ構造を備えている。１つのＲＩＭ構造は、第３領域を備え、第３領域は、第２領域によって直接取り囲まれており、第２領域は、同じく、多数位置にて結合された第１領域によって取り囲まれている。第３領域を取り囲む第２領域は、多数位置にて結合されていることが好ましい。上記多数位置にて結合とは、光学的な干渉が多数位置にて生じている状態をいう。
【００１９】
この場合、交互の配置は、特にパターンを直線状に高密度化して配置する際、これら高密度化のためのパターンが、リソグラフィーマスクの、交互に配置された第２領域および第３領域によって実現される、ということを特に意味している。パターンを面状に高密度化して配置する場合は、２つの相互にほぼ直交する各方向に、第２領域および第３領域が、チェッカーの黒と白の面のように、相互に間隔を有して交互にそれぞれ配置されている。第２領域と第３領域とを交互にすなわち交替制で配置することにより、普通は、各第２領域の最も近くに隣り合って第３領域が配置されており、各第３領域の最も近くに隣り合って第２領域が配置されていることとなる。ａｌｔＰＳＭ部分の内部では、各第２および各第３領域が、単一位置にて結合されて隣接していることが好ましい。上記単一位置にて結合とは、光学的な干渉が単一位置にて生じている状態をいう。
【００２０】
さらに、本発明は、非透明な第１領域と、少なくとも半透明であり、光学的な厚みの互いに異なる第２領域および第３領域とを有するリソグラフィーマスクを形成するとき、第２領域の非透明な層を除去するために設けられた第１レジストマスクを、リソグラフィーマスクの第３領域の少なくとも周囲の縁辺領域を覆わないように設ける、という思想に基づくものである。第２レジストマスクを用いて、リソグラフィーマスクの光学的な厚みは、第２レジストマスクによっても非透明な層によっても覆われていない第３領域において変更される。
【００２１】
この方法の利点は、第１レジストマスクおよび第２レジストマスクが、実際に回避するには非常にコストのかかる相対的な横方向（各マスクの表面方向に沿った方向）のシフトを生じる場合でも、相互に隣接しているほうがよい第２領域と第３領域との間には非透明な層の残留物が残らない、という点である。このことは、多数位置にて結合された第２領域の範囲内に第３領域が配置されている上記ＲＩＭ構造を有するリソグラフィーマスクでは、特に重要なことである。
【００２２】
したがって、本発明の方法は、特に、ａｌｔＰＳＭ部とＲＩＭ部とを有する上記リソグラフィーマスクに適している。この方法の更なる利点は、第２レジストマスクを、横方向でのより低い解像度にて形成してもよい点である。双方のレジストマスクの相対的な横方向のシフトと、横方向の解像度とに関する許容範囲は、第２レジストマスクによって覆われていない第３領域の周辺にある縁辺領域の幅によって決定される。
【００２３】
以下で、本発明の好ましい各実施例を、添付の図を参照してそれぞれ詳しく説明する。
【００２４】
〔第１実施例〕
図１に、本発明の第１実施例を概略的に示す。図１は、第１レジストマスク１０、第２レジストマスク１２、レジストマスク１０、１２を用いて作成された最終的なリソグラフィーマスク１４およびリソグラフィーマスク１４を用いてリソグラフィーによりパターン化された基板１６の概略的な平面図である。リソグラフィーマスク１４の製造中に、レジストマスク１０、１２は、それらのためのマスク基板上に形成される。続いて、リソグラフィーマスク１４を得るために、レジストマスク１０、１２の横方向のパターンを、以下で説明するように、マスク基板の中またはマスク基板の上に転写する。
【００２５】
パターン化された基板１６は、第１部分２２、第２部分２４、および、第３部分２６を備えている。第１部分２２、第２部分２４、および、第３部分２６は、それぞれ、１つまたは複数の各コンタクトホール、言い換えると各貫通ホール３２、３４、３６、３８を有している。これら各貫通ホール３２、３４、３６、３８は、例えば、この電気的に絶縁されている層の上側および下側に設けられている各配線基板面の間を導電接続するため、順次、各層を貫通して、パターン化された基板１６の一番上の最外層を貫通している。第１部分２２および第３部分２６には、各貫通ホール３２、３８が、互いにアイソレートされて、または、セミアイソレートされて配置されている。すなわち、各貫通ホール３２、３８は、相互に大きな間隔が開いている。この間隔は、特に、基板１６をリソグラフィーによってパターン化する場合に使用される光の波長よりも大きい（上記波長の１０倍まで、このときの間隔をセミアイソレートと呼ぶ）、または、かなり大きい（上記波長の１０倍を越え、このときの間隔をアイソレートと呼ぶ）。第２部分２４には、各貫通ホール３４、３６が、高密度化して配置されている。すなわち、各貫通ホール３４、３６は、相互間の間隔が狭い。この間隔は、特に、基板１６をリソグラフィーによってパターン化する場合に使用される光の波長よりも小さい。上記光は、可干渉性を有するものが好ましい。
【００２６】
アイソレート構造またはセミアイソレート構造を有する第１および第３部分２２、２６と高密度構造を有する第２部分２４とは、基板１６を実際にパターン化する場合に、著しく拡張していてもよいし、および／または、相互の距離がさらに大きくなっていてもよい。その場合は、一方のアイソレート構造の各貫通ホール３２、３８と、他方の高密度構造の各貫通ホール３４、３６との距離も、第２部分２４内において高密度構造にて互いに隣り合う各貫通ホール３４、３６間の間隔よりもかなり大きくなっている。図１における、第１、第２および第３部分２２、２４、２６の相対的で空間的な配置は、見やすく場所をとらないように表示されている。それゆえ、特に、一方の高密度構造の各貫通ホール３４、３６と他方のセミアイソレートまたはアイソレート構造の各貫通ホール３２、３８との距離は、図示されたスケール通りではない。
【００２７】
