JP2001244191A

JP2001244191A - 多重露光を行うためのマスク、該マスクによる露光方法、露光装置、およびデバイス製造方法

Info

Publication number: JP2001244191A
Application number: JP2000057746A
Authority: JP
Inventors: Yumiko Osaki; 由美子大嵜
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2001-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】周期パターンを有する第１パターンの露光と第
２パターンの露光を含む多重露光において、第２パター
ンが複数の線幅から構成されたパターンを含むものであ
っても、１種類の線幅で構成された周期パターンによっ
て、すべての線幅を良好に再現することを可能とする多
重露光を行うためのマスク、該マスクによる露光方法、
露光装置、およびデバイス製造方法を提供する。【解決手段】被露光基板上に、周期パターンを有する第
１パターンの露光と第２パターンの露光を含む多重露光
において、前記周期パターンが前記第２パターンと同ピ
ッチの１種類の線幅で構成され、該周期パターンの線幅
が前記第２パターンの各線幅に対して、露光量が最適と
なるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多重露光を行うた
めのマスク、該マスクによる露光方法、露光装置、およ
びデバイス製造方法に関し、特に微細な回路パターンを
感光基板上に露光する多重露光を行うためのマスクに関
するものであり、これらは、例えば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、マイクロメカニクスで用いる広域なパターンの
製造に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＩＣ、ＬＳＩ、液晶パネル等
のデバイスをフォトリソグラフィー技術を用いて製造す
るときには、フォトマスク又はレチクル等（以下、「マ
スク」と記す。）の回路パターンを投影光学系によって
フォトレジスト等が塗布されたシリコンウエハ又はガラ
スプレート等（以下、「ウエハ」と記す。）の感光基板
上に投影し、そこに転写する（露光する）投影露光方法
及び投影露光装置が使用されている。

【０００３】上記デバイスの高集積化に対応して、ウエ
ハに転写するパターンの微細化即ち高解像度化とウエハ
における１チップの大面積化とが要求されており、従っ
てウエハに対する微細加工技術の中心を成す上記投影露
光方法及び投影露光装置においても、現在、０．５μｍ
以下の寸法（線幅）の像を広範囲に形成するべく、解像
度と露光面積の向上が図られている。

【０００４】従来の投影露光装置の模式図を図１６に示
す。図１６中、１９１は遠紫外線露光用光源であるエキ
シマレーザ、１９２は照明光学系、１９３は照明光、１
９４はマスク、１９５はマスク１９４から出て光学系１
９６に入射する物体側露光光、１９６は縮小投影光学
系、１９７は光学系１９６から出て基板１９８に入射す
る像側露光光、１９８は感光基板であるウエハ、１９９
は感光基板を保持する基板ステージを、示す。

【０００５】エキシマレーザー１９１から出射したレー
ザ光は、引き回し光学系によって照明光学系１９２に導
光され、照明光学系１９２に導光され、照明光学系１９
２により所定の光強度分布、配光分布、開き角（開口数
ＮＡ）等を持つ照明光１９３となるように調整され、マ
スク１９４を照明する。マスク１９４にはウエハ１９８
上に形成する微細パターンを投影光学系１９６の投影倍
率の逆倍数（例えば２倍や４倍や５倍）した寸法のパタ
ーンがクロム等によって石英基板上に形成されており、
照明光１９３はマスク１９４の微細パターンによって透
過回折され、物体側露光光１９５となる。投影光学系１
９６は、物体側露光光１９５を、マスク１９４の微細パ
ターンを上記投影倍率で且つ充分小さな収差でウエハ１
９８上に結像する像側露光光１９７に変換する。像側露
光光１９７は図１６の下部の拡大図に示されるように、
所定の開口数ＮＡ（＝ｓｉｎθ）でウエハ１９８上に収
束し、ウエハ１９８上に微細パターンの像を結ぶ。基板
ステージ１９９は、ウエハ１９８の互いに異なる複数の
領域（ショット領域：１個又は複数のチップとなる領
域）に順次微細パターンを形成する場合に、投影光学系
の像平面に沿ってステップ移動することによりウエハ１
９８の投影光学系１９６に対する位置を変える。

【０００６】しかしながら、現在主流の上記のエキシマ
レーザーを光源とする投影露光装置は０．１５μｍ以下
のパターンを形成することが困難である。投影光学系１
９６は、露光（に用いる）波長に起因する光学的な解像
度と焦点深度との間のトレードオフによる解像度の限界
がある。投影露光装置による解像パターンの解像度Ｒと
焦点深度ＤＯＦは、次の（１）式と（２）式の如きレー
リーの式によって表される。Ｒ＝Ｋ₁（λ／ＮＡ）・・・・・（１）ＤＯＦ＝Ｋ₂（λ／ＮＡ²）・・・（２）ここで、λは露光波長、ＮＡは投影光学系１９６の明る
さを表す像側の開口数、Ｋ₁、Ｋ₂はウエハ１９８の現像
プロセス特性等によって決まる定数であり、通常０．５
〜０．７程度の値である。この（１）式と（２）式か
ら、解像度Ｒを小さい値とする高解像度化には開口数Ｎ
Ａを大きくする「高ＮＡ化」があるが、実際の露光では
投影光学系１９６の焦点深度ＤＯＦをある程度以上の値
にする必要があるため、高ＮＡ化をある程度以上進める
ことは不可能となることと、高解像度化には結局露光波
長λを小さくする「短波長化」が必要となることが分か
る。

【０００７】ところが、短波長化を進めていくと重大な
問題が発生する。この問題とは投影光学系１９６のレン
ズの硝材がなくなってしまうことである。殆どの硝材の
透過率は遠紫外線領域では０に近く、特別な製造方法を
用いて露光装置用（露光波長約２４８ｎｍ）に製造され
た硝材として溶融石英や螢石が現存するが、この溶融石
英の透過率も波長１９３ｎｍ以下の露光波長に対しては
急激に低下するし、露光波長１５０ｎｍ以下の領域では
実用的な硝材の開発は非常に困難である。また遠紫外線
領域で使用される硝材は、透過率以外にも、耐久性、屈
折率均一性、光学的歪み、加工性等の複数条件を満たす
必要があり、この事から、実用的な硝材の存在が危ぶま
れている。

