(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクに照明光を照射して該マスクに形成されているマスクパターンを半導体基板上に転写する回路パターン露光方法であって、
前記マスクは、所定ピッチで繰り返し配置された複数の主マスクパターンと、最外周の主マスクパターンの外側に配置され、それ自体は前記半導体基板上に転写されない補助マスクパターンとを有し、
前記補助マスクパターンは、前記最外周の主マスクパターンに隣接配置された第１補助マスク列と、該第１補助マスク列に隣接配置された第２補助マスク列とを備え、前記第１補助マスク列と前記第２補助マスク列とは、前記主マスクパターンの繰り返しピッチよりも狭ピッチで配置されていることを特徴とする回路パターン露光方法。
【請求項２】
第１補助マスク列及び第２補助マスク列が、主マスクパターンに沿って配置された複数の微小マスクによって形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路パターン露光方法。
【請求項３】
第１補助マスク列を形成している微小マスクよりも、第２補助マスク列を形成している微小マスクの方が大であることを特徴とする請求項２記載の回路パターン露光方法。
【請求項４】
第１補助マスク列を形成している複数の微小マスクの配置間隔よりも、第２補助マスク列を形成している複数の微小マスクの配置間隔の方が狭いことを特徴とする請求項２記載の回路パターン露光方法。
【請求項５】
最外周の主マスクパターンの幅が他の主マスクパターンの幅よりも広いことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の回路パターン露光方法。
【請求項６】
半導体基板上に転写されるマスクパターンが形成されたマスクであって、
所定ピッチで繰り返し配置された複数の主マスクパターンと、最外周の主マスクパターンの外側に配置され、それ自体は前記半導体基板上に転写されない補助マスクパターンとを有し、
前記補助マスクパターンは、前記最外周の主マスクパターンに隣接配置された第１補助マスク列と、該第１補助マスク列に隣接配置された第２補助マスク列とを備え、前記第１補助マスク列と前記第２補助マスク列とは、前記主マスクパターンの繰り返しピッチよりも狭ピッチで配置されていることを特徴とするマスク。
【請求項７】
第１補助マスク列及び第２補助マスク列が、主マスクパターンに沿って配置された複数の微小マスクによって形成されていることを特徴とする請求項６記載のマスク。
【請求項８】
第１補助マスク列を形成している微小マスクよりも、第２補助マスク列を形成している微小マスクの方が大であることを特徴とする請求項７記載のマスク。
【請求項９】
第１補助マスク列を形成している複数の微小マスクの配置間隔よりも、第２補助マスク列を形成している複数の微小マスクの配置間隔の方が狭いことを特徴とする請求項７記載のマスク。
【請求項１０】
最外周の主マスクパターンの幅が他の主マスクパターンの幅よりも広いことを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載のマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板上に回路パターンを形成するための回路パターン露光方法及びそれに用いられるマスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光リソグラフィの分野では、解像技術の進歩によって、露光光波長の１／２以下の微細な回路パターンの形成が可能となった。特に、ラインとスペースが一定ピッチで繰り返されるライン・スペースパターン（以下「Ｌ／Ｓパターン」と略す場合もある）のような密集パターンの形成においては、斜入射照明法の適用によって、十分な焦点深度が得られるようになった。斜入射照明法とは、マスク照明光の垂直入射成分をカットし、斜入射成分によってマスクパターンを照明する方法である。通常の結像状態では、マスクパターンからの０次回折光と±１次回折光の３光束を投影レンズで集光している（３光束干渉の結像）。これに対して斜入射照明では、±１次回折光の一方をカットし、０次回折光と±１次回折光の一方との２光束を投影レンズで集光する（２光束干渉の結像）。
【０００３】
