(57)【要約】【課題】開口状の露光パターンを相補分割する必要のない露光マスク、この露光マスクを用いた露光方法、および半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】薄膜状のメンブレン２に開口状の露光パターンとしてドーナツパターン３および複数の長尺パターン５が設けられている露光マスク１であり、ドーナツパターン３および複数の長尺パターン５の開口部の対向辺間に、ドーナツパターン３および各長尺パターン５の最小線幅よりも細い線幅の架橋パターン７を掛け渡してなる。この露光マスク１を用いたパターン露光においては、ドーナツパターン３および各長尺パターン５のみが解像され、かつ架橋パターン７が解像されない範囲に露光量を調整することによって行われる。【選択図】        図２
2004296965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜に開口状の露光パターンを設けてなる露光マスクであって、
前記露光パターンの対向辺間に、当該露光パターンの最小線幅よりも細い線幅の架橋パターンを掛け渡してなる
ことを特徴とする露光マスク。
【請求項２】
請求項１記載の露光マスクにおいて、
前記架橋パターンは、当該露光マスクを用いた露光における解像限界より小さい線幅を有している
ことを特徴とする露光マスク。
【請求項３】
請求項１記載の露光マスクにおいて、
前記露光パターンは、島状パターンを囲む状態で配置され、
前記架橋パターンの一端は、前記島状パターンに掛け渡されている
ことを特徴とする露光マスク。
【請求項４】
請求項１記載の露光マスクにおいて、
架橋パターンは、端部の幅が中央部の幅よりも大きい
ことを特徴とする露光マスク。
【請求項５】
請求項１記載の露光マスクにおいて、
前記架橋パターンは、同一方向に延設されている
ことを特徴とする露光マスク。
【請求項６】
請求項１記載の露光マスクにおいて、
前記露光パターンは、設計線幅よりも細く形成されている
ことを特徴とする露光マスク。
【請求項７】
薄膜に設けられた開口状の露光パターンの対向辺間に当該露光パターンの最小線幅よりも細い線幅の架橋パターンが掛け渡されている露光マスクを用いた露光方法であって、
露光面において前記露光パターンのみが解像されるように露光が行われる
ことを特徴とする露光方法。
【請求項８】
請求項７記載の露光方法において、
前記露光パターンのみが解像される露光は、前記露光パターンが解像され、かつ前記架橋パターンが解像されない範囲に露光量を調整することによって行われる
ことを特徴とする露光方法。
【請求項９】
請求項７記載の露光方法において、
前記露光パターンのみが解像される露光は、露光エネルギー線の照射によって前記架橋パターンの転写像がうち消される方向に前記露光マスクと前記露光面との相対的な位置を移動させた複数回の露光である
ことを特徴とする露光方法。
【請求項１０】
請求項７記載の露光方法において、
前記露光パターンのみが解像される露光は、露光エネルギー線の照射によって前記架橋パターンの転写像がうち消される方向に前記露光エネルギー線の入射角度を移動させた複数回の露光である
ことを特徴とする露光方法。
【請求項１１】
薄膜に設けられた開口状の露光パターンの対向辺間に当該露光パターンの最小線幅よりも細い線幅の架橋パターンが掛け渡されている露光マスクを用い、半導体ウェハの露光面において前記露光パターンのみが解像されるように露光が行われる工程を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は露光マスク、露光方法、および半導体装置の製造方法に関し、特には薄膜に開口パターンを設けてなる露光マスクと、これを用いた露光方法および半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体のリソグラフィ工程はムーアの法則に従って脅威的なスピードで微細化されている。現在は光リソグラフィが主流であり、最小線幅０．０９μｍ世代ではＡｒＦエキシマを用いた波長１９３ｎｍの露光装置が量産に適用されるが、その次の０．０６５μｍ世代においては２ｋＶの低加速電子線を用いて等倍近接露光を行うＬＥＥＰＬ（Ｌｏｗ  ｅｎｅｒｇｙ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ  ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）が有力候補の一つとなっている。