【０００８】特許（整理番号３７０１００３）では、被
露光基板（感光基板）に対して、周期パターン露光と通
常露光の二重露光を行う露光方法および露光装置によっ
て、露光波長を短くせずに０．１５μｍ以下の部分を備
える回路パターンを作成することが可能であることを示
している。

【０００９】さらに、ここで、上記二重露光の原理につ
いて、その詳細を説明をしておく。二重露光は、通常露
光と周期パターン露光を現像の工程を介さないでおこな
うものである。これは、レジストの露光しきい値以下で
周期パターンを露光し、その後、露光量が多値の分布を
持つ通常露光を行うものである。通常露光の露光量は、
露光パターン領域（露光領城）の小領域ごとに異なる露
光量分布を持ち、ぞれぞれの露光量は、露光しきい値以
上であっても以下であってもよい。ここで言う露光量と
は、すべて、レジスト上の露光量を示している。

【００１０】露光により得られる回路パターン（リソグ
ラフィーパターン）として、図１５（２）または（３）
に示すいわゆるゲートパターンを例に説明する。図１５
のゲートパターンは横方向の最小線幅が０．１μｍであ
るのに対して縦方向では、線幅は装置の通常露光による
解像力の範囲内である０．２μｍ以上である。二重露光
法によれば、このような横方向のみの１次元方向にのみ
高解像度を求められる最小線幅パターンを持つ二次元パ
ターンに対しては、例えば二光束干渉露光による周期パ
ターン露光をかかる高解像度の必要な一次元方向のみで
おこなう。

【００１１】図１４は各露光段階における露光量分布を
示している。図１４の図中に示される数値はレジストに
おける露光量を表すものである。図１４において、図１
４（１）は１次元方向のみに操り返しパターンが生じる
周期的な露光パターンによる露光量分布である。パター
ン以外の露光量はゼロであり、パターン部分は１となっ
ている。図１４（２）は多値の通常露光による露光量分
布である。パターン以外の露光量はゼロであり、パター
ン部分は１と２の、ここでは２値の分布となっている。
これらの露光を現像の工程を介さないで二重露光をおこ
なうと、レジスト上にそれぞれの露光量の和の分布が生
じ、図１４（３）のような露光量分布となる。ここで、
レジストの感光しきい値が１から２の間にあるとき、１
より大きな部分が感光し、図１４（３）の図中、太線で
示されたようなパターンが現像により形成される。

【００１２】即ち、太線で囲まれた外部にある、周期パ
ターン露光による露光パターンは、レジストの露光しき
い値以下であり、現像により消失する。通常露光の、レ
ジストの露光しきい値以下の露光量が分布する部分に関
しては、通常露光と周期パターン露光の各露光パターン
の和が、レジストの露光しきい値以上となる部分が現像
により形成される。従って、通常露光と周期パターン露
光の各露光パターンの重なる、周期パターン露光の露光
パターンと同じ解像度を持つ露光パターンが形成され
る。通常露光の、レジストの露光しきい値以上の露光量
が分布する露光パターン領域に関しては、通常露光と周
期パターン露光の各露光パターンの重なる、通常露光の
露光パターンと同じ解像度を持つ露光パターンが形成さ
れる。

【００１３】図１５は図１４で示された露光量分布を形
成するためのパターンおよびマスクを示している。図１
５（１）は高解像度の必要な一次元方向のみに繰り返し
パターンが生じるパターンおよびマスクであり、例えば
レベンソン型位相シフトマスクによって実現が可能であ
る。レベンソン型位相シフトマスクの場合、図の白色部
分と灰色部分は位相が互いに反転し、位相反転の効果に
より２光束干渉露光による高コントラストな周期的な露
光パターンが形成される。マスクは、レベンソン型位相
シフトマスクに限定されず、このような露光量分布を形
成するのであれば、どのようなものであってもよい。

【００１４】この露光パターンのピッチは０．２μｍと
し、この露光パターンはラインとスペースのそれぞれの
線幅が０．１μｍのラインアンドスペースパターンによ
り図１４（１）で示された露光量分布が形成される。多
値のパターンを形成するためのパターンおよびマスク
は、最終的に形成したい回路パターンと相似のパターン
が描かれたマスクを用いる。この場合、図１５（２）で
示されたゲートパターンが描かれたマスクを用いる。

【００１５】前述したようにゲートパターンの微細線か
らなる部分は、通常の露光の解像度以下のパターンなの
で、レジスト上では、微細線の２本線部分は解像され
ず、強度の弱い一様な分布となるが、これに対して微細
線の両端のパターンは、装置の通常露光による解像力の
範囲内である線幅なので強度の高いパターンとして解像
される。

【００１６】従って図１５（２）で示されたパターンお
よびマスクを露光すると、図１４（２）で示された多値
の露光量分布が形成される。この例では、形成したいパ
ターンが露光量分布が光透過型のもので示したが、光遮
光型のパターンも、図１５（３）に示したようなマスク
を用いれば可能である。光遮光型のパターンは、パター
ン以外の部分に光が透過し、パターン部分に光を遮光し
たマスクを用いることによって実現可能になる。

【００１７】光遮光型パターンの場合、解像度以上のパ
ターンは光を遮光し、露光量分布がゼロになるのに対
し、解像度以下の微細パターンは、完全には遮光され
ず、パターン周辺の露光量分布の半分の露光量が分布す
るので、多値の露光量分布が形成される。

【００１８】以上の、二重露光の原理をまとめると、１．通常露光の露光パターンと融合されない周期パター
ン露光領域、即ちレジストの露光閾値以下の周期露光パ
ターンは現像により消失する。２．レジストの露光しきい値以下の露光量でおこなった
通常露光のパターン領域に関しては、通常露光と周期パ
ターン露光の双方の露光パターンの組み合わせにより決
まる、周期パターン露光の解像度を持つ所望の回路パタ
ーンの一部である露光パターンが形成される。３．レジストの露光しきい値以上の露光量でおこなった
通常露光のパターン領域は、マスクパターンに対応した
露光パターンが形成される。さらに、この多重露光方法
の利点として、最も高い解像力が要求される周期パター
ン露光を位相シフト形マスク等を用いた２光束干渉露光
でおこなえば、大きい焦点深度が得られることが挙げら
れる。以上の説明では、周期パターン露光と通常露光の
順番は、周期パターン露光を先としたが、逆あるいは同
時でもよい。

