(57)【要約】【課題】単純な形状のパターンをマスクに形成するだけで、反射型露光マスクを用いる露光においてシャドウイング効果によって生じる寸法ばらつきを低減する。【解決手段】反射型露光マスク１は、円形もしくは八角形以上の多角形のホール形成用パターン２を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形もしくは八角形以上の多角形のホール形成用パターンを有することを特徴とする反射型露光マスク。
【請求項２】
前記ホール形成用パターンの直径がマスク上で１μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の反射型露光マスク。
【請求項３】
前記ホール形成用パターンの周囲に、解像性を向上させるための補助パターンが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の反射型露光マスク。
【請求項４】
極端紫外線（ＥＵＶ）を反射する反射層を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の反射型露光マスク。
【請求項５】
基材上に感光性有機膜を塗布する工程と、
円形もしくは八角形以上の多角形のホール形成用パターンを有する反射型露光マスクを用いて、露光装置で前記ホール形成用パターンを前記感光性有機膜に転写する工程と、
前記感光性有機膜を現像して前記ホール形成用パターンと対応する形状のホールパターンを形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記ホール形成用パターンの直径がマスク上で１μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記反射型露光マスクには、前記ホール形成用パターンの周囲に、解像性を向上させるための補助パターンが形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記反射型露光マスクは、極端紫外線（ＥＵＶ）を反射する反射層を有することを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記ホール形成用パターンを転写する工程では、露光光として極端紫外線（ＥＵＶ）を用いることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記露光光の波長が１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型露光マスク及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路等のデバイスを製造するにはマスク上のパターンをウェハ上に転写するリソグラフィ工程が一般に行われる。この工程でのパターン転写には、露光装置が用いられる。露光装置の光源には紫外線（ＵＶ：Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）もしくは深紫外線（ＤＵＶ：Ｄｅｅｐ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）が一般に用いられてきたが、パターンの微細化に伴い、より波長の短い極端紫外線（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）を用いる露光装置も最近は開発されている。
【０００３】
ＵＶもしくはＤＵＶを用いる露光装置では透過型マスクが用いられており、光はマスクに対して垂直に入射する。
【０００４】
一方、ＥＵＶのような短波長光を光源とする露光装置においては、光学系は複数の反射型ミラーを有する構成となっており、マスクとしては反射型露光マスクが用いられる。なぜなら、光源の波長が短いため、光に対して高い透過率をもつ適切な材料が無いからである。
【０００５】
反射型露光マスクを使用する露光装置においては、入射光と反射光の光軸が重ならないように、光をマスクに対して垂直方向から少し傾けて入射させる。このような光の傾斜に起因して、マスクの吸収体パターンに厚みがあると影が生じ、影の分だけ転写パターンの寸法が変化する。このため、マスク上のパターン（以下、マスクパターン）のうち、入射光の傾斜方向をマスク上に投影した方向に対して平行に延在するパターン（以下、平行パターン）と、この平行パターンに対して垂直に延在するパターンとでは、マスク上の寸法が互いに同じであっても、転写されたパターン（以下、転写パターン）の寸法が互いに異なってしまう。この現象は、一般にシャドウイング（Ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）効果と呼ばれており、反射型露光マスクを用いる露光装置に特有の問題である。
