(57)【要約】【課題】微細な孤立ラインパターン及び密集ラインパターンの同時形成が可能なエンハンサマスクを用いて微細ラインパターンと大きいラインパターンとを同時に形成できるようにする。【解決手段】透明基板１上に、第１の寸法Ｓ１を有する第１の遮光パターン６と、第１の寸法Ｓ１よりも大きい第２の寸法Ｓ２を有する第２の遮光パターン７とが形成されている。第１の遮光パターン６は、第１の半遮光部２Ａと、第１の半遮光部２Ａ内に配置され且つ露光光を反対位相で透過させる補助パターン３とを有する。第２の遮光パターン７は、第２の半遮光部２Ｂと遮光部５とを有する。【選択図】図１
2009075207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光に対して透過性を有する透明基板と、
前記透明基板上に形成され且つ第１の寸法を有する第１の遮光パターンと、
前記透明基板上に形成され且つ前記第１の寸法よりも大きい第２の寸法を有する第２の遮光パターンと、
前記透明基板における前記第１の遮光パターン及び前記第２の遮光パターンが形成されていない開口部とを備え、
前記第１の遮光パターンは、前記露光光を部分的に透過させる第１の半遮光部と、前記第１の半遮光部内に配置され且つ前記第１の半遮光部を基準として前記露光光を反対位相で透過させる補助パターンとを有し、
前記第２の遮光パターンは、前記露光光を部分的に透過させる第２の半遮光部と、前記露光光を実質的に透過させない遮光部とを有することを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
請求項１に記載のフォトマスクにおいて、
前記第１の半遮光部及び前記第２の半遮光部は、前記開口部を基準として前記露光光を同位相で透過させることを特徴とするフォトマスク。
【請求項３】
請求項１に記載のフォトマスクにおいて、
前記遮光部は、前記第２の遮光パターンの周縁部に配置されていることを特徴とするフォトマスク。
【請求項４】
請求項１に記載のフォトマスクにおいて、
前記遮光部は、前記第２の遮光パターンのコーナーにおいて分断されていることを特徴とするフォトマスク。
【請求項５】
請求項４に記載のフォトマスクにおいて、
前記遮光部の分断された各部分の長さは、前記第２の遮光パターンにおける対応する辺の長さよりも短いことを特徴とするフォトマスク。
【請求項６】
請求項１に記載のフォトマスクにおいて、
前記遮光部の幅は、前記第２の遮光パターンが転写されるために必要な解像度が生じる最小寸法以上に設定されていることを特徴とするフォトマスク。
【請求項７】
請求項１に記載のフォトマスクにおいて、
前記遮光部の幅は、未露光領域を発生させない最大寸法以下に設定されていることを特徴とするフォトマスク。
【請求項８】
請求項１に記載のフォトマスクにおいて、
前記遮光部の幅は、（０．１７×λ／ＮＡ）×Ｍ以上であることを特徴とするフォトマスク（但し、λは露光光の波長であり、ＮＡは露光機の縮小投影光学系の開口数であり、Ｍは該縮小投影光学系の縮小倍率である）。
【請求項９】
請求項１に記載のフォトマスクにおいて、
前記遮光部の幅は、（１．７２×λ／ＮＡ）×Ｍ以下であることを特徴とするフォトマスク（但し、λは露光光の波長であり、ＮＡは露光機の縮小投影光学系の開口数であり、Ｍは該縮小投影光学系の縮小倍率である）。
【請求項１０】
請求項１に記載のフォトマスクにおいて、
前記第２の遮光性パターンにおいて、前記半遮光部となる半遮光膜の側端面と前記遮光部となる遮光膜の側端面とが面一であることを特徴とするフォトマスク。
【請求項１１】
請求項１に記載のフォトマスクにおいて、
前記開口部と前記遮光部との間に前記第２の半遮光部の一部分が介在することを特徴とするフォトマスク。
【請求項１２】
請求項１１に記載のフォトマスクにおいて、
前記開口部と前記遮光部との間に位置する部分の前記第２の半遮光部の寸法は（０．３９×λ／ＮＡ）×Ｍ以下であることを特徴とするフォトマスク（但し、λは露光光の波長であり、ＮＡは露光機の縮小投影光学系の開口数であり、Ｍは該縮小投影光学系の縮小倍率である）。
【請求項１３】
請求項１〜１２に記載のフォトマスクにおいて、
前記第１の寸法は（０．５×λ／ＮＡ）×Ｍ以下であり、
前記第２の寸法は（０．５×λ／ＮＡ）×Ｍよりも大きいことを特徴とするフォトマスク（但し、λは前記露光光の波長であり、ＮＡは露光機の縮小投影光学系の開口数であり、Ｍは前記縮小投影光学系の倍率である）。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のフォトマスクを用いたパターン形成方法であって、
基板上にレジスト膜を形成する工程（ａ）と、
前記レジスト膜に前記フォトマスクを介して前記露光光を照射する工程（ｂ）と、
前記露光光を照射された前記レジスト膜を現像して、前記レジスト膜をパターン化する工程（ｃ）とを備えていることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のパターン形成方法において、
前記工程（ｂ）で露光光源としてＡｒＦエキシマレーザーを用いることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のパターン形成方法において、
前記工程（ｂ）で液浸露光プロセスを用いることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載のパターン形成方法において、
前記工程（ａ）は前記レジスト膜表面をトップコートによってコーティングする工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路装置の製造に用いられる微細パターン形成用のフォトマスク及びそのフォトマスクを用いたパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体を用いて実現する大規模集積回路装置（以下、ＬＳＩと称する）の高集積化のために回路パターンの微細化がますます必要となってきている。その結果、回路を構成するラインパターンの細線化、又は絶縁層を介して多層化された配線同士をつなぐコンタクトホールパターンの微細化が非常に重要となってきている。また、ラインパターンにおいては、孤立配置されたパターンと共に密に配置されたパターンを同時に形成する技術が必要となってきている。ここで、密に配置されたラインパターンの形成において、より高い焦点深度を実現するためには斜入射露光が必須である一方、斜入射露光を行なうと、孤立配置されたラインパターンのコントラスト及び焦点深度が著しく悪化する。このコントラスト及び焦点深度の悪化は、解像度向上のために一般的に広く適用されているハーフトーン位相シフトマスクを用いた場合、より一層顕著になる。逆に、孤立配置された微細ラインパターンの形成に適した低干渉度の小さい光源を用いると、高密度パターンの形成が困難になるという問題がある。