【００１９】ここでの「通常露光」とは、周期パターン
露光より解像度は低いが、任意のパターンで露光するこ
とが可能な露光であり、代表的なものとして、投影光学
系によってマスクのパターンを投影することが可能な投
影露光が挙げられる。通常露光によって露光されるパタ
ーンは、（以下通常露光パターンという）解像度以下の
微細なパターンを含んでおり、周期パターン露光はこの
微細なパターンと同線幅の周期パターンなどを形成する
ものである。この周期パターン露光には、レベンソン型
の位相シフトマスクなどが用いられる。その１例を図１
に示した。図１の周期パターンと図１の通常露光パ
ターンを同じ位置に露光し、その合成像である微細なパ
ターン図１を得ることが可能になる。

【００２０】このように、最終的に作成したいパターン
は通常露光パターンとして露光するが、この通常露光パ
ターンには解像度以下の微細線を含んでいるため、同位
置に高解像度の周期パターンを露光することによって、
その通常露光パターンの解像度を向上し、最終的に解像
度以下の微細線を含んだ、所望のパターンを作成するこ
とが出来るものである。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上記で説明したよう
に、図１の通常露光パターンの解像度を向上するため
に、図１の高解像度周期パターンを同位置に露光す
る。

【００２２】この場合、図１の通常露光パターンのみ
での露光で得られなかった微細線を、高解像度周期パタ
ーンと合成することで作成することが出来るようにな
る。このように、通常露光パターンの微細線が１つの線
幅で構成されている場合には、高解像度周期パターンの
線幅は、この微細線の線幅と一致させれば良い。

【００２３】しかし、通常露光パターンの微細線が複数
の線幅で構成されている場合には、どの線幅の高解像度
周期パターンを使用するかによって、その合成像が変わ
ってしまう。

【００２４】例えば、図２に示したような、光遮光部で
パターンを作成する場合であって、通常露光パターンと
して２つの線幅が混在しているパターンの場合、２種類
の線幅のどちらかに合わせた周期パターンを用いること
が考えられる。この図２の通常露光パターンは、線幅Ｌ
１スペースＳ１の線幅が太いパターンと、線幅Ｌ２スペ
ースＳ２の線幅が細いパターンが混在しているが、ピッ
チは等しくなっている。

【００２５】この例では光遮光部でパターンを作成する
ため、周期パターンのスペース部（Ｃｒ）と通常露
光パターンのパターン部（Ｃｒ）が重なることになり、
のような合成像が得られるのである。

【００２６】図２の１）のように、通常露光パターンの
細い線幅Ｌ２に着目して周期パターンを決定すると、図
２の１）のに示したような、光透過部である線幅Ｌ
１、遮光部であるスペースＳ１の高解像度周期パターン
を用いることが考えられる。このような場合、周期パタ
ーンの線幅と一致している細いパターンＬ２は良好な再
現が出来るが、周期パターンの線幅と一致しない太いパ
ターンＬ１では、所望のパターンより小さくなってしま
うなど、２つの線幅のパターンとも良好な像が得られる
訳ではない。

【００２７】同様に、図２の２）のように、通常露光パ
ターンの太い線幅Ｌ１に着目して周期パターンを決定す
ると、図２の２）のに示したような、光透過部である
線幅Ｌ２、遮光部であるスペースＳ２の高解像度周期パ
ターンを用いることが考えられる。このような場合、周
期パターンの線幅と一致している太いパターンＬ１は良
好な再現が出来るが、周期パターンの線幅と一致しない
細いパターンＬ２では、所望のパターンより小さくなっ
てしまうなど、２つの線幅のパターンとも良好な像が得
られる訳ではない。

【００２８】これは、線幅が異なる２つのパターンは、
そもそも最適な露光量が異なっているため、どちらかに
最適化した周期パターンを用いたのでは、最適化されて
いる線幅のパターンしか良好な再現を行うことが出来な
いのである。