【０００６】
シャドウイング効果による転写パターンの寸法変化を抑制するためには、マスクパターンの形状もしくは寸法を補正する必要がある。しかしながら、ＥＵＶのような短波長光を光源とする露光装置においては、上述のように光軸を傾けて複数のミラーが配置されていることから、マスク上に露光光が照射される領域、すなわち露光フィールドの形状は一般的には円弧状となっており、マスクに入射される光の傾斜方向は露光フィールド内の位置によって異なる。なお、入射光の傾斜方向をマスク上に投影した方向の角度を方位角という。マスクに入射される光の傾斜方向が露光フィールド内の位置によって異なることから、方位角も露光フィールド内の位置によって異なる。シャドウイングの影響の大きさは、この方位角に応じて変化する。
【０００７】
丸穴（ホール）の形状を転写するために用いられるマスクパターン（以下、ホール形成用パターン）の形状は、一般的な透過型マスクでは矩形状であった。これは、マスクにパターンを描画する電子ビーム描画装置のビーム形状が矩形のため、矩形パターンの方が描画しやすいからである。しかしながら、反射型マスクでマスクパターン形状が矩形である場合、シャドウイングの影響で露光フィールド内での位置に応じてホールの大きさが変化してしまう。
【０００８】
このような問題に鑑み、例えば、非特許文献１では、ホール形成用パターンにおけるシャドウイング効果の補正を行うために、矩形状の複数のパターンをマスクデータ上で方位角の方向に少しずつずらして重ねることにより、１つのホール形成用パターンを形成する。これにより、各ホール形成用パターンの寸法が影の分だけ大きくなる結果、露光フィールド内でのホール形成用パターンの位置にかかわらず、転写パターンの寸法のバラツキを抑制することができる。
【０００９】
なお、特許文献１には、ＥＵＶ露光装置の波面収差を測定するためにピンホールマスクを用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１７３４６１号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ，  ｖｏｌ．２５，  ｐｐ．２１２７−２１３１  （２００７）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、非特許文献１の手法では、反射型露光マスクを用いる露光装置においてシャドウイング効果によって生じる寸法ばらつきを低減するために、上述のような複雑な形状のホール形成用パターンをマスクに形成する必要がある。
このため、パターンの微細化が進むにつれて、マスクに高精度な補正が必要になり、データ量が膨大に増えて補正処理時間が非常に長くかかる。また、複雑な補正を加えたマスクパターンの寸法精度を評価及び管理することが困難になる。
【００１３】
このように、単純な形状のパターンをマスクに形成するだけで、反射型露光マスクを用いる露光装置においてシャドウイング効果によって生じる寸法ばらつきを低減することは困難だった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、円形もしくは八角形以上の多角形のホール形成用パターンを有することを特徴とする反射型露光マスクを提供する。
【００１５】
この反射型露光マスクによれば、円形もしくは八角形以上の多角形のホール形成用パターンを有するので、反射型露光マスクを用いる露光装置においてシャドウイング効果によって生じる転写パターンの寸法ばらつきを低減することができる。なぜなら、方位角にかかわらず、生じる影の大きさを同等にすることができるからである。
また、ホール形成用パターンは、円形もしくは八角形以上の多角形という単純な形状であるため、マスクに容易に形成することができる。また、ホール形成用パターンの形状を円形もしくは八角形以上の多角形とすることにより、ホール形成用パターンの寸法計測が容易になり、寸法精度の評価及び管理が容易になるという効果も得られる。
【００１６】
また、本発明は、基材上に感光性有機膜を塗布する工程と、
円形もしくは八角形以上の多角形のホール形成用パターンを有する反射型露光マスクを用いて、露光装置で前記ホール形成用パターンを前記感光性有機膜に転写する工程と、
前記感光性有機膜を現像して前記ホール形成用パターンと対応する形状のホールパターンを形成する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、単純な形状のパターンをマスクに形成するだけで、反射型露光マスクを用いる露光装置においてシャドウイング効果によって生じる寸法ばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係る反射型露光マスクを説明するための図である。
【図２】露光装置の構成を示す模式図である。
