JPH10326006A - パターンの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】孤立パターンの焦点深度を大幅に拡大すること
ができて、微細なパターンを良好に形成でき、マスクの
作成が容易なパターン形成方法を提供する。 【解決手段】設計パターン５２の近傍に補助パターン５
３が形成されたマスクを作成し、レジストが塗布された
基板上にマスクに形成された設計パターン５２および補
助パターン５３を露光し、露光によりレジスト上に転写
された設計パターン５２および補助パターン５３の潜像
のうち補助パターン５３の潜像にのみ露光して消去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パターンの形成方
法に係り、さらに詳しくは、焦点深度の改善を図ること
ができるパターンの形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体リソグラフィ工程において、マス
ク上のパターンを露光装置を用いてウェハ上のレジスト
に転写する場合、図２０に示すような、マスク３１上パ
ターンＰが密集したいわゆる繰り返しパターンの焦点深
度を拡大する方法として、露光装置のσを大きくする方
法や０次光と±１次光のうちの一方のみとが投影光学系
に入射される輪帯照明や四重極照明等の斜入射照明法な
どが知られている。なお、σは、照明光学系の開口数と
投影光学系の開口数の比で定義され、結像性能を左右す
る重要なパラメータである。また、輪帯照明や四重極照
明は、２次光源の形状が従来の円形とは異なる特殊な形
状となっている。しかしながら、露光装置のσ（コヒー
レンスファクタ）を大きくしたり、斜入射照明法を用い
ても、密集した繰り返しパターンでない疎なパターン
（孤立ラインパターン）に対しては、焦点深度は拡大し
ない。

【０００３】ここで、表１に、ＫｒＦエキシマ・レーザ
・ステッパ（波長２４８ｎｍ）を使用して、0.20μｍの
Ｌ／Ｓ（線幅および線間）パターンおよび孤立ラインパ
ターンについてレジストパターンの形成を行ったときの
焦点深度を示す。なお、パターンの形成は、露光装置の
２次光源をフラットな光強度分布とし、露光装置のσを
0.55，0.88と変化させた場合および四重極照明法を用い
た場合について行った。

【表１】 表１に示すように、Ｌ／Ｓパターンの焦点深度は、露光
装置のσを大きくしたり、四重極照明法を用いることに
より拡大する。しかし、孤立ラインパターンの露光時の
焦点深度は、上記方法では拡大せず、かつ、Ｌ／Ｓパタ
ーンの焦点深度よりも狭くなっている。

【０００４】一方、疎なパターンの焦点深度の拡大方法
としては、図２１に示すように、マスク３１上の孤立し
た設計パターンである主パターン３２の近傍に、補助パ
ターン３３を複数配置することにより、疑似的な繰り返
しパターンを形成する方法が知られている。疑似的な繰
り返しパターンを形成することにより、上記した繰り返
しパターンの焦点深度の拡大方法を適用することによ
り、孤立した主パターンの焦点深度を拡大することがで
きる。ここで、図２２に、主パターン３２の線幅ｗ１が
0.20μｍ、主パターン３２と補助パターン３３との間隔
ｓが0.20μｍである場合について、主パターン３２の焦
点深度と補助パターン３３の線幅ｗ２との関係を、光強
度計算により求めた結果を示す。なお、線幅はウェハ上
に換算した値である。図２２より、補助パターンを配置
したときの主パターンの焦点深度は、補助パターン線幅
ｗ２が主パターン線幅ｗ１に近いほど大きくなるのがわ
かる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、補助パ
ターン３３の線幅ｗ２が大きいと、現像後に補助パター
ン３３が解像してレジスト残渣となり、半導体装置の欠
陥となる。このため、従来においては、補助パターン３
３の線幅ｗ２をかなり小さくすることにより、補助パタ
ーン３３が現像後に確実に解像しないようにする方法を
採っていた。この場合、図２２からわかるように、主パ
ターン３２の焦点深度の拡大効果が不十分になるという
欠点がある。さらに、補助パターン３３の線幅ｗ２を小
さくしすぎると、マスクパターン作成時において、欠陥
検査、欠陥修正ができなくなったり、線幅精度を保証で
きなくなったりすることがある。また、マスクの作成が
可能なように、補助パターン３３の線幅ｗ２を主パター
ン３２の線幅ｗ１と等しくし、かつ補助パターン３３を
半透明にして、補助パターン３３が解像しないようにす
る方法が知られている。しかし、上記の方法によれば、
補助パターン３３の透過率および位相を制御しなければ
ならず、マスクの作成工程が複雑となるという欠点を有
する。

