(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に転写すべきパターンを有するマスクにおいて、
第１の転写すべきコンタクトホールパターンと、
前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンの周辺に配列され、前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンのホール径よりも小さなホール径を持つ第１のダミーのコンタクトホールパターンと、
前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンとホール径が異なる第２の転写すべきコンタクトホールパターンと、
前記第２の転写すべきコンタクトホールパターンの周辺に配列され、前記第２の転写すべきコンタクトホールパターンのホール径よりも小さなホール径を持つ第２のダミーのコンタクトホールパターンと、を有し、
前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンと前記第２の転写すべきコンタクトホールパターンとが等しい露光量で同時に前記基板に転写されるように前記第１及び第２のダミーのコンタクトホールパターンの数及び／又はホール径の大きさを調節したことを特徴とするマスク。
【請求項２】
基板に転写すべきパターンを有するマスクにおいて、
第１の周期で配列された第１の転写すべきコンタクトホールパターンと、
前記第１の転写すべきコンタクトホールの周辺に前記第１の周期で配列され、前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンのホール径よりも小さなホール径を持つ第１のダミーのコンタクトホールパターンと、
前記第１の周期と異なる第２の周期で配列された第２の転写すべきコンタクトホールパターンと、
前記第２の転写すべきコンタクトホールの周辺に前記第２の周期で配列され、前記第２の転写すべきコンタクトホールパターンのホール径よりも小さなホール径を持つ第２のダミーのコンタクトホールパターンと、を有し、
前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンと前記第２の転写すべきコンタクトホールパターンとが等しい露光量で同時に前記基板に転写されるように前記第１及び第２のダミーのコンタクトホールパターンの数及び／又はホール径の大きさを調節したことを特徴とするマスク。
【請求項３】
基板に転写すべきパターンを有するマスクにおいて、
第１の周期で配列された第１の転写すべきコンタクトホールパターンと、
前記第１の転写すべきコンタクトホールの周辺に前記第１の周期で配列され、前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンのホール径よりも小さなホール径を持つ第１のダミーのコンタクトホールパターンと、
前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンとホール径が異なり、第２の周期で配列された第２の転写すべきコンタクトホールパターンと、
前記第２の転写すべきコンタクトホールの周辺に前記第２の周期で配列され、前記第２の転写すべきコンタクトホールパターンのホール径よりも小さなホール径を持つ第２のダミーのコンタクトホールパターンと、を有し、
前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンと前記第２の転写すべきコンタクトホールパターンとが等しい露光量で同時に前記基板に転写されるように前記第１及び第２のダミーのコンタクトホールパターンの数及び／又はホール径の大きさを調節したことを特徴とするマスク。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載のマスクを準備し、
前記第１、第２の転写すべきコンタクトホールのパターンが解像され且つ該第１、第２の転写すべきコンタクトホールのパターン以外の解像が抑制されるように前記マスクを照明して前記マスクを経た光を被露光体に投影光学系を介して投影することによって、前記第１、第２の転写すべきコンタクトホールのパターンで前記被露光体を露光することを特徴とする露光方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項記載のマスクを準備する段階と、露光装置を用いて該マスクのパターンを基板に転写する段階と、該転写された基板を現像する段階と、を有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、ＣＣＤなどの撮像素子といった各種デバイスの製造に用いられる露光装置用のマスクに係り、特に微細コンタクトホールパターンを露光する際に用いられるマスク及び露光方法及びそのマスクを使ったデバイス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子又は液晶表示素子等をフォトリソグラフィ技術を用いて製造する際に、マスクパターンを投影光学系を介して感光材が塗布された基板（ウエハ又はガラス基板等）上に露光する投影露光装置が使用されている。