【０００３】
以上のように、孤立配置された微細なラインパターンに対する最適照明条件と、密に配置されたラインパターンに対する最適照明条件とは相反関係にある。このため、微細な高密度パターンの形成と孤立パターンの形成とを同時に行なうために、光源からの垂直入射成分及び斜入射成分のそれぞれの効果に対してトレードオフが行なわれ、結果として干渉度が中程度(０．５〜０．６程度) の光源が用いられている。しかし、この場合、垂直入射及び斜入射の両方の効果が相殺されるので、密集パターンと孤立パターンとを同時に微細化して半導体装置のさらなる高集積化を実現していくことは困難になる。この課題に対し、最も有効な解決手段はエンハンサマスク（特許文献１参照）を適用することである。
【０００４】
以下、特許文献１に記載されているエンハンサマスクによるパターン形成原理について、図１２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。図１２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれエンハンサマスクの平面構造及び断面構造の一例である。エンハンサマスクにおいては、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、露光光に対して透過性を有する透明基板１１上に、露光光に対して所定の透過率を持つ半遮光部１２と、半遮光部１２により囲まれた補助パターン１３と、半遮光部１２及び補助パターン１３のいずれも形成されていない開口部１４とを備えている。半遮光部１２及び開口部１４は露光光を互いに同位相で透過させる。補助パターン１３は、半遮光部１２及び開口部１４を基準として露光光を反対位相で透過させるが、露光によって転写されない。
【０００５】
図１２（ｃ）は、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すエンハンサマスクを用いた場合の光強度プロファイルを示す図であり、図１２（ｄ）は、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すエンハンサマスクによってウェハ上に転写されるパターンの平面構成を示す模式図である。図１２（ｃ）から分かるように、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すフォトマスクにおいて、半遮光部１２により囲まれた補助パターン１３を透過した光は、開口部１４を透過して半遮光部１２の裏側へ回り込む漏れ光の一部を打ち消すことができる。従って、補助パターン１３を透過する光の強度を、半遮光部１２への漏れ光が打ち消されるように調整すれば、光強度分布において、光強度がほぼ０に近い値まで減少した暗部の形成が可能となる。
【０００６】
また、補助パターン１３を透過する光は、半遮光部１２への漏れ光を強く打ち消す一方、半遮光部１２のエッジ付近の光を弱く打ち消す。その結果、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すフォトマスクを透過した光の光強度分布における半遮光部１２周辺から補助パターン１３中央に向けて変化するプロファイルの傾きが増大するという効果も得られる。従って、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すフォトマスクつまりエンハンサマスクを透過した光の強度分布は急峻なプロファイルを有するようになるので、図１２（ｄ）に示すように、コントラストの高い像が形成される 。
【０００７】
すなわち、遮光性を有する半遮光部１２内に補助パターン１３を配置することにより、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すフォトマスクによって形成される光強度像の中に、半遮光部１２の輪郭線に囲まれた領域（補助パターン１３）と対応する非常に暗い暗部を形成することが可能となる。これによって、補助パターン１３中央部の光強度と半遮光部１２周辺の光強度との間でコントラストが強調された光強度分布を形成できるので、微細な、例えばパターン幅が（０．５×λ／ＮＡ）（λ：露光波長、ＮＡ：開口数）よりも小さい孤立ラインパターン及び密集ラインパターンを同時に形成する場合にエンハンサマスクは非常に効果的である。
【特許文献１】特開２００３−３２２９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、エンハンサマスクは前述のような微細パターンでは有効であるが、例え比較的大きい、例えばパターン幅が（０．５×λ／ＮＡ）よりも大きいラインパターンの形成においては、次のような問題を生じる。
【０００９】
図１３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれエンハンサマスクの平面構造及び断面構造の他例である。尚、図１３（ａ）及び（ｂ）において、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すマスクと同一の構成要素には同一の符号を付すことにより重複する説明を省略する。図１３（ａ）及び（ｂ）に示すエンハンサマスクにおいては、半遮光部１２及び補助パターン１３からなる遮光性パターンのパターン幅は（０．５×λ／ＮＡ）よりも大きい。
【００１０】
図１３（ｃ）は、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すエンハンサマスクを用いた場合の光強度プロファイルを示す図であり、図１３（ｄ）は、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すエンハンサマスクによってウェハ上に転写されるパターンの平面構成を示す模式図である。図１３（ｃ）から分かるように、遮光性パターンのパターン幅が大きい図１３（ａ）及び（ｂ）に示すエンハンサマスクを用いた場合、光強度分布における遮光性パターンと対応するプロファイル内にサイドローブが発生する。従って、このサイドローブの光強度の極大値がレジストを感光させる露光閾値を超えると、図１３（ｄ）に示すように、転写パターン内にサイドローブパターンが形成されてしまうという大きい問題が生じる。
【００１１】