【０００６】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、孤立パターンの焦点深度を大幅に拡大することがで
きて、微細なパターンを良好に形成でき、マスクの作成
が容易なパターン形成方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のパターン形成方
法は、設計パターンの近傍に補助パターンが形成された
マスクを作成するマスク作成工程と、レジストが塗布さ
れた基板上に前記マスクに形成された設計パターンおよ
び補助パターンを露光する第１の露光工程と、前記露光
により前記レジスト上に転写された前記設計パターンお
よび補助パターンの潜像のうち補助パターンの潜像にの
み露光する第２の露光工程を有する。

【０００８】また、本発明のパターン形成方法は、設計
パターンの近傍に所定の線幅に調整された補助パターン
が形成された第１のマスクを作成する第１マスク作成工
程と、前記第１のマスクに形成された補助パターンに対
応する位置に当該補助パターンと明暗が反転した反転補
助パターンが形成された第２のマスクを作成する第２マ
スク作成工程と、基板上にレジストを塗布するレジスト
塗布工程と、前記レジストが塗布された基板上に前記第
１マスクに形成された設計パターンおよび補助パターン
を露光する第１の露光工程と、前記露光されたレジスト
上に前記第２マスクに形成された反転補助パターンを露
光する第２の露光工程を有する。

【０００９】本発明のパターン形成方法では、第１の露
光工程において、レジスト上に設計パターンおよび補助
パターンの潜像が形成される。次いで、第２の露光工程
において、上記の補助パターンの潜像のみが確実に消去
される。したがって、露光時の設計パターンの焦点深度
を適切に拡大できる範囲で補助パターンの線幅を調整し
て第１のマスクに形成しておけば、露光時の設計パター
ンの焦点深度を拡大することができ、微細なパターンを
良好に形成することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。第１実施形態 まず、本実施形態に係るパターン形成方法の第１の露光
工程に用いるマスクの作成を行う。図１は、本実施形態
に係るパターン形成方法の第１の露光工程に用いるマス
クの一例を示す説明図であって、（ａ）は平面図であ
り、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図１に示
すように、マスク５１上に、遮光膜としての主パターン
５２（設計パターン）とその左右に補助パターン５３を
それぞれ形成する。マスク５１には、例えば、ガラス基
板を用い、主パターン５２および補助パターン５３の材
料には例えば、Ｃｒを用い、これによって成膜する。主
パターン５２の線幅ｗ１は、マスク５１上で、例えば1.
0 μｍとし、補助パターン５３の線幅ｗ２は0.625 μｍ
とし、主パターン５２と補助パターン５３との間隔ｓは
1.0 μｍとする。

【００１１】次いで、本実施形態に係るパターン形成方
法の第２の露光工程に用いるマスクの作成を行う。図２
は、本実施形態に係るパターン形成方法の第２の露光工
程に用いるマスクの一例を示す説明図であって、（ａ）
は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
る。図２に示すように、上記したマスク５１と同形状の
マスク８２上に上記の補助パターン５３の形成位置に対
応させて、明暗を反転させた光を透過する反転補助パタ
ーン８１を形成する。反転補助パターン８１の線幅は、
上記の補助パターン５３と同様とする。

【００１２】次いで、下地基板６２上にレジストを塗布
する。図３に示すように、シリコン・ウェハ６１上の下
地基板６２上に、例えば、ＰＨＳ＋光酸発生剤などを主
成分とするポジ型化学増幅レジスト６３を、例えば、膜
厚0.6 μｍになるように塗布する。レジスト６３の塗布
は、例えば、スピンコータを用いて行うことができる。
ポジ型化学増幅レジスト６３は、光の照射によって分解
して現像液に可溶性となり、現像時に基板表面から除去
される特性を有する感光性材料である。