以下、投影露光装置による露光方法について説明する。図７は投影露光装置の概要を模式的に表した図である。図７において、７１は原版としてのマスク（レチクル）であり、露光光を遮光する遮光部と露光光を透過させる透過部からなり回路パターン等が描かれている。７４は照明系であり、光源からの露光光でマスクを照明する。７２は投影光学系であり、複数枚のレンズ若しくはミラーで構成されている。７３は基板であり、露光光の波長や露光パターンに応じたレジストが感光材として塗布されている。以上の構成により、この投影露光装置は、マスク７１を照明系７４により露光光で照射し、マスク７１の透光部を抜けた回折光を投影光学系７２で集光し、マスク７１上の所定のパターンを光学像として基板７３上に露光する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年の半導体産業は、より高付加価値な、多種多様なパターンが混在するシステムチップに生産が移行しつつあり、マスクにも複数種類のコンタクトパターンを混在させる必要が生じてきた。しかし、従来の位相シフトマスク技術だけではコンタクトホール列と孤立コンタクトが混在したコンタクトホールパターンを同時に解像度良く露光できなかった。これに対して、２枚のマスクを用いて異なる種類のパターンを別々に露光する二重露光（又は多重露光）を使用することが考えられるが、従来の二重露光は、２枚のマスクを必要とするのでコストアップを招き、２回の露光のためにスループットが低下し、マスク交換２回の露光の高い重ね合わせ精度を必要とするため実用上解決すべき問題が多い。
【０００４】
そこで、微細な（例えば、０．１５μｍ以下の）ホール径を持ち、コンタクトホール列のパターン、あるいは孤立コンタクトホールとコンタクトホール列とが混在するパターンを、スループットの低下を招かずに、高解像度で露光可能なマスク及び露光方法及び該マスクを用いたデバイス製造方法を提供することを本発明の例示的目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の基板に転写すべきパターンを有するマスクは、第１の転写すべきコンタクトホールパターンと、前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンの周辺に配列され、前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンのホール径よりも小さなホール径を持つ第１のダミーのコンタクトホールパターンと、前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンとホール径が異なる第２の転写すべきコンタクトホールパターンと、前記第２の転写すべきコンタクトホールパターンの周辺に配列され、前記第２の転写すべきコンタクトホールパターンのホール径よりも小さなホール径を持つ第２のダミーのコンタクトホールパターンと、を有し、前記第１の転写すべきコンタクトホールパターンと前記第２の転写すべきコンタクトホールパターンとが等しい露光量で同時に前記基板に転写されるように前記第１及び第２のダミーのコンタクトホールパターンの数及び／又はホール径の大きさを調節したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に用いた例示的な露光装置について説明する。
【００１５】
ここで、図１０は、本発明の露光装置１０の概略ブロック図である。図１０に示すように、露光装置１０は、照明装置１００と、マスク２００と、投影光学系３００と、基板４００と、ステージ４５０と、結像位置調節装置５００とを有する。
【００１６】
露光装置１０は、ステップアンドスキャン方式でマスク２００に形成された回路パターンを基板４００に露光する投影露光装置であるが、本発明はステップアンドリピート方式その他の露光方式を適用することができる。
【００１７】
照明装置１００は転写用の回路パターンが形成されたマスク２００を照明し、光源１１０と照明光学系１２０とを有する。
【００１８】
光源１１０としては、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ２エキシマレーザーなどを使用することができる。
【００１９】
照明光学系１２０は、マスク２００を照明する光学系であり、ここでは、集光光学系１３０と、オプティカルインテグレータ１４０と、開口絞り１５０と、コンデンサーレンズ１６０とを含む。
【００２０】
集光光学系１３０は、それに入射した光束をオプティカルインテグレータ１４０へ効率よく導入するためのものである。
【００２１】
オプティカルインテグレータ１４０はマスク２００に照明される照明光を均一化し、入射光の角度分布を位置分布に変換して出射するハエの目レンズとして構成される。ハエの目レンズは、その入射面１４０ａと出射面１４０ｂとがフーリエ変換の関係に維持されている。