【００２９】そこで、本発明は、上記課題を解決し、周
期パターンを有する第１パターンの露光と第２パターン
の露光を含む多重露光において、第２パターンが複数の
線幅から構成されたパターンを含むものであっても、１
種類の線幅で構成された周期パターンによって、すべて
の線幅を良好に再現することを可能とする多重露光を行
うためのマスク、該マスクによる露光方法、露光装置、
およびデバイス製造方法を提供することを目的とするも
のである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、つぎの（１）〜（１３）のように構成し
た多重露光を行うためのマスク、該マスクによる露光方
法、露光装置、およびデバイス製造方法を提供するもの
である。（１）被露光基板上に、周期パターンを有する第１パタ
ーンの露光と、複数の異なる線幅を有する第２パターン
の露光を含む多重露光を行うための前記第１パターンの
マスクであって、前記周期パターンが１種類の線幅で構
成され、且つ該１種類の線幅は前記第２パターンの各線
幅との多重露光での露光量が最適となるように設定され
ていることを特徴とするマスク。（２）前記周期パターンの線幅が、前記第２パターンを
構成する複数の異なる線幅の平均値と等しい、あるい
は、平均値にバイアスを加えた線幅を有していることを
特徴とする上記（１）に記載のマスク。（３）前記バイアスは、バイアス量が±Ｐ／４であるこ
とを特徴とする上記（２）に記載のマスク。（４）前記周期パターンの線幅が、遮光部分で構成さ
れ、前記第２パターンを構成する複数の遮光部の線幅の
平均値と等しい、あるいは、平均値にバイアスを加えた
線幅を有していることを特徴とする上記（２）または上
記（３）に記載のマスク。（５）前記遮光部分が、Ｃｒの遮光部分であることを特
徴とする上記（４）に記載のマスク。（６）前記周期パターンの線幅が、光透過部で構成さ
れ、前記第２パターンを構成する複数の光透過部の線幅
の平均値と等しい、あるいは、平均値にバイアスを加え
た線幅を有していることを特徴とする上記（２）または
上記（３）に記載のマスク。（７）前記周期パターンの遮光部分または光透過部の線
幅は、前記第２パターンを構成する複数の線幅のうち、
前記周期パターンの方向と一致している線幅の平均値と
等しいことを特徴とする上記（４）〜（６）のいずれか
に記載のマスク。（８）前記周期パターンの遮光部分または光透過部の線
幅は、前記第２パターンを構成する複数の線幅のうち、
解像度を２Ｌとした場合、その２Ｌ以下の線幅の平均値
あるいは平均値にバイアスを加えた値と等しいことを特
徴とする上記（４）〜（６）のいずれかに記載のマス
ク。（９）前記周期パターンの線幅が、異なる線幅を有する
数種類のエリアに分かれた第２パターンのエリアごとに
対応して、該エリアごとに第２パターンの線幅の平均値
と等しい、あるいは、平均値にバイアスを加えた線幅を
有していることを特徴とする上記（２）〜（８）のいず
れかに記載のマスク。（１０）前記パターン１が、位相シフトマスク、あるい
は２光束干渉によって作成されたマスク等で構成されて
いることを特徴とする上記（１）〜（９）のいずれかに
記載のマスク。（１１）上記（１）〜（１０）のいずれかに記載のマス
クを用い、該マスクパターンを感光基板上に露光転写す
ることを特徴とする露光方法。（１２）上記（１）〜（１０）のいずれかに記載のマス
クを用い、該マスクのパターンを投影光学系で感光基板
上に投影する多重露光モードを有することを特徴とする
露光装置。（１３）上記（１１）に記載の露光方法、または上記
（１２）に記載の露光装置によって、レチクル面上のパ
ターンをウエハ面上に転写した後、該ウエハを現像処理
工程を介してデバイスを製造することを特徴とするデバ
イス製造方法。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態においては、
上記構成を用いることにより、周期パターンと通常露光
パターンの二重露光を行うに際して、通常露光パターン
が複数の線幅から構成されたピッチが等しいパターンの
場合においても、１種類の線幅で構成された周期パター
ンを用いることによって、すべての線幅を良好に再現す
ることを可能とするものである。ここで、周期パターン
のピッチは、通常露光パターンのピッチと等しくする。
例えば図３のように、通常露光パターンとして、線幅が
Ｌ１・Ｌ２の二種類で構成されたピッチＰが等しいパタ
ーンを用いる場合、周期パターンの線幅は、２種類の線
幅Ｌ１・Ｌ２の平均値又は平均値にバイアスを加えた値
を用いることで、良好な合成像を得ることが出来るので
ある。

【００３２】この図３は光遮光部でパターンを作成する
場合であるため、周期パターンの光遮光部の線幅を、通
常露光パターンの２種類の線幅Ｌ１、Ｌ２の平均値と等
しくした周期パターンを用いることになる。ここで、周
期パターンのピッチＰは通常露光パターンのピッチと等
しくするため、光透過部の線幅はピッチＰと光遮光部の
線幅より自動的に決定する。

【００３３】本来は線幅が異なることで最適な露光量が
異なってくるが、このような１種類の線幅で構成された
周期パターンと通常露光パターンの二重露光を行うこと
によって、２種類の線幅の露光量を調整することにな
り、結果として２つの線幅のパターンともに、良好に再
現することが出来ることになるのである。つまり、通常
露光パターンと周期パターンの２重露光を行う露光方法
において、通常露光パターンとして、複数の線幅で構成
されたピッチが等しいパターンを用いる場合、１種類の
線幅で構成されたピッチが等しい周期パターンを用いる
ことによって、すべての線幅を良好に再現することを可
能とするものである。そして、この１種類の線幅とは、
通常露光パターンを構成する線幅の平均値あるいは平均
値にバイアスを加えた値であることを特徴とするもので
ある。

【００３４】ここで用いる周期パターンは位相が０と１
８０度と反転している位相シフトマスクであっても良い
し、二光束干渉によって作成しても同様の効果がある。
また、図３の場合は、通常露光パターンが周期パターン
と同じ方向であるため、周期パターンの線幅は通常露光
パターンを構成する２種類の線幅の平均値が基準で良
い。このように、周期パターンと通常露光パターンの方
向が等しければ特に問題ないが、もし通常露光パターン
内に周期パターンと異なる方向を持つパターンがあった
場合でも、周期パターンの線幅を決定する場合は、通常
露光パターンの中で周期と同じ方向の線幅のみに着目
し、それらの平均値を基準とする。また、周期と同じ方
向であっても、線幅が太くて線幅精度が問題にならない
場合は、線幅精度の厳しい微細線の平均値を基準とし周
期パターンの線幅にする場合もある。

【００３５】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する
が、その前にこれらの実施例の理解を容易にするため
に、二重露光手法について、図４に二重露光手法のフロ
ーチャートを示しておく。この図４では周期パターン露
光・通常パターン露光・現像の各ブロックの流れを示し
ているが、周期パターン露光と通常パターン露光の順序
はこの通りであってもその逆でもよく、また複数回の露
光段階を含む場合には、もちろん交互に行うことも可能
である。なお、各露光ステップ間には、精密な位置合わ
せを行うステップが行われるが、この処理に関する詳細
は省略する。

【００３６】以下に説明する各実施例は、波長２４８ｎ
ｍのｋｒＦエキシマステッパーを用い、周期パターン露
光・通常パターン露光の二重露光を行う際の、周期パタ
ーンに工夫を施したものである。また、本発明は、以下
に説明する各実施例等に何ら限定されるものではなく、
本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々に変更す
ることが可能である。

【００３７】［実施例１］本実施例１は、光遮光部でパ
ターンを作成する場合であって、通常露光パターンとし
て、２種類の線幅Ｌ１、Ｌ２で構成されたピッチが等し
いパターンを用いる場合について、図５を用いて説明す
る。