【００１３】次いで、第１の露光工程を行って、上記の
レジスト６３上に露光する。露光には、露光波長248nm
のＫｒＦエキシマレーザを光源に用いた縮小倍率１／５
のステップ式縮小投影露光装置を使用する。なお、露光
装置の開口数ＮＡは0.55に設定し、σは0.8 に設定す
る。露光装置からの光を図１に示したマスク５１の主パ
ターン５２および補助パターン５３に通して、レジスト
６２上に露光すると、図４に示すように、レジスト６３
中には、主パターン５２の潜像７２および補助パターン
５３の潜像７３がそれぞれ転写形成されることになる。

【００１４】次いで、第２の露光工程を行って、レジス
ト６３上に２回目の露光を行う。上記した露光装置を使
用して、図２に示したマスク８２の反転補助パターン８
１を通して、レジスト６２上に露光する。上記した第１
の露光工程における露光と同様な条件で露光する。２回
目の露光では、１回目に露光した補助パターン５３が現
像後に解像しなくなるまで露光量を大きくする。この結
果、図５に示すように、レジスト６３中に主パターン５
２の潜像７２だけが残され、補助パターン５３の潜像７
２は完全に消去される。

【００１５】その後、レジスト６３をベーキング装置を
用いてベーキングし、現像装置を用いて現像すると、図
６に示すように、線幅0.20μｍのレジストからなる主パ
ターン１０１が形成される。

【００１６】上記したように、補助パターン５３の線幅
ｗ２を0.625 μｍ( ウェハ上換算では0.125 μｍ) にし
て、本実施形態に係るパターン形成方法によって、主パ
ターン１０１を形成した場合、主パターンの露光時の焦
点深度は1.2 μｍ程度まで得られた。一方、従来の、補
助パターンを用いない場合の露光時の焦点深度は約0.6
μｍ程度までしか得られず、また、補助パターンが確実
に解像しないように補助パターンの線幅を0.5 μｍ( ウ
ェハ上換算では0.10μｍ) にした場合には、焦点深度は
約1.1 μｍ程度しか得られない。したがって、本実施形
態に係るパターン形成方法によれば、例えば、補助パタ
ーン５３の線幅ｗ２を、上記したように0.625 μｍ( ウ
ェハ上換算では0.125 μｍ) にした場合、露光時の焦点
深度は1.2 μｍ程度まで得られ、焦点深度を大幅に拡大
することができる。

【００１７】以上のように、本実施形態に係るパターン
形成方法によれば、マスク５１の主パターン５２の近傍
に補助パターン５３の線幅ｗ２をを従来と比べて拡大し
て形成することにより、主パターン５２の露光時の焦点
深度を大幅に拡大することができる。また、第２の露光
工程によって、補助パターン５３を確実に消去すること
ができるため、補助パターン５３の線幅ｗ２の拡大化に
よるレジスト残渣の発生を防止することができる。この
結果、微細なパターンを良好に形成することができる。

【００１８】また、本実施形態に係るパターン形成方法
によれば、補助パターン５３の線幅ｗ２は、マスク５１
上で0.625 μｍまで大きくすることができるため、従来
の微細な補助パターンの場合に比べて、マスク５１上の
補助パターン５３の作成が容易になる。さらに、本実施
形態に係るパターン形成方法では、２回目の露光を行
い、現像した後に補助パターン５３が解像しないよう
に、露光量を大きくしているので、レジスト残渣による
エッチング後のパターン転写欠陥の発生を一層確実に防
止することができる。なお、本実施形態では、２回目の
露光では、１回目に露光した補助パターン５３が現像後
に解像しなくなるまで露光量を大きくしたが、２回目の
露光を、エッチング工程において、補助パターン５３が
下地基板６２に転写されない大きさになるまで行なって
も、所望しないパターンがエッチング後に形成されるの
を防ぐことができる。

【００１９】第２実施形態 図７は、上記した実施形態に係るパターン形成方法によ
って主パターン５２を形成した場合の主パターン５２の
焦点深度および補助パターン５３の解像線幅を、マスク
５１の補助パターン５３の線幅ｗ２を変化させて光強度
計算から求めたグラフである。なお、主パターン５２の
線幅ｗ１は、目標線幅0.20μｍであり、マスク５１の補
助パターン５３の線幅ｗ２を変化させ、その他の条件を
上記のように設定して露光した。また、補助パターン５
３の線幅ｗ２は、ウェハ上に投影した値を示している。
図７から分かるように、補助パターン５３の線幅ｗ２を
増加させていくと、補助パターン５３の解像線幅および
主パターン５２の焦点深度がともに増加していく。