【０００３】
ところで、ＬＥＥＰＬにおいては、露光エネルギー線として用いる電子線が通過するための開口状の露光パターンを薄膜状のメンブレンに形成してなる、いわゆるステンシルマスクが露光マスクとして用いられる。このような露光マスク（ステンシルマスク）においては、露光パターンが開口形状であるため、例えばドーナツ状パターンのように、開口部の中央に島状パターンを有する露光パターンを形成することは不可能である。また、例えば長尺のラインアンドスペースからなる露光パターンの場合、スペース（長尺開口）間のライン部分の保持状態が不安定であり、洗浄時の表面張力によって露光パターンの形状に破損が生じる等、加工プロセスおいて破損が生じやすく、パターン形状を維持することが困難である。
【０００４】
そこで、ステンシルマスクにおいては、上述したようなドーナツ状の露光パターンやパターン形状の維持が困難な部分を備えた露光パターンをなくすために、相補分割露光方式での露光が必須となる。この相補分割露光方式は、同一層の露光パターンを複数のステンシルマスクに相補分割し、分割された各露光マスクを用いた露光を、同一層に対して重ね合わせて行うことで、露光パターンの形状を復元する露光方式である。また、このような相補分割露光方式において、相補分割された露光パターンにおける境界部分のずれを防止するため、さらに境界部分の露光を行うためのパターンを有する露光マスクを用いる方法も提案されている（下記、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−３１４７９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した相補分割露光方式では、相補分割された露光マスクを用いた重ね合わせ露光によって、露光パターンを同一層内で復元処理するため、複数の露光マスクのアライメント精度に依存して生じる重ね合わせのずれを防止することはできず、相補接続部分での形状不良の発生を完全に防止することは困難であった。そして、半導体装置の製造においては、このような形状不良が、配線パターンの断線やショートの原因となり歩留を低下させる要因となる。
【０００７】
そこで本発明は、相補分割露光方式を行う必要のない開口状の露光パターンを備えた露光マスク、この露光マスクを用いた露光方法、および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の露光マスクは、薄膜に開口状の露光パターンを設けてなる露光マスクであり、露光パターンの対向辺間に、当該露光パターンの最小線幅よりも細い線幅の架橋パターンを掛け渡してなることを特徴としている。
【０００９】
このような構成の露光マスクでは、露光パターンの対向辺間に掛け渡された架橋パターンに支持されて、露光パターンの開口形状が維持される。したがって、例えば、島状パターンを囲む状態で配置された、いわゆるドーナツ状パターンのような開口形状を維持し難い露光パターンであっても、架橋パターンの一端を島状パターンに掛け渡すことで、当該島状パターンが支持され、ドーナツ形状が維持される。そして、この架橋パターンの幅を、露光パターンの最小線幅よりも細くしたことにより、架橋パターンを解像させずに露光パターンのみが解像されるようにパターン露光を行うことができる。
【００１０】
そして、本発明の露光方法は、上述した構成の露光マスクを用いた露光方法であり、露光面において露光パターンのみが解像されるように露光を行うことを特徴としている。また、本発明の半導体装置の製造方法は、製造工程中においてこのような露光方法を行うことを特徴としている。
【００１１】
このような露光方法および半導体装置の製造方法では、架橋パターンの支持によって露光パターンの開口形状が維持された１枚の露光マスクを用い、露光パターンのみが解像されるように露光が行われる。したがって、例えばドーナツ状パターンのような開口形状を維持し難い露光パターンをパターン露光する場合であっても、１枚の露光マスクのみを用いたパターン露光が行われる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、ＬＥＥＰＬ（Ｌｏｗ  ｅｎｅｒｇｙ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ  ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用の露光マスクおよび露光方法に本発明を適用した実施の形態を説明することとし、各実施形態の説明に先立ちＬＥＥＰＬ用の露光装置の構成を説明する。