基板１６をリソグラフィーによってパターン化するためのリソグラフィーマスク１４の図示では、リソグラフィーマスクを通した基板上への露光が通常（例えば、４：１のスケールで）縮小化されるということについては特に考慮されていない。リソグラフィーマスク１４は、パターン化される基板１６に対応して、第１部分４２、第２部分４４、および、第３部分４６を備えている。上記第１部分４２、第２部分４４、および、第３部分４６は、基板１６の第１部分２２、第２部分２４、および、第３部分２６をパターン化するため、基板１６の第１部分２２、第２部分２４、および、第３部分２６上にそれぞれ対応して配置されている。リソグラフィーマスク１４は、非透明な第１領域５０、５２、５４、５６、５８を備えている。この非透明な領域では、リソグラフィーマスク１４は、非透明な領域の表面に、例えばクロムからなる、光を吸収する薄い層を備えている。これらの非透明な第１領域５０、５２、５４、５６、５８での光透過率は、１％以下であることが好ましく、０．１％以下であることが特に好ましい。
【００２８】
さらに、リソグラフィーマスク１４は、第２領域６０、６２、６４、６６と、第３領域７０、７２、７４、７６とを備えている。第２領域および第３領域では、リソグラフィーマスク１４は、少なくとも半透明（透明を含む）、すなわち、透過率が６％以上であり、好ましくはほぼ１００％の透過率を有している。これらの第２領域および第３領域では、リソグラフィーマスク１４は、好ましくは非透明な層を有さず、または、上記非透明な層を、その厚さにおいて第１領域より薄くして備えている。
【００２９】
第２領域６０、６２、６４、６６と第３領域７０、７２、７４、７６とでは、リソグラフィーマスク１４の光学的な厚みが互いに異なっている。その光学的な厚みの相違により、第２領域６０、６２、６４、６６を通して伝送される所定の波長の光は、それらと隣り合う第３領域７０、７２、７４、７６を通して伝送される同じ光源からの光に対して、所定の差の位相差、好ましくは１２０°〜２４０°の間での位相差、特に好ましくは１８０°の位相差を有している。
【００３０】
リソグラフィーマスク１４は、非常に透明な材料からなるマスク基板に対し薄い非透明な層が最初に全面的に付けられたものから、作成すなわち実現されることが好ましい。上記透明な材料は、石英ガラスであることが好ましい。上記非透明な層は、例えば、クロムからなる。少なくとも半透明な第２領域および第３領域６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６は、非透明な層を局部的に除去することにより実現される。透明な材料の厚みは、第３領域において、隣り合う第２領域よりも、Δ＝λ1・（１±（１／３））／（２（ｎ2−ｎ1））の分量だけ薄くなっている。
【００３１】
ただし、λ1は、リソグラフィーマスク１４を基板１６上へ最終的にリソグラフィーによって露光する場合に使用される光における、マスクを取り囲む媒体（例えば、空気、窒素、真空）中での波長を示す。ｎ1は、マスクを取り囲む媒体の屈折率を示す。ｎ2は、第２領域と第３領域とを区別する材料層の屈折率を示す。以下で詳しく説明するように、厚みΔの層の除去は、エッチングによって達成されることが好ましい。
【００３２】
リソグラフィーマスク１４を作成すなわち実現するために、マスク基板を、２つのレジストマスク１０、１２を用いてパターン化する。レジストマスク１０、１２を製造するために、まず、第１レジストマスク１０を描画する第１データセット、および、第２レジストマスク１２を描画する第２データセットを生成する。各データセットは、例えば電子ビーム、イオンビームまたはレーザービームを用いて、まず、マスク基板上の全面に設けられたレジスト層をパターン化して（必要であれば、後に現像工程を行って）相当するレジストマスクを得るために必要な全てのデータを含んでいる。特に、各データセットは、レジストマスクの全ての開口部の数、配置、大きさおよび形状を規定している。技術的には、例えば電子ビーム、イオンビーム、または、レーザービームを対応して制御するために、設計プログラムによって生成され、電子ビーム装置、イオンビーム装置、または、レジストのパターン化のための他の書き込み装置によって読み込むことができるデータセットのための一連のデータフォーマットが知られている。
【００３３】
第１レジストマスク１０を描画する第１データセットは、第１レジストマスク１０に開口部８０、８２、８４、８６を規定する。これらの開口部は、第３領域の一部も含む第２領域６０、６２、６４、６６に対応している。特に、開口部８０、８６は、セミアイソレート構造またはアイソレート構造の貫通ホール３２、３８を実現するために備えられている、第１および第３部分４２、４６にある第３領域７０、７６を含んでいる。これらのセミアイソレート構造またはアイソレート構造の貫通ホール３２、３８は、ＲＩＭに類似したパターン化によって実現される。これらの構造では、単一位置にて結合した第３領域７０、７６が、直接隣接する多数位置にて結合された第２領域６０、６６によって取り囲まれている。高密度構造の貫通ホール３４、３６は、ａｌｔＰＳＭパターン化によってリソグラフィーマスク１４上に実現される。これらの高密度構造の貫通ホール３４、３６は、単一位置にて結合した第２領域および第３領域６２、６４、７２、７４の交互配置によって形成される。これらの第２領域および第３領域は、それぞれ、多数位置にて結合された第１領域５０によって直接取り囲まれており、この第１領域５０に隣接している。第１レジストマスク１０を描画する第１データセットは、高密度構造の貫通ホール３４、３６またはそれらを包含する各貫通ホールを実現するために、第２部分４４内の第３領域７２、７４に対応する各開口部を規定しない。
【００３４】
したがって、第１レジストマスク１０の、第１データセットによって規定される開口部８０、８２、８４、８６は、全ての第２領域６０、６２、６４、６６と第２領域６０、６６に直接隣接する全ての第３領域７０、７６とを含んでいる。
【００３５】
上記第２レジストマスク１２は、第２データセットによって描画される。第２データセットは、全ての第３領域７０、７２、７４、７６に相当する開口部９０、９２、９４、９６を規定している。
【００３６】