【００２０】ここで、上記した第１実施形態において、
補助パターン５３および反転補助パターン８１の線幅ｗ
２を、主パターン５２と同じ1.0 μｍ( ウェハ上換算で
は0.20μｍ) として、第１実施形態に係るパターン形成
方法と同様なパターンを形成する。図７からわかるよう
に、補助パターン５３および反転補助パターン８１の線
幅ｗ２を1.0 μｍ( ウェハ上換算では0.20μｍ) にした
場合、焦点深度は約1.7 μｍが得られる。上記したよう
に、従来の補助パターンを用いない場合の焦点深度は約
0.6 μｍしか得られず、また、補助パターンが確実に解
像しないように補助パターンの線幅を0.5 μｍ( ウェハ
上換算では0.10μｍ) にした場合には、焦点深度は約1.
1μｍしか得られない。しかし、本実施形態では、補助
パターン５３および反転補助パターン８１の線幅ｗ２を
主パターン５２の線幅ｗ１と同じ幅まで拡大すると、主
パターンの焦点深度を大幅に拡大することができる。ま
た、主パターン（設計パターン）５２と補助パターン５
３とを同じ線幅とすることにより、リソグラフィマージ
ンを著しく拡大することができる。したがって、補助パ
ターン５３をマスク検査可能な線幅から設計パターン８
１と同じ線幅までの範囲で調整して補助パターン５３を
形成すれば、適切な焦点深度を得ることができるととも
に、マスク５１の作成が容易となり、マスクパターンの
作成の際に、欠陥検査や欠陥修正が容易となる。

【００２１】第３実施形態 図８は、本実施形態に係るパターン形成方法の第１の露
光工程に用いるマスクの他の例を示す説明図であって、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面
図である。図８に示すように、マスク１２１上で主パタ
ーン１２２の左右に２本ずつ補助パターン１２３を形成
する。なお、主パターン１２２および補助パターン１２
３の形成方法は、第１実施形態と同様である。また、図
９は、本実施形態に係るパターン形成方法の第２の露光
工程に用いるマスクの他の例を示す説明図であって、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面
図である。図９に示すように、上記したマスク１２１と
同形状のマスク１２５上に上記の補助パターン１２３の
形成位置に対応させて明暗を反転させ、光を透過する反
転補助パターン１２４を形成する。

【００２２】図８および図９に示すマスク１２１および
１２５を用いて、上記した第１実施形態に係るパターン
形成方法と同様にパターン形成を行う。第１の露光工程
に用いる補助パターン１２３の数を増やすことによっ
て、主パターン１２２および補助パターン１２３によっ
て構成されるパターンの繰り返し性が増し、さらに、主
パターンの焦点深度を拡大することができる。

【００２３】また、第２の露光工程に用いるマスク１２
５の反転補助パターン１２４は、図９に示したように、
補助パターン１２３の明暗を単純に反転させたものに代
えて、図１０に示すように、上記の２つの反転補助パタ
ーン１２６を包含する大パターンでもよい。反転補助パ
ターン１２６を図１０に示すような形状とすることによ
り、レジストに照射される露光量が増加するため、レジ
スト上に転写された補助パターン１２３の潜像を効率よ
く消去することが可能となり、レジスト残渣によるエッ
チング後のパターン転写欠陥の発生を防止することがで
きる。

【００２４】第４実施形態 上記した第１〜第３実施形態において、第１の露光工程
に用いるマスクと第２の露光工程に用いるマスクとの間
には、実際には重ね合わせずれ生じる。第１の露光工程
に用いるマスクと第２の露光工程に用いるマスクとの間
に発生すると、レジスト残渣が発生することになり、半
導体装置の不良の原因となる。

【００２５】このため、第１の露光工程に用いるマスク
と第２の露光工程に用いるマスクとの間に発生する重ね
合わせずれを考慮して、上記した反転補助パターンの線
幅をマスクの重ね合わせずれ分だけ補助パターンの線幅
より太くしておく。これにより、第１の露光工程に用い
るマスクと第２の露光工程に用いるマスクとの間に発生
する重ね合わせずれが生じても、レジスト残渣の発生を
確実二防止することができる。