３光束干渉の結像状態と２光束干渉の結像状態とをベストフォーカスで比較すると、±１次回折光の一方を捨てている分、２光束干渉の結像の方がコントラストは低下する。しかし、２光束干渉では、結像面（半導体基板）上での入射角度が３光束干渉の１／２になる。このため、焦点がずれたときのボケの程度は、３光束干渉の結像よりも２光束干渉の結像の方が小さくなり、より広い焦点範囲でパターン形成に十分な光強度分布が得られる。また、ハーフトーン位相シフトマスクを用いると、焦点深度（パターンが得られる焦点範囲）をさらに拡大可能であることが知られている。ここで、ハーフトーン位相シフトマスクとは、マスク上の遮光領域を半透明（透過率２〜２０％）に形成し、該遮光領域を透過した光と該遮光領域周辺の非遮光領域を透過した光との位相を１８０度反転させるマスクである。回折光が生じるＬ／Ｓパターンの形成では、ハーフトーン位相シフトマスクと斜入射照明法とを用いることによって、０次回折光と＋１次回折光（或いは−１次回折光）とのバランスを改善して、コントラストを向上させることができる。
【０００４】
一方、斜入射照明法のような変形照明法は、回折光が生じない孤立パターンに対しては効果が少なく、焦点深度はあまり拡大しない。孤立パターンの焦点深度を拡大させるためには、照明光学系の低ＮＡ化や小コヒーレント化の方が効果は高い。ここで、照明光学系の低ＮＡ化とは、マスクパターンを垂直成分に近い光のみで照明することを意味する。ハーフトーン位相シフトマスクを用いる場合にも、小コヒーレント照明の方が焦点深度は拡大する。要するに、孤立パターンと密集パターンの露光特性を同時に向上させることは困難であった。
【０００５】
そこで、「補助パターン」と呼ばれるそれ自体は回路パターンの形成に直接寄与しないマスクパターンを備えたマスクを用いる手法が検討されてきた。補助パターンについては、特許文献１に開示されている。特許文献１には、斜入射照明法を用いて微細ホールパターンとスリットパターンとを形成する際に、マスク上に補助パターンを配置することによって、焦点深度が拡大することが示されている。また、ラインパターンの形成においても同様の効果が得られることが示されている。要するに、意図する回路パターンに対応したメインパターン（主パターン）と、上記補助パターンとが配置されたマスクを変形照明条件下で用いることによって、２光束干渉の結像状態に近づき、焦点深度が拡大することが示されている。この際、補助パターンの位置及び寸法が焦点深度に大きく影響する。
【０００６】
補助パターンと主パターンとの間隔の最適値は、それらの寸法及び用いられる光学条件によって異なるが、その光学条件における限界解像度の１．５倍程度に最適値がある。特許文献２には、斜入射照明法とハーフトーン位相シフトマスクとを組み合わせることによって、２光束干渉の結像におけるコントラストの低下を改善できることが示されている。２光束干渉の結像では、平均の明るさの情報を持った０次回折光がピッチの情報を持った＋１次回折光（或いは−１次回折光）に比べて強くなり過ぎ、光強度分布の振幅が平均値に対して小さくなる結果、コントラストが低下する。よって、ハーフトーン位相シフトマスクを用いて、０次回折光を小さくすることによって光強度のバランスが改善され、コントラスト低下が抑制される。
【特許文献１】特開平４−２６８７１４号公報（第３頁、図４（ａ）（ｂ））
【特許文献２】特開平５−２２６１号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の通り、斜入射照明法を用いる場合、焦点深度拡大効果が得られ難い密集パターンの外周に補助パターンを配置していた。より正確には、密集パターンに対応した主パターンの外周に補助パターンが配置されたマスクを用いて露光を行っていた。これによって、密集パターンの最外周のパターンの寸法を所望の寸法とすることができる。或いは、所望の焦点深度が得られる。
【０００８】
しかし、補助パターンを形成する際に、最外周のパターンよりも内側のパターンの寸法精度には考慮が払われていなかった。この結果、密集パターンの最外周のパターン寸法は所望の寸法となっていても、その内側のパターン寸法が変動してしまっていることを本件発明者は発見した。
【０００９】
本発明の目的は、密集パターンの最外周のパターンのみでなく、その周囲のパターンの寸法変動をも可及的に低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の回路パターン露光方法は、マスクに照明光を照射して該マスクに形成されているマスクパターンを半導体基板上に転写する回路パターン露光方法であって、次の構成を有するマスクを用いることを特徴とする。使用されるマスクは、所定ピッチで繰り返し配置された複数の主マスクパターンと、最外周の主マスクパターンの外側に配置され、それ自体は前記半導体基板上に転写されない補助マスクパターンとを有し、前記補助マスクパターンは、前記最外周の主マスクパターンに隣接配置された第１補助マスク列と、該第１補助マスク列に隣接配置された第２補助マスク列とを備え、前記第１補助マスク列と前記第２補助マスク列とは、前記主マスクパターンの繰り返しピッチよりも狭ピッチで配置されている。
