JPH1090874A

JPH1090874A - マスクパターンの設計方法、およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1090874A
Application number: JP24604196A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Hoshi; 圭一星
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】マスク（フォトレチクル原版）の描画時間を
短縮するマスクパターンの設計方法とこのマスクの製造
方法を提供する。【解決手段】あらかじめ、共通パターン部１１は、共通
パターンデータ１０１を作成し、共通マスク１上に形成
する。そして、所望の個別マスク２のパターンデータの
設計は、個別パターン部１２だけを設計し、共通パター
ン部１１は配置し、この配置データを出力する。さら
に、所望の個別マスク２の製造では、個別パターン部１
２は直接描画で作成し、共通パターン部１１は共通マス
ク１を用いて上記配置データに従った一括露光で作成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置のパターン
形成に使用するフォトマスクあるいはフォトレチクル
（以下マスクと総称する）に関し、特に、マスクパター
ンの設計方法およびこのマスクの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のマスク（フォトレチクル原版）パ
ターンの設計方法およびこのマスクの製造方法について
は、半導体リソグラフィ技術（ｐ５９〜７２、鳳紘一
郎編著、産業図書株式会社・昭５９年７月発行）等に
記載されている。

【０００３】以下、従来技術の例として、この記載を引
用し、図面を参照して説明する。

【０００４】図１２に示すように、先ず、パターンデー
タ作成工程で、所望のパターンデータ１００を作成す
る。また、マスクの作成では、先ず、塗布工程を行い、
レチクル基板上にレジストを塗布する。次に、パターン
データ１００に従った直接描画による露光工程を行う。
更に、現像工程を行い、選択エッチングを行い、レジス
ト除去工程を行う。これらの工程により、レチクル基板
上に所望のパターンを形成した個別マスク２を得てい
た。

【０００５】上述した直接描画による露光は、光学露光
あるいは電子線露光が使用され、また、描画方法につい
ては、ベクター走査方式とラスター走査方式が使用され
ている。

【０００６】ベクター走査方式は、所望のパターンを矩
形パターンに分割し、分割したパターンの１つ１つを順
次転写して描画を行う方式で、ラスター走査方式は、所
望のパターンを微少画素単位に分割し、露光線をこの画
素単位でオンオフして走査し、描画を行う。

【０００７】さらに、従来の直接描画による露光は、パ
ターン・ジェネレーターと呼ばれるパターン製作装置を
使用して、ベクター走査方式の光学露光を行っていた。
このパターン・ジェネレーター装置では、光源（Ｘｅ／
Ｈｇフラッシュランプ）を可変型のアパーチャーにより
所望の矩形パターンにして、これを縮小投影し、４μｍ
程度の微細寸法パターンの形成を行っていた。

【０００８】しかし、近年の半導体装置では、マスクに
はフォトレチクル原版を使用し、ステップアンドリピー
ターを用いた縮小投影（１／５あるいは１／４）による
光学露光を行い、０．２μｍ程度の微細寸法パターンの
形成を行っている。このため、これに使用するマスク
（フォトレチクル原版）は１．０μｍ（あるいは０．８
μｍ）程度の微細寸法パターンの形成が要求されるよう
になり、パターン・ジェネレーター装置はほとんど使用
されなくなっている。

【０００９】また、近年、ラスター走査方式の光学露光
装置を使用したマスク（フォトレチクル原版）作成が行
われている。この装置では、アルゴンレーザー光を光源
とし、これを集光して０．５μｍ程度の微細寸法パター
ンの形成を行っている。

【００１０】一方、電子線露光方式では、可変成形ビー
ムによるベクター走査方式とガウス形ビームによるラス
ター走査方式の描画方法が実用化され、０．２５μｍ以
下の微細寸法パターンの形成を行っている。

【００１１】なお、後述する課題で示す直接描画による
露光の描画時間を短縮する方法の１つに、一括転写によ
る露光と直接描画による露光を併用する方法がある。

【００１２】この方法については、半導体基板上にパタ
ーン形成する例が、特開昭６３−２７８２３０に示され
ている。

【００１３】以下、この方法について、図面を参照して
説明する。

【００１４】図１３に示すように、この従来方法では、
先ず、パターンデータ作成工程を行い、次に、設計デー
タ分離工程を行い、次に、転写マスク作成工程を行い、
次に、半導体基板上のレジストパターン形成工程を行
う。ここで、パターンデータ作成工程で作成したパター
ンデータ１００は、微細線幅寸法の微細パターン部と緩
和した線幅寸法のラフパターン部が混在したデータにな
っている。