【００１３】
図１に示す露光装置は、露光光となる荷電粒子線として例えば２ｋｅＶの電子ビームＥを生み出す電子銃１０１（照射部）を備えている。そして、この電子銃１０１から放出された電子ビームＥの経路上に、電子ビームＥの経路を法線とする状態で露光マスク１が保持され、さらに露光マスク１を通過した電子ビームＥの経路上に露光対象となるウェハＷを保持するステージ１０２が設けられている。このステージ１０２は、露光マスク１との間に所定のギャップ（間隔）ｇを保って、ウェハＷをＸ−Ｙ移動可能である。
【００１４】
そして、電子銃１０１とステージ１０２との間には、電子ビームＥの経路を囲む状態で、電子銃１０１側から順に、進行方向を平行にするためのコンデンサレンズ１０３、露光マスク１に対して電子ビームＥを走査させる主偏向器１０４，１０５、露光マスク１に対する電子ビームＥの入射角度を調整する副偏向器１０６，１０７の各セットが配置されている。
【００１５】
以上のような構成の露光装置を用いてパターン露光を行う場合には、先ず、ステージ１０２上に、露光面Ｗａにレジスト膜（図示省略）が形成されたウェハＷを載置する。次いで、電子銃１０１から放出させた電子ビームＥを、コンデンサレンズ１０３で成形しつつ、上述した主偏向器１０４，１０５および副偏向器１０６，１０７によって、電子ビームＥの照射位置を調整しつつ走査させながら露光マスク１に照射する。そして、この露光マスク１に形成された開口状の露光パターン３（５）を通過することで成型された電子ビームＥを、ウェハＷ上のレジスト膜表面（すなわち露光面Ｗａ）に照射し、この露光面Ｗａに対してパターン露光を行う。
【００１６】
以上のパターン露光では、露光マスク１に形成された露光パターン３，５が、露光面Ｗａに等倍で露光される。また、副偏向器１０６，１０７によって露光マスク１に対する電子ビームＥの入射角度をθだけシフトさせることで、露光面Ｗａにおける露光パターン１ａの照射位置を、ｇ×ｔａｎθだけシフトさせることが可能である。尚、ｇは、露光マスク１と露光面Ｗａとの間隔（ギャップ）である。
【００１７】
次に、上述した構成の露光装置に適用される露光マスクおよび露光方法の実施の形態を説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
（露光マスク）
図２には、第１実施形態の露光マスク１の平面構成図を示し、図３には図２の要部拡大図を示す。これらの図に示す露光マスク１は、薄膜状のメンブレン２に開口形状の露光パターン３，５を設けてなる、いわゆるステンシルマスクである。この露光マスク１に設けられた露光パターン３，５は、ドーナツ型の開口パターンを形成するための露光パターン（以下、ドーナツパターン３と記す）と、長尺型の開口パターンを形成するための露光パターン（以下、長尺パターン５と記す）とであることとする。そして、特に、長尺パターン５は、その線幅方向に配列されてラインアンドスペースを構成している。
【００１９】
ドーナツパターン３および各長尺パターン５は、図中破線で示すそれぞれの設計パターン３ａ，５ａの開口形状が所定値だけ狭められており、かつ対向辺間には架橋パターン７が掛け渡された構成となっている。
【００２０】
各架橋パターン７は、ドーナツパターン３および各長尺パターン５の開口幅方向（Ｘ方向およびＹ方向）に延設され、ドーナツパターン３および各長尺パターン５の開口形状を構成する対向辺の最も近い位置に掛け渡されている。つまり、ドーナツパターン３および各長尺パターン５は、架橋パターン７によって複数の開口部９に分割された状態となっているのである。言い換えれば、ドーナツパターン３は、複数の開口部９をドーナツ形状に沿って配置した構成となり、各長尺パターン５は、複数の開口部９を長尺形状に沿って配置した構成となっている。
【００２１】
特に、ドーナツパターン３は、その中央部に周囲から切り離された島状パターン１０が配置されるが、ここではドーナツパターン３を構成する各架橋パターン７の一端が島状パターン１０に掛け渡され、これにより島状パターン１０が周囲のメンブレン２部分に支持され状態となっている。一方、ラインアンドスペース状に配列された長尺パターン５においては、開口形状を維持するために、架橋パターン５が直線上に並ぶことのないように、各長尺パターン５における架橋パターン７の配置位置を調整しても良い。