【００２２】
ハエの目レンズの出射面１４０ｂ又はその近傍に形成された複数の点光源（有効光源）からの各光束をコンデンサーレンズ１６０により、マスク２００に重畳している。これにより、多数の点光源（有効光源）により、マスク２００全体が均一に照明される。この際、その多数の点光源（有効光源）の形成される面と投影光学系３００の瞳面は光学的にほぼ共役な位置関係になっており、ケーラー照明の条件が満たされている。
【００２３】
オプティカルインテグレータ１４０の出射面１４０ｂの直後には、形状及び径が固定された開口絞り１５０が設けられている。開口絞り１５０は投影光学系３００の瞳面３２０とほぼ共役な位置に設けられており、開口絞り１５０の開口形状は投影光学系３００の瞳面３２０の有効光源形状に相当する。
【００２４】
照明されたマスク２００から射出した回路パターン情報を有する光束は、開口絞り３２０を有する投影光学系３００により露光に最適な倍率で感光剤が塗布された基板４００に投影結像され、これにより基板４００に回路パターンが転写される。基板４００は、ステージ４５０に固定されており、その位置はレーザー干渉計５００等により制御されている。そして、投影光学系３００の倍率をＭとすると、例えばマスク２００を速度ｖで走査すると同時に、基板４００を速度ｖ・Ｍにて同期走査することで基板４００の露光が行われる。
【００２５】
マスク２００として、図３（ｂ）のような所望のコンタクトホールパターンが所定の周期で配置され、その周辺にダミーのコンタクトホールパターンが配置されたものを使うことができる。ここで、図３（ｂ）は所望のコンタクトホールパターン及びダミーのコンタクトホールパターンを形成したバイナリーマスクの概略図である。図３（ｂ）のマスクは、透過率１の透光部である所望のコンタクトホールパターン３１及び基板にダミーのコンタクトホールパターン３２と、透過率０の遮光部３３とから構成されている。なお、各光透過部の位相は等しい。両コンタクトホールパターン３１及び３２は、ホール径をＰとすると縦横方向にピッチＰ０＝２Ｐで整列して、コンタクトホール列を２次元的に形成する。
【００２６】
また、開口絞り１５０として、コンタクトホールを解像するための十字斜入射照明と、その十字斜入射照明によって生じる偽解像を抑制する（即ち、偽解像パターンに対応する露光量は抑え（露光量の増加小）、所望のコンタクトホールパターンの露光量を強調する（露光量の増加大））ような照明とを利用してマスク２００を照明するための開口形状を有する開口絞りを使うことができる。
【００２７】
例えば、図４及び図８の開口絞りである。なお、図４及び図８は開口絞り１５０の一例である。図４は、中心が十字形状に遮光された有効光源分布を有する変形照明用絞りとして構成された開口絞りの概略図である。この開口絞りは、０度、９０度、１８０度及び２７０度（即ち、十字形状に）に配置されて半径方向と直交する方向に長手に形成された４つの十字斜入射照明部４１ａと、その十字斜入射照明部４１ａから４５度傾いて０度、９０度、１８０度及び２７０度（即ち、十字形状に）に配置され、扇型である偽解像抑制部４１ｂとを有する。白抜き部４１が透光部を表し、斜線部４２は遮光部を表す。図８は、白抜き部８２が透光部を表し、斜線部８１は遮光部を表す。図８の開口絞りのほうは、図４の絞りに比べて十字型の遮光部が全体的に拡大し、その十字の角が削れた形状をしており、図４の絞りと同様の構成となっている。
【００２８】
図４の開口絞りと図３（ｂ）のマスクを使用することでコンタクトホールの解像力が良くなる。以下その詳細について説明する。
【００２９】
コンタクトホールのピッチが小さいと図３（ｂ）のマスクを用いて少σ照明をした場合には、投影光学系３００の瞳面３２０上における回折光は、０次回折光を除き他の回折光は瞳外へ外れてしまう。図１４に示すように、０次回折光１０が生じ、他の回折次数の回折光は瞳面上において、回折光１１乃至１８のようになる。よって、０次以外の回折光は投影レンズの瞳の外へ出てしまい、このような条件のもとではパターンが形成されない。ここで、図１４は、図３（ｂ）に示すマスクに小σ照明したときの瞳面３２０上の回折光の位置と、斜入射照明をしたときの回折光の移動する位置を示した模式図である。
【００３０】
そこで、これらの回折光１１乃至１８が瞳に入るような照明をする必要がある。例えば、２つの回折光１０及び１５を例にとって、かかる回折光が図１４に示す瞳面３２０の斜線領域に来るようにするには、図１５で示される有効光源面において、暗い矩形の領域ａで示されるように斜入射照明を設定する。１０’及び１５’で示される回折光はクロス及び斜線で示す矩形領域ｂ１及びｂ２にそれぞれ移動し、投影光学系３００の瞳両端に入射することになる。一つの矩形で示される有効光源で２つの回折光が瞳に入射し、両者の干渉により基板４００に等ピッチの直線状の干渉縞が形成される。同様に、２つの回折光１０及び１７においても１０及び１５で説明した斜入射照明を設定することができる。このような矩形の有効光源領域を図１６に示すように４つ組み合わせることにより、基板４００には縦と横の等ピッチ直線状の干渉縞が形成され、光強度の重なった交点に強度が大きい部分と小さい部分が２次元周期的に現れる。このときの有効光源形状を図１９（ａ）に示すように、十字に配置された瞳の半径方向に直交する方向に長手を有する４つの矩形となる。