【００１１】
第１補助マスク列及び第２補助マスク列は、一般的なライン状のパターンとして形成してもよく、主マスクパターンの長手方向に沿って配置された複数の微小マスクによって形成してもよい。
【００１２】
また、第１補助マスク列のマスクパターンとしての実効的な寸法よりも第２補助マスク列のそれを大とすることによって、半導体基板上における光強度分布のさらなる均一化が図られる。第１補助マスク列と第２補助マスク列の長さが同一の場合、第１補助マスク列を形成する微小マスクよりも、第２補助マスク列を形成する微小マスクを大とすることで、第１補助マスク列のマスクパターンとしての実効的な寸法よりも第２補助マスク列のそれを大とすることができる。また、第１補助マスク列を形成している複数の微小マスクの配置間隔よりも、第２補助マスクを形成している複数の微小マスクの配置間隔を狭くすることによって、第１補助マスク列のマスクパターンとしての実効的な寸法よりも第２補助マスク列のそれを大とすることができる。
【００１３】
また、転写される回路パターンの寸法が設計値よりも小さくなることを見越して、マスクパターンの寸法を予め大きくしておくこともできる。例えば、最外周の主マスクパターンの幅を他の主マスクパターンの幅よりも広くしておくことによって、最外周の回路パターンの幅を設計値に調整することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、最外周の主マスクパターン及びその周囲における光強度分布が安定するので、回路パターンの寸法のバラツキが低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の回路パターン露光方法の実施形態の一例について説明する。まず、本例の回路パターン露光方法によって形成することを意図する半導体回路パターンの一例を図１に模式的に示す。この半導体回路パターンは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）１の回路パターン２である。具体的には、所定の線幅を有するライン３が所定ピッチで多数配列されたＬ／Ｓパターンである。もっとも、図１には、最外周のライン３aと、その内側の２本のライン３b、３cのみを拡大して図示してある。ライン３a、３b、３cを含む全てのライン３の線幅（L）は100nm、各ライン３のピッチ（S）は200nmである。
【００１６】
次に、図１に示す回路パターン２の露光方法について説明する。もっとも、使用されるマスクの構造以外は従来の露光方法と異なるところはないので、マスクの構造についてのみ詳細に説明し、それ以外については概略のみを説明する。本例の回路パターン露光方法では、ＫｒＦ露光によって回路パターン２を形成する。具体的には、開口数（NA）＝0.85、コヒーレント・ファクター（σ）＝0.85、遮光率＝４／５の輪帯照明（円形光源の中心８０％を遮光した斜入射照明）を用いて露光を行う。
【００１７】
図２は、本例の回路パターン露光方法において使用されるマスクの一部を示す平面模式図である。このマスクは、遮光領域の透過率が６％、位相差が１８０度のハーフトーン位相シフトマスクであって、図１に示す回路パターン２（ライン３）に対応した主マスクパターン１０と、補助マスクパターン２０とが配置されている。尚、上記遮光領域とは、主マスクパターン１０も補助マスクパターン２０も形成されていない領域を意味する。
【００１８】
主マスクパターン１０は、ライン３と同一の形状及び寸法を有する帯状に形成されており、図示されている主マスクパターン１０aが図１に示すライン３aに対応する。以下同様に、主マスクパターン１０bがライン３bに、主マスクパターン１０cがライン３cにそれぞれ対応する。よって、主マスクパターン１０b及び１０cの幅（L1）は、ライン３b及び３cを含むその他の不図示のラインの線幅（L）と同じ100nmである。但し、ライン３aに対応する主マスクパターン１０aの幅（L2）だけは103nmとしてある（3nmのバイアスを付加してある）。また、隣接する主マスクパターン１０間の距離（S1）は100nmである。