【００２２】
また、各架橋パターン７は、ドーナツパターン３および各長尺パターン５の最小の開口幅（例えば開口幅Ｗ）よりも細い線幅Ｗ１であることとし、さらには露光マスク１を製造する際の開口部９の加工精度と架橋パターン７の強度を考慮して設定され、例えばＷ１＝３０ｎｍであることとする。
【００２３】
そして、以上のように各架橋パターン７が掛け渡されたドーナツパターン３および各長尺パターン５は、それぞれの設計パターン３ａ，５ａを、開口幅および開口長の方向に、片側について所定値ｄだけ狭めた構成であることとする。そして、開口幅Ｗは、設計パターンの開口幅Ｗ０とするとＷ＝Ｗ０−２×ｄであり、開口長Ｌは、設計パターンの開口長Ｌ０とするとＬ＝Ｌ０−２×ｄであることとする。
【００２４】
上記所定値ｄは、主に架橋パターン７の線幅Ｗ１に基づいて決定され、次に説明するこの露光マスク１を用いたパターン露光において、架橋パターン７の転写像（潜像）が形成されることのないように露光を行った場合に、ドーナツパターン３および長尺パターン５の転写像の寸法が設計パターン３ａ，５ａと略等しくなる値に設定される。この所定量ｄは、シミュレーションによって求めても良い。また、例えばパターン露光の際にオーバー露光を行う場合には、露光量を振った転写実験によって、所定量ｄを算出しても良い。
【００２５】
ここでは一例として、所定値ｄを架橋パターン７の幅Ｗ１の１／２に設定することとし、ｄ＝３０ｎｍ×１／２＝１５ｎｍとする。このため、設計パターン３ａ，５ａが、開口幅Ｗ０＝７０ｎｍ、開口長Ｌ０＝５０００ｎｍである場合、ドーナツパターン３および各長尺パターン５のそれぞれは、開口幅Ｗ＝４０ｎｍ、開口長Ｌ＝５０００−３０ｎｍとなる。
【００２６】
以上説明した様な第１実施形態の露光マスク１では、開口状のドーナツパターン３や長尺パターン５の対向辺間に架橋パターン７を掛け渡したことにより、これらの架橋パターン７に支持されて、ドーナツパターン３や長尺パターン５の開口形状が維持される。特に、ドーナツパターン３においては、中央部の島状パターン１０が周囲のメンブレン２部分に保持されるため、開口状のドーナツ形状を維持することが可能になる。そして、この架橋パターン７の線幅Ｗ１は、ドーナツパターン３や長尺パターン５の最小線幅よりも細く設定されているため、架橋パターンＷ１を解像させずにドーナツパターン３や長尺パターン５のみが解像されるようにパターン露光を行うことが可能である。
【００２７】
次に、以上説明した構成の露光マスク１を用いた露光方法の３例を説明する。
【００２８】
（露光方法−１）
【００２９】
先ず、上述した構成の露光マスク１を、図１に示した露光装置にセットする。また、露光装置のステージ１０２上には、露光面Ｗａにレジスト膜が設けられたウェハＷを載置し、露光面Ｗａと露光マスク１との間を所定のギャップｇに保ち、かつ露光面Ｗａに対する露光マスク１の位置合わせを行う。
【００３０】
その後、電子ビームＥの走査により、露光面Ｗａの全露光領域に対して電子ビームＥを走査しながら照射するパターン露光を行う。そして特に、架橋パターン７が設けられたドーナツパターンと長尺パターンの形成領域においては、電子ビームＥの照射時間や走査ピッチ、電流密度等によって露光量を調整したオーバー露光を行う。この際、図４に示すように、露光面Ｗａのレジスト膜１１に、この露光マスク１に形成された架橋パターン７が転写されることなく、架橋パターン７の下方において連続する転写パターン像１３、すなわちドーナツ形状および長尺形状の転写パターン像１３が得られるようにする。
【００３１】
（露光方法−２）
先ず、露光方法−１と同様に、露光装置において、露光マスク１とウェハＷとを位置合わせする。
【００３２】
その後、電子ビームＥの走査により、露光面Ｗａの全露光領域に対して電子ビームＥを走査しながら照射するパターン露光を行う。そして特に、架橋パターン７が設けられたドーナツパターンと長尺パターンの形成領域においては、図５（１）および図５（２）に示すように、露光マスク１に形成された架橋パターン７が転写されることのないように、露光マスク１に対する電子ビームＥの入射角度θをシフトさせた複数回の露光を行う。
【００３３】