前記に鑑み、本発明は、微細な孤立ラインパターン及び密集ラインパターンの同時形成が可能なエンハンサマスクを用いて微細ラインパターンと大きいラインパターンとを同時に形成できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するために、本願発明者らは、次のような検討を行った。
【００１３】
前述のように、パターン幅が（０．５×λ／ＮＡ）よりも小さい微細な孤立ラインパターン及び密集ラインパターンを同時に形成する場合にエンハンサマスクは非常に効果的であるが、パターン幅が(０．５×λ／ＮＡ)よりも大きいラインパターンや矩形パターン等を形成した場合には、当該パターン内に望ましくないサイドローブパターンが形成されてしまう。
【００１４】
そこで、その解決策の１つとして、本願発明者らは、パターン幅が(０．５×λ／ＮＡ)よりも大きいラインパターンを形成するためのフォトマスク上のパターン（以下、遮光パターンと称する）には補助パターンを設けないこと、つまり遮光パターンを半遮光部のみで構成することによって、サイドローブパターンの発生を抑制することを検討してみた。しかし、補助パターンを無くすと、開口部と同位相で露光光を透過させる半遮光部のみによって遮光パターンが構成されるため、遮光パターンによって形成される光強度プロファイルの傾きが緩やかになってしまい、解像度が落ちてしまうという問題がある。
【００１５】
次に、本願発明者らは、露光光をより遮光することにより遮光パターンによって形成される光強度プロファイルの傾きを急峻にするため、つまり、解像度の低下を抑制するため、ラインパターン形成用の遮光パターンを遮光部（露光光の透過率が実質的に０）により構成することを検討してみた。
【００１６】
図１４（ａ）及び（ｂ）は、遮光部から構成された遮光パターンを有するフォトマスクの平面構造及び断面構造の他例である。図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、露光光に対して透過性を有する透明基板１１上に、露光光を実質的に透過させない遮光部１５と、遮光部１５が形成されていない開口部１４とが形成されている。尚、断面構成については、図示しない他の遮光パターンの構成にもよるが、図１４（ｂ）に示すように、透明基板１１上に、半遮光部１２を介して遮光部１５を形成してもよいし、又は半遮光部１２を介さず、透明基板１１の直上に遮光部１５を形成してもよい。図１４（ａ）及び（ｂ）に示すフォトマスクによれば、転写パターン内にサイドローブパターンが形成されてしまうことを抑制することができる。
【００１７】
しかし、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すフォトマスクを、化学増幅型レジスト及びトップコートと組み合わせて用いた場合には、後で詳述するように、転写パターン付近に大量のレジスト欠陥が発生するという別の問題が生じる。その理由は次の通りである。
【００１８】
近年、微細化に伴い化学増幅型レジストの適用が必須となってきている。化学増幅型レジストを用いたパターン形成においては、露光時の光化学反応により触媒作用のある酸を生成させ、露光の後に行われる熱処理プロセスにおいてこの酸を触媒としてレジストポリマー中の官能基を反応させ、その時の物性変化を利用してパターンの形成が行われる。ここで、ポジ型レジストプロセスにおいては、露光光が照射され官能基が反応した部分のみを現像液に溶かしてパターンを形成する。
【００１９】
ところで、この化学増幅型レジストは反応性が非常に高いことが特徴として知られている。特に、ＡｒＦ露光プロセスで用いられるＡｒＦレジストは反応性が高く、レジスト表面は容易に周辺の物質と反応するため、しばしばレジスト表面付近において現像液に不溶な不溶化層が形成される。
【００２０】
また、４５ｎｍ又はそれよりも微細なルールのＬＳＩのパターン形成においては、解像性能を向上させると共にＮＡの大口径化に起因するＤＯＦ（焦点深度）の低下を防ぐため、液浸露光が用いられるようになってきている。液浸露光は、空気よりも屈折率の高い液体（以下、液浸液と称する）をウェハと露光装置の投影レンズとの間に充填しながら露光を行う方法である。液浸露光では、レジストと液浸液とが直接接触することに起因するレジスト特性の劣化を防ぐため、レジスト表面をトップコートと呼ばれるレジスト保護膜でコーティングし、レジストと液浸液とが直接触れないようにしている。しかしながら、トップコートの使用によってレジストと液浸液との直接接触を防げるものの、レジストとトップコートとが直接接触するため、両者の接触面で化学反応が起こり、現像液に不溶な不溶化層がよりいっそう形成されやすくなる。
【００２１】
このような不溶化層が形成されている領域下のレジストに光が照射された場合、現像段階でレジスト表面の溶解がおこり、不溶化層とレジストとの密着性が弱くなり、現像に続くリンス工程で不溶化層をウェハ外に容易に除去することが可能である。
【００２２】
一方、光が照射されない完全未露光領域（光強度が０となる領域）では不溶化層とレジストとの密着性が弱くならないため、リンス工程で不溶化層をウェハ外に除去することはできない。このため、不溶化層が完全未露光領域の周辺に散乱する結果、ウェハ上にレジスト欠陥が生じてしまう。
【００２３】
従って、以上のように、解像度の低下を抑制するため、パターン幅が（０．５×λ／ＮＡ）よりも大きいパターンを形成するための遮光パターンを遮光部（露光光の透過率が実質的に０）により構成した場合には、遮光パターンと対応するウェハ上領域の大部分を完全未露光領域が占めることとなる結果、非常に多くのレジスト欠陥が発生してしまうという問題が生じるのである。
【００２４】
以上のように、パターン幅が（０．５×λ／ＮＡ）よりも大きいパターンの形成においては、遮光パターンを半遮光部から構成した場合には解像度の低下が生じる一方、遮光パターンを遮光部から構成した場合にはレジスト欠陥が発生する。
【００２５】
そこで、本願発明者らは、化学増幅型レジストとトップコートとを組み合わせた露光プロセス（液浸露光を含む）において、微細な孤立ラインパターン及び密集ラインパターンの同時形成が可能なエンハンサマスクを用いて当該微細ラインパターン及びそれよりも大きいパターンを同時に形成する場合にも、大きいパターンの形成について解像度の低下及びレジスト欠陥の発生を同時に抑制することを目的として、次のような発明を想到した。
【００２６】
すなわち、本発明に係るフォトマスクは、露光光に対して透過性を有する透明基板と、前記透明基板上に形成され且つ第１の寸法を有する第１の遮光パターンと、前記透明基板上に形成され且つ前記第１の寸法よりも大きい第２の寸法を有する第２の遮光パターンと、前記透明基板における前記第１の遮光パターン及び前記第２の遮光パターンが形成されていない開口部とを備え、前記第１の遮光パターンは、前記露光光を部分的に透過させる第１の半遮光部と、前記第１の半遮光部内に配置され且つ前記第１の半遮光部を基準として前記露光光を反対位相で透過させる補助パターンとを有し、前記第２の遮光パターンは、前記露光光を部分的に透過させる第２の半遮光部と、前記露光光を実質的に透過させない遮光部とを有する。