【００３１】
図３（ｂ）に示すマスクでは、所望のコンタクトホールパターンのホール径の大きさが、ダミーのコンタクトホールパターンより大きくしてあるので、その部分のみ周辺より強度が大きく、所望のコンタクトホールパターンが基板４００に形成されることになる。しかしながら、単に十字型の斜入射照明をしただけでは、基板４００には、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように偽解像パターンが生じてしまい、所望のコンタクトホールパターン以外にも不必要なパターンが生まれてしまう（ここで、図１７は右側の開口絞りの開口形状に対応した基板４００での解像パターンのシミュレーションを示した図である）。
【００３２】
つまり、露光量で考えると、図１３に示す細い実線で描かれた波線のようになり、所望径露光量レベル（レジストの閾値）においては、所望パターンＰ１の間に偽解像パターンＰ２が生じてしまっているのである（ここで、図１３は十字斜入射照明及び本発明の変形照明における露光量及び当該露光量に対応する基板４００での像を示した図である）。
【００３３】
そこで、図１４に示すように、瞳面３２０上で２つの回折光位置を直線的に結んで表される領域ｃを除き、少なくとも１つの回折光のみ瞳面３２０に入射する有効光源分布を加える。この場合は一つの回折光としては０次光とするのが斜入射角を小さくできるので都合が良い。図１８に有効光源分布の一例を示す。このような照明を行うためには、例えば、１つの回折光１０’が瞳面３２０において暗い扇型の領域ａとして示されるように照明を設定すればよい。これにより、１０’で示される回折光は明るい扇型として示される領域ｂにそれぞれ移動し、回折光が瞳面３２０に入射することになる。このような条件に相当するものは合計４つ存在し、結局図１９（ｂ）に示すような形の有効光源となる。
【００３４】
このように、照明系は、２つの回折光が瞳に入射する有効光源分布（図１９（ａ）参照）と、１つの回折光が瞳に入射する有効光源分布（図１９（ｂ）参照）を足し合わせた、図１９（ｃ）に示されるような中央が十字状に抜けた有効光源を持つ変形照明を行うことができる。このような有効光源分布を有する変形照明を行うことで、基板４００面上では、図１７（ｃ）に示すように偽解像が消滅して所望のパターンのみを得られることが理解される。
【００３５】
つまり、基板４００での露光量は図１３に示す太い実線で描かれた波線のようになり、所望径露光量レベル（レジストの閾値）において、マスクの所望のパターンに相当する部分の露光量のみが増加され、偽解像パターンが消失した所望パターンＰ３のみを得ることができるのである。
【００３６】
以上、図１３、図１４乃至図１９を参照して説明したような変形照明は上述した図４の開口絞りを用いることで可能となり、この開口絞りと図３（ｂ）のマスクを使用することで、コンタクトホールパターンの解像力が良くなる。
【００３７】
＜参考実施例＞
以下、上記の露光装置１０を用いた参考実施例１について述べる。
【００３８】
光源としてＫｒＦエキシマレーザー光源を用い、投影光学系の縮小倍率が１／４である露光装置１０において、マスク２００として図３（a）において模式的に示したバイナリーマスクを用いて露光実験を行った。
【００３９】
ここで、図３（ａ）は、所望のコンタクトホールパターンを形成したバイナリーマスクの概略図である。図３（ａ）のマスクは、透過率１の透光部３１と透過率０の遮光部３３とから構成されて、各光透過部（所望のコンタクトホールパターン）３１の位相は等しい。コンタクトホール３１は、ホール径をＰとすると横方向にピッチＰ０＝２Ｐで整列し、縦方向にピッチＰ１＝４Ｐで整列して、コンタクトホール列を２次元的に形成する。なお、開口絞り１５０としては通常の２／３輪帯照明用のものを用いた。
【００４０】
所望のパターン３１のホール径が４４０nmの場合と所望のパターン３１のホール径が４８０nmの場合とで、そのパターンを基板に転写させた（基板上でのハーフピッチはそれぞれ１１０nm、１２０nmとなる）。
【００４１】
図９（ａ）は今回の露光により得られた解像パターンである（所望のパターン３１のホール径が４４０nmの場合のもの）。図９（ａ）を見ても明らかなように解像度良く露光できなかった。
【００４２】
その際、所望のパターン３１のホール径が４４０nmの場合においてなるべく精度良くそのパターンを基板に転写するのに適した露光量は７８５Ｊ／ｍ２であり、ホール径が４８０nmの場合においてなるべく精度良くそのパターンを基板に転写するのに適した露光量は６００Ｊ／ｍ２であった。（なお、レジストの材料としてはＴＯＫのＤＰ−７４６ＨＣを使用し、レジスト膜厚は３５０nmとした）。
【００４３】