この際、架橋パターンの幅Ｗ１＝３０ｎｍをうち消すように、電子ビームＥの入射角度θを所定の角度（＋α、−α）だけ、露光マスク１のＸ方向とＹ方向にシフトさる。これにより、例えば、露光面Ｗａにおける電子ビームＥの照射位置のＸ方向とＹ方向のシフト量（ｘ、ｙ）を、（＋１５ｎｍ、＋１５ｎｍ）、（＋１５ｎｍ、−１５ｎｍ）、（−１５ｎｍ、＋１５ｎｍ）、（−１５ｎｍ、−１５ｎｍ）に設定した４回の露光、すなわち４重描画を行う。これにより、この露光マスク１に形成された架橋パターン７が転写されることなく、架橋パターン７の下方において連続する転写パターン像１３、すなわちドーナツ形状および長尺形状の転写パターン像１３が得られるようにする。
【００３４】
（露光方法−３）
先ず、露光方法−１と同様に、露光装置において、露光マスク１とウェハＷとを位置合わせする。
【００３５】
その後、電子ビームＥの走査により、露光面Ｗａの全露光領域に対して電子ビームＥを走査しながら照射するパターン露光を行う。そして特に、架橋パターン７が設けられたドーナツパターンと長尺パターンの形成領域においては、図６（１）および図６（２）に示すように、露光マスク１に形成された架橋パターン７が転写されることのないように、露光マスク１に対して露光面Ｗａを相対的に移動させた複数回の露光を行う。
【００３６】
この際、架橋パターンの幅Ｗ１＝３０ｎｍをうち消すように、露光マスク１のＸ−Ｙ方向に対して露光面Ｗａを移動させる。これにより、例えば、電子ビームＥの照射位置のＸ方向とＹ方向のシフト量（ｘ、ｙ）を、（＋１５ｎｍ、＋１５ｎｍ）、（＋１５ｎｍ、−１５ｎｍ）、（−１５ｎｍ、＋１５ｎｍ）、（−１５ｎｍ、−１５ｎｍ）に設定した４回の露光、すなわち４重描画を行う。これにより、この露光マスク１に形成された架橋パターン７が転写されることなく、架橋パターン７の下方において連続する転写パターン像１３、すなわちドーナツ形状および長尺形状の転写パターン像１３が得られるようにする。
【００３７】
そして、上述した露光方法−１〜露光方法−３のいずれかの方法でのパターン露光が終了した後には、所定の手順にしたがってレジスト膜１１の現像処理を行い、これによりウェハ上にレジストパターンを形成する。そして、この工程が、半導体装置の製造工程中において行われる工程であれば、このレジストパターンをマスクにして、下地層のパターンエッチングやイオン注入などの工程を行う。
【００３８】
以上説明したように、上述した第１実施形態の各露光方法および半導体装置の製造方法では、上述した構成の露光マスク１を用いた露光において、開口状のドーナツパターン３および長尺パターン５に掛け渡された架橋パターン７を解像させず、開口状のドーナツパターン３および長尺パターン５のみが解像されるようにパターン露光が行われる。したがって、開口形状を維持不可能なドーナツパターン３や維持し難い長尺パターン５であっても、これらの露光パターンを複数の露光マスクに相補分割することなく、１枚の露光マスク１のみを用いて、これらの露光パターンを転写するパターン露光を行うことが可能になる。
【００３９】
この結果、複数の相補分割マスクを用いた重ね合わせ露光において生じる、パターン境界部でのパターンずれの発生を完全に抑えることが可能となる。また、複数の相補分割マスクを取り替え、さらにアライメントを行うと言った手間がなくなり、パターン露光の工程を簡略化することが可能になる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
（露光マスク）
図７には、第２実施形態の露光マスクの要部平面図を示す。以下、この図を用いて第２実施形態の露光マスク２０の構成を説明する。尚、図２および図３を用いて説明した第１実施形態の露光マスクと同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を行うこととする。
【００４１】
この図に示す露光マスク２０は、第１実施形態の露光マスクと同様に、ドーナツパターン３’と、ラインアンドスペースを構成する長尺パターン５’とが設けられたステンシルマスクである。
【００４２】
ドーナツパターン３’および各長尺パターン５’は、図中破線で示すそれぞれの設計パターン３ａ，５ａの開口幅が一定方向に所定値だけ狭められており、かつ対向辺間には一定方向にのみ延設された架橋パターン７が掛け渡された構成となっている。尚、各架橋パターン７は、上述した第１実施形態と同様の幅であることとする。
【００４３】