２つの各データセットを生成した後、まず、第２レジストマスク１２を、マスク基板上に形成する。このために、マスク基板を、まず、全面的に、電子ビーム、イオンビーム、または、レーザービーム、または他の方法でパターン化可能なレジストによって被覆する。このレジスト層を、次に、第２データセットによって制御しながら、局部的に、電子ビーム、イオンビーム、レーザービームまたは他の方法で露光すなわち書き込み、続いて、レジスト層に開口部９０、９２、９４、９６を生成するため、現像する。第２データセットによって予め決められているように、開口部９０、９２、９４、９６は、完成された、最終のリソグラフィーマスク１４の第３領域７０、７２、７４、７６にそれぞれ相当している。
【００３７】
したがって、第２レジストマスク１２は、エッチングマスクとしての役割を果たしている。開口部９０、９２、９４、９６の領域において、非透明な層、および、マスク基板の透明な材料における、前記厚みΔ分の層は、除去される。これらの除去は、１つのエッチング媒体を用いて１つのエッチング工程において行われるか、または、２つのエッチング工程において行われる。２つのエッチング工程において行われる場合は、第１エッチング媒体を用いる第１エッチング工程で、非透明な層だけを除去し、第２エッチング媒体を用いる第２エッチング工程で、マスク基板の透明な材料を除去する。少なくとも、透明な媒体の除去は、異方性エッチング工程によって行うことが好ましい。この場合、第２エッチング工程の前に、レジストマスクを除去し、既にパターン化された非透明な層を、第２エッチング工程のためのエッチングマスクとして使用できる。
【００３８】
第２レジストマスク１２を用いて第３領域７０、７２、７４、７６を生成し、第２レジストマスク１２を除去した後、第１レジストマスク１０を、対応する方法で第１データセットによって制御しながら形成する。第１レジストマスク１０の形成された開口部８０、８２、８４、８６は、第１データセットに対応して、第２領域６０、６２、６４、６６と第２領域６０、６６に直接隣接する第３領域７０、７６とを含んでいる。分かりやすいように、第１レジストマスク１０に対して相対的に、既に生成された第３領域７０、７２、７４、７６の縁辺部７０１、７２１、７４１、７６１を破線で示す。
【００３９】
したがって、第１レジストマスク１０は、開口部８０、８２、８４、８６によって規定される第２領域６０、６２、６４、６６の非透明な層を除去するためのエッチングマスクとしての役割を果たす。非透明な層を、選択的に作用し、非透明な層だけを除去し、マスク基板の透明な材料は除去しないエッチング媒体を用いて除去することが好ましい。
【００４０】
第１レジストマスク１０を除去した後、リソグラフィーマスク１４が完成する。第１レジストマスク１０と第２レジストマスク１２とが相対的に横方向にずれた場合でも、直接相互に隣接しているほうがよい第２領域６０、６６と第３領域７０、７６との間に非透明な層の残留物は残っていないことが分かる。これは、第３領域７０が、第２領域６０内に包含され、第３領域７６が、第２領域６６内に包含され、かつ、第３領域７０の周辺部と第２領域６０の周辺部との間隔、および第３領域７６の周辺部と第２領域６６の周辺部との間隔が、前記光の波長より大きくなるように設定されているからである。
【００４１】
〔第２実施例〕
図２に、本発明のまた別の一実施例を概略的に示す。リソグラフィーマスク１４は、上記で図１を参照して説明されたリソグラフィーマスクと同じである。同じく、リソグラフィーマスク１４を用いてリソグラフィーによってパターン化された基板１６も、上記で図１を参照して説明された基板と同じである。リソグラフィーマスク１４を、既に上記で図１を参照して説明したように、第２リソグラフィーマスクを用いて生成する。この場合、まず使用される第２レジストマスク１２は、上記で図１を参照して説明された第２レジストマスク１２と同じである。
【００４２】
リソグラフィーマスク１４の作成は、上記で図１を参照して説明されたものとは、第１レジストマスク１０の形状すなわち横方向の構造が異なっている。セミアイソレート構造またはアイソレート構造の貫通ホール３２、３８を形成するために備えられている第１および第３部分４２、４６にある開口部８０、８６は、第２領域６０、６６に加えて、第２領域６０、６６に全体的に隣接する第３領域７０、７６ではなく、第３領域７０、７６の、第２領域６０、６６にのみ直接隣接する、帯状の縁辺領域７０２、７６２を含んでいる。第３領域７０、７６の、第２領域６０、６６に隣接する縁辺領域７０２、７６２は、所定の一定の幅によって特徴付けられていることが好ましい。あるいは、一方向に平行に配置された縁辺部分の幅、および、前記一方向に対して垂直な方向に平行に配置された縁辺部分の幅は、互いに異なる所定の２つの値を有していてもよい。
【００４３】
第１レジストマスク１０を形成するために使用される第１データセットは、開口部８０、８６の大きさに対して、または、好ましくは全ての開口部８０、８２、８４、８６の大きさに対して、縁辺領域７０２、７６２の幅の分量分を大きくすること、すなわち、拡大することにより、特に簡単に生成できる。つまり、第１データセットを生成するには、第２領域６０、６２、６４、６６、すなわち、第２領域６０、６２、６４、６６の配置、大きさおよび形状のみが要求される。第２領域６０、６２、６４、６６の、第３領域ではなくではなく第１領域５０、５２、５４、５６、５８に隣接する縁辺部または稜線または境界のそれぞれのシフトを回避するため、第２領域６０、６２、６４、６６を最初のうちはより小さく規定しておく。すなわち、より小さく規定した第２領域６０、６２、６４、６６を用いて、第１データセットを生成する。このことは、第１領域５０、５２、５４、５６、５８に隣接する全ての境界すなわち縁辺部６０１、６２１、６４１、６６１が、縁辺領域７０２、７６２の幅の分だけ第１領域５０、５２、５４、５６、５８から離れるようにシフトされることを意味している。このシフトは、第２領域６０、６２、６４、６６を拡大する後続の操作によって補償される。その結果、第１データセットによって規定された開口部８０、８２、８４、８６は、第２領域６０、６６に直接隣接する第３領域７０、７６の縁辺領域７０２、７６２だけが、第２領域６０、６２、６４、６６とは異なっている。したがって、第１データセットをこのように生成することは、特に有利である。なぜなら、各領域を上記のように拡大することは、データセットの生成に使用されるソフトウエアの機能的な範囲における、通常的に設定されている部分だからである。