【００２７】
尚、本願において、第１の遮光パターンの寸法とは、基本的にラインパターン（孤立ラインパターン、又は密集ラインパターンの一部）と対応する第１の遮光パターンのパターン幅（ラインパターンの延びる方向に対して垂直な方向における幅：以下同じ）を意味するものとする。また、第２の遮光パターンの寸法とは、第２の遮光パターンがラインパターン形成用である場合にはパターン幅を意味し、第２の遮光パターンが矩形パターン形成用である場合には短辺の長さ（正方形パターンの場合には一辺の長さ）を意味するものとするが、第２の遮光パターンの形状は特に限定されるものではない。
【００２８】
また、本願において、露光光に対して透過性を有するとは、レジストを感光させる透過率を有することを意味し、露光光に対して遮光性を有するとは、レジストを感光させない透過率（０を含む）を有することを意味する。また、同位相とは、（−３０＋３６０×ｎ）度以上で且つ（３０＋３６０×ｎ）度以下の位相差（但しｎは整数）を意味し、反対位相とは、（１５０＋３６０×ｎ）度以上で且つ（２１０＋３６０×ｎ）度以下の位相差を意味する。
【００２９】
図１（ａ）は、本発明に係るフォトマスク（エンハンサマスク）の具体的態様の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線（第１の遮光パターン形成領域）の断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線（第２の遮光パターン形成領域）の断面図である。図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、露光光に対して透過性を有する透明基板１上に、 （０．５×λ／ＮＡ）×Ｍ（λは露光光の波長、ＮＡは露光機の縮小投影光学系の開口数、Ｍは該縮小投影光学系の縮小倍率）以下の第１の寸法を有する第１の遮光パターン６と、（０．５×λ／ＮＡ）×Ｍよりも大きい第２の寸法を有する第２の遮光パターン７とが形成されている。ここで、透明基板１における第１の遮光パターン６及び第２の遮光パターン７が形成されていない部分は開口部４である。
【００３０】
図１（ａ）〜（ｃ）に示す本発明のフォトマスクの特徴は、第１の遮光パターン６は、露光光を部分的に透過させるが露光光に対して遮光性を有する第１の半遮光部２Ａと、第１の半遮光部２Ａにより囲まれ且つ第１の半遮光部２Ａを基準として露光光を反対位相で透過させる補助パターン３とを有し、第２の遮光パターン７は、露光光を部分的に透過させるが露光光に対して遮光性を有する第２の半遮光部２Ｂと、第２の半遮光部２Ｂを囲み且つ露光光を実質的に透過させない遮光部５とを有することである。第２の遮光パターン７の一部分として配置されている遮光部５は所定の寸法（以下、Ｃｒ幅ＷＣｒと称する）を有する。また、第２の遮光パターン７には、サイドローブの発生を防止するために、補助パターンは設けられていない。
【００３１】
すなわち、本発明のフォトマスクによると、比較的大きいパターンを形成するための第２の遮光パターン７に第２の半遮光部２Ｂのみならず遮光部５を設けると共に当該遮光部５のＣｒ幅ＷＣｒを、レジスト欠陥が発生する原因となる完全未露光領域が発生しない寸法以下に設定することによって、解像度の低下及びレジスト欠陥の発生を同時に抑制することができる。
【００３２】
尚、本発明のフォトマスクにおいて、Ｃｒ幅ＷCrは（０．１７×λ／ＮＡ）×Ｍ以上で且つ（１．７２×λ／ＮＡ）×Ｍ以下であることが好ましい。このようにすると、解像度の低下及びレジスト欠陥の発生を確実に抑制することができる。
【００３３】
また、本発明に係るパターン形成方法は、前述の本発明のフォトマスクを用いたパターン形成方法を前提とし、基板上にレジスト膜を形成する工程（ａ）と、レジスト膜にフォトマスクを介して露光光を照射する工程（ｂ）と、露光光が照射されたレジスト膜を現像して、レジスト膜をパターン化する工程（ｃ）とを備えている。
【００３４】
本発明のパターン形成方法によると、解像度の低下、及び未露光領域に起因するレジスト欠陥の発生を同時に抑えながらパターン形成を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００３５】
以上に説明したように、本発明によると、ＡｒＦエキシマレーザー等を露光光源とする露光プロセス又は液浸露光プロセスにおいて、微細な孤立ラインパターン及び密集ラインパターンの同時形成が可能なエンハンサマスクを用いて当該微細ラインパターン及びそれよりも大きいパターンを同時に形成する場合にも、大きいパターンの形成について解像度の低下及びレジスト欠陥の発生を同時に抑制することができる。従って、微細なＬＳＩの製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（前提事項）
本発明の各実施形態を説明するに当たっての前提事項について説明する。
【００３７】
通常、フォトマスクは縮小投影型の露光機で使用されるため、マスク上のパターン寸法を議論する場合には縮小倍率を考慮しなければならない。しかし、以下の各実施形態を説明する際には、混乱を避けるため、形成しようとする所望のパターン（例えばレジストパターン）と対応させてマスク上のパターン寸法を説明する場合、特に断らない限り縮小倍率で該寸法を換算した値を用いている。具体的には、Ｍ分の１縮小投影システムにおいて、幅Ｍ×７０ｎｍのマスクパターンによって幅７０ｎｍのレジストパターンを形成した場合にも、マスクパターン幅及びレジストパターン幅は共に７０ｎｍであると表現する。
【００３８】
また、本発明の各実施形態においては、特に断らない限り、Ｍ及びＮＡは露光機の縮小投影光学系の縮小倍率及び開口数をそれぞれ表し、λは露光光の波長を表すものとする。
【００３９】
また、パターン形成については、レジストの非感光領域がレジストパターンとなるポジ型レジストプロセスを想定して説明する。尚、ポジ型レジストプロセスに代えてネガ型レジストプロセスを用いる場合、ネガ型レジストプロセスにおいては、レジストの非感光領域が除去されるので、ポジ型レジストプロセスにおけるレジストパターンをスペースパターンと読み替えればよい。
【００４０】