そして、各架橋パターン７は、線幅の精度がよりシビアに要求される方向に延設されていることとする。この図面上においては、長尺状パターン５’がＹ方向に延設されており、この長尺パターン５’のＸ方向の開口幅Ｗに対して高い精度が要求されることとした場合、架橋パターン７は、Ｘ方向に延設されて対向辺間に掛け渡されていることとする。これにより、ドーナツパターン３’および各長尺パターン５’は、架橋パターン７によって複数の開口部９に分割された状態となっている。そして、ドーナツパターン３’は、複数の開口部９をドーナツ形状に沿って配置した構成となり、各長尺パターン５’は、複数の開口部９を長尺形状に沿って配置した構成となっている。
【００４４】
また、第１実施形態の露光マスクと同様に、ドーナツパターン３’は、その中央部に周囲から切り離された島状パターン１０が架橋パターン７で支持された状態となり、一方、長尺パターン５’は架橋パターン７が直線上に並ぶことのないように配置位置が調整されていることとする。
【００４５】
そして、以上のように各架橋パターン７が掛け渡されたドーナツパターン３’および各長尺パターン５’は、それぞれの設計パターン３ａ，５ａを、架橋パターン７の延設方向と垂直な方向（ここではＹ方向）のみ、上述した第１実施形態と同様に片側につい所定値ｄだけ狭めた構成であることとする。
【００４６】
以上説明した様な第２実施形態の露光マスク２０では、開口状のドーナツパターン３’や長尺パターン５’の対向辺間に、第１実施形態と同様の架橋パターン７を掛け渡したことにより、第１実施形態の露光マスクと同様に開口状の維持が可能になり、また第１実施形態の露光マスクと同様のパターン露光を行うことが可能である。特に、この露光マスク２０においては、線幅が要求される方向においては、ドーナツパターン３’や長尺パターン５’の線幅が設計パターンと同一の線幅に保たれている。したがって、この露光マスク２０を用いたパターン露光において、線幅が要求される方向に対しては補正を行う必要がなく、線幅精度を確保することが可能である。
【００４７】
（露光方法）
以上説明した構成の露光マスク２０を用いた露光方法としては、第１実施形態において説明した露光方法−２において、露光マスク２０をＹ方向のみに電子ビームＥをシフトさせた２重露光、または露光方法−３において、露光面ＷａをＹ方向のみに移動させた２重露光が適用される。これにより、露光マスク２０における開口状のドーナツパターン３’および長尺パターン５’のＸ方向に延設された架橋パターン７が露光面に転写されることなく、架橋パターン７の下方において連続する転写パターン像、すなわちドーナツ形状および長尺形状の転写パターン像が得られるようにする。
【００４８】
そして、この露光工程が、半導体装置の製造工程中において行われる工程であれば、このレジストパターンをマスクにして、下地層のパターンエッチングやイオン注入などの工程を行う。
【００４９】
以上説明したように、上述した第２実施形態の各露光方法および半導体装置の製造方法では、上述した構成の露光マスク２０を用いた露光において、開口状のドーナツパターン３’および長尺パターン５’に掛け渡された架橋パターン７を解像させず、開口状のドーナツパターン３および長尺パターン５のみが解像されるようにパターン露光が行われる。したがって、第１実施形態と同様に、開口形状を維持不可能なドーナツパターン３’や維持し難い長尺パターン５’であっても、これらの露光パターンを複数の露光マスクに相補分割することなく、１枚の露光マスク１のみを用いて、これらの露光パターンを転写するパターン露光を行うことが可能になり、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また、この露光マスク２０においては、架橋パターン７の延設方向が一定方向に揃えられている。このため、架橋パターン７の転写パターン像をうち消すためには、電子ビームＥのシフト方向や露光面Ｗａの移動方向を一方向（Ｙ方向）のみとした２重露光を行えば良い。したがって、第１実施形態と比較して、さらに露光工程の簡略化が図られる。そして、架橋パターン７の延設方向には、電子ビームＥをシフトさせたり露光面Ｗａを移動させる必要がない。このため、第１実施形態と比較して、架橋パターン７の延設方向における線幅精度を確保することが可能である。
【００５１】