【００３８】この図５は、実際に使用する周期パター
ンと通常露光パターン、それらを二重露光する位置関
係を合成パターンとして示している。この２つの
パターンを合成することによって、最終的には図５の
通常露光パターンと同じ形のパターンを得ることが目的
である。図５に示した通常露光パターンは、２種類の線
幅Ｌ１、Ｌ２で構成されており、両者のピッチは等しく
なっている。このような、２種類の線幅Ｌ１、Ｌ２で構
成されているピッチが同じパターンのすべてを良好に再
現するためには、図５に示した１種類の線幅で構成さ
れた周期パターンを用いる。

【００３９】本実施例１は、光遮光部でパターンを作成
する場合であるため、周期パターンの光遮光部の線幅
を、通常露光パターンを構成する２種類の線幅Ｌ１・Ｌ
２の平均値と等しくする。ここで、周期パターンのピッ
チは通常露光パターンのピッチと等しくするため、周期
パターンの光透過部の線幅は、ピッチと光遮光部の差分
より決まる。これらの関係を次式に示す。周期パターンの光遮光部の線幅＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２周期パターンの光透過部の線幅＝Ｐ−（Ｌ１＋Ｌ２）／
２周期パターンのピッチ＝Ｐ本来は線幅が異なると最適な露光量が異なってくるが、
上記で説明したような、１種類の線幅で構成された周期
パターンを用いた二重露光を行うことによって、２種類
の線幅の露光量を調整することができ、結果として２つ
の線幅のパターンとも良好に再現することが出来るので
ある。このように、光遮光部でパターンを形成する場合
で、通常露光パターンが２種類の線幅で構成されている
ピッチが等しいパターンの場合、周期パターンの光遮光
部の線幅は通常露光パターンの２種類の線幅の平均値で
あって、ピッチは通常露光パターンのピッチと等しい周
期パターンを用いることによって、良好な合成像を得る
ことが出来る。ここで周期パターンの光遮光部の線幅は
通常露光パターンの２種類の線幅の平均値を示したが、
周期パターンと通常露光パターンを合成する際の露光量
比などによって、最適値が平均値から微妙にシフトする
場合がある。しかし、この場合でも平均値を中心にバイ
アス量は±Ｐ／４以内であり、それ以外では好ましくな
いことが分かっている。

【００４０】［実施例２］本実施例２は、実施例１と同
様に、２種類の線幅Ｌ１、Ｌ２で構成されるピッチが等
しい通常露光パターンを用いる場合であるが、光透過部
でパターンを作成する場合について図６を用いて説明す
る。

【００４１】この図６は、実際に使用する周期パター
ンと通常露光パターン、それらを二重露光する位置関
係を合成パターンとして示している。この２つの
パターンを合成することによって、最終的には図６の
通常露光パターンと同じ形のパターンを得ることが目的
である。図６に示した通常露光パターンは、２種類の線
幅Ｌ１、Ｌ２で構成されており、両者のピッチは等しく
なっている。

【００４２】このような、２種類の線幅Ｌ１、Ｌ２で構
成されているピッチが同じパターンのすべてを良好に再
現するためには、図６に示した１種類の線幅で構成さ
れた周期パターンを用いる。

【００４３】本実施例２は、光透過部でパターンを作成
する場合であるため、周期パターンの光透過部の線幅
を、通常露光パターンを構成する２種類の線幅Ｌ１・Ｌ
２の平均値と等しくする。ここで、周期パターンのピッ
チは通常露光パターンのピッチと等しくするため、周期
パターンの光遮光部の線幅は、ピッチと光透過部の差分
より決まる。これらの関係を次式に示す。周期パターンの光透過部の線幅＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２周期パターンの光遮光部の線幅＝Ｐ−（Ｌ１＋Ｌ２）／
２周期パターンのピッチ＝Ｐ本来は線幅が異なると最適な露光量が異なってくるが、
上記で説明したような、１種類の線幅で構成された周期
パターンを用いた二重露光を行うことによって、２種類
の線幅の露光量を調整することができ、結果として２つ
の線幅のパターンとも良好に再現することが出来るので
ある。このように、光透過部でパターンを形成する場合
で、通常露光パターンが２種類の線幅で構成されている
ピッチが等しいパターンの場合、光透過部の線幅は通常
露光パターンの２種類の線幅の平均値であって、ピッチ
は通常露光パターンのピッチと等しい周期パターンを用
いることによって、良好な合成像を得ることが出来る。
ここで周期パターンの光透過部の線幅は通常露光パター
ンの２種類の線幅の平均値を示したが、周期パターンと
通常露光パターンを合成する際の露光量比などによっ
て、最適値が平均値から微妙にシフトする場合がある。
しかし、この場合でも平均値を中心にバイアス量は±Ｐ
／４以内であり、それ以外では好ましくないことが分か
っている。

【００４４】［実施例３］本実施例３は、光遮光部でパ
ターンを作成する場合であって、通常露光パターンが３
種類の線幅で構成されており、３種類の線幅とも線幅精
度が厳しい場合について、図７を用いて説明する。

【００４５】この図７は、実際に使用する周期パター
ンと通常露光パターンを示している。この２つの
パターンを合成することによって、最終的には図７の
通常露光パターンと同じ形のパターンを得ることが目的
である。図７に示した通常露光パターンは、３種類の線
幅Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３で構成されており、すべてピッチは
等しくなっている。このような、３種類の線幅Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３で構成されているピッチが同じパターンのすべ
てを良好に再現するためには、図７に示した１種類の
線幅で構成された周期パターンを用いる。