【００１５】設計データ分離工程では、パターンデータ
１００をデータ上で分離する。この工程で、ラフパター
ン部のデータはラフパターンデータ１２１となり、微細
パターン部のデータは微細パターンデータ１２２とな
る。

【００１６】また、図１４に示した転写マスク作成工程
では、ラフパターンデータ１２１に従った直接描画によ
る露光を行い、転写マスク３上にラフパターン部を形成
する。尚、この転写マスク作成工程は、上述したマスク
（フォトレチクル原版）上のパターン形成工程（図１
２）と同じ工程である。更に、半導体基板上のレジスト
パターン形成工程は、以下の工程で行う。

【００１７】すなわち、図１２に示したように、先ず、
塗布工程を行い、半導体基板上にレジストを塗布する。
次に、転写マスク３を用いた一括転写による露光工程を
行う。次に、微細パターンデータ１２２に従った直接描
画による露光工程を行う。更に、現像工程を行い、半導
体基板上にレジストパターンを形成する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来のマスク（フォト
レチクル原版）の製造方法における第１の課題は、直接
描画による露光での描画時間を短縮することにある。こ
のことは、近年の半導体装置ではパターン寸法の微細化
および集積度が増加し、これに使用するマスク（フォト
レチクル原版）のパターンデータ（パターン数）が増加
し、これを作成する直接描画による露光での描画時間が
増加しているためである。

【００１９】この課題を解決する方法として、上述した
特開昭６３−２７８２３０に示された、一括転写と直接
描画の併用によりマスク（フォトレチクル原版）を作成
して、直接描画による露光での描画時間を短縮する方法
が考えられる。

【００２０】しかしながら、上述した方法をマスク（フ
ォトレチクル原版）の作成にそのまま使用しても、描画
時間の短縮効果は得られない。

【００２１】これについて、以下に説明する。

【００２２】一般的に、マスク（フォトレチクル原版）
において、共通する部分を有していても、作成するパタ
ーン全体はマスク毎に異なっている。さらに、マスク
（フォトレチクル原版）はマスク毎に１枚だけ作成され
る。

【００２３】従って、各マスクの作成毎に転写マスク３
が作成され、この直接描画も各マスクの作成毎に行う必
要がある。このため、個別マスク２の直接描画において
描画時間を短縮しても、転写マスク３の直接描画におい
て描画時間が発生するため、マスク（フォトレチクル原
版）の製造工程全体としては描画時間が短縮しない。
尚、上述した方法では、作成したパターンデータ１００
は各部分のパターンデータが混在しているため、このパ
ターンデータ１００から共通する部分を分離すること
は、データ処理に負担がかかるため、実用的ではない。

【００２４】また、従来のマスク（フォトレチクル原
版）の製造方法における第２の課題は、パターンデータ
を処理する時間を短縮することにある。これは、現在の
半導体装置における集積度の増加により、パターンデー
タ量（パターン数）が増加し、マスク（フォトレチクル
原版）の製造工程でパターンデータを処理する時間も増
加しているためである。

【００２５】本発明の第１の目的は、上述したマスク
（フォトレチクル原版）の製造工程において、直接描画
による露光の全体の描画時間を短縮するマスクパターン
の設計方法とこのマスクの製造方法を提供することにあ
る。

【００２６】さらに、本発明の第２の目的は、上述した
マスク（フォトレチクル原版）の製造工程において、パ
ターンデータの処理時間を短縮するマスクパターンの設
計方法とこのマスクの製造方法を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明のマスクパターン
の設計方法およびそのマスクの製造方法は、共通パター
ンデータを作成し、共通マスクを作成し、所望のパター
ンデータを作成し、所望の個別マスクを作成する。更
に、所望の個別マスクの作成では、目合わせマークパタ
ーンと、共通パターン部と、個別パターン部を形成す
る。

【００２８】より具体的には、共通パターンデータの作
成では、共通パターンデータを作成し、これを出力し、
さらに、これの位置と範囲を共通マスク位置データとし
て出力する手段（図１および図７の２０１）と、共通マ
スクの作成では、共通パターンデータと共通マスク位置
データを用いた直接描画による露光を行う手段（図２）
と、所望のパターンデータの作成では、共通パターン部
は共通マスク位置データを参照して共通パターンデータ
を配置し、個別パターンデータは個別パターンデータを
作成する手段（図１）と、さらに、個別パターンデータ
を出力し、共通パターン部を配置した位置と数を個別マ
スク位置データとし、これと共通マスク位置データを共
通パターン位置データとして出力する手段（図１および
図６の２０２）と、個別マスク上の共通パターン部の形
成では、共通マスクを用い共通パターン位置データに従
った一括転写による露光を行う手段（図３）と、個別マ
スク上の個別パターン部の形成では、個別パターンデー
タに従った直接描画による露光を行う手段（図３）を有
する。