【００１９】
補助マスクパターン２０は、主マスクパターン１０と平行に配置された３列の補助マスク列２０a、２０b、２０cによって構成されている。さらに、各補助マスク列２０a、２０b、２０cは、主マスクパターン１０の長手方向（縦方向）に沿って配置された複数の微小マスク２１によって構成されている。もっとも、各補助マスク列２０a、２０b、２０cを構成している微小マスク２１の縦方向における配列ピッチは、露光装置の限界解像度以下としてある。よって、各補助マスク列２０a、２０b、２０cは、実質的にライン状の補助パターンに近い効果を奏する。一方、微小マスクをドット状に配置して補助マスク列を構成することには次のようなメリットがある。すなわち、主マスクパターンが非直線的な繰り返しパターンを有する場合であっても、その主マスクパターンの周囲に補助マスク列を形成し易い。例えば、ＤＲＡＭのメモリセルアレイは容量パターンを最密集でレイアウトするために、ＸＹ方向での繰り返しパターンではなく、千鳥配置のようにパターンが繰り返される場合がある。この場合、当然の帰結として、主マスクパターンも千鳥配置のように繰り返されることとなり、最外周の主マスクパターンの境界は凸凹になる。しかし、微小マスクをドット状に配置することによって、上記凸凹な境界に沿って補助マスク列を形成し易い。
【００２０】
再び図２を参照する。以下の説明では、主マスクパターン１０aに隣接している補助マスク列から順に、第１補助マスク列２０a、第２補助マスク列２０b、第３補助マスク列２０cと称して区別する。もっとも、かかる呼称及び区別は説明の便宜上の呼称及び区別に過ぎない。
【００２１】
第１補助マスク列２０aは、幅（w1）＝100nm、長さ（l1）＝70nmの微小マスク２１によって構成されており、各微小マスク２１間の距離（s1）は70nmである。また、主マスクパターン１０aと第１補助マスク列２０aとの間の距離（d1）は、85nmである。
【００２２】
第２補助マスク列２０bは、幅（w2）＝100nm、長さ（l2）＝75nmの微小マスク２１によって構成されており、各微小マスク２１間の距離（s2）は65nmである。また、第１補助マスク列２０aと第２補助マスク列２０bとの間の距離（d2）は、75nmである。
【００２３】
第３補助マスク列２０cは、幅（w3）＝100nm、長さ（l3）＝90nmの微小マスク２１によって構成されており、各微小マスク２１間の距離（s3）は40nmである。また、第２補助マスク列２０bと第３補助マスク列２０cとの間の距離（d3）は、75nmである。
【００２４】
以上の数値から明らかなように、第１補助マスク列２０aを構成している微小マスク２１よりも第２補助マスク列２０bを構成している微小マスク２１の方が縦方向の寸法（l1、l2）が大きい。さらに、第２補助マスク列２０bを構成している微小マスク２１よりも第３補助マスク列２０cを構成している微小マスク２１の方が縦方向の寸法（l2、l3）が大きい。すなわち、主マスクパターン１０aから離れた補助マスク列ほど実効的な補助パターン寸法が大きくなるようにしてある。尚、各補助マスク列２０a〜２０cのピッチは175nmであり、ライン３のピッチS（200nm）よりも小さい。
【００２５】
図３に示されているグラフは、図２のマスクを用いた場合の光強度分布を示している。このグラフは、図２に示す主マスクパターン１０の長手方向と直交する方向における光強度分布を示しており、横軸の０の位置は、主マスクパターン１０aのエッジ１１の位置に相当する。また、横軸の＋方向が主マスクパターン１０が配置されている領域、−方向が補助マスクパターン２０が配置されている領域に相当する。このグラフより、補助マスクパターン２０が配置されている領域では、光強度が０．４弱に低下していることが分かる。ここで、補助マスクパターン２０を構成している各補助マスク列２０a、２０b、２０cは、露光装置の限界解像度よりも狭ピッチ（175nm）で配置されているので、補助マスクパターン２０自体の転写を生じさせることはなく、主マスクパターン１０aの外側の一定範囲に光強度の低い領域が形成されることとなる。この結果、主マスクパターン１０aのエッジ１１における光強度の急峻な変化が回避され、安定した光強度分布が得られる。以上のことは、主マスクパターン１０aの転写によって形成される最外周のライン３a（図１）のみでなく、これよりも内側のライン３b、３cから当該最外周のライン３aまでの間の領域で安定した光強度分布が得られ、これらライン３a、３b、３cを含む回路パターン外周部の寸法のバラツキが小さくなることを意味する。すなわち、回路パターンの最外周のみでなく、最外周のラインを含む回路パターン外周部における寸法のバラツキが低減することを意味する。実際、回路パターン外周部におけるラインの寸法のバラツキは、1nm以内に収まっていた。