【００４４】
第１レジストマスク１０と第２レジストマスク１２との相対的な位置誤差が縁辺領域７０２、７６２の幅の分量以下である場合は、リソグラフィーマスク１４の製造時に、相互に隣接しているほうがよい第２領域６０、６６と第３領域７０、７６との間に非透明な層が残留するという結果を防止できる。
【００４５】
〔第３実施例〕
図３に、本発明のさらに他の実施例としての第３実施例を概略的に示す。リソグラフィーマスク１４は、上記で図１および図２を参照して説明したリソグラフィーマスクと同じである。同じく、リソグラフィーマスク１４を用いてリソグラフィーによってパターン化された基板１６も、上記で図１および図２を参照して説明したパターン化された基板と同じである。
【００４６】
しかしながら、リソグラフィーマスク１４は、上記図１および図２とは異なる方法にて作成される。まず、第１レジストマスク１０を描画する第１データセットと、第２レジストマスク１２を描画する第２データセットとを生成する。第１データセットは、第１レジストマスク１０の開口部８０、８２、８４、８６、１０２、１０４を規定する。第１データセットによって規定される開口部は、リソグラフィーマスクの第２領域６０、６２、６４、６６および第３領域７０、７２、７４、７６に相当している。言い換えれば、開口部８０、８２、８４、８６、１０２、１０４の面は、第２領域６０、６２、６４、６６と第３領域７０、７２、７４、７６との面の和集合に相当している。
【００４７】
第２データセットは、第２レジストマスク１２の開口部９０、９２、９４、９６を規定している。この場合、開口部９０、９２、９４、９６は、第１領域５０の、第３領域７２、７４に直接隣接する縁辺領域７２２、７４２を含む第３領域７０、７２、７４、７６に相当している。これらの縁辺領域は、所定の幅によって特徴付けられていることが好ましい。あるいは、これらの縁辺領域７２２、７４２は、縁辺領域７２２、７４２の、一方向平行に配置された部分の第１の所定の幅、および、前記一方向に対して垂直な方向に配置された部分の第２の所定の幅によって特徴付けられている。第３領域７０、７２、７４、７６は、リソグラフィーマスク１４の高密度構造の貫通ホール３４、３６を生成するために備えられている第２部分４４においてのみ、第１領域５０、５２、５４、５６、５８に直接隣接しているので、この第２部分４４においてのみ開口部９２、９４も第３領域７２、７４よりも拡大されている。
【００４８】
第１データセットによって制御しながら、まず、パターン化されていないマスク基板上に全面的に塗布されたレジスト層をパターン化する。レジスト層のパターン化は、上記で図１および図２を参照して説明したように、電子ビーム、イオンビーム、または、レーザービームまたはその他の方法によって行うことが好ましい。次に、必要であれば、レジスト層を現像し、電子ビーム、イオンビーム、またはレーザービームによって描画される面を除去し、開口部８０、８２、８４、８６、１０２、１０４を生成する（ネガレジスト）。あるいは、現像の際に、電子ビーム、イオンビーム、または、レーザービームによって変化されていない面を除去し、開口部８０、８２、８４、８６、１０２、１０４を生成する（ポジレジスト）。この描画または照射によってレジスト層が局部的に除去される場合は、現像工程を省いてもよい。
【００４９】
開口部８０、８２、８４、８６、１０２、１０４の領域にあるマスク基板の非透明な層を除去するため、既存の第１レジストマスク１０を１つのエッチング工程で使用する。この場合に使用されるエッチング媒体は、非透明な層のみを除去し、マスク基板の透明な材料は除去せず、等方性または異方性に作用することが好ましい。続いて、第１レジストマスク１０を除去する。
【００５０】
その後、また別のレジスト層をマスク基板上に全面的に生成し、第２データセットによって制御しながら横方向にパターン化する。このことは、第１レジスト層のパターン化と同様に行われることが好ましい。開口部９０、９２、９４、９６が生じる。このようにして生成された第２レジストマスク１２は、開口部９２、９４にある、第３領域７２、７４に隣接する縁辺領域７２２、７４２の非透明な層を被覆していない。第２レジストマスク１２および開口部９２、９４に位置する開放されて配置されている非透明な層は、後続のエッチング工程において、マスク基板の透明な材料をエッチングするためのエッチングマスクとしての役割を果たす。この場合、透明な材料は、第２レジストマスク１２にも非透明な層にも覆われていない領域においてのみ除去される。これらは、第３領域７０、７２、７４、７６である。エッチング工程によって、マスク基板の透明な材料を、上述のように、厚みΔだけ除去する。
【００５１】
第２レジストマスク１２を除去した後、リソグラフィーマスク１４が完成する。第１レジストマスク１０は、上記で図１および図２を参照して説明した方法と同様に、開口部８０、８６を備えており、開口部８０、８６は、第２領域６０、６６に加えて、これら第２領域６０、６６に直接隣接する第３領域７０、７６を含んでいるので、この作成方法でも、相互に直接隣接しているほうがよい第２領域６０、６６と第３領域７０、７６との間に、レジストマスク１０、１２の相対的な位置のシフトによる非透明な層の残留物が残存することが排除されている。開口部８０、８６が、第２領域６０、６６に隣接する第３領域７０、７６全体ではなく、その縁辺領域のみを含んでいれば、上記で図２を参照して説明したのと同様の効果を得ることができる。
【００５２】