【００４６】本実施例３は、光遮光部でパターンを作成
する場合であるため、周期パターンの光遮光部の線幅
を、通常露光パターンを構成する３種類の線幅Ｌ１・Ｌ
２・Ｌ３の平均値と等しくする。ここで、周期パターン
のピッチは通常露光パターンのピッチと等しくするた
め、周期パターンの光透過部の線幅は、ピッチと光遮光
部の差分より決まる。これらの関係を次式に示す。周期パターンの光遮光部の線幅＝（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）
／３周期パターンの光透過部の線幅＝Ｐ−（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ
３）／３周期パターンのピッチ＝Ｐ本来は線幅が異なると最適な露光量が異なってくるが、
上記で説明したような、１種類の線幅で構成された周期
パターンを用いた二重露光を行うことによって、３種類
の線幅の露光量を調整することができ、結果として２つ
の線幅のパターンとも良好に再現することが出来るので
ある。このように、光遮光部でパターンを形成する場合
で、通常露光パターンが３種類の線幅で構成されている
ピッチが等しいパターンの場合、周期パターンの光遮光
部の線幅は通常露光パターンの３種類の線幅の平均値で
あって、ピッチは通常露光パターンのピッチと等しい周
期パターンを用いることによって、良好な合成像を得る
ことが出来る。ここで周期パターンの光遮光部の線幅は
通常露光パターンの２種類の線幅の平均値を示したが、
周期パターンと通常露光パターンを合成する際の露光量
比などによって、最適値が平均値から微妙にシフトする
場合がある。しかし、この場合でも平均値を中心にバイ
アス量は±Ｐ／４以内であり、それ以外では好ましくな
いことが分かっている。実施例１と合わせると、通常露
光パターンが複数の線幅で構成されていても、またパタ
ーンが接していても離れていても、ピッチが等しければ
同様の効果が得られることが分かる。

【００４７】また、本実施例において、Ｌ１とＬ２の線
幅精度が厳しく、Ｌ３が太いために線幅精度が問題にな
らない場合、周期パターンの線幅は、線幅精度の厳しい
Ｌ１とＬ２から作成しても良い。この場合は、上記の式
は以下の通りになる。周期パターンの光遮光部の線幅＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２周期パターンの光透過部の線幅＝Ｐ−（Ｌ１＋Ｌ２）／
２周期パターンのピッチ＝Ｐ［実施例４］本実施例４は、光遮光部でパターンを作成
する場合であって、通常露光パターンが２種類の線幅で
構成されており、異なる方向が混在している場合につい
て、図８を用いて説明する。

【００４８】この図８は、実際に使用する周期パター
ンと通常露光パターンを示している。このの２つ
のパターンを合成することによって、最終的には図８
の通常露光パターンと同じ形のパターンを得ることが目
的である。図８に示した通常露光パターンは、異なる方
向に２種類の線幅Ｌ１、Ｌ２で構成されており、両者の
ピッチは等しくなっている。

【００４９】このような、２種類の線幅Ｌ１、Ｌ２で構
成されているピッチが同じパターンのすべてを良好に再
現するためには、図８に示した１種類の線幅で構成さ
れた周期パターンを用いる。

【００５０】本実施例４は、光遮光部でパターンを作成
する場合であるため、周期パターンの光遮光部の線幅
を、通常露光パターンを構成する２種類の線幅Ｌ１・Ｌ
２の平均値と等しくする。ここで、周期パターンのピッ
チは通常露光パターンのピッチと等しくするため、周期
パターンの光透過部の線幅は、ピッチと光遮光部の差分
より決まる。これらの関係を次式に示す。周期パターンの光遮光部の線幅＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２周期パターンの光透過部の線幅＝Ｐ−（Ｌ１＋Ｌ２）／
２周期パターンのピッチ＝Ｐ本来は線幅が異なると最適な露光量が異なってくるが、
上記で説明したような、１種類の線幅で構成された周期
パターンを用いた二重露光を行うことによって、２種類
の線幅の露光量を調整することができ、結果として２つ
の線幅のパターンとも良好に再現することが出来るので
ある。このように、光遮光部でパターンを形成する場合
で、通常露光パターンが２種類の線幅で構成されている
ピッチが等しいパターンであって、方向が混在するパタ
ーンの場合でも、周期パターンの光遮光部の線幅は通常
露光パターンの２種類の線幅の平均値であって、ピッチ
は通常露光パターンのピッチと等しい周期パターンを用
いることによって、良好な合成像を得ることが出来る。
ここで周期パターンの光遮光部の線幅は通常露光パター
ンの２種類の線幅の平均値を示したが、周期パターンと
通常露光パターンを合成する際の露光量比などによっ
て、最適値が平均値から微妙にシフトする場合がある。
しかし、この場合でも平均値を中心にバイアス量は±Ｐ
／４以内であり、それ以外では好ましくないことが分か
っている。本実施例の通常露光パターンは、縦方向と横
方向の線幅は異なるが、それぞれの方向は同じ線幅で構
成されているため、各方向の線幅に合わせた個別の周期
パターンを用いても良いが、全体が同じ線幅で作成した
周期パターンを用いた方がより簡便であるし、最適な露
光量がずれている２つの線幅のパターンの露光量を調整
し、両者の線幅のパターンともに最適な合成像を得るこ
とが出来るのである。また、本方法を用いれば、周期方
向の異なる複数の線幅が混在している場合でも同様の考
え方が出来る。

【００５１】［実施例５］本実施例５は、光遮光部でパ
ターンを作成する場合であって、通常露光パターンが２
種類の線幅で構成されているＬ字パターンの場合につい
て、図９を用いて説明する。この図９は、実際に使用す
る周期パターンと通常露光パターンを示している。
この２つのパターンを合成することによって、最終
的には図９の通常露光パターンと同じ形のパターンを
得ることが目的である。図９に示した通常露光パターン
は、２種類の線幅Ｌ１、Ｌ２でＬ字型になっており、両
者のピッチは等しくなっている。

【００５２】このような、２種類の線幅Ｌ１、Ｌ２で構
成されているピッチが同じＬ字パターンを良好に再現す
るためには、図９に示した１種類の線幅で構成された
周期パターンを用いる。