【００２６】
本発明の回路パターン露光方法において使用されるマスクの他例を図４に示す。このマスクは、図２に示すマスクと基本構成を共通にする。よって、図２に示すマスクと同一の構成については、図４中に同一の符合を付して説明を省略する。図４に示すマスクが図２に示すマスクと相違する点は、第３補助マスク列２０cの外側に、第４補助マスク列２０d、第５補助マスク列２０eが追加されている点、及び主マスクパターン１０の幅が全て100nmである点（バイアスが付加されていない点）のみである。
【００２７】
図４に示されている補助マスクパターン２０の各寸法の具体的数値例を表１に示す。尚、補助マスク列は増減可能であり、補助マスク列を増減した際には、各列の寸法を適宜変更することも可能である。そこで、表１には、補助マスク列が１列の場合から５列の場合までの各寸法の具体的数値例を示す。図４には、補助マスク列が５列配置されており、表１最右欄の数値が同図に示されている補助マスク列２０a〜２０eの各寸法の具体的数値例である。
【００２８】
【表１】
0004689471.tif 000002
【００２９】
次に、図４に示す補助マスクパターン２０が配置されていないマスク（主マスクパターン１０のみのマスク）、主マスクパターン１０に加えて補助マスク列２０aのみが配置されたマスク、補助マスク列２０a、２０bが配置されたマスク、といったように、補助マスク列が１列ずつ追加されたマスクによって露光された回路パターンのラインの寸法（線幅）を測定した結果を表２に示す。尚、表２の最左欄の数字は、露光された回路パターンのラインの位置を示している。具体的には、「１」は最外周のライン、「２」は最外周より１本内側のライン（２番目のライン）、「３」は２本内側のライン（３番目のライン）といったように、最外周のラインを基準としたときの当該ラインの位置を示している。尚、この測定での露光条件は上記と同様である。すなわち、開口数（NA）＝0.85、コヒーレント・ファクター（σ）＝0.85、遮光率＝４／５の輪帯照明を用いたＫｒＦ露光である。
【００３０】
【表２】
0004689471.tif 000003
【００３１】
表２より、補助マスクパターン２０が配置されていないマスクを用いた場合（補助パターン無しの場合）、最外周のラインが極端に細くなり、３番目のラインが特に太くなる傾向が生じることが判明した。また、かかる傾向は、補助マスク列が増えるにつれて小さくなることも判明した。さらに、今回の露光条件の下では、補助マスク列を３列配置することによって、２番目以降のラインの寸法バラツキが1nm以内に抑えられることが確認された。
【００３２】
図５に示されているグラフは、上記測定において補助マスクパターンが配置されていないマスクを用いたときの光強度分布を示している。横軸の０の位置は、図４に示す主マスクパターン１０aのエッジ１１の位置に相当する。このグラフより、主マスクパターン１０aの外側に補助マスクパターン２０が配置されていない場合、主マスクパターン１０aにおける光強度の最低値が上昇するのみでなく、それよりも内側数本の主マスクパターン１０b、１０cにおける最低光強度がより低下することが分かる。かかる光強度分布のボトム位置（最低値）の変動によって、転写されるラインの寸法に変動が生じる。
【００３３】
図６に示されているグラフは、図４に示す主マスクパターン１０に加えて、補助マスク列２０aのみが配置されたマスクを用いた場合の光強度分布を示している。このグラフより、補助マスク列が一列配置されるだけで、主マスクパターン１０aにおける光強度が大幅に改善され、主マスクパターン１０b、１０cを含む内側の主マスクパターン１０における光強度との差が小さくなっていることが分かる。
【００３４】