さらに、図３を参照して説明した方法の利点は、リソグラフィーマスク１４の高密度構造の各貫通ホール３４、３６を生成するために備えられている、第２部分４４にある第３領域７２、７４の縁辺部７２１、７４１は、非透明な層にある開口部によって規定されていることである。非透明な層にあるこれらの開口部は、第２領域６２、６４と同時に、第１レジストマスク１０を用いて生成される。したがって、リソグラフィーマスク１４の高密度構造の貫通ホール３４、３６を生成するために備えられている第２部分４４にある第２領域および第３領域６２、６４、７２、７４の相対的な配置は、第１レジストマスク１０のみによって規定されている。したがって、レジストマスク１０、１２の相対的なシフトは、リソグラフィーマスク１４の第２部分４４にある第２領域および第３領域６２、６４、７２、７４の相対的な配置に影響を及ぼさない。このことは、レジストマスク１０、１２が、縁辺領域７２２．７４２の幅を上回って相互にシフトされない限り、有効である。
【００５３】
〔第４実施例〕
図４に、本発明のさらに他の実施例としての第４実施例を概略的に示す。完成したリソグラフィーマスク１４およびリソグラフィーマスク１４を用いてリソグラフィーによってパターン化された基板１６（図４には示さず）は、上記で図１〜３を参照して説明したものと同じである。リソグラフィーマスク１４を生成するために、３つのレジストマスク１０、１２、１１０を使用する。これらを、上記で図１〜３を参照して説明したのと同様に、事前に生成された３つのデータセットによって制御しながらパターン化する。
【００５４】
第１データセットは、第１レジストマスク１０の開口部８０、８２、８４、８６、１０２、１０４を描画するものである。これらの開口部８０、８２、８４、８６、１０２、１０４は、その配置、形状、および、大きさが、第３領域７０、７６に隣接する第２領域６０、６６の枠型の縁辺領域以外は、完成したリソグラフィーマスク１４の第２領域６０、６２、６４、６６および第３領域７０、７２、７４、７６に相当している。
【００５５】
上記第２レジストマスク１２を描画し、または、その生成を制御するために備えられている第２データセットは、第２レジストマスク１２の開口部９０、９２、９４、９６を規定する。これらの開口部９０、９２、９４、９６は、（第２部分４４にある）第１領域５０と（第１および第３部分４２、４６にある）第２領域６０、６６との第３領域７０、７２、７４、７６に隣接する縁辺領域７０２、７２２、７４２、７６２を含む第３領域７０、７２、７４、７６に相当している。これらの縁辺領域は、同じく、所定の幅、または、第１方向に対して平行な部分の第１の所定の幅および上記第１方向に対して垂直な第２方向に平行な部分の第２の所定の幅によって特徴付けられている。
【００５６】
第３データセットは、開口部１３０、１３２を規定する。これらの開口部１３０、１３２は、その配置、形状および大きさが、補助枠１２２、１２４に外側から隣接する縁辺領域１３４、１３６を含む補助枠１２２、１２４に対応している。
【００５７】
第１データセットによって制御されて作成された第１レジストマスク１０は、開口部８０、８６を備えている。これらの開口部８０、８６は、第２領域６０、６６および第３領域７０、７６にほぼ相当しているが、これらの開口部８０、８６の内部には、レジスト補助枠１１２、１１４が配置されている。上記レジスト補助枠１１２、１１４は、第２領域６０、６６の第３領域７０、７６に直接隣接する縁辺領域に相当している。これらの縁辺領域は、上記で図２および図３を参照して特徴付けられた縁辺領域７０２、７２２、７４２、７６２と同様に、所定の幅、または、第１方向に対して平行な部分の第１の所定の幅および上記第１方向に対して垂直な第２方向に平行な部分の第２の所定の幅によって特徴付けられている。
【００５８】
第１レジストマスク１０は、開口部８２、８４、８６、１０２、１０４の内部にて、覆われていないマスク基板の非透明な層の領域を除去する場合に、エッチングマスクとしての役割を果たす。第１レジストマスクの開口部８０、８２、８４、８６、１０２、１０４に相当して、第３領域に隣接していない第２領域６２、６４および第３領域７０、７２、７４、７６にある非透明な層が完全に除去される。第３領域７０、７６に隣接する第２領域６０、６６では、非透明な層は部分的に除去される。この場合、レジスト補助枠１１２、１１４に相当して、第３領域７０、７６に直接隣接している、非透明な層からなる補助枠が残る。第２領域および第３領域６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６の縁辺部６０１、６２１、６４１、６６１、７０１、７２１、７４１、７６１および補助枠１２２、１２４の外側の縁辺部１２２１、１２４１は、以下で説明する第２レジストマスク１２では、破線で示されている。補助枠１２２、１２４の内側の縁辺部は、第２領域６０、６６に直接隣接する第３領域７０、７６の縁辺部７０１、７６１に相当している。
【００５９】
第１レジストマスクを除去した後、上記で既に何度も説明したのと同様に、第２データセットによって制御されて、第２レジストマスク１２が形成される。第２レジストマスク１２および非透明な層の開口部９０、９２、９４、９６の内部の枠型にて覆われていない領域は、マスク基板の透明な材料の厚みΔ（上記参照）の層を除去するためのエッチングマスクとしての役割を果たす。したがって、マスク基板の透明な材料を、第２レジストマスク１２にも非透明な層にも覆われていない領域においてのみ除去する。したがって、このようにしてパターン化された第３領域７０、７２、７４、７６の縁辺部７０１、７２１、７４１、７６１は、第２領域６０、６２、６４、６６の縁辺部６０１、６２１、６４１、６６１と同じように、第１レジストマスク１０によって決定される。これにより、第２領域６０、６２、６４、６６と第３領域７０、７２、７４、７６との相対的な配置は、一義的に定義されており、第１レジストマスク１０と第２レジストマスク１２との相対的なシフトによっては影響されない。このことは、第１レジストマスク１０と第２レジストマスク１２との相対的なシフトが、上記開口部９０、９２、９４、９６が第３領域７０、７２、７４、７６よりも大きいことによって、縁辺領域７０２、７２２、７４２、７６２の幅未満であるかぎり有効である。