【００２６】第５実施形態 マスク上に主パターンが密集して形成されたいわゆる繰
り返しパターンのうち、端部に位置するパターンは、当
該パターンの一方側にはパターンが形成されているが他
方側にはパターンが形成されていないため、ウェハ上に
当該パターンを通じて露光した際に焦点深度が低下し、
ウェハ上に転写されたパターンが劣化することがある。
繰り返しパターンの端部に存在するパターンは、一種の
孤立パターンとなるためである。これを防止するため
に、例えば、図１１に示すように、主パターン１５０が
密集して形成された繰り返しパターンのうち、端部に位
置するエッジパターン１５２の側方に補助パターン１５
３を配置したたマスク１５１を作成する。また、補助パ
ターン１５３の形成位置に対応する位置に反転補助パタ
ーンが形成されたマスクも同時に作成する。これらのマ
スクを用いて、上記した本実施形態に係るパターン形成
方法と同様な手法で、第１および第２の露光を行う。こ
れにより、図１１に示すマスク１５１を通じてウェハ上
のレジストの繰り返しパターンの端部位置に存在するエ
ッジパターン１５２を通じた露光の焦点深度の劣化を防
止することができ、繰り返しパターンのエッジパターン
を良好に形成することができる。

【００２７】第６実施形態 次に、本実施形態に係るパターン形成方法をＡＳＩＣデ
バイスのゲート長0.20μｍのロジックゲートパターンの
形成に適用を形成する場合について、図１２〜図１７を
参照して説明する。まず、図１２に示すように、シリコ
ン基板１６１に、図示しない素子分離を形成した後、ゲ
ート酸化膜１６２を形成し、ＣＶＤ法によってポリシリ
コン層１６３を形成し、ＣＶＤ法によってタングステン
シリサイド層１６４を形成し、ＣＶＤ法によって反射防
止膜（ＳｉＯx Ｎy ：Ｈ）１６５を形成し、ＣＶＤ法に
よって酸化膜１６６を形成する。酸化膜１６６をした
後、酸化膜１６６上にスピンコータによってポジ型化学
増幅レジスト１６７を膜厚0.6 μｍになるように塗布す
る。なお、反射防止膜１６５は、ＵＶ光を吸収もしくは
減衰させる特徴を有し、露光時に発生する定在波やハレ
ーションを減少させるために、レジスト１６７の下部に
形成される。ここまでの工程は、ＡＳＩＣデバイスの通
常の製造工程である。

【００２８】次いで、図１３に示すように、ロジックゲ
ートパターン１７２と補助パターン１７３とが形成され
たマスク１７１を用意る。マスク１７１上で、主パター
ンであるロジックゲートパターン１７２の最小線幅は、
例えば、1.0 μｍであり、補助パターン１７３の線幅は
1 .0μｍであり、ロジックゲートパターン１７２と補助
パターン１７３との間隔は1.0 μｍ以上とする。次い
で、第１実施形態において説明した条件と同条件で、露
光装置を用いて、第１の露光工程を行う。露光は、図１
２に示したレジスト１６７上に図１３に示したマスク１
７１のロジックゲートパターン１７２および補助パター
ン１７３を通じて縮小倍率１／５で露光する。図１４
に、第１露光工程の完了後の、図１３のＡ−Ａ線方向の
基板断面図を示す。図１４に示すように、レジスト１６
７中にば、ロジックゲートパターン１７２および補助パ
ターン１８２の潜像が形成される。

【００２９】次いで、図１５に示すように、マスク１７
１の補助パターン１７３の明暗を反転させた反転補助パ
ターン１９１からなるマスク１９２を、上記第１の露光
工程の露光と同様な条件で露光する。この第２の露光工
程では、第１の露光工程において露光した補助パターン
の潜像１８２が、第２の露光工程の後に行う現像工程に
よって解像しない範囲で露光量を大きくする。

【００３０】この結果、図１６に示すように、レジスト
１６７中には、ゲート・パターンの潜像２０１だけが残
され、補助パターンの潜像１８２は消去される。その
後、レジストをベーキングし、現像すると、図１７に示
すように、線幅0.20μｍのレジスト・ゲート・パターン
２１１が形成される。次に、例えば、マグネトロンエッ
チング装置を用いて、酸化膜からなるレジスト・ゲート
・パターン２１１をマスクとして、レジスト・ゲート・
パターン２１１および酸化膜異方的にエッチングする
と、レジスト・ゲート・パターン２１１は完全に除去さ
れ、図１８に示すように、反射防止膜１６５上に酸化膜
からなる酸化膜ゲート・パターンが形成される。