ここで、コントラストの低下を気にしなければ、補助マスクパターンを主マスクパターンにより近づけて配置することによって、最外周のラインの寸法を設計値にすることができる。しかし、最外周のラインに対応する主マスクパターンよりも内側の領域においては、光強度ピーク及び光強度の最低値が一定ではなく、最外周のラインよりも内側のラインの寸法に変動が生じてしまう。図７に示すグラフは、補助マスク列が３列配置されたマスクを用いた場合の光強度分布を示している。図３に示すグラフも補助マスク列が３列配置されたマスクを用いた場合の光強度分布を示している点では共通しているが、使用されているマスクに若干の違いがある。具体的には、図３に示す光強度分布は、図２に示すマスク、すなわち、図１に示す最外周のライン３aに対応する主マスクパターン１０aの幅を他の主マスクパターン１０よりも3nm太くしたマスクを用いた場合の光強度分布であった。しかし、図７に示す光強度分布は、全ての主マスクパターンの幅が同一（100nm）のマスクを用いた場合の光強度分布を示している。両グラフより、最外周のラインに対応する主マスクパターンの外側に補助マスク列を３列配置することによって、該主マスクパターンの周囲における光強度分布のピーク及び最低値を一定することができ、最外周のライン以外のラインの寸法を設計値することができることが分かる。さらに、最外周のラインに対応する主マスクパターンに若干のバイアスを付加することによって、最外周のラインの寸法をも設計値にすることができることも理解できる。ここでバイアスを付加するとは、転写されるラインが設計値よりも細くなることを見越して、マスクの幅をラインの設計値よりも若干太くしておくことを意味する。
【００３５】
本発明の回路パターン露光方法において使用されるマスクのさらに他例を図８に示す。このマスクは、図４に示すマスクと基本構成を共通にする。よって、図４に示すマスクと同一の構成については、図８中に同一の符号を付して説明を省略する。図８に示すマスクが図４に示すマスクと相違する点は、図４に示す各補助マスク列２０a〜２０eがドット状に配置された複数の微小マスク２１から構成されているのに対し、図８に示す各補助マスク列３０a〜３０eは連続する一本のラインである点である。
【００３６】
図８に示されている補助マスク列３０a〜３０eの各寸法の具体的数値例を表３に示す。尚、補助マスク列は増減可能であり、補助マスク列を増減した際には、各列の寸法を適宜変更することも可能である。そこで、表３には、補助マスク列が１列の場合から５列の場合までの各寸法の具体的数値例を示す。図８には、補助マスク列が５列配置されており、表３最右欄の数値が同図に示されている補助マスク列３０a〜３０eの各寸法の具体的数値例である。
【００３７】
【表３】
0004689471.tif 000004
【００３８】
次に、図８に示す補助マスクパターン３０が配置されていないマスク（主マスクパターン１０のみのマスク）、主マスクパターン１０に加えて補助マスク列３０aがのみが配置されたマスク、補助マスク列３０a、３０bが配置されたマスク、といったように、補助マスク列が１列ずつ追加されたマスクによって露光された回路パターンのラインの寸法（線幅）を測定した結果を表４に示す。尚、表４の最左欄の数字は、露光された回路パターンのラインの位置を示している。具体的には、「１」は最外周のライン、「２」は最外周より１本内側のライン（２番目のライン）、「３」は２本内側のライン（３番目のライン）といったように、最外周のラインを基準としたときの当該ラインの位置を示している。尚、この測定での露光条件は上記と同様である。
【００３９】
【表４】
0004689471.tif 000005
【００４０】
表４より、ライン状の補助マスク列を配置する場合、主マスクパターン１０に加えて補助マスク列を２列以上配置することによって、回路パターン外周部のライン寸法のバラツキを低減可能であることが理解できる。図９に示されているグラフは、上記測定において補助マスク列が一列のみ配置されたマスクを用いたときの光強度分布を示している。横軸の０の位置は、図８に示す主マスクパターン１０aのエッジ１１の位置に相当する。このグラフより、ドット状に配置された微小マスクからなる補助マスクパターンの場合と同様に、補助マスク列を一列配置しただけでは、主マスクパターン１０aのエッジ１１における光強度分布のピーク／ボトムの揺らぎを十分に抑えることができず、ラインの寸法にバラツキが生じてしまうことが分かる。
【００４１】
一方、図１０に示されているグラフは、上記測定において補助マスク列が二列配置されたマスクを用いたときの光強度分布を示している。二列の補助マスクのピッチは、意図するラインのピッチ（＝主マスクパターンのピッチ）よりも狭ピッチとしてある。このグラフより、狭ピッチで配置された二列の補助マスク列によって、主マスクパターン１０aのエッジ１１における光強度の急峻な変化が抑制され、光強度分布が一定に保たれることが分かる。
【００４２】