以上第１実施形態および第２実施形態においては、それぞれの露光マスクに設ける架橋パターン７が、露光パターンの最小線幅よりも小さい一定幅であれば良いとした説明をおこなった。しかし、この架橋パターン７の線幅を、これらの露光マスクを用いた露光における解像限界以下の線幅とすることで、この露光マスクを用いたパターン露光をより簡便にすることが可能となる。すなわち、架橋パターン７の線幅が、露光マスクを用いた露光における解像限界以下の線幅であれば、通常の１回の露光においても架橋パターンが解像されることがなくなり、連続したドーナツパターンや長尺パターン等の転写パターン像が形成されるようになる。したがって、露光方法−１で説明したようなオーバー露光や、露光方法−２，３で説明したような多重露光を行うことなく、線幅精度の良好でかつ簡便なパターン露光を行うことが可能になる。
【００５２】
また第１実施形態および第２実施形態においては、各架橋パターン７の線幅が一定線幅であるとした。しかしながら、図８に示すように、各架橋パターン７’は、端部の線幅が最も大きく、中央部で細くなる形状であっても良い。この場合、各架橋パターン７’における端部の幅は、露光パターンの最小線幅よりも小い範囲で、かつ架橋パターン７’によって開口形状の対向辺を支持するのに十分な幅であることとする。これにより、これらの露光マスクを用いた露光において、パターンの形状精度を維持しつつも、架橋パターン７の影響をより小さくしたパターン露光を行うことができる。また、この場合であっても、各架橋パターン７’における端部の幅を、露光マスクを用いた露光における解像限界以下の線幅とすることで、上述したと同様の効果を得ることができる。
【００５３】
さらに、上記各実施形態においては、開口状の露光パターンがドーナツ形状や長尺形状であり、これらの対向辺間に架橋パターンを掛け渡した場合を例示した。しかし、架橋パターンを掛け渡すことによって補強する露光パターンは、このような形状に限定されることはなく、開口形状の維持が困難な全ての露光パターンを当てはめることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の露光マスクによれば、開口状の露光パターンの対向辺に、露光パターンの最小線幅よりも小さい架橋パターンを掛け渡したことにより、ドーナツパターンに代表される開口形状の維持が困難な露光パターンを１枚のマスク上に設けることが可能になり、しかも架橋パターンを解像せずに露光パターンのみを解像させるパターン露光を行うことが可能になる。この結果、露光パターンを相補分割することなく、全ての開口形状の露光パターンを１枚のマスクに形成し、この１枚の露光マスクを用いてあらゆる形状のパターン露光を行うことが可能になる。
【００５５】
そして、本発明の露光方法および半導体装置の製造方法によれば、本発明の露光マスクを用いることにより、開口形状の維持が困難な露光パターンであっても、１枚の露光マスク１のみを用いたパターン露光が可能になる。この結果、複数の相補分割マスクを用いた重ね合わせ露光において生じる、パターン境界部でのパターンずれの発生を完全に抑え、形状精度の良好なパターン露光を行うことが可能になる。また、複数の相補分割マスクを取り替え、さらにアライメントを行うと言った手間がなくなり、パターン露光の工程を簡略化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるＬＥＥＰＬの露光装置の構成図である。
【図２】第１実施形態の露光マスクの平面構成図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】第１実施形態の露光方法−１を説明する断面図である。
【図５】第２実施形態の露光方法−２を説明する断面図である。
【図６】第１実施形態の露光方法−３を説明する断面図である。
【図７】第２実施形態の露光マスクの平面構成図である。
【図８】本発明の露光マスクに設けられる架橋パターンの他の例を示す図である。
【符号の説明】
１，２０…露光マスク、３，３’…ドーナツパターン（露光パターン）、５，５’…長尺パターン（露光パターン）、７，７’…架橋パターン、１０…島状パターン、Ｗ１…線幅（架橋パターン）、θ…入射角度
【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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【図８】
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