【００６０】
第２レジストマスク１２を除去した後で、上記で何度も説明したように、第３データセットによって制御しながら、マスク基板上に第３レジストマスク１１０を生成する。この第３レジストマスク１１０を、補助枠１２２、１２４を除去するためのエッチングマスクとして使用する。このため、第１レジストマスク１０を非透明な層へ転写する場合と同じ、マスク基板の透明な材料を除去しないエッチング媒体を使用することが好ましい。補助枠１２２、１２４と第３レジストマスク１１０とを除去した後、完成したリソグラフィーマスク１４ができる。
【００６１】
図１〜図３を参照して説明したレジストマスクとは異なり、図４に示すレジストマスク１０、１２、１１０は、長方形のパターンだけではなく、角の部分が丸くなったパターンも有している。角取りは、相当するレジストマスクを制御するデータセットの生成時に既に行われていてもよく、および／または、レジストマスクを形成するレジスト層を横方向にパターン化するプロセスの解像度に起因するものであってもよい。既述のように、すべての第２領域および第３領域６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６の配置、大きさ、形状は、第１レジストマスク１０のみによって規定される。したがって、第１レジストマスク１０は、最大の解像度を有するように形成されることが望ましい。これに対し、第２レジストマスク１２および第３レジストマスク１１０は、より低い解像度を有しているように形成されてもよい。これにより、リソグラフィーマスク１４の製造コストを下げることができる。例えば、第１レジストマスク１０を、電子ビーム書き込み器を用いてパターン化し、一方、第２レジストマスク１２および第３レジストマスク１１０を、（可視または非可視の）光およびより低い解像度で、低コストでパターン化する。この場合は、第２および第３レジストマスク１２、１１０の全ての角は、図４とは異なり、角取りされている。
【００６２】
しかしながら、角取りは、レジストマスク間における同時の最大限の相対的な位置のシフトがありえない限り、好適なものである。同時に、角取りは、対角線に隣接するパターン、例えば、開口部９６または開口部１３２が、第１領域５２、５４、５６、５８と重なり合うという危険性を低減する。
【００６３】
〔第５実施例〕
図５および図６に、上記で図１〜図４の説明に記載されたデータセットの生成について説明するために参照される概略図を示す。補助データセット１５２、１５４、１５６、１５８、１６０、１６２と、これら補助データセットから以下で説明されるように生成された、レジストマスクの生成を制御するためのデータセット１６４、１６６、１６８とを行毎に示す。
【００６４】
この場合、図５および図６に、データセットによって規定される面を示す。図１〜４のレジストマスク１０、１２、１１０およびリソグラフィーマスク１４の記載に相当して、図５および図６でも、左外側および右外側に、セミアイソレート構造またはアイソレート構造の貫通ホール３２、３８をリソグラフィーによって生成するために設けられた第１および第３部分４２、４６を示す。中央には、それぞれ、高密度構造の貫通ホール３４、３６をリソグラフィーによって生成するために設けられた第２部分４４を示す。例えば、図５および図６に、上記で図４を参考にして説明した実施例のデータセットの生成が記載されている。
【００６５】
第１補助データセット１５２は、左に傾斜した網掛けによって特徴付けられる第２領域６０、６２、６４、６６と、右に傾斜した網掛けによって特徴付けられる第３領域７０、７２、７４、７６とを規定している。第２領域および第３領域のそれぞれの配置、形状、および、大きさについての情報は、単一のデータセットに存在することが好ましい。
【００６６】
または、第１補助データセット１５２は、複数のサブデータセットからなる。複数のサブデータセットは、それぞれ、部分４２、４４、４６のたった１つまたは複数を描画し、および／または、第２領域６０、６２、６４、６６のみ、または、第３領域７０、７２、７４、７６のみを規定する。
【００６７】
第２補助データセット１５４は、領域１７２、１７４を規定する。領域１７２、１７４は、第１部分４２または第３部分４６に配置されている第３領域７０、７６から、すなわち、第２領域６０、６６に直接隣接する第３領域７０、７６から、分量ｋだけ全方向に拡大することによって、すなわち、幅ｋを有する枠型の縁辺領域を付加することによって生じる。領域１７２、１７４は、上記で図４を参照して説明した第２レジストマスク１２の開口部９０、９６に相当している。
【００６８】
第３補助データセット１５６は、領域１７６、１７８を規定する。領域１７６、１７８は、第１部分４２または第３部分４６に配置されている第３領域７０、７６から、すなわち、第２領域６０、６６に直接隣接する第３領域７０、７６から、分量ａだけ全方向に拡大することによって、すなわち、直接隣接する、幅ａを有する枠型の縁辺領域を付加することによって生じる。
【００６９】
第４補助データセット１５８は、領域１８０、１８２を規定する。領域１８０、１８２は、第１部分４２または第３部分４６に配置されている第３領域７０、７６から、すなわち、第２領域６０、６６に直接隣接する第３領域７０、７６から、分量量ａ＋ｋだけ全方向に拡大することによって、すなわち、直接隣接する、幅ａ＋ｋを有する枠型の縁辺領域を付加することによって生じる。領域１８０、１８２は、上記で図４を参照して説明した第３レジストマスク１１０の開口部１３０、１３２に相当している。
【００７０】
第５補助データセット１６０は、枠型の領域１８４、１８６を規定する。枠型の領域１８４、１８６は、第２領域６０、６６に直接隣接する、すなわち、第１または第３部分４２、４６に配置されている第３領域７０、７６を、第３補助データセット１５６の領域１７６、１７８から取り去ったものに相当している。これらの枠型の領域１８４、１８６は、その配置、大きさ、および形状が、上記で図４を参照して説明したレジスト補助枠１１２、１１４に相当している。