比較例として、二列の補助マスク列を意図するラインのピッチ（＝主マスクパターンのピッチ）と同ピッチで配置したマスクの例を図１１に示す。図１１では、第１補助マスク列４０a及び第２補助マスク列４０bの幅（l）はいずれも50nmである。また、第１補助マスク列４０aと主マスクパターン１０aとの間の間隔（s1）は120nmである。さらに、第１補助マスク列４０aと第２補助マスク列４０bとの間の間隔（s2）は145nm、ピッチは200nmである。図１２に、図１１に示すマスクを用いた場合の光強度分布を示す。このグラフより、補助マスク列のピッチが広いと、補助マスク列における光強度のピーク／ボトムも明確になることが分かる。補助マスクパターン自体が半導体基板上に転写しないようにするためには、補助マスクパターンにおける最低光強度をある限界値以上にしておく必要があり、補助マスクパターンにおける光強度のピーク値はかなり高くなってしまう。そのため、図１１に示す主マスクパターン１０aのエッジでは光強度が急峻に変化することになり、転写されるラインの寸法変動を十分に防止することができない。図１１に示すマスクを用いて回路パターンを転写したところ、主マスクパターン１０aに対応する最外周のライン（１本目のライン）の幅は83nmであった。また、主マスクパターン１０bに対応する２本目のラインの幅は102nm、主マスクパターン１０cに対応する３本目のラインの幅は104nmであった。以下同様に、４本目のラインの幅は101nm、５本目のラインの幅は99nmであった。すなわち、最外周のラインの幅が極端に細り、３本目のラインの幅が特に太くなる傾向が十分に改善されていなかった。
【００４３】
これまでの説明より、本発明によれば、Ｌ／Ｓパターンの端部で光強度が急激に変化することを防止することにより、最外周のライン及びそれより１本内側のラインを除き、全てのラインを設計値どおりの幅に形成することが可能であることが理解される。また、最外周ライン及びそれより１本内側のラインについては、対応するマスクパターンにバイアスを付加することで所望の寸法に調整可能であることも理解できる。よって、手動補正ではなく、ＯＰＣ（Optical Proximity Correction:光近接効果補正）ツールによる自動補正の場合にも、補正対象を最外周のライン及びその１本内側のラインに限定することができ、データのアレイ構造の大部分を保持することができる。繰り返しパターンのアレイ構造が保持できると、ＯＰＣ後のデータ量増加が抑えられ、マスク作製が容易になるという利点がある。
【００４４】
尚、これまでは、Ｌ／Ｓパターンを形成する場合を例にとって本発明の実施形態を説明したが、本発明はスリットパターンやホールパターンの形成にも適用可能である。この場合、補助マスクパターンを微細なホールパターンやスリットパターンとすることは容易に理解できる。また、露光波長（g/I線あるいはＡｒＦエキシマレーザー）及びマスクのタイプ（位相シフトマスク／遮光マスクあるいは透過型／反射型）にも制限はない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の回路パターン露光方法を用いて製造されるＤＲＡＭの一例を示す模式図である。
【図２】本発明の回路パターン露光方法において用いられるマスクの一例を示す模式図である。
【図３】光強度分布の一例を示す図である。
【図４】本発明の回路パターン露光方法において用いられるマスクの他例を示す模式図である。
【図５】光強度分布の他例を示す図である。
【図６】光強度分布の他例を示す図である。
【図７】光強度分布の他例を示す図である。
【図８】本発明の回路パターン露光方法において用いられるマスクの他例を示す模式図である。
【図９】光強度分布の他例を示す図である。
【図１０】光強度分布の他例を示す図である。
【図１１】補助マスク列のピッチが広いマスクの一例を示す模式図である。
【図１２】図１１に示すマスクを用いた場合の光強度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ＤＲＡＭ
２  回路パターン
３  ライン
１０、１０a、１０b、１０c  主マスクパターン
２０、３０  補助マスクパターン
２０a、２０b、２０c、２０d、２０e  補助マスク列
３０a、３０b、３０c、３０d、３０e  補助マスク列
４０a、４０b  補助マスク列
２１  微小マスク
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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