【００２９】また、上述した個別マスクの作成で、目合
わせマークパターンと個別パターン部が同一露光でパタ
ーン形成されることも他の特徴である。具体的には、目
合わせマークパターンの露光と個別パターン部の露光が
同一露光で行なわれる手段（図４）を含む。

【００３０】また、上述した個別マスクの作成で、共通
パターン部と個別パターン部が同時にパターン形成され
ることも他の特徴である。具体的には、共通マスクを用
い共通パターン位置データに従った一括転写による露光
と個別パターンデータに従った直接描画による露光が連
続して行われる手段（図５）を含む。

【００３１】

【作用】本発明では、共通パターン部を共通マスク上に
作成し、一括転写による露光により、これを個別マスク
上に形成している。このため、個別マスク上の共通パタ
ーン部の作成では、直接描画による露光を行う必要がな
い。また、これにより、個別マスク上のパターン作成で
は、共通パターン部のパターンデータを使用する必要が
ない。

【００３２】さらに、本発明では、共通マスク上の共通
パターン部の位置と範囲を出力し、個別マスク上に配置
した共通パターン部の位置と個数を出力し、さらに、こ
れらに従って共通マスクを用いた一括転写による露光を
行っている。このため、所望する個数の共通パターン部
を個別マスク上の所望する位置に形成できる。また、個
別マスクのパターン作成では、目合わせマークパターン
と個別パターン部の直接描画は同一露光で行うことによ
り、これらを同時にパターン形成することが可能であ
る。このため、これらを個別にパターン形成するための
工程が省略できる。

【００３３】また、個別マスクの作成で、共通マスクを
用い共通パターン位置データに従った一括転写による露
光と個別パターンデータに従った直接描画による露光を
連続して行うことにより、これらを同時にパターン形成
することが可能である。このため、各パターン間の寸法
変動を低減でき、かつ、個別にパターン形成するための
工程も省略できる。

【００３４】

【発明の実施の形態】

［構成の説明］次に、本発明の１実施例の構成につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

【００３５】（実施例１）先ず、本実施例でのパターン
データ作成は、図１に示すように、共通パターンデータ
１０１を作成する工程と、パターンデータ１００を作成
する工程を有している。また、本発明でのマスク製造工
程は、図１に示すように、共通マスク１を作成する工程
と、所望の個別マスク２を作成する工程を有している。
ここで、共通パターンデータ１０１を作成する工程で
は、共通パターンデータ１０１を作成し、これと共通マ
スク位置データ２０１を出力する。

【００３６】次に、パターンデータ１００を作成する工
程では、共通マスク位置データ２０１を参照し、共通パ
ターン部１１を配置し、個別パターンデータ１０２を作
成して、パターンデータ１００を作成する。さらに、こ
の工程では、個別パターンデータ１０２と共通パターン
位置データ２００を出力する。

【００３７】次に、共通マスク１を作成する工程では、
図２に示すように、共通パターンデータ１０１と共通マ
スク位置データ２０１に従った直接描画による露光を行
う。

【００３８】次に、個別マスク２を作成する工程は、図
３に示すように、目合わせマークパターン３０を形成す
る工程と、共通パターン部１１を形成する工程と、個別
パターン部１２を形成する工程を有している。さらに、
この共通パターン部１１を形成する工程では、共通マス
ク１を用い共通パターン位置データ２００に従った一括
転写による露光を行う。また、個別パターン部１２を形
成する工程では、個別パターンデータ１０２に従った直
接描画による露光を行う。

【００３９】なお、本実施例での個別マスク上のパター
ンは、図６に示すように、共通パターン部１１と、個別
パターン部１２と、目合わせマーク３０で構成されてい
る。また、パターンデータ１００は、共通パターンデー
タ１０１と、個別パターンデータ１０２で構成される。

【００４０】ここで、各パターンと各パターンデータの
関係は、共通パターン部１１のパターンデータが、共通
パターンデータ１０１であり、個別パターン部１２のパ
ターンデータが、個別パターンデータ１０２であり、目
合わせマークパターン３０のパターンデータが、目合わ
せマークパターンデータ１０２である。

【００４１】また、共通マスク位置データ２０１は、共
通マスク１上に配置した共通パターン部１１の位置と範
囲を示し、個別マスク位置データ２０２は、個別マスク
２上に配置した共通パターン部１１の位置と個数を示
す。更に、共通パターン部位置データ２００は、共通マ
スク位置データ２０１と、個別マスク位置データ２０２
で構成されている。