【００５３】本実施例は、光遮光部でパターンを作成す
る場合であるため、周期パターンの光遮光部の線幅を、
通常露光パターンを構成する２種類の線幅Ｌ１・Ｌ２の
平均値と等しくする。ここで、周期パターンのピッチは
通常露光パターンのピッチと等しくするため、周期パタ
ーンの光透過部の線幅は、ピッチと光遮光部の差分より
決まる。これらの関係を次式に示す。周期パターンの光遮光部の線幅＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２周期パターンの光透過部の線幅＝Ｐ−（Ｌ１＋Ｌ２）／
２周期パターンのピッチ＝Ｐ本来は線幅が異なると最適な露光量が異なってくるが、
上記で説明したような、１種類の線幅で構成された周期
パターンを用いた二重露光を行うことによって、２種類
の線幅の露光量を調整することができ、結果として２つ
の線幅のパターンとも良好に再現することが出来るので
ある。このように、光遮光部でパターンを形成する場合
で、通常露光パターンが２種類の線幅で構成されている
ピッチが等しいパターンの場合、周期パターンの光遮光
部の線幅は通常露光パターンの２種類の線幅の平均値で
あって、ピッチは通常露光パターンのピッチと等しい周
期パターンを用いることによって、良好な合成像を得る
ことが出来る。

【００５４】図１０のように、Ｌ／Ｓのパターンに限ら
ず、コンタクトホール部が接続されている場合でも同様
の効果があるといえる。

【００５５】［実施例６］本実施例６は、光遮光部でパ
ターンを作成する場合であって、通常露光パターンが２
種類の線幅で構成されており、それらが斜めに接続され
ているパターンの場合について、図１１を用いて説明す
る。

【００５６】この図１１は、実際に使用する周期パタ
ーンと通常露光パターンを示している。この２つ
のパターンを合成することによって、最終的には図１１
の通常露光パターンと同じ形のパターンを得ることが
目的である。図１１に示した通常露光パターンは、２種
類の線幅Ｌ１、Ｌ２で構成されており、両者のピッチは
等しくなっている。この通常露光パターンは解像度以下
の微細線を含んでいるため、ウエハ上の光強度分布は、
多値となる。

【００５７】このような、２種類の線幅Ｌ１、Ｌ２で構
成されているピッチが同じパターンのすべてを良好に再
現するためには、図１１に示した１種類の線幅で構成
された周期パターンを用いる。

【００５８】本実施例は、光遮光部でパターンを作成す
る場合であるため、周期パターンの光遮光部の線幅を、
通常露光パターンを構成する２種類の線幅Ｌ１・Ｌ２の
平均値と等しくする。ここで、周期パターンのピッチは
通常露光パターンのピッチと等しくするため、周期パタ
ーンの光透過部の線幅は、ピッチと光遮光部の差分より
決まる。これらの関係を次式に示す。周期パターンの光遮光部の線幅＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２周期パターンの光透過部の線幅＝Ｐ−（Ｌ１＋Ｌ２）／
２周期パターンのピッチ＝Ｐ本来は線幅が異なると最適な露光量が異なってくるが、
上記で説明したような、１種類の線幅で構成された周期
パターンを用いた二重露光を行うことによって、２種類
の線幅の露光量を調整することができ、結果として２つ
の線幅のパターンとも良好に再現することが出来るので
ある。

【００５９】このように、光遮光部でパターンを形成す
る場合で、通常露光パターンが２種類の線幅で構成され
ているピッチが等しいパターンの場合、周期パターンの
光遮光部の線幅は通常露光パターンの２種類の線幅の平
均値であって、ピッチは通常露光パターンのピッチと等
しい周期パターンを用いることによって、良好な合成像
を得ることが出来る。ここで周期パターンの光遮光部の
線幅は、通常露光パターンの２種類の線幅の平均値を示
したが、周期パターンと通常露光パターンを合成する際
の露光量比などによって、最適値が平均値から微妙にシ
フトする場合がある。しかし、この場合でも平均値を中
心にバイアス量は±Ｐ／４以内であり、それ以外では好
ましくないことが分かっている。

【００６０】［実施例７］本実施例７は、光遮光部でパ
ターンを作成する場合であって、通常露光パターンが同
一マスク上にピッチが等しい複数のパターンがある場合
であって、大きく４種類のエリアに分けられる場合につ
いて、図１２を用いて説明する。

【００６１】この図１２は、実際に使用する周期パタ
ーンと通常露光パターンを示している。この２つ
のパターンを合成することによって、最終的には図１２
の通常露光パターンと同じ形のパターンを得ることが
目的である。図１２に示した通常露光パターンは、同一
マスク上にあり、すべてピッチは等しいが大きく４種類
のエリアＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄに分かれており、各エリアに存
在するパターンは２種類の線幅で構成されている。この
通常露光パターンは解像度以下の微細線を含んでいるた
め、ウエハ上の光強度分布は、多値となる。

【００６２】このような構成のパターンを良好に再現す
るためには、図１２に示した各エリアごとに最適化さ
れた１種類の線幅で構成された周期パターンを用い、各
エリアごとの周期パターンの線幅は異なる可能性がある
場合である。ここでは、Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄの４つのエリア
に分けているため、それぞれの通常露光パターンを考慮
して最適化した、エリアごとに異なる周期パターンを用
いることになる。

【００６３】本実施例は、光遮光部でパターンを作成す
る場合であるため、各エリアごとに周期パターンの光遮
光部の線幅を、通常露光パターンを構成する２種類の線
幅の平均値と等しくする。ここで、周期パターンのピッ
チは通常露光パターンのピッチと等しくするため、周期
パターンの光透過部の線幅は、ピッチと光遮光部の差分
より決まる。Ａ，Ｄ：周期パターンの光遮光部の線幅＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２周期パターンの光透過部の線幅＝Ｐ−（Ｌ１＋Ｌ２）／２周期パターンのピッチ＝ＰＢ：周期パターンの光遮光部の線幅＝（Ｌ３＋Ｌ４）／２周期パターンの光透過部の線幅＝Ｐ−（Ｌ３＋Ｌ４）／２周期パターンのピッチ＝ＰＣ：周期パターンの光遮光部の線幅＝（Ｌ５＋Ｌ６）／２周期パターンの光透過部の線幅＝Ｐ−（Ｌ５＋Ｌ６）／２周期パターンのピッチ＝Ｐ本来は線幅が異なると最適な露光量が異なってくるが、
上記で説明したような、エリアごとに１種類の線幅で構
成された周期パターンを用いた二重露光を行うことによ
って、２種類の線幅の露光量を調整することができ、結
果としてすべて線幅のパターンとも良好に再現すること
が出来るのである。