また、フォトマスクとしては透過型マスクを前提として説明する。尚、透過型マスクに代えて反射型マスクを前提とする場合、反射型マスクにおいては、透過型マスクの透過領域及び遮光領域がそれぞれ反射領域及び非反射領域となるので、透過型マスクの透過現象を反射現象と読み替えればよい。具体的は、透過型マスクの開口部又は透過性領域を反射部又は反射領域と読み替え、遮光部を非反射部と読み替えればよい。さらに、透過型マスクにおける光を部分的に透過する領域は光を部分的に反射する領域と読み替えればよく、透過率は反射率と読み替えればよい。
【００４１】
（実施形態）
以下、本発明の実施形態に係るフォトマスクについて図面を参照しながら説明する。
【００４２】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るフォトマスクの一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線（第１の遮光パターン形成領域）の断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線（第２の遮光パターン形成領域）の断面図である。また、図１（ｄ）は、図１（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の実施形態に係るフォトマスクを用いて形成しようとするパターンの一例を示している。
【００４３】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、露光光に対して透過性を有する透明基板１上に、例えば（０．５×λ／ＮＡ）×Ｍ（λは露光光の波長、ＮＡは露光機の縮小投影光学系の開口数、Ｍは該縮小投影光学系の縮小倍率）以下の第１の寸法Ｓ１を有する第１の遮光パターン６と、例えば（０．５×λ／ＮＡ）×Ｍよりも大きい第２の寸法Ｓ２を有する第２の遮光パターン７とが形成されている。ここで、透明基板１における第１の遮光パターン６及び第２の遮光パターン７が形成されていない部分は開口部４である。
【００４４】
図１（ａ）〜（ｃ）に示す本実施形態のフォトマスクの特徴は、第１の遮光パターン６は、露光光を部分的に透過させるが露光光に対して遮光性を有する第１の半遮光部２Ａと、第１の半遮光部２Ａにより囲まれ且つ第１の半遮光部２Ａを基準として露光光を反対位相で透過させる補助パターン３とを有し、第２の遮光パターン７は、露光光を部分的に透過させるが露光光に対して遮光性を有する第２の半遮光部２Ｂと、第２の半遮光部２Ｂを囲み且つ露光光を実質的に透過させない遮光部５とを有することである。第２の遮光パターン７の一部分として配置されている遮光部５は所定の寸法（以下、Ｃｒ幅ＷＣｒと称する）を有する。また、第２の遮光パターン７には、サイドローブの発生を防止するために、補助パターンは設けられていない。
【００４５】
尚、本実施形態において、第１の半遮光部２Ａ及び第２の半遮光部２Ｂは、開口部４を基準として露光光を同位相で透過させる。
【００４６】
また、本実施形態において、第１の遮光パターン６の形状はライン形状であり、第２の遮光パターン７の形状は矩形（ライン形状及び正方形を含む）である。
【００４７】
本実施形態のフォトマスクによると、比較的大きいパターンを形成するための第２の遮光パターン７に第２の半遮光部２Ｂのみならず遮光部５を設けているため、第２の遮光パターン７を第２の半遮光部２Ｂのみによって構成した場合と比べて、解像度の低下を防止することができる。また、第２の遮光パターン７である遮光部５のＣｒ幅ＷＣｒを、レジスト欠陥が発生する原因となる完全未露光領域が発生しない寸法以下に設定することによって、レジスト欠陥の発生を抑制することができる。すなわち、解像度の低下及びレジスト欠陥の発生を同時に抑制することができる。
【００４８】
以下、第１の遮光パターン６を用いて、例えば（０．５×λ／ＮＡ）以下のパターン幅を持つラインパターンを形成する場合において、第２の遮光パターン７に関し、解像度の低下及びレジスト欠陥発生を同時に抑制できるＣｒ幅ＷCrをシミュレーションにより求めた結果を示す。尚、シミュレーションにおいて、半遮光部２Ａ及び２Ｂは、露光光に対して例えば５〜１０％程度の透過率を有し、半遮光部２Ａ及び２Ｂの透過光の位相は開口部４の透過光の位相と同位相（この場合の位相は０度）であるものと設定した。また、遮光部５の露光光に対する透過率は０％であると、言い換えると、遮光部５は露光光を完全に遮光するものと設定した。さらに、第１の遮光パターン６において第１の半遮光部２Ａに囲まれている補助パターン３の透過光の位相は、開口部４並び半遮光部２Ａ及び２Ｂの透過光の位相と逆位相（この場合の位相は１８０度）であるものと設定した。
【００４９】
ところで、比較的大きいパターンを形成するための第２の遮光パターン７に補助パターンを配置した場合には、当該補助パターンを透過する反対位相（開口部４を基準として）の露光光によって、光強度分布における第２の遮光パターン７と対応するプロファイル内にサイドローブが発生する。このサイドローブの光強度の極大値が露光閾値を超えると、ウェハ上のレジストが感光されて不要なパターンが転写されてしまうという問題が生じる。従って、本実施形態においては、サイドローブ発生を防止するために、図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、第２の遮光パターン７には補助パターンを設けていない。しかし、補助パターンを無くして開口部４と同位相で露光光を透過させる半遮光部のみによって第２の遮光パターン７を構成した場合には、第２の遮光パターン７により形成される光強度プロファイルの傾きが緩やかになってしまい、解像度が落ちてしまう。そこで、光を遮光して光強度プロファイルの傾きを急峻にするために、第２の遮光パターン７に半遮光部に加えて所定の寸法以上のＣｒ幅ＷCrを持つ遮光部を設けることが必要となる。
【００５０】
図２は、露光閾値となる光強度の値における光強度プロファイルの傾きとＣｒ幅ＷCrとの関係を本願発明者らがシミュレーションにより調べた結果を示している。尚、図２において、光強度プロファイルの傾きの値は絶対値を示しており、この値が大きくなるに従って光強度プロファイルの傾きが急峻になることを示している。図２に示すように、第２の遮光パターン７においてＣｒ幅ＷCrを大きくすると、第２の半遮光部２Ｂから透過してくる露光光が減少するため、露光閾値となる光強度の値における光強度プロファイルの傾きが急峻になる。ここで、パターンを転写するために十分な解像度を得ようとした場合、露光閾値となる光強度の値における光強度プロファイルの傾きは、Ｃｒ幅ＷCrが十分に大きい場合における光強度プロファイルの傾き（図中のＡｍａｘ）の８０％以上であることが望ましい。すなわち、Ｃｒ幅ＷCrが（０．１７×λ／ＮＡ）以上であれば、第２の遮光パターン７の遮光性を向上させ、それによって、パターンを転写するために十分な解像度を得ることができる。