【図３】反射型露光マスクの断面図である。
【図４】露光フィールド内の位置に応じた方位角を示す平面図である。
【図５】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法で製造される半導体装置の一例を示す断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を示す断面図である。
【図７】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を示す断面図である。
【図８】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を示す断面図である。
【図９】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を示す断面図である。
【図１０】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法の一連の工程を示す断面図である。
【図１１】第２の実施形態に係る反射型露光マスクを説明するための図である。
【図１２】第３の実施形態に係る反射型露光マスクを説明するための平面図である。
【図１３】比較例１に係る反射型露光マスクを説明するための図である。
【図１４】比較例２に係る反射型露光マスクを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００２０】
〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係る反射型露光マスク１を説明するための図であり、このうち（ａ）は反射型露光マスク１に形成されたホール形成用パターン２の平面形状を示す図、（ｂ）は反射型露光マスク１に光源からの光を照射したときに影３が生じる様子を示す平面図、（ｃ）はホール形成用パターン２の転写パターン４を示す平面図である。
【００２１】
本実施形態に係る反射型露光マスク１は、円形のホール形成用パターン２を有する。以下、詳細に説明する。
【００２２】
図２は露光装置の構成を示す模式図である。
【００２３】
図２に示すように露光装置（反射型露光装置）は、反射型露光マスク１と、これが搭載されるマスクステージ（図示略）と、露光光を発する図示しない光源（例えば、露光光としてのＥＵＶ光１１０を発するＥＵＶ光源）と、露光対象物（例えば半導体ウェハ１０１）が載置されるウェハステージ１５０と、照明光学系を構成する複数の反射ミラー（ここでは照明光学系の最後段の反射ミラーである第１反射ミラー１０３のみを図示）と、投影光学系を構成する複数の反射ミラー（例えば、第２乃至第７反射ミラー１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９と、を有している。
これら光源、照明光学系の反射ミラー（第１反射ミラー１０３を含む）、投影光学系の反射ミラー１０４〜１０９は、図示しない支持部材によって、それぞれ定位置に支持されている。また、マスクステージとウェハステージ１５０は一般的には可動式で、最近ではそれぞれをスキャン動作させながら露光するスキャン型露光装置が主流となっている。
【００２４】
光源から発せられたＥＵＶ光１１０は、照明光学系で均一な光に調整された後、反射型露光マスク１に入射する。反射型露光マスク１からの反射光は、第２乃至第７反射ミラー１０４〜１０９により順次に反射され、ステージ１５０上に配置された半導体ウェハ１０１上に照射される。これにより、半導体ウェハ１０１上に予め形成しておいた感光性有機膜１０２に対し、反射型露光マスク１上に形成されたマスクパターン（ホール形成用パターン２等）を転写することができる。
【００２５】
なお、露光装置は、反射型露光マスク１上のマスクパターンを、例えば１／４ないし１／５の縮小倍率で感光性有機膜１０２に転写する。
【００２６】
図３は反射型露光マスク１の層構造を示す断面図である。
【００２７】
図３に示すように、反射型露光マスク１は、マスク基板３００と、このマスク基板３００上に形成された多層膜（反射層）３０１と、この多層膜３０１上に形成された吸収体層３０２と、を有する。
【００２８】
マスク基板３００は、例えば、合成石英やＬＴＥＭ（Ｌｏｗ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）と呼ばれる低熱膨張材料により構成され、このマスク基板３００上に、例えば、モリブデン膜とシリコン膜とを交互に４０〜６０層対積層した多層膜３０１が成膜されている。この多層膜３０１は、ＥＵＶを反射する。
【００２９】
また、吸収体層３０２は、例えば、ＴａＢＮのような材料により構成されている。この吸収体層３０２に、ホール形成用パターン２等のマスクパターンが形成されている。