【００４２】［動作の説明］次に、本発明の第１の実施
例のパターンデータの作成方法およびこのマスク製造方
法の各動作について、図面を参照して説明する。

【００４３】先ず、図１に示すように、共通パターンデ
ータ１０１を作成する。この工程では、所望の共通パタ
ーンデータ１０１を作成し、これを出力する。また、こ
の工程では、図７に示すように、共通パターン部１１を
共通マスク１上に配置する位置および範囲を示す共通マ
スク位置データ２０１を出力する。

【００４４】ここで、図７に示した例での共通マスク位
置データ２０１は、配置位置として点a101の位置座標デ
ータ（x101、y101）が出力され、配置範囲として点a102
と点a103を対角とする範囲の位置座標データ（x102、y1
02）−（x103、y103）が出力される。なお、共通マスク
位置データ２０１での、配置範囲は共通パターン部１１
の外側の矩形形状に範囲をとる（図７）。

【００４５】次に、図２に示した工程を行い、共通マス
ク１を作成する。この工程では、先ず、塗布工程を行
い、レチクル基板上にレジストを塗布する。次に、共通
パターンデータ１０１および共通マスク位置データ２０
１に従った、直接描画による露光を行う。さらに、現像
工程を行い、エッチング工程を行い、レジスト除去工程
を行う。これらの工程により、共通マスク１上の共通マ
スク位置データ２０１に示された位置（図７）に共通パ
ターン部１１が形成される。

【００４６】次に、図１に示した工程を行い、パターン
データ１００を作成する。この工程では、先ず、共通マ
スク位置データ２０１を参照し、共通パターン部１１を
配置する（図６）。なお、この工程では、この共通パタ
ーンデータ１０１を出力しない。また、個別パターン部
１２は新規にパターンデータ（個別パターンデータ１０
２）を作成し、これを個別マスク２上に配置する（図
６）。なお、この工程では、この個別パターンデータ１
０２を出力する。更に、この工程では、共通マスク位置
データ２０１と個別マスク位置データ２０２を共通パタ
ーン位置データ２００として出力する。ここで、個別マ
スク位置データ２０２は、個別マスク２上に共通パター
ン部１１を配置した個数と各配置位置を示す。

【００４７】すなわち、図６に示した例では、配置した
個数として「４」を出力する。また、配置位置として、
点a201・点a202・点a203・点a204の各位置座標データで
ある（x201、y201）・（y202、y202）・（x203、y203）
・（x204、204 ）が出力される。

【００４８】次に、図３に示した工程で、個別マスク２
を作成する。

【００４９】図３では、先ず、目合わせマークパターン
３０を形成する。ここでは、先ず、塗布工程を行い、レ
チクル基板上にレジストを塗布する。次に、目合わせマ
ークパターンデータ１３０に従った直接描画による露光
を行う。更に、現像工程を行い、エッチング工程を行
い、レジスト除去工程を行う。これらの工程により、レ
チクル基板上に目合わせマークパターン３０が形成され
る。

【００５０】次に、共通パターン部１１を形成する。こ
こでは、先ず、塗布工程を行い、レチクル基板上にレジ
ストを塗布する。次に、一括転写による露光工程を行
う。さらに、現像工程を行い、エッチング工程を行い、
レジスト除去工程を行う。これらの工程により、レチク
ル基板上に共通パターン部１１が形成される。

【００５１】なお、この一括転写による露光工程では、
目合わせマークパターン３０を用いた目合わせ露光を行
い、共通マスク１上の共通パターン部１１を転写する。
更に、この共通マスク１の転写では、共通パターン位置
データ２００に従い、転写領域を点a102と点a103を対角
とする範囲に制限し、配置個数だけ（４回）の転写を行
う。また、各転写では、共通パターン位置データ２００
に従い、共通マスク１上の位置座標（点a101）と個別マ
スク２上の各配置位置（点a201・点a202・点a203・点a2
04）が一致するように、個別マスク２の位置を共通マス
ク１に対して相対移動させる。

【００５２】次に、個別パターン部１２の形成を行う。
ここでは、先ず、塗布工程を行い、レチクル基板上にレ
ジストを塗布する。次に、直接描画による露光工程を行
う。さらに、現像工程を行い、エッチング工程を行い、
レジスト除去工程を行う。これらの工程により、レチク
ル基板上に個別パターン部１２が形成される。