【００５１】
一方、［課題を解決するための手段］で説明したように、Ｃｒ幅ＷCrが大きくなると、つまり、遮光部よりなる遮光領域が大きくなると、結果として完全未露光領域が生じてしまい、露光プロセスにおいて不溶化層由来の欠陥が発生してしまうが、Ｃｒ幅ＷCrが小さい場合には、遮光部のエッジ付近で回折した光が遮光部の裏側にも入ってくるため、完全未露光領域は発生しない。
【００５２】
図３は、遮光部裏側の光強度の最小値とＣｒ幅ＷCrとの関係を本願発明者らがシミュレーションにより調べた結果を示している。図３に示すように、Ｃｒ幅ＷCrが大きくなると、遮光部裏側の光強度の最小値は小さくなっていき、Ｃｒ幅ＷCrが１．７２×λ／ＮＡよりも大きくなると、遮光部裏側の光強度の最小値が０となって完全未露光領域が発生する。すなわち、Ｃｒ幅ＷCrを１．７２×λ／ＮＡよりも小さくすることによって、完全未露光領域の発生を防ぐことが可能となり、結果として不溶化層由来の欠陥の発生を防止することが可能となる。
【００５３】
以上に述べたように、本実施形態のフォトマスクにおいて第２の遮光パターン７の一部として設けられる遮光部５のＣｒ幅ＷCrを０．１７×λ／ＮＡ以上で且つ１．７２×λ／ＮＡ以下にすることによって、解像度の低下を確実に防止することができると同時に完全未露光領域が存在することによる不溶化層由来の欠陥の発生を確実に防止することができる。
【００５４】
尚、以上の効果は、第２の遮光パターン７における遮光部５の配置場所に関わらず得られるものでるが、図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、第２の遮光パターン７において遮光部５によって第２の半遮光部２Ｂを囲むと、リソグラフィーのプロセスマージンであるＤＯＦが向上するという効果も得られる。
【００５５】
ところで、本実施形態のフォトマスクの構造として、図１（ａ）〜（ｃ）に示すような構造を例示したが、本発明のフォトマスクは当該構造に限定されるものではなく、図４（ａ）及び（ｂ）に示すような構造であっても、同様の効果が得られる。
【００５６】
図４（ａ）は、本発明の実施形態に係るフォトマスクの他例、具体的には、図１（ｄ）に示す所望のパターンを形成するためのフォトマスクの他例を示す平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ’線（第２の遮光パターン形成領域）の断面図である。尚、図４（ａ）及び（ｂ）において、図１（ａ）〜（ｃ）に示すフォトマスクと同一の構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【００５７】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すフォトマスクにおいても、第２の遮光パターン７を主として第２の遮光部２Ｂによって構成し、且つ第２の遮光パターン７の一部分として遮光部５が設けられている点は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すフォトマスクと同様である。しかし、図４（ａ）及び（ｂ）に示すフォトマスクにおいては、図１（ａ）〜（ｃ）に示すフォトマスクと異なり、開口部４と遮光部５との間に第２の半遮光部２Ｂの一部（ＨＴ幅ＷHTを持つ）が介在している。
【００５８】
図５は、露光閾値となる光強度の値における光強度プロファイルの傾きとＨＴ幅ＷHTとの関係を本願発明者らがシミュレーションにより調べた結果を示す。尚、図５において、光強度プロファイルの傾きの値は絶対値を示しており、この値が大きくなるに従って光強度プロファイルの傾きが急峻になることを示している。図５に示すように、ＨＴ幅ＷHTを大きくすると、第２の遮光パターン７のエッジに位置する部分の第２の半遮光部２Ｂから透過してくる露光光が増加するため、露光閾値となる光強度の値における光強度プロファイルの傾きが緩やかになる。ここで、パターンを転写するために十分な解像度を得ようとした場合、露光閾値となる光強度の値における光強度プロファイルの傾きは、Ｃｒ幅ＷCrが十分に大きい場合における光強度プロファイルの傾き（図２のＡｍａｘ）の傾きの８０％以上であることが望ましい。すなわち、ＨＴ幅ＷHTが（０．３９×λ／ＮＡ）以下であれば、第２の遮光パターン７の遮光性を向上させ、それによって、パターンを転写するために十分な解像度を得ることができる。
【００５９】
以上に説明したように、０．５×λ／ＮＡ以下の第１の寸法Ｓ１を持つ第１の遮光パターン６と、０．５×λ／ＮＡよりも大きい第２の寸法Ｓ２を持つ第２の遮光パターン７とが同時に存在する、図４（ａ）及び（ｂ）に示すフォトマスクにおいて、第２の遮光パターン７におけるＨＴ幅ＷHTを（０．３９×λ／ＮＡ）以下に設定すると共に、前述のように遮光部５のＣｒ幅ＷCrを（０．１７×λ／ＮＡ）以上で且つ（１．７２×λ／ＮＡ）以下に設定することにより、解像度の低下を確実に防止することができると同時に完全未露光領域が存在することによる不溶化層由来の欠陥の発生を確実に防止することができる。
【００６０】
図６は、本発明の実施形態に係るフォトマスクのさらなる他例を示す断面図であり、具体的には、図１（ａ）における第２の遮光パターン７を横断するＢ−Ｂ’線の断面図である図１（ｃ）に示す断面構成のバリエーションの一例である。すなわち、図６に示すフォトマスクにおいて、遮光部５は第２の遮光パターン７の周縁部に形成されている。また、第２の半遮光部２Ｂとなる半遮光膜の側端面と遮光部５となる遮光膜の側端面とは面一である。尚、図１（ａ）〜（ｃ）に示すフォトマスクにおいては、第２の半遮光部２Ｂとなる半遮光膜の上に遮光部５となる遮光膜が形成されていたのに対して、図６に示すフォトマスクにおいては、透明基板１と接するように遮光部５となる遮光膜が形成され、当該遮光膜の上に第２の半遮光部２Ｂとなる半遮光膜が形成されている。
【００６１】
図６に示すフォトマスク構造によると、０．５×λ／ＮＡ以下の第１の寸法Ｓ１を持つ第１の遮光パターン６と、０．５×λ／ＮＡよりも大きい第２の寸法Ｓ２を持つ第２の遮光パターン７とが同時に存在する場合においても、図１（ａ）〜（ｃ）に示すフォトマスクと同様に遮光部５のＣｒ幅ＷCrを設定することにより、第２の遮光パターン７に関し、解像度の低下を確実に防止することができると同時に完全未露光領域が存在することによる不溶化層由来の欠陥の発生を確実に防止することができる。
【００６２】