【００３０】
本実施形態では、露光対象の感光性有機膜１０２がポジ型であり、マスクパターン（ホール形成用パターン２を含む）は、吸収体層３０２に開口を形成することによって構成されている。
【００３１】
ここで、反射型露光マスク１への入射光２０１（図２）と、反射型露光マスク１からの反射光２０２（図２）との光軸が互いに重ならないように、ＥＵＶ光１１０を反射型露光マスク１に対して垂直方向１１１から少し傾けて入射させるようになっている。垂直方向１１１と、反射型露光マスク１へ入射するＥＵＶ光１１０の方向と、のなす角度を入射角（図３の入射角α）という。この入射角αの大きさは、特に限定されないが、一般的には６°の場合が多い。ただし、解像性を高めるために露光装置の開口数（ＮＡ）をある程度以上大きくした場合には、入射角αは６°よりも大きくする必要がある。
【００３２】
このように、所定の入射角αを以て反射型露光マスク１へＥＵＶ光１１０が入射するため、反射型露光マスク１上では、吸収体層３０２の厚みに応じた大きさの影３（図１）が生じ、この影３の大きさに応じて、感光性有機膜１０２（図２）上での転写パターンの寸法が変化する。すなわち、シャドウイング効果が生じる。
【００３３】
図４は露光フィールド４０１内の位置に応じた方位角βを示す平面図である。図４は、図３の矢印Ａ方向から反射型露光マスク１を見た図である。
【００３４】
図４に示すように、反射型露光マスク１上にＥＵＶ光１１０が照射される領域、すなわち露光フィールド４０１の形状は一般的には円弧状となっており、反射型露光マスク１に入射される光の傾斜方向は露光フィールド４０１内の位置によって異なる。
【００３５】
方位角とは、反射型露光マスク１への入射光の傾斜方向を反射型露光マスク１上に投影したときの方向４０２の角度である。なお、図４の向きで反射型露光マスク１を見た場合、ＥＵＶ光１１０の入射光の傾斜方向と、この傾斜方向を反射型露光マスク１上に投影したときの方向４０２と、が重なって見える。
【００３６】
そして、反射型露光マスク１に入射される光の傾斜方向は露光フィールド４０１内の位置によって異なることから、方位角βも露光フィールド４０１内の位置によって異なる。なお、露光フィールド４０１の中央部での方位角βを０度としている。方位角βの大きさは、特に限定されないが、例えば、±３０°の範囲内で変化することが挙げられる。
【００３７】
ここで、露光光としてのＥＵＶ光１１０の波長について説明する。
例えば、反射型露光マスク１の多層膜３０１がモリブデン膜とシリコン膜との多層膜により構成されている場合、波長が１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下のＥＵＶ光を用いることができる。具体的には、例えば、波長が１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いることができる。
多層膜３０１としては、モリブデン膜とシリコン膜との多層膜以外を用いることもでき、この場合、１３ｎｍ〜１４ｎｍ以外の波長範囲の光を露光光として用いることができる。例えばモリブデン膜とベリリウム膜の多層膜の場合は波長１１ｎｍ付近の光を、ランタン膜とボロンカーバイド膜の多層膜の場合は波長６〜７ｎｍ付近の光を用いることができる。
【００３８】
次に、反射型露光マスク１のホール形成用パターン２について説明する。
【００３９】
図１（ａ）に示すように、反射型露光マスク１には、互いに寸法が等しい複数のホール形成用パターン２が形成されている。本実施形態の場合、ホール形成用パターン２の平面形状は、円形である。
【００４０】
このため、図１（ｂ）に示すように、方位角β（図４参照）によらず、各ホール形成用パターン２に生じる影３の大きさは互いに等しくなり、且つ、影３により囲まれる領域の大きさも方位角βによらず互いに等しくなる。
【００４１】
その結果、図１（ｃ）に示すように、露光対象の感光性有機膜１０２上に転写される転写パターン４の面積も、方位角βによらず、互いに等しくなる。すなわち、シャドウイング効果の影響を低減することができる。
【００４２】
ホール形成用パターン２の開口径は、マスク上で例えば１μｍ以下、４００ｎｍ以下、或いは、２００ｎｍ以下とすることができる。また、この開口径は、例えば、４０ｎｍ以上とすることができる。
吸収体層３０２の膜厚が同じ場合、ホール形成用パターン２の開口径が小さいほど、シャドウイング効果の影響は相対的に増大する。
【００４３】
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。図５はこの製造方法で製造される半導体装置の一例を示す断面図である。図６乃至図１０はこの製造方法の一連の工程を示す断面図である。
【００４４】