従って、この結果より、所望のパターン３１のホール径が４４０ｎｍの場合の図３（ａ）マスクのパターンと、所望のパターン３１のホール径が４８０ｎｍの場合の図３（ａ）マスクのパターンとでは、そのパターンに適した露光量に１８５Ｊ／ｍ２もの差があり、同じ露光量で、なるべく精度良くそれらのパターンを同時に基板に転写できないことがわかる。
【００４４】
＜実施例＞
以下、上記の露光装置１０を用いた実施例について述べる。
【００４５】
光源としてＫｒＦエキシマレーザー光源（波長λ＝２４８nm）を用い、投影光学系３００の倍率が１／４である露光装置１０において、マスク２００として図３（ｂ）において模式的に示したバイナリーマスクを用いて露光実験を行った。なお、開口絞り１５０としては図４の開口絞りを用いた。
【００４６】
所望のパターン３１のホール径が４４０nmの場合（ダミーのパターン３２のホール径は３６０nm）と所望のパターン３１のホール径が４８０nmの場合（ダミーのパターン３２のホール径は４００nm）とで、そのパターンを基板に転写させた（基板上でのハーフピッチはそれぞれ１１０nm、１２０nmとなる）。
【００４７】
図９（ｂ）が今回の露光により得られた解像パターン（所望のパターン３１のホール径が４４０nmの場合のもの）である。得られた解像パターンは参考例１で得られた解像パターン（図９（ａ））よりも精度の良いものであった。
【００４８】
その際、所望のパターン３１のホール径が４４０nmの場合においてなるべく精度良くそのパターンを基板に転写するのに適した露光量は４６０Ｊ／ｍ２であり、ホール径が４８０nmの場合においてなるべく精度良くそのパターンを基板に転写するのに適した露光量は４００Ｊ／ｍ２であった（なお、レジストの材料としてはＴＯＫのＤＰ−７４６ＨＣを使用し、レジスト膜厚は３５０nmとした）。
【００４９】
以上より、所望のパターンの周辺に、ダミーのパターンを配置することで、所望のパターンがより精度良く基板に転写されるとともに、ホール径及びピッチの異なるパターンのそれぞれをなるべく精度良く転写するのに適した露光量の差も６０Ｊ／ｍ２に低減されており、両者をほぼ同じ露光量で同時に転写することも可能であることがわかる。
【００５０】
なお、本実施例では図４の開口絞りを用いたが、図８の開口絞りを用いると前記所望のパターンの解像力がさらに良くなる。
【００５１】
今度は、マスク２００として本発明のマスクの一実施例である図１のマスクを用いた。
【００５２】
図１において、白抜き部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂがマスク透光部を表し、斜線部１３が遮光部を表す。１１ａ及び１１ｂは所望のパターンであり、それぞれ所定のピッチで図３（ｂ）のマスクと同様に周期的に並べられている。さらに、所望のパターン１１ａ及び１１ｂより小さいホール径を持つ１２ａ、１２ｂは所望のパターンではないダミーのパターンであり、こちらも図３（ｂ）のマスクと同様に周期的に並べられている。
【００５３】
マスクの所望のパターン１１ｂのハーフピッチ及びホール径は４８０nm、ダミーのパターン１２ｂのホール径は４００nm、マスクの所望のパターン１１ａのハーフピッチ及びホール径は４４０nm、ダミーのパターン１２ａのホール径は３２０nm（先ほどよりも４０nm小さくした）である。計２４２個のホールパターンを配置してある。
【００５４】
このマスクを用いて露光を行ったところ、所望のパターン１１ａ，１１ｂの両者は一回の露光で精度良く基板に転写された（なお、レジストの材料としてはＴＯＫのＤＰ−７４６ＨＣを使用し、レジスト膜厚は３５０nmとした）。これは、先ほど図３（ｂ）のマスクを使った時のダミーのパターンのホール径を３６０nmから３２０nmに小さくしたため、所望のパターン１１ａと１１ｂのそれぞれのパターンをなるべく精度良く基板に転写するのに適した露光量が等しくなったためである。
【００５５】
以上の実施例ではダミーのパターンのホール径の大きさを調節することでマスクの所望のパターンのそれぞれをほぼ等しい露光量で基板に精度良く同時に転写させることを行ったが、この他、ダミーのパターンの数を調節することで、同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、以上の実施例では所望のコンタクトホールパターンのホール径とそれを配列する際のハーフピッチとを等しく設定したが、それらは異なっていても良い。
【００５７】
また、本実施例において図５もしくは図６に模式的に示したマスクを用いても同様の効果が得ることができる。以下に、図５及び図６のマスクについて説明する（以下、わかり易く説明するために１種類のハーフピッチよりなるマスクで説明する）。
【００５８】
図５はいわゆるハーフトーンマスクで、５１は所望のパターンに対応する透光部で５２はダミーのパターンに対応する透光部である。斜線部５３はいわゆるハーフトーンで、斜線部５３を透過した光は、透光部と位相差を１８０度に保つようにできており、その透過率は数パーセントにするのが一般的である。
【００５９】