図７は、本発明の実施形態に係るフォトマスクのさらなる他例を示す断面図であり、具体的には、図４（ａ）における第２の遮光パターン７を横断するＣ−Ｃ’線の断面図である図４（ｂ）に示す断面構成のバリエーションの一例である。すなわち、図７に示すフォトマスクにおいて、開口部４と遮光部５との間に第２の半遮光部２Ｂの一部（ＨＴ幅ＷHT）が介在している。尚、図４（ａ）及び（ｂ）に示すフォトマスクにおいては、第２の半遮光部２Ｂとなる半遮光膜の上に遮光部５となる遮光膜が形成されていたのに対して、図７に示すフォトマスクにおいては、透明基板１と接するように遮光部５となる遮光膜が形成され、当該遮光膜の上に第２の半遮光部２Ｂとなる半遮光膜が形成されている。
【００６３】
図７に示すフォトマスク構造によると、０．５×λ／ＮＡ以下の第１の寸法Ｓ１を持つ第１の遮光パターン６と、０．５×λ／ＮＡよりも大きい第２の寸法Ｓ２を持つ第２の遮光パターン７とが同時に存在する場合においても、図４（ａ）及び（ｂ）に示すフォトマスクと同様に遮光部５のＣｒ幅ＷCr及び第２の半遮光部２ＢのＨＴ幅ＷHTを設定することにより、第２の遮光パターン７に関し、解像度の低下を確実に防止することができると同時に完全未露光領域が存在することによる不溶化層由来の欠陥の発生を確実に防止することができる。
【００６４】
図８は、本発明の実施形態に係るフォトマスクのさらなる他例を示す断面図であり、具体的には、図１（ａ）における第２の遮光パターン７を横断するＢ−Ｂ’線の断面図である図１（ｃ）に示す断面構成のバリエーションの一例である。すなわち、図８に示すフォトマスクにおいて、遮光部５は第２の遮光パターン７の周縁部に形成されている。尚、図１（ａ）〜（ｃ）に示すフォトマスクにおいては、開口部４側では、第２の半遮光部２Ｂとなる半遮光膜及び遮光部５となる遮光膜のそれぞれの側端面は面一であったが、図８に示すフォトマスクにおいては、第２の半遮光部２Ｂとなる半遮光膜の上に、当該半遮光膜の開口部４側の側端面を覆うように遮光部５となる遮光膜が形成されている。ここで、図８に示すフォトマスクにおいて、遮光部５のＣｒ幅ＷCrについては、開口部４側の遮光部５のエッジから、その反対側の遮光部５のエッジまでの距離として定義する。
【００６５】
図８に示すフォトマスク構造によると、０．５×λ／ＮＡ以下の第１の寸法Ｓ１を持つ第１の遮光パターン６と、０．５×λ／ＮＡよりも大きい第２の寸法Ｓ２を持つ第２の遮光パターン７とが同時に存在する場合においても、図１（ａ）〜（ｃ）に示すフォトマスクと同様に遮光部５のＣｒ幅ＷCrを設定することにより、第２の遮光パターン７に関し、解像度の低下を確実に防止することができると同時に完全未露光領域が存在することによる不溶化層由来の欠陥の発生を確実に防止することができる。
【００６６】
尚、ここまで、本実施形態のフォトマスクの構造として、第２の遮光パターン７において遮光部５が第２の半遮光部２Ｂの全体又は一部を完全に囲む構造を示してきたが、遮光部５は必ずしも第２の半遮光部２Ｂを完全に囲んでいる必要は無く、例えば図９（ａ）〜（ｄ）に示すような平面構造（第２の遮光パターン７及びその周辺の平面構造）を用いた場合にも、これまでに説明したフォトマスクと同様の効果が得られる。図９（ａ）〜（ｄ）に示すような平面構造は、遮光部５が第２の遮光パターン７のコーナーにおいて分断されていることを特徴としている。これにより、遮光部５の分断された各部分の長さは、例えば矩形状の第２の遮光パターン７における対応する辺の長さよりも短くなる。
【００６７】
具体的には、図９（ａ）に示すフォトマスクは、第２の遮光パターン７のコーナー位置する遮光部５を第２の半遮光部２Ｂに置き換えた構造を有している。また、図９（ｂ）に示すフォトマスクは、図９（ａ）に示すフォトマスク構造において、遮光部５の分断された各部分と開口部４との間に第２の半遮光部２Ｂを介在させた構造を有している。また、図９（ｃ）に示すフォトマスクは、遮光部５の分断された各部分が方形状の第２の遮光パターン７における対応する辺の長さよりも短い長さを持ち且つ当該各部分が当該対応する辺に接した構造を有している。また、図９（ｄ）に示すフォトマスクは、図９（ｃ）に示すフォトマスク構造において、遮光部５の分断された各部分と開口部４との間に第２の半遮光部２Ｂを介在させた構造を有している。
【００６８】
以下、本実施形態のフォトマスクを用いたパターン形成方法について、図面を参照しながら説明する。
【００６９】
図１０（ａ）〜（ｄ）は本実施形態のフォトマスクを用いたパターン形成方法の各工程を説明するための図である。尚、図１０（ｃ）において、図１（ａ）〜（ｃ）に示すフォトマスクと同一の構成要素には同一の符号を付すことにより重複する説明を省略する。
【００７０】
まず、図１０（ａ）に示すように、基板１００の上に、金属膜又は絶縁膜等の被加工膜１０１を形成した後、図１０（ｂ）に示すように、被加工膜１０１の上にポジ型のレジスト膜１０２を形成する。ここで、液浸露光を用いる場合には、レジスト膜１０２の上にさらにトップコート１０３を形成し、それによってレジスト膜１０２をコーティングする。
【００７１】
次に、図１０（ｃ）に示すように、例えば図１（ａ）〜（ｃ）に示すような構造を持つ本実施形態のフォトマスクに対して、例えばＡｒＦエキシマレーザーを光源とする露光光１０４を照射する。このとき、本実施形態のフォトマスクにおける開口部４を透過した透過光１０６によってレジスト膜１０２を露光し、結果として開口部４と対応する潜像部分１０２ａを形成する。尚、続く現像工程でレジストが完全に溶解するに足りる露光エネルギーが照射されるのは、開口部４と対応する潜像部分１０２ａのみである。また、本実施形態のフォトマスクの第１の遮光パターン６（図１（ａ）参照）において、第１の半遮光部２Ｂを透過した透過光１０５は透過光１０６と同じ位相を持つ一方、補助パターン３を透過した透過光１０７は透過光１０６と反対の位相を持つため、透過光１０５と透過光１０７とは互いに打ち消しあい、それにより潜像部分を形成するエネルギーが生じることはない。また、本実施形態のフォトマスクの第２の遮光パターン７（図１（ａ）参照）において、第２の半遮光部２Ｂ（遮光部５が形成されていない部分）を透過した透過光１０５は、透過光１０６の同位相を持つが、潜像部分を形成するエネルギーは有していない。さらに、前述のように、本実施形態のフォトマスクにおいて第２の遮光パターン７に設けられる遮光部５のＣｒ幅ＷCrを所定の範囲内に設定することによって、第２の半遮光部２Ｂ（遮光部５が形成されていない部分）の裏側の領域はもちろんのこと、遮光部５の裏側の領域においても、光強度が０となる完全遮光領域（完全未露光領域）は存在せず、これらの領域にも、露光閾値と比べて小さい強度を持つ光が照射される。従って、トップコート１０３を形成した場合においても、レジスト膜１０２とトップコート１０３との接触面に生じた不溶化層とレジスト膜１０２との密着性が弱くなるので、不溶化層由来のレジスト欠陥の発生を防止することが可能となる。