この製造方法は、基材（例えば、層間絶縁膜１３）上に感光性有機膜１０２（図６（ｂ））を塗布する工程と、円形もしくは八角形以上の多角形のホール形成用パターン２を有する反射型露光マスク１を用いて、露光装置でホール形成用パターン２を感光性有機膜１０２に転写する工程と、感光性有機膜１０２を現像してホール形成用パターン２と対応する形状のホールパターン（図７の開口１０２ａ）を形成する工程と、を含む。
【００４５】
先ず、図５を参照して、この製造方法で製造される半導体装置を説明する。
【００４６】
シリコン基板などの基板１１上にトランジスタ１２が形成され、基板１１上にはトランジスタ１２を覆うように最下層の層間絶縁膜１３が形成されている。この層間絶縁膜１３は、例えば、ＳｉＯ２により構成されている。この層間絶縁膜１３には、コンタクト１４が埋め込まれている。
【００４７】
層間絶縁膜１３上には、配線層絶縁膜１５が形成され、この配線層絶縁膜１５には、多層配線層（全体図示略）の最下層の配線１７が埋め込み形成されている。トランジスタ１２は、コンタクト１４を介して配線１７と電気的に接続されている。
【００４８】
配線層絶縁膜１５上には、層間絶縁膜１８が形成され、この層間絶縁膜１８には、ビア１９が埋め込み形成されている。層間絶縁膜１８上には、配線層絶縁膜２０が形成され、この配線層絶縁膜２０には、配線２１が埋め込み形成されている。図示は省略するが、配線層絶縁膜２０の上にも、複数のビア層及び配線層が形成されていても良い。また、図示は省略するが、最上層の配線層には、例えば、外部接続用の電極が形成されている。
【００４９】
なお、コンタクト１４は、例えばＷ（タングステン）により構成され、配線１７、２１及びビア１９は、例えばＣｕにより構成されている。
【００５０】
次に、図６乃至図１０を参照して、一連の製造工程を説明する。
【００５１】
先ず、一般的な半導体製造プロセスにより、基板１１上にトランジスタ１２を形成し、更に、基板１１上に、トランジスタ１２を覆うように層間絶縁膜１３を形成する（図６（ａ））。次に、層間絶縁膜１３上に感光性有機膜１０２を形成する（図６（ｂ））。
【００５２】
次に、上述した反射型露光マスク１を用いて、上述した露光装置でホール形成用パターン２を感光性有機膜１０２に転写する。すなわち、反射型露光マスク１を用いて、露光光としてのＥＵＶ光を感光性有機膜１０２に露光する。その後、感光性有機膜１０２を現像することにより、平面形状が円形の開口１０２ａを感光性有機膜１０２に形成する（図７（ａ））。
次に、この感光性有機膜１０２をマスクとして層間絶縁膜１３をエッチングすることにより、層間絶縁膜１３にコンタクトホール１４ａを形成し、その後、感光性有機膜１０２を除去する（図７（ｂ））。
【００５３】
次に、コンタクトホール１４ａ内にコンタクト１４を埋め込み形成する（図８（ａ））。
次に、層間絶縁膜１３上及びコンタクト１４上に配線層絶縁膜１５を形成する（図８（ｂ））。
次に、配線層絶縁膜１５上にフォトリソグラフィにより図示しないマスクを形成し、このマスクを介してエッチングを行うことによって、配線層絶縁膜１５に配線溝１７ａを形成し、このマスクを除去する（図８（ｃ））。
【００５４】
次に、配線溝１７ａ内に配線１７を埋め込み形成する（図９（ａ））。
次に、配線層絶縁膜１５上及び配線１７上に層間絶縁膜１８を形成し、更に、この層間絶縁膜１８上に配線層絶縁膜２０を形成する（図９（ｂ））。
【００５５】
次に、配線層絶縁膜２０上にフォトリソグラフィにより図示しないマスクを形成し、このマスクを介してエッチングを行うことによって、配線層絶縁膜２０に配線溝２１ａを形成し、このマスクを除去する（図１０（ａ））。
次に、配線層絶縁膜２０上及び層間絶縁膜１８上にフォトリソグラフィにより図示しないマスクを形成し、このマスクを介してエッチングを行うことによって、配線溝２１ａと連続的なビアホール１９ａを層間絶縁膜１８に形成し、このマスクを除去する（図１０（ｂ））。なお、ビアホール１９ａの形成用のマスクを形成するための露光の際にも、上述した反射型露光マスク１を用いて、上述した露光装置でホール形成用パターン２を感光性有機膜に転写しても良い。
【００５６】
次に、ビアホール１９ａ内及び配線溝２１ａ内に金属を埋め込み、ビア１９及び配線２１を一括形成することにより、図５の構成の半導体装置が得られる。
【００５７】
次に、比較例を説明する。図１３は比較例１に係る反射型露光マスク１００１を説明するための図であり、図１４は比較例２に係る反射型露光マスク２００１を説明するための図である。図１３及び図１４のそれぞれにおいて、（ａ）はホール形成用パターン２の平面形状を示す図、（ｂ）は反射型露光マスク１００１、２００１に光源からの光を照射したときに影３が生じる様子を示す平面図、（ｃ）はホール形成用パターン２の転写パターン４を示す平面図である。
【００５８】