【００５３】なお、この直接描画による露光工程では、
目合わせマークパターン３０を用いた目合わせ露光を行
い、個別パターンデータ１０２に従った直接描画を行
う。

【００５４】以上の工程により、図６に示した所望のパ
ターンがレチクル基板上に形成された個別マスク２を得
る。

【００５５】なお、上述した本実施例（図３）で、共通
パターン形成工程と個別パターン形成工程は、これを行
う順序を変えてもよい。また、本実施例は、共通パター
ン部１１を形成するための露光と個別パターン部１２を
形成するための露光は別工程で行うため、共通パターン
部１１と個別パターン部１２がパターンデータ上で接合
している場合（図１１ａ）でも、各露光時の目合わせ誤
差により位置ずれが生じて、共通パターン部１１と個別
パターン部１２が分離する場合がある（図１１ｂ）。

【００５６】この問題を解決する簡便な方法としては、
図１１ｃに示すように、補助パターン４０を設ける方法
がある。ここで図１１ｃに示した例では、共通パターン
部１１と個別パターン部１２の接合部に補助パターン４
０を作成し、これを共通パターンデータ１０１に付加す
る。このとき、補助パターン４０の大きさは、各目合わ
せ誤差による位置ずれ（０．１μｍ程度）を許容するよ
うに、接合部分に対して大きく（０．２μｍ程度）すれ
ばよい。このように、補助パターン４０を設けることに
より、図１１ｄに示すように、目合わせ誤差による位置
ずれが生じても、各パターン間は分離しなくなる。

【００５７】なお、本発明では、複数の共通パターン部
１１を個別マスク２上に作成しないことで短縮される描
画時間が、共通パターン部１１を共通マスク１上に作成
するときの描画時間より大きい場合に、マスク（フォト
レチクル原版）の製造工程全体としての描画時間が短縮
される。

【００５８】以下、この例として、直接描画での描画時
間は描画するパターン面積に比例するとし、さらに、共
通マスク１を用いた一括転写は縮小倍率１／２で行う場
合について説明する。

【００５９】この場合、共通マスク１上に作成する共通
パターン部分１１の描画面積は、個別マスク２上に作成
する場合の４倍になり、この描画時間も４倍になる。従
って、この場合では、共通マスク１を使用した共通パタ
ーン部分１１の一括転写を４回以上行えば、マスク（フ
ォトレチクル原版）の製造工程全体としての描画時間は
短縮される。

【００６０】なお、後述する実施例で示すように、共通
マスク１を複数枚数の個別マスク２の一括転写に使用し
た場合でも、マスク（フォトレチクル原版）の製造工程
全体としての描画時間が短縮できる。また、上述した直
接描画による露光工程では、可変成形ビームによるベク
ター走査方式の電子線露光（加速電圧２０ｋＶ、露光量
１５μＣ／ｃｍ2 程度）を使用し、レジストにＺＥＰ７
０００（日本セオン社製、膜厚５０００Ａ程度）を使用
し、現像液にマロン酸ジメチルとメチルイソブチルケト
ンの１：１混合溶液を使用して、線幅１μｍ以下のパタ
ーンが形成できる。

【００６１】また、この直接描画による露光工程では、
前述したラスター走査方式を用いた光学式露光を使用
し、レジストはｉ線（露光波長３６５ｎｍ）用のフォト
レジストを使用し、現像液にアルカリ現像液を使用して
も、線幅１μｍ以下のパターンが形成できる。

【００６２】また、上述した一括転写による露光工程に
使用する露光装置は、現在マスク製造用としては実用化
されていないが、半導体装置の製造用の露光装置として
これに近いものが実用化されている。この半導体装置の
製造用の露光装置（ステップアンドリピータ）では、露
光画角が４０ｍｍ２程度（縮小倍率は１／２あるいは１
／２．５）であり、露光波長３６５ｎｍを使用し、１μ
ｍ以下のパターン寸法の解像を行っている。このため、
本発明の一括転写による露光工程に使用する露光装置に
おいても、線幅１μｍ以下のパターン形成が可能になる
と考えることができる。

【００６３】（実施例２）上述した先の実施例（図３）
で、目合わせマークパターン３０と個別パターン部１２
は同一露光工程でパターン形成することができる。この
方法を第２の実施例として、以下に図面を参照して説明
する。尚、このパターン形成方法では、工程数が低減
し、個別マスク２の製造工期が短縮できるという利点が
ある。ここで、本実施例のパターンデータ作成工程は先
の実施例（図１）と同じであり、共通マスク１の作成工
程も先の実施例（図２）と同じである。