図６はいわゆる位相シフトマスクで、上下左右に隣り合う開口部の位相差が１８０度になるように設計されているものである。図６（ａ）において、６１は所望のパターンに対応する透光部を表し、６２はダミーのパターンに対応する透光部である。斜線部６３は遮光部である。透光部の位相分布は、例えば図６（ｂ）に示したように、斜線部と白抜き部で位相差が１８０度になるようにすればよい。
【００６０】
さらに、マスクに、必要に応じて近接光学補正を入れてもよい。
【００６１】
次に、図１１及び図１２を参照して、上述の露光装置１０を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図１１は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【００６２】
ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）ではデバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウエハ製造）ではシリコンなどの材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いて本発明のリソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００６３】
図１２は、ステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウエハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１０によってマスクの回路パターンをウエハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００６４】
【発明の効果】
以上の実施例のような、所望のコンタクトホールパターンだけでなく、ダミーのコンタクトホールパターンを有するマスクを露光装置に用いることにより、所定の周期を持つコンタクトホール列を複数種類有するパターンが描かれているマスクの、そのパターンを一括して同時に基板に転写することが可能となり、さらに所望のコンタクトホールパターンだけを配置したマスクよりも解像力が良くなり、より精度のよいパターン像を転写することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマスクの概略を示す図である。
【図２】位相シフトマスクとバイナリーマスクの概略を示す図である。
【図３】マスクの概略を示す図である。
【図４】実施例に用いられた開口絞りの図である。
【図５】ハーフトーンマスクの概略を示す図である。
【図６】位相シフトマスクの概略を示す図である。
【図７】半導体露光装置の原理を示す図である。
【図８】実施例に用いられた開口絞りの図である。
【図９】露光により得られた解像パターンの図である。
【図１０】露光装置の概略ブロック図である。
【図１１】本発明のデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１に示すステップ４の詳細なフローチャートである。
【図１３】図１１に示すステップ４の詳細なフローチャートである。
【図１４】図３（ｂ）に示すバイナリーマスクに小σ照明したときの瞳面上の回折光の位置と、斜入射照明をしたときの回折光の移動する位置を示した模式図である。
【図１５】有効光源分布を説明するための模式図である。
【図１６】有効光源分布を説明するための模式図である。
【図１７】パターン面上での解像パターンのシミュレーションを示した図である。
【図１８】有効光源分布の一例を示す図である。
【図１９】有効光源分布を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１０  露光装置
１１a  所望のパターン
１１b  所望のパターン
１２a  ダミーのパターン
１２b  ダミーのパターン
１３  遮光部
２１  マスク基板
２２  遮光部材
２３  位相シフタ
３１  所望のパターン
３２  ダミーのパターン
３３  遮光部材
４１  透光部
４２  遮光部
５１  所望のパターン
５２  ダミーのパターン
５３  ハーフトーン部材
６１  所望のパターン
６２  ダミーのパターン
６３  遮光部材
７１  マスク
７２  投影光学系
７３  感光剤が塗布された基板
７４  照明系
８１  透光部
８２  遮光部
１００  照明装置
１２０  照明光学系
１３２  露光量調整部
１５０  開口絞り
２００  マスク
３００  投影光学系
３２０  瞳
４００  基板
５００  解像位置調節装置
【図１】
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【図２】
0003977096.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003977096.tif 000006
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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