図１３（ａ）に示すように、比較例１に係る反射型露光マスク１００１は、ホール形成用パターン２の形状のみが第１の実施形態に係る反射型露光マスク１と相違する。反射型露光マスク１００１のホール形成用パターン２は、正方形である。
この場合、図１３（ｂ）に示すように、方位角β（図４参照）に応じて、各ホール形成用パターン２に生じる影３の大きさが互いに異なる。
その結果、図１３（ｃ）に示すように、露光対象の感光性有機膜１０２上に転写される転写パターン４の面積も、方位角βに応じて、互いに異なってしまう。すなわち、シャドウイング効果の影響により、転写パターンに寸法バラツキが生じてしまう。
【００５９】
一方、図１４（ａ）に示すように、比較例２に係る反射型露光マスク２００１も、ホール形成用パターン２の形状のみが第１の実施形態に係る反射型露光マスク１と相違する。反射型露光マスク２００１のホール形成用パターン２は、矩形状の複数のパターンを方位角β（図４参照）の方向に少しずつずらして重ねた形状となっている。
この場合、図１４（ｂ）に示すように、方位角β（図４参照）によらず、各ホール形成用パターン２に生じる影３により囲まれる領域の大きさが互いに同等となる。
その結果、図１４（ｃ）に示すように、露光対象の感光性有機膜１０２上に転写される転写パターン４の面積も、方位角βによらず、互いに同等となる。すなわち、シャドウイング効果の影響を低減することができる。
【００６０】
しかしながら、比較例２の場合、上述のような複雑な形状のホール形成用パターン２を反射型露光マスク２００１に形成する必要がある。このため、パターンの微細化が進むにつれて、反射型露光マスク２００１に高精度な補正が必要になり、データ量が膨大に増えて補正処理時間が非常に長くかかる。また、複雑な補正を加えたホール形成用パターン２の寸法精度を評価及び管理することが困難になる。
【００６１】
これに対し、第１の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
【００６２】
先ず、反射型露光マスク１は、円形のホール形成用パターン２を有するので、反射型露光マスクを用いる露光装置においてシャドウイング効果によって生じる転写パターン４の寸法ばらつきを低減することができる。なぜなら、方位角βにかかわらず、生じる影３の大きさを同等にすることができるからである。
また、ホール形成用パターン２は、円形という単純な形状であるため、反射型露光マスク１に容易に形成することができる。
つまり、円形という単純な形状のホール形成用パターン２を反射型露光マスク１に形成するだけで、反射型露光マスク１を用いる露光装置においてシャドウイング効果によって生じる寸法ばらつきを低減することができるので、ホール形成用のマスクパターンに対する複雑なシャドウイング補正は不要になる。
【００６３】
また、マスクデータ上のホール形成用パターン２の形状は方位角βによらずに等しくなるため、反射型露光マスク１の作成用のデータ量や補正処理時間を大幅に削減することができる。
また、ホール形成用パターン２の開口径の計測を円近似で行えるので計測が容易になり、マスク寸法精度の評価及び管理がしやすくなる。
また、解像性を高めるために露光装置の開口数（ＮＡ）を大きくした場合には、反射型露光マスク１への入射角αを大きくする必要があるためシャドウイング効果の影響も増大する。このような将来の高ＮＡ反射型露光装置においては、本実施形態による効果が更に大きくなる。
【００６４】
〔第２の実施形態〕
図１１は第２の実施形態に係る反射型露光マスク１を説明するための図であり、このうち（ａ）は反射型露光マスク１に形成されたホール形成用パターン２の平面形状を示す図、（ｂ）は反射型露光マスク１に光源からの光を照射したときに影３が生じる様子を示す平面図、（ｃ）はホール形成用パターン２の転写パターン４を示す平面図である。
【００６５】
本実施形態に係る反射型露光マスク１は、八角形以上の多角形のホール形成用パターン２を有する。ホール形成用パターン２は、正多角形であることが好ましい。なお、それら多角形の内角は、すべて１８０°未満である。
【００６６】
図１１（ａ）に示す例では、各ホール形成用パターン２の平面形状が正十二角形となっている。
【００６７】
このため、図１１（ｂ）に示すように、方位角β（図４参照）によらず、各ホール形成用パターン２に生じる影３の大きさは互いにほぼ同等となり、且つ、影３により囲まれる領域の大きさも方位角βによらず互いにほぼ同等となる。
【００６８】
その結果、図１１（ｃ）に示すように、露光対象の感光性有機膜１０２上に転写される転写パターン４の面積も、方位角βによらず、互いにほぼ同等となる。ここで、マスクデータ上のパターン形状は正十二角形であるが、転写パターン４では角が少し丸まるためほぼ円形に近い形状となる。
【００６９】
以上のような第２の実施形態によれば、第１の実施形態とほぼ同様の効果が得られる。