【００６４】なお、個別マスク２の作成は図４に示した
工程を使用する。すなわち、本実施例の個別マスク２の
作成では、先ず、目合わせマークパターン３０と個別パ
ターン部１２のパターン形成を行う。ここでは、先ず、
塗布工程行い、レチクル基板上にレジストを塗布する。
次に、目合わせマークパターンデータ１３０と個別パタ
ーンデータ１０２に従った直接描画による露光工程を行
う。さらに、現像工程を行い、エッチング工程を行い、
レジスト除去工程を行う。これらの工程により、レチク
ル基板上に目合わせマークパターン３０と個別パターン
部１２が形成される。尚、上記した直接描画による露光
工程では、目合わせマークパターンデータ１３０と個別
パターンデータ１０２をデータ上で合成して、これに従
った直接描画を行う（図４）。

【００６５】次に、共通パターン部１１の形成を行う。
このパターン形成工程は、上述した実施例と同じ工程
（図３）を行う。以上の工程により、図６に示した所望
のパターンがレチクル基板上に形成された個別マスク２
を得る。

【００６６】（実施例３）また、先の実施例（図３）
で、共通パターン部１１と個別パターン部１２は同時に
パターン形成することが可能である。

【００６７】この方法を第３の実施例として、以下に図
面を参照して説明する。

【００６８】なお、本実施例では、共通パターン部１１
と個別パターン部１２のパターン形成工程（レジスト塗
布、現像、およびエッチング工程）を同一工程で行うた
め、所望の共通パターン部１１と個別パターン部１２の
間の寸法差の発生を低減できるという利点を有する。ま
た、第２の実施例と同様に個別マスク２の製造工期が短
縮するという利点もある。

【００６９】ここで、本実施例のパターンデータ作成工
程は第１の実施例（図１）と同じであり、共通マスク１
の作成も第１の実施例（図２）と同じである。なお、個
別マスク２の作成は図５に示した工程を使用する。

【００７０】すなわち、本実施例の個別マスク２の作成
では、先ず、目合わせマークパターン３０のパターン形
成を行う。このパターン形成工程は、上述した実施例と
同じ工程（図３）を行う。これらの工程により、レチク
ル基板上に目合わせマークパターン３０が形成される。

【００７１】次に、共通パターン部１１と個別パターン
部１２のパターン形成を行う。ここでは、先ず、塗布工
程を行い、レチクル基板上にレジストを塗布する。次
に、一括転写による露光工程を行う。次に、直接描画に
よる露光工程を行う。さらに、現像工程を行い、エッチ
ング工程を行い、レジスト除去工程を行う。ここで、こ
れらの各工程は、上述した実施例と同じ工程（図３）を
使用する。

【００７２】以上の工程により、共通パターン部１１と
個別パターン部１２が同時に形成され、図６に示した所
望のパターンがレチクル基板上に形成された個別マスク
２を得る。尚、本実施例では一括転写による露光での露
光光と直接描画による露光の露光光でパターン形成が可
能なレジストを使用する。この例としては、レジストに
ＥＢＲ−９００（東レ社製、膜厚５０００Ａ程度）を使
用する。また、現像液には、アルカリ現像液を使用す
る。さらに、一括転写による露光の露光光はｉ線（波長
３６５ｎｍ）を使用し、直接描画による露光工程は電子
線露光あるいは前述したラスター走査方式を用いた光学
露光を使用する。これらにより、線幅１μｍ以下のパタ
ーン形成が可能である。

【００７３】（実施例４）次に、上述した実施例で説明
した共通マスク１（図７）および共通パターンデータ１
０１を使用し、上述した図６とは異なるパターン配置の
個別マスク２を作成する方法を、第４の実施例として、
以下に、図面を参照して説明する。

【００７４】なお、本実施例で作成する個別マスク２の
パターン配置図は図８に示した。ここで、本実施例での
パターンデータの作成方法およびマスクの作成方法は、
上述した実施例と同じである。また、この実施例では、
共通マスク１と共通パターンデータ１０１と共通マスク
位置データ２０１（図１および図７）はすでに作成され
ているため、図１の共通パターンデータ１０１の作成工
程と共通マスク１の作成工程は行う必要がない。

【００７５】また、これ以後の工程は、上述した実施例
と同一の工程を行う。また、パターンデータ１００の作
成では、個別パターンデータ１０２を新規に作成し、共
通パターン部１１も新規に配置する（図８）。ここで、
図８の例では、個別マスク位置データ２０２の配置個数
が「２」となり、各位置座標データが（x205、y205）・
（y206、y206）となる（配置位置は点a205・点a206とな
る）。そして、個別パターンデータ１０２に従った直
接描画による露光を行い、共通マスク１を用い共通パタ
ーン位置データ２００に従った一括転写による露光を行
うことにより、先の例（図６）と異なるパターン配置
（図８）の個別マスク２を得る。