【００７２】
次に、トップコート１０３及びレジスト膜１０２に対して現像を行って、トップコート１０３、及びレジスト膜１０２のうちの潜像部分１０２ａを除去することにより、図１０（ｄ）に示すように、レジストパターン１０８を形成する。
【００７３】
図１１は、液浸露光プロセスを用いた場合における図１０（ｃ）に対応する図である。すなわち、液浸露光プロセスを用いる場合、図１１に示すように、トップコート１０３上に液浸液１０９が存在する状態で露光を行う点を除いて、図１０（ｃ）に示す工程と同様の工程が実施される。
【００７４】
以上に説明したように、本実施形態によると、ＡｒＦエキシマレーザー等を露光光源とする露光プロセス又は液浸露光プロセスにおいて、微細な孤立ラインパターン及び密集ラインパターンの同時形成が可能なエンハンサマスクを用いて当該微細ラインパターン及びそれよりも大きいパターンを同時に形成する場合にも、大きいパターンの形成について解像度の低下及びレジスト欠陥の発生を同時に抑制することができる。従って、微細なＬＳＩの製造が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、半導体集積回路装置の製造に用いられる微細パターン形成用のフォトマスク及びそのフォトマスクを用いたパターン形成方法に関し、例えばＡｒＦ露光プロセス又はＡｒＦ液浸露光プロセスを用いたパターン形成等に非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施形態に係るフォトマスクの一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線（第１の遮光パターン形成領域）の断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線（第２の遮光パターン形成領域）の断面図であり、図１（ｄ）は、図１（ａ）〜（ｃ）に示す本発明の実施形態に係るフォトマスクを用いて形成しようとするパターンの一例を示す図である。
【図２】図２は、露光閾値となる光強度の値における光強度プロファイルの傾きと第２の遮光パターンにおける遮光部のＣｒ幅ＷCrとの関係を本願発明者らがシミュレーションにより調べた結果を示す図である。
【図３】図３は、第２の遮光パターンにおける遮光部裏側の光強度の最小値と、当該遮光部のＣｒ幅ＷCrとの関係を本願発明者らがシミュレーションにより調べた結果を示す図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の実施形態に係るフォトマスクの他例を示す平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ’線（第２の遮光パターン形成領域）の断面図である。
【図５】図５は、露光閾値となる光強度の値における光強度プロファイルの傾きと、開口部と第２の遮光パターンにおける遮光部との間に介在する第２の半遮光部のＨＴ幅ＷHTとの関係を本願発明者らがシミュレーションにより調べた結果を示す図である。
【図６】図６は本発明の実施形態に係るフォトマスクのさらなる他例を示す断面図である。
【図７】図７は本発明の実施形態に係るフォトマスクのさらなる他例を示す断面図である。
【図８】図８は本発明の実施形態に係るフォトマスクのさらなる他例を示す断面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態に係るフォトマスクのさらなる他例を示す平面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｄ）は本実施形態のフォトマスクを用いたパターン形成方法の各工程を説明するための図である。
【図１１】図１１は、液浸露光プロセスを用いた場合における図１０（ｃ）に対応する図である。
【図１２】図１２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれエンハンサマスクの平面構造及び断面構造の一例であり、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すエンハンサマスクを用いた場合の光強度プロファイルを示す図であり、図１２（ｄ）は、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すエンハンサマスクによってウェハ上に転写されるパターンの平面構成を示す模式図である。
【図１３】図１３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれエンハンサマスクの平面構造及び断面構造の他例であり、図１３（ｃ）は、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すエンハンサマスクを用いた場合の光強度プロファイルを示す図であり、図１３（ｄ）は、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すエンハンサマスクによってウェハ上に転写されるパターンの平面構成を示す模式図である。
【図１４】図１４（ａ）及び（ｂ）は、遮光部から構成された遮光パターンを有するフォトマスクの平面構造及び断面構造の他例である。
【符号の説明】
【００７７】
１    透明基板
２Ａ  第１の半遮光部
２Ｂ  第２の半遮光部
３    補助パターン
４    開口部
５    遮光部
６    第１の遮光パターン
７    第２の遮光パターン
１００    基板
１０１    被加工膜
１０２    レジスト膜
１０２ａ  潜像部分
１０３    トップコート
１０４    露光光
１０５    半遮光部の透過光
１０６    開口部の透過光
１０７    補助パターンの透過光
１０８    レジストパターン
１０９    液浸液
【図１】
2009075207.tif 000003
【図２】
2009075207.tif 000004
【図３】
2009075207.tif 000005
【図４】
2009075207.tif 000006
【図５】
2009075207.tif 000007
【図６】
2009075207.tif 000008
【図７】
2009075207.tif 000009
【図８】
2009075207.tif 000010
【図９】
2009075207.tif 000011
【図１０】
2009075207.tif 000012
【図１１】
2009075207.tif 000013
【図１２】
2009075207.tif 000014
【図１３】
2009075207.tif 000015
【図１４】
2009075207.tif 000016