【００７１】
第６補助データセット１６２は、領域１８８、１９０を規定する。領域１８８、１９０は、第２領域に直接隣接しない、すなわち、第２部分４４に配置されている第３領域７２、７４から、分量ｋだけ全方向に拡大することによって、すなわち、第３領域に直接隣接する幅ｋの枠型の縁辺領域を付加することによって生じる。領域１８８、１９０は、上記で図３および図４を参照して説明した第２レジストマスク１２の開口部９２、９４に相当している。
【００７２】
第１データセット１６４は、上記で図４を参照して説明した第１レジストマスク１０の開口部８０、８２、８４、８６、１０２、１０４に相当し、それゆえ、ここでは同じ参照符号が付されている領域を規定している。これらの領域は、第５補助データセット１６０によって規定される枠型の領域１８４、１８６以外の、第１データセット１５２によって規定されている第２領域および第３領域６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６の合計すなわち和集合によって生じる。
【００７３】
第２データセット１６６は、上記で図４を参照して説明した第２レジストマスク１２の開口部９０、９２、９４、９６に相当し、それゆえ、ここでは同じ参照符号が付されている領域を規定している。これらの領域は、第２補助データセット１５４によって規定される領域１７２、１７４と第６補助データセット１６２によって規定される領域１８８、１９０との合計すなわち和集合によって生じる。
【００７４】
第３データセット１６８は、上記で図４を参照して説明した第３レジストマスク１１０の開口部１３０、１３２に相当し、それゆえ、ここでは同じ参照符号が付されている領域を規定している。これらの領域１３０、１３２は、第４補助データセット１５８において規定される領域１８０、１８２からなる、すなわち、領域１８０、１８２と同じである。
【００７５】
図６に記載のデータセット１６４、１６６、１６８は、生成されるレジストマスクの開口部の配置、大きさ、および、形状を規定する。ネガレジストでは、データセット１６４、１６６、１６８において規定されており、図６においては網掛けして示されている領域８０、８２、８４、８６、１０２、１０４、９０、９２、９４、９６、１３０、１３２を、電子ビーム、イオンビーム、または、レーザービームまたは他の方法によって露光、または、描画し、（必要な場合には現像工程の後に）相当する開口部をレジスト層に形成する。ポジレジストでは、その代わりに、図６において網掛けされている周囲にある領域が描画される、または、露光される。
【００７６】
分量ｋは、レジストマスク１０、１２、１１０の相対的なシフトの最大の分量である。分量ａは、第５補助データセット１６０において規定される枠型の領域１８４、１８６または上記で図４を参照して説明した非透明な層からなる補助枠１１２、１２４の幅に相当する。分量ａは、分量ｋの少なくとも２倍に相当することが好ましい。すなわち、ａ＝２ｋまたは、ａ＞２ｋである。
【００７７】
図５および図６には、拡大された領域１７２、１７４、１７６、１７８、１８０、１８２、１８８、１９０、および、拡大された領域１７２、１７４、１７６、１７８、１８０、１８２、１８８、１９０から派生し、角の部分が丸くなっている領域１８４、１８６、９０、９２、９４、９６、１３０、１３２を示す。半径は、ｋまたはａまたはａ＋ｋであることが好ましい。あるいは、長方形の角取りをせずにそれぞれ拡大されることもある。
【００７８】
図５および図６を参照して説明した第５実施例では、全方向にそれぞれ同じ分量ｋまたはａまたはａ＋ｋの拡大が行われる。あるいは、２つの相互に直交する方向に異なる分量の拡大が行われる。このことは、一方向に生じるレジストマスクの相対的なシフトが上記一方向に対して垂直な方向に生じるシフトよりも大きい可能性があることが分かっている場合に、有利であろう。さらに、様々な第３領域７０、７２、７４、７６を、異なる分量ｋ、ｋ’、または、ａ、ａ’、または、ａ＋ｋ、ａ’＋ｋ’だけ拡大することも可能である。
【００７９】
リソグラフィーマスクの第２領域および第３領域の直径、および、第２領域と第３領域との間隔により、最小の解像度と、相対的な稜線の位置の精度またはレジストマスク１０、１２、１１０の最大の相対的なシフトとに対する条件が生じる。大きさがｄである第２部分４４において隣接する第２領域および第３領域６２、６４、７２、７４の最小の間隔から、第１レジストマスク１０と第２レジストマスク１２との間の相対的な最大のシフトは、ｄ／２であり、量ｋもｋ＝ｄ／２であるほうがよいということが分かる。
【００８０】
さらに、解像度は、ｄ／２よりも良好であるほうがよい。リソグラフィーマスク１４の第１部分４２にある第２領域および第３領域６０、７０に関しては、分量ａが第１領域５０の第３領域７０の全方向の最小間隔の半分である必要がある。
【００８１】
リソグラフィーマスクの第１部分４２において第１領域５０と第３領域７０との最小の間隔が７０ｎｍ〜８０ｎｍ代である場合の典型的な値は、ｋ＝１５ｎｍ、ａ＝３５ｎｍ〜４０ｎｍである。このように、１９３ｎｍの波長を用いて、基板１６上に、リソグラフィーマスク１４を、リソグラフィーによって投影するための適性度が定められている。
【００８２】
既述のように、本発明のリソグラフィーマスク１４、または、本発明に基づいて作成されたリソグラフィーマスク１４は、多数の部分４２、４４、４６に非常に多数の貫通ホール３２、３４、３６、３８を生成するための図の記載とは異なり、非常に多数の第２領域および第３領域６０、６２、６４、６６、７０、７２、７４、７６を有していてもよい。
【００８３】
それぞれ個々のパターン３２、３４、３６、３８およびパターン３２、３４、３６、３８をリソグラフィーによって形成するために備えられている第２領域および第３の領域の配置、形状、および、大きさは、図の記載とは著しく異なっていてもよい。図に記載の貫通ホールの代りに、他のパターン、例えば、トレンチまたは他の線形のパターンをリソグラフィーによって形成することもできる。