【００７６】なお、共通マスク１を用い共通パターン位
置データ２００に従った一括転写による露光工程では、
共通パターン部１１の転写を以下のように行う。先ず、
転写領域は点a102と点a103を対角とする範囲とし、共通
パターン部１１の転写を２回行う。さらに、共通通マス
ク１上の位置（点a101）と個別マスク２上の各位置（点
a205・点a206）が一致するように、個別マスク２を共通
マスク１に対して相対移動させる。

【００７７】（実施例５）また、本発明では、パターン
が異なる複数個の共通パターン部１１ａ・１１ｂを使用
して個別マスク２を作成することも可能である。以下
に、図１０に示した２種類の共通パターン部１１ａ・１
１ｂを同一共通マスク１上に作成し、これを使用して、
図９に示す配置の個別マスク２を作成する例を説明す
る。なお、これらの複数個の共通パターン部１１ａ・１
１ｂは、異なる共通マスク１上に形成してもよい。ま
た、本実施例でのパターンデータの作成方法およびマス
クの作成方法は、上述した実施例と同じである。

【００７８】ここで、共通パターンデータの作成工程で
は、図１０に示した、２種類の共通パターン部１１ａ・
１１ｂの共通パターンデータ１０１ａ・１０１ｂを作成
する。このとき、共通マスク位置データ２０１は、共通
パターン部１１ａに対して、共通マスク位置データ２０
１ａが出力され、共通パターン部１１ｂに対して、共通
マスク位置データ２０１ｂが出力される。ここで、共通
マスク位置データ２０１ａでは、配置位置（点a111）と
して（x111、y111）が出力され、配置範囲（点a112と点
a113を対角とする範囲）として（x112、y112）−（x11
3、y113）が出力される。

【００７９】また、共通マスク位置データ２０１ｂで
は、配置位置（点a121）として（x121、y121）が出力さ
れ、配置範囲（点a122と点a123を対角とする範囲）とし
て（x122、y122）−（x123、y123）が出力される。

【００８０】また、以下のパターンデータ１００を作成
工程では、先ず、共通マスク位置データ２０１を参照
し、共通パターン部１１ａ・１１ｂを配置する（図
９）。尚、この工程では、この共通パターンデータ１０
１ａ・１０１ｂを出力しない。

【００８１】また、個別パターン部１２は新規にパター
ンデータ（個別パターンデータ１０２）を作成し、これ
を個別マスク２上に配置する（図９）。尚、この工程で
は、この個別パターンデータ１０２を出力する。

【００８２】さらに、この工程では、共通マスク位置デ
ータ２０１と個別マスク位置データ２０２を共通パター
ン位置データ２００として出力する。このとき、個別マ
スク位置データ２０２は、共通パターン部１１ａに対し
て、個別マスク位置データ２０２ａが出力され、共通パ
ターン部１１ｂに対して、個別マスク位置データ２０２
ｂが出力される。ここで、個別マスク位置データ２０２
ａでは、配置した個数が「２」となり、各配置位置a211
・a212の座標データが（x211、y211）・（y212、y212）
となる。また、個別マスク位置データ２０２ｂでは、配
置した個数が「２」となり、各配置位置a221・a222の各
位置座標データが（x221、y221）・（y222、y222）とな
る。

【００８３】更に、共通マスク１を用い共通パターン位
置データ２００に従った一括転写による露光工程は、共
通パターン部１１ａ・１１ｂの転写を順次行う。ここ
で、共通パターン部１１ａの転写では、転写領域を点a1
12と点a113を対角とする範囲とし、共通パターン部１１
ａの転写を２回行う。更に、共通マスク１上の位置（点
a111）と個別マスク２上の各位置（点a211・点a212）が
一致するように、個別マスク２を共通マスク１に対して
相対移動させる。

【００８４】また、共通パターン部１１ｂの転写では、
転写領域を点a122と点a123を対角とする範囲とし、共通
パターン部１１ｂの転写を２回行う。更に、共通マスク
１上の位置（点a121）と個別マスク２上の各位置（点a2
21・点a222）が一致するように、個別マスク２を共通マ
スク１に対して相対移動させる。

【００８５】そして、作成した個別パターンデータ１０
２に従った直接描画による露光を行い、図１０に示すパ
ターン配置の個別マスク２を得る。

【００８６】

【発明の効果】本発明による第１の効果は、マスク（フ
ォトレチクル原版）の製造工程の全体での直接描画によ
る露光の描画時間を短縮したことにある。

【００８７】その理由は、共通パターン部１１を共通マ
スク１上に形成し、これを使用した一括転写と直接描画
を併用して露光を行い、さらに、この共通マスク１が全
体のパターンが異なる複数のマスク（フォトレチクル原
版）の一括転写による露光工程に使用できる手段を講じ
たからである。