また、微小なホール形成用パターン２を反射型露光マスク１上に多数形成する場合には、ホール形成用パターン２を単純な形状（直線の組み合わせの形状）にして電子ビーム描画装置（ＥＢ描画装置）によるマスク描画時間はできるだけ短くするのが望ましい。円形のホール形成用パターン２（図１）の代わりに多角形のホール形成用パターン２を用いることにより、円形の場合とほぼ同等の効果を得つつ、円形の場合よりもマスク描画時間を短縮することができる。
【００７０】
〔第３の実施形態〕
図１２は第３の実施形態に係る反射型露光マスク１を説明するための平面図である。
【００７１】
図１２に示すように、本実施形態に係る反射型露光マスク１には、ホール形成用パターン２の周囲に、該ホール形成用パターン２の解像性を向上させるための補助パターン５が形成されている。
【００７２】
図１２は、上記の第１の実施形態に係る反射型露光マスク１（図１（ａ））のホール形成用パターン２の周囲に補助パターン５を形成した例を示す。
図１２の例では、複数の補助パターン５が形成されている。これら補助パターン５は、ホール形成用パターン２の周囲の吸収体層３０２に開口を形成することにより構成され、ホール形成用パターン２の周囲を囲むように配置されている。
なお、ホール形成用パターン２と補助パターン５との距離Ｄは、ホール形成用パターン２の開口径と同程度であることが挙げられる。例えば、ホール形成用パターン２の開口径がマスク上で４０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の場合、距離Ｄも４０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることができる。
また、補助パターン５の幅Ｗ（開口寸法）は、１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下とすることができる。なお、補助パターン５は、このように十分小さい寸法となっているため、感光性有機膜１０２上に転写はされない。
図１２では、補助パターン５が矩形状の例を示しているが、補助パターン５は、その他の形状（例えば円形など）であっても良い。
【００７３】
第３の実施形態によれば、上記の第１又は第２の実施形態と同様の効果が得られる他に、ホール形成用パターン２の周囲に、解像性を向上させるための補助パターン５が形成されているので、ホール形成用パターン２の解像性を向上させることができる。
すなわち、補助パターン５により、露光光の位相特性を改善し、ホール形成用パターン２の周期性を向上させることで、ホール形成用パターン２の光学像のプロファイルを改善する効果がある。
【００７４】
上記の各実施形態では、露光光がＥＵＶ光である例を説明したが、ＥＵＶ光よりも波長が長い（ただし、ＵＶもしくはＤＵＶよりも波長が短い）露光光やＥＵＶ光よりも波長が短い露光光を用いる場合にも、同様の効果が得られる。
【００７５】
また、上記の各実施形態では、露光対象の感光性有機膜１０２がポジ型であり、マスクパターン（ホール形成用パターン２を含む）は、吸収体層３０２に開口を形成することによって構成されている例を説明したが、この例に限らない。すなわち、露光対象の感光性有機膜１０２がネガ型であり、マスクパターン（ホール形成用パターン２を含む）は、吸収体層３０２をパターン形状と対応する凸形状に形成することによって構成されていても良い。
【符号の説明】
【００７６】
１ 反射型露光マスク
２ ホール形成用パターン
３ 影
４ 転写パターン
５ 補助パターン
１１ 基板
１２ トランジスタ
１３ 層間絶縁膜
１４ コンタクト
１４ａ コンタクトホール
１５ 配線層絶縁膜
１７ 配線
１７ａ 配線溝
１８ 層間絶縁膜
１９ ビア
１９ａ ビアホール
２０ 配線層絶縁膜
２１ 配線
２１ａ 配線溝
１０１ 半導体ウェハ
１０２ 感光性有機膜
１０２ａ 開口
１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９ 反射ミラー
１１０ ＥＵＶ光
１１１ 垂直方向
１５０ ステージ
２０１ 入射光
２０２ 反射光
３００ マスク基板
３０１ 多層膜
３０２ 吸収体層
４０１ 露光フィールド
４０２ 方向
１００１ 反射型露光マスク
２００１ 反射型露光マスク
α 入射角
β 方位角
【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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【図１３】
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【図１４】
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