【００８４】
上記各実施例では、第３領域７０、７２、７４、７６にある透明な材料の厚みが低減されている。このため、マスク基板は、選択的にエッチング可能な上記厚みΔの層を有していてもよい。その場合は、除去される層の厚みΔは、エッチングパラメータからは非常に独立して、選択的にエッチング可能な層の厚みによって決定されている。あるいは、厚みΔは、エッチング媒体、時間、温度、媒体の濃度などのエッチングパラメータによって調節される。さらに、第３領域７０、７２、７４、７６における厚みΔを、材料除去によってではなく、材料をさらに局部的に付加することにより変更し、または、マスク基板の光学的な厚みを、屈折率を局部的に変更することにより、局部的に補正することができる。
【００８５】
図７は、リソグラフィーマスクを作成するため、および、半導体構成素子を作成するための本発明の方法の概略的なフローチャートを示す。
【００８６】
第１および第２または第３部分２０２、２０４、２０６に、３つのレジストマスクのパターン化を制御するための第１データセット、第２データセットおよび第３データセットが生成される。第４工程２０８では、透明または半透明な支持層上に非透明な層を有するマスク基板を用意する。
【００８７】
第５工程２１０では、第１工程２０２で生成した第１データセットによって制御しながら、第１レジストマスクを、マスク基板上に形成する。第６工程２１２では、第１レジストマスクによって被覆されていない領域にある非透明層を除去する。第７工程２１４では、第２工程２０４で生成した第２データセットによって制御しながら、第２レジストマスクをマスク基板上に形成する。
【００８８】
第８工程２１６では、第２レジストマスクにも、かつ非透明層にも被覆されていない領域にあるマスク基板の厚みを変更する。第９工程２１８では、第３工程２０６で生成した第３データセットによって制御しながら、第３レジストマスクを形成する。
【００８９】
第３レジストマスクは、第６工程２１２で非透明な層から形成した補助枠を被覆していない。第１０工程２２０では、補助枠を除去する。基板から半導体素子を作成するため、上記のように形成したリソグラフィーマスクを用いて、第１１工程２２２では、基板上のレジスト層をリソグラフィーによってパターン化する。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１実施例の概略図である。
【図２】本発明の第２実施例の概略図である。
【図３】本発明の第３実施例の概略図である。
【図４】本発明の第４実施例の概略図である。
【図５】本発明の第５実施例の一部の概略図である。
【図６】本発明の第５実施例の他の部分の概略図である。
【図７】本発明のリソグラフィーマスクを作成するため、および、半導体構成素子を作成するための本発明の方法の概略的なフローチャートである。
【符号の説明】
【００９１】
１０    第１レジストマスク
１２    第２レジストマスク
１４    リソグラフィーマスク
１６    パターン化された基板
２２    パターン化された基板１６の第１部分
２４    パターン化された基板１６の第２部分
２６    パターン化された基板１６の第３部分
３２    第１貫通ホール（開口）
３４    第２貫通ホール（開口）
３６    第３貫通ホール（開口）
３８    第４貫通ホール（開口）
４２    リソグラフィーマスク１４の第１部分
４４    リソグラフィーマスク１４の第２部分
４６    リソグラフィーマスク１４の第３部分
５０    第１領域
５２    第１領域
５４    第１領域
５６    第１領域
５８    第１領域
６０    第２領域
６０１  第２領域６０の縁辺部
６２    第２領域
６２１  第２領域６２の縁辺部
６４    第２領域
６４１  第２領域６４の縁辺部
６６    第２領域
６６１  第２領域６６の縁辺部
７０    第３領域
７０１  第３領域７０の縁辺部
７０２  第３領域７０の縁辺部
７２    第３領域
７２１  第３領域７２の縁辺部
７２２  第３領域７２の縁辺領域
７４    第３領域
７４１  第３領域７４の縁辺部
７４２  第３領域７４の縁辺領域
７６    第３領域
７６１  第３領域７６の縁辺部
７６２  第３領域７６の縁辺領域
８０    開口部
８２    開口部
８４    開口部
８６    開口部
９０    開口部
９２    開口部
９４    開口部
９６    開口部
１０２  開口部
１０２１  開口部１０２の縁辺部
１０４    開口部
１０４１  開口部１０４の縁辺部
１１０    第３レジストマスク
１１２    レジスト補助枠
１１４    レジスト補助枠
１２２    補助枠
１２２１  補助枠１２２の外縁部
１２４    補助枠
１２４１  補助枠１２４の外縁部
１３０    開口部
１３２    開口部
１３４    縁辺領域
１３６    縁辺領域
１５２    第１補助データセット
１５４    第２補助データセット
１５６    第３補助データセット
１５８    第４補助データセット
１６０    第５補助データセット
１６２    第６補助データセット
１６４    第１データセット
１６６    第２データセット
１６８    第３データセット
１７２    領域
１７４    領域
１７６    領域
１７８    領域
１８０    領域
１８２    領域
１８４    枠型の領域
１８６    枠型の領域
１８８    領域
１９０    領域
２０２    第１工程
２０４    第２工程
２０６    第３工程
２０８    第４工程
２１０    第５工程
２１２    第６工程
２１４    第７工程
２１６    第８工程
２１８    第９工程
２２０    第１０工程
２２２    第１１工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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