【００８８】また、本発明による第２の効果は、マスク
（フォトレチクル原版）の製造工程においてパターンデ
ータの処理時間を短縮したことにある。その理由は、マ
スク毎の直接描画による露光工程で扱うパターンデータ
量（パターン数）が低減したためである。

【００８９】尚、本発明では、共通パターン部１１を共
通マスク１上に形成しこれを共通化したただけでなく、
この共通パターンデータ１０１も共通化するという手段
を講じたため、パターンデータの分離処理を行う必要も
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明での１実施例のパターンデータおよびマ
スク作成工程を示す図である。

【図２】本発明の１実施例での共通マスク作成工程を示
す工程フロー図である。

【図３】本発明の１実施例での個別マスク作成工程を示
す工程フロー図である。

【図４】本発明の第２の実施例での個別マスク作成工程
を示す工程フロー図である。

【図５】本発明の第３の実施例での個別マスク作成工程
を示す工程フロー図である。

【図６】本発明の１実施例の個別マスク上でのパターン
配置を示す図である。

【図７】本発明の１実施例の共通マスク上でのパターン
配置を示す図である。

【図８】本発明の第４の実施例の個別マスク上でのパタ
ーン配置を示す図である。

【図９】本発明の第５の実施例の個別マスク上でのパタ
ーン配置を示す図である。

【図１０】本発明の第５の実施例の共通マスク上でのパ
ターン配置を示す図である。

【図１１】ａ〜ｄは、本発明での補助パターンの配置を
説明するためのパターン配置図である。

【図１２】従来技術でのパターンデータおよびマスク作
成工程を示す工程図である。

【図１３】従来技術の半導体基板上にレジストパターン
形成を行う例でのパターンデータおよびレジストパター
ン作成工程を示す工程図である。

【図１４】従来技術の半導体基板上にレジストパターン
形成を行う例での転写マスク作成工程を示す工程図であ
る。

【符号の説明】

１共通マスク２個別マスク３転写マスク１１、１１ａ、１１ｂ、共通パターン部１２、１２ａ、１２ｂ、個別パターン部３０目合わせマーク４０補助パターン１００パターンデータ１０１、１０１ａ、１０１ｂ共通パターンデータ１０２個別パターンデータ１２１ラフパターンデータ１２２微細パターンデータ１３０目合わせマークパターンデータ２００共通パターン位置データ２０１、２０１ａ、２０１ｂ、共通マスク位置データ２０２、２０２ａ、２０２ｂ、個別マスク位置データ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共通パターン部の共通パターンデータを
作成し、前記共通パターン部と個別パターン部からなる
所望のパターンデータを作成する工程を有し、前記共通パターンデータの作成工程では、前記共通パタ
ーンデータを出力し、かつ前記共通パターン部の位置と
範囲を共通マスク位置データとして出力し、所望のパターンデータの作成工程では、前記共通パター
ン部は前記共通マスク位置データと前記共通パターンデ
ータを参照してこれを配置し、前記個別パターン部は個
別パターンデータを作成し、さらに、該個別パターンデ
ータを出力し、前記共通パターン部を配置した位置と数
を個別マスク位置データとし、該個別マスク位置データ
と前記共通マスク位置データを共通パターン位置データ
とし、該共通パターン位置データを出力することを特徴
とするマスクパターンの設計方法。
【請求項２】請求項１のマスクパターンの設計方法を
使用して共通マスクを作成し、所望の個別マスクを作成
する工程を有し、前記共通マスクの作成は、共通パターンデータと共通マ
スク位置データに従った直接描画による露光で行い、前記個別マスクの作成は共通パターン部と個別パターン
部を形成する工程を有し、前記個別マスク上での共通パターン部の形成は、前記共
通マスクを用い共通パターン位置データに従った一括転
写による露光で行い、前記個別マスク上での前記個別パターン部の形成は、個
別パターンデータに従った直接描画による露光で行うこ
とを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項３】請求項２の個別マスクの作成工程におい
て、共通パターン部の露光と個別パターン部の露光は連続し
て行うことを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項４】共通マスクを用い共通パターンデータと
共通パターン位置データに従った一括転写による露光を
行い、作成パターンが異なる複数個のパターンデータお
よび個別マスクを作成することを特徴とする請求項１に
記載のマスクパターンの設計方法。
【請求項５】共通マスクを用い共通パターンデータと
共通パターン位置データに従った一括転写による露光を
行い、作成パターンが異なる複数個のパターンデータお
よび個別マスクを作成することを特徴とする請求項２又
は３に記載のマスクの製造方法。