【００３１】次に、例えば、ＥＣＲ（電子サイクロトロ
ン）エッチング装置を用いて、酸化膜ゲート・パターン
２２１をマスクとして、反射防止膜１６５、タングステ
ンシリサイド層１６４およびポリシリコン層１６３を異
方的にエッチングすると、図１９に示すように、線幅0.
20μｍの酸化膜からなるロジックゲートパターン２３１
が良好に形成されることになる。以上のように、本実施
形態に係るパターン形成方法によれば、露光時の焦点深
度を大幅に拡大することができ、線幅0.20μｍの微細な
ロジックゲートパターン２３１を良好に形成することが
できる。

【００３２】上記の実施形態では、ロジックゲートパタ
ーン２３１を形成する場合について説明したが、本実施
形態に係るパターン形成方法は、ロジック配線の形成に
も適用することができる。また、本実施形態に係るパタ
ーン形成方法は、上記したロジックゲートパターン２３
１の形成と同様な工程で、ロジックとメモリが混載され
た半導体装置のゲート、配線等の形成を行うことも可能
である。

【００３３】また、本実施形態に係るパターン形成方法
では、通常の露光方法を用いた場合について説明した
が、輪帯照明、四重極照明等の斜入射照明法を用いても
よい。斜入射照明法は繰り返しパターンの焦点深度を拡
大する技術なので、本実施形態に係るパターン形成方法
の効果を一層向上させることができる。

【００３４】また、本実施形態に係るパターン形成方法
では、露光用光源として、ＫｒＦエキシマレーザ光を用
いた場合について説明したが、形成するパターンの線幅
に応じて、ＫｒＦエキシマ・レーザ光の代わりに、ｇ
線、ｉ線、ＡｒＦエキシマ・レーザ光、Ｘ線を用いて露
光することも可能である。また、露光装置としては、ス
テッパの代わりにスキャナーを用いることもできる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、第１の露光工程によっ
てレジスト中に設計パターンおよび補助パターンの潜像
を形成し、第２の露光工程において補助パターンの潜像
のみを消去するとおができるので、補助パターンの作用
によって露光時の設計パターンの焦点深度を拡大するこ
とができるとともに、従来より線幅が大きい補助パター
ンを設計パターンの近傍に配置することができる。この
結果、設計パターンが疎なパターンである場合の焦点深
度を大幅に拡大することができ、微細なパターンを良好
に形成することができる。また、半導体装置の製造歩留
りを向上させることができる。また、本発明によれば、
従来よりも線幅が大きい補助パターンを設計パターンの
近傍に配置することができるので、マスクを容易に作成
することができる。また、本発明によれば、高性能なロ
ジック系の半導体装置のゲートパターンを良好に形成す
ることができる。また、本発明によれば、ロジックおよ
びメモリーが混載された高性能な半導体装置を製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るパターン形成方法の第
１の露光工程に用いるマスクの一例を示す説明図であっ
て、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線
断面図である。

【図２】本発明の実施形態に係るパターン形成方法の第
２の露光工程に用いるマスクの一例を示す説明図であっ
て、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線
断面図である。

【図３】本発明の実施形態に係るパターン形成方法によ
るパターン形成工程を説明するための図であって、基板
上にポジ型化学増幅レジストを塗布するまでの工程を示
す断面図である。

【図４】本発明の実施形態に係るパターン形成方法によ
るパターン形成工程を説明するための図であって、第１
の露光工程によってレジスト中に主パターンおよび補助
パターンの潜像を形成した状態を示す断面図である。

【図５】本発明の実施形態に係るパターン形成方法によ
るパターン形成工程を説明するための図であって、第２
の露光工程によって補助パターンの潜像を消去した状態
を示す断面図である。

【図６】本発明の実施形態に係るパターン形成方法によ
るパターン形成工程を説明するための図であって、レジ
ストをベーキングし現像した後に主パターンが形成され
た状態を示す説明図である。

【図７】本発明の実施形態に係るパターン形成方法によ
って主パターンを形成した場合の主パターンの焦点深度
および補助パターンの解像線幅を、補助パターンの線幅
を変化させて光強度計算から求めたグラフである。

【図８】本発明の実施形態に係るパターン形成方法の第
１の露光工程に用いるマスクの他の例を示す説明図であ
って、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ
線断面図である。

【図９】本発明の実施形態に係るパターン形成方法の第
２の露光工程に用いるマスクの他の例を示す説明図であ
って、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ
線断面図である。

【図１０】本発明の実施形態に係るパターン形成方法の
第２の露光工程に用いるマスクのさらに他の例を示す説
明図である。

【図１１】本発明の実施形態に係るパターン形成方法が
適用される繰り返しパターンを有するマスクの一例を示
す平面図である。

【図１２】本発明の実施形態に係るパターン形成方法に
よってＡＳＩＣデバイスのゲートパターンを形成する形
成工程を説明するための図であって、レジスト塗布工程
までを示す断面図である。

【図１３】ゲートパターンおよび補助パターンが形成さ
れたマスクの一例を示す平面図である。

【図１４】レジスト中にゲートパターンおよび補助パタ
ーンの潜像が形成された状態を示す断面図である。

【図１５】反転補助パターンが形成されたマスクの一例
を示す平面図である。

【図１６】レジスト中に形成された補助パターンの潜像
を消去した状態を示す断面図である。

【図１７】レジストゲートパターンを形成した状態を示
す説明図である。

【図１８】酸化膜ゲートパターンを形成した状態を示す
断面図である。

【図１９】ロジックゲートパターンを形成した状態を示
す断面図である。

【図２０】繰り返しパターンが形成されたマスクの一例
を示す平面図である。

【図２１】主パターンの近傍に補助パターンが形成され
たマスクの一例を示す平面図である。

【図２２】補助パターンの線幅と焦点深度との関係を示
すグラフである。

【符号の説明】

５１…マスク、５２…主パターン、５３…補助パター
ン、８１…反転補助パターン、８２…マスク。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】設計パターンの近傍に補助パターンが形成
   されたマスクを作成するマスク作成工程と、 レジストが塗布された基板上に前記マスクに形成された
   設計パターンおよび補助パターンを露光する第１の露光
   工程と、 前記露光により前記レジスト上に転写された前記設計パ
   ターンおよび補助パターンの潜像のうち補助パターンの
   潜像にのみ露光する第２の露光工程を有するパターン形
   成方法。
2. 【請求項２】前記マスクに形成された設計パターンの近
   傍に複数の補助パターンを形成する請求項１に記載のパ
   ターン形成方法。
3. 【請求項３】設計パターンの近傍に所定の線幅に調整さ
   れた補助パターンが形成された第１のマスクを作成する
   第１マスク作成工程と、 前記第１のマスクに形成された補助パターンに対応する
   位置に当該補助パターンと明暗が反転した反転補助パタ
   ーンが形成された第２のマスクを作成する第２マスク作
   成工程と、 基板上にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、 前記レジストが塗布された基板上に前記第１マスクに形
   成された設計パターンおよび補助パターンを露光する第
   １の露光工程と、 前記露光されたレジスト上に前記第２マスクに形成され
   た反転補助パターンを露光する第２の露光工程を有する
   パターン形成方法。
4. 【請求項４】前記第２の露光工程は、前記第１の露光工
   程において露光した補助パターンが、前記第２の露光工
   程後に行われる現像工程において解像しないように、前
   記反転補助パターンを露光する請求項３に記載のパター
   ン形成方法。
5. 【請求項５】前記第１マスク作成工程において、前記補
   助パターンをマスク検査可能な線幅から設計パターンと
   同じ線幅までの範囲で調整して当該補助パターンを形成
   する請求項３に記載のパターン形成
6. 【請求項６】前記反転補助パターンの線幅を前記補助パ
   ターンの線幅よりも前記第１マスクと第２マスクとの重
   ね合わせずれ分だけ大きくなるように形成する請求項３
   に記載のパターンの形成方法。
7. 【請求項７】前記第２の露光工程では、前記第１の露光
   工程において露光した補助パターンが、現像工程後に解
   像しないように露光量を調整して露光する請求項４に記
   載のパターン形成方法。