【００６４】このように、光遮光部でパターンを形成す
る場合で、通常露光パターンが同一マスク上にピッチが
等しい複数のパターンがある場合であって、これらのパ
ターンごとにいくつかのエリアに分けられる場合は、各
エリアごとに最適な周期パターンを用いるため、各エリ
アごとの周期パターンの光遮光部の線幅は通常露光パタ
ーンの２種類の線幅の平均値であって、ピッチは通常露
光パターンのピッチと等しい周期パターンを用いること
によって、良好な合成像を得ることが出来る。

【００６５】勿論、本実施例以外で述べたように、同一
マスク上でエリアごとに最適化された、異なる周期パタ
ーンを用いるのではなく、すべての通常露光パターンを
考慮して、以下に示したような１種類の光遮光部の線幅
で構成された周期パターンを用いても勿論良い。周期パターンの光遮光部の線幅＝（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋
Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６）／６周期パターンの光透過部の線幅＝Ｐ−（Ｌ１＋Ｌ２＋
Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６）／６周期パターンのピッチ＝Ｐ以上をまとめると、通常露光パターンと周期パターンの
２重露光を行う露光方法において、通常露光パターンと
して、複数の線幅で構成されたピッチが等しいパターン
を用いる場合、１種類の線幅で構成されたピッチが等し
い周期パターンを用いることによって、すべての線幅を
良好に再現することを可能とするものである。そして、
この１種類の線幅は、通常露光パターンを構成する線幅
の平均値であることを特徴とするものである。そして、
通常露光パターンが、複数の線幅で構成された場合であ
っても、同一マスク上に線幅の異なるパターンが離れて
存在する場合でも、方向が混在している場合であって
も、すべてピッチの等しいパターンで構成されている場
合であれば、本発明の効果が得られる。

【００６６】つぎに、上記した各実施例におけるマスク
を用いた高解像度露光装置について説明する。図１３
は、上記した各実施例を適用し得る周期パターンの２光
束干渉用露光と通常の投影露光の双方が行える高解像度
露光装置を示す概略図である。図１３において、２２１
はＫｒＦ又はＡｒＦエキシマレーザ、２２２は照明光学
系、２２３はマスク（レチクル）、２２４はマスクステ
ージ、２２７はマスク２２３の回路パターンをウエハ２
２８上に縮小投影する投影光学系、２２５はマスク（レ
チクル）チェンジャであり、ステージ２２４に、通常の
レチクルと前述したレベンソン型位相シフトマスク（レ
チクル）又はエッジシフタ型マスク（レチクル）又は位
相シフタを有していない周期パターンマスク（レチク
ル）の一方を選択的に供給するために設けてある。

【００６７】図１３の２２９は２光束干渉露光と投影露
光で共用される一つのＸＹＺステージであり、このステ
ージ２２９は、光学系２２７の光軸に直交する平面及び
この光軸方向に移動可能で、レーザー干渉計等を用いて
そのＸＹ方向の位置が正確に制御される。図１３の装置
は、不図示のレチクル位置合わせ光学系、ウエハ位置合
わせ光学系（オフアクシス位置合わせ光学系とＴＴＬ位
置合わせ光学系とＴＴＲ位置合わせ光学系）とを備え
る。

【００６８】図１３の装置の照明光学系２２２は小σの
部分的コヒーレント照明と大σの部分的コヒーレント照
明とを切り換え可能に構成してあり、小σの部分的コヒ
ーレント照明の場合には、ブロック２３０内の図示した
前述した（１ａ）又は（１ｂ）の照明光を、前述したレ
ベンソン型位相シフトレチクル又はエッジシフタ型レチ
クル又は位相シフタを有していない周期パターンレチク
ルの一つに供給し、大σの部分的コヒーレント照明の場
合にはブロック２３０内に図示した（２）の照明光を所
望のレチクルに供給する。大σの部分的コヒーレント照
明から小σの部分的コヒーレント照明への切り換えは、
通常光学系２２２のフライアイレンズの直後におかれる
開口絞りを、この絞りに比して開口径が十分に小σの部
分的コヒーレント照明用絞りと交換すれば良い。

【００６９】さらに、図１７に示されるような構成のＸ
線露光装置を用いて、本実施例の方法により露光を行う
ことも可能である。本発明は以上説明した実施例等に限
定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
において、種々に変更することが可能である。

【００７０】

【発明の効果】周期パターンを有する第１パターンの露
光と第２パターンの露光を含む多重露光において、第２
パターンが複数の線幅から構成されたパターンを含むも
のであっても、１種類の線幅で構成された周期パターン
によって、すべての線幅を良好に再現することを可能と
する多重露光を行うためのマスク、該マスクによる露光
方法、露光装置、およびデバイス製造方法を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】二重露光のパターン配置（ポジレジストの場
合）を示す図。

【図２】二重露光における従来例の課題を説明するため
の図。

【図３】従来例の課題を解決する手法を説明するための
図。

【図４】二重露光のフローチャートを示す図。

【図５】本発明の実施例１におけるパターンの作成を説
明するための図。

【図６】本発明の実施例２におけるパターンの作成を説
明するための図。

【図７】本発明の実施例３におけるパターンの作成を説
明するための図。

【図８】本発明の実施例４におけるパターンの作成を説
明するための図。

【図９】本発明の実施例５におけるパターンの作成を説
明するための図。

【図１０】本発明の実施例５におけるパターンの作成を
説明するための図。

【図１１】本発明の実施例６におけるパターンの作成を
説明するための図。

【図１２】本発明の実施例７におけるパターンの作成を
説明するための図。

【図１３】二重露光を行う高解像度露光装置の構成を示
す概略図。

【図１４】二重露光の原理を説明するための図。

【図１５】二重露光の原理を説明するための図。

【図１６】従来の投影露光装置の構成を示す模式図。

【図１７】Ｘ線露光装置の構成を示す概略図。

【符号の説明】

１９１：遠紫外線露光用光源１９２：照明光学系１９３：照明光１９４：マスク１９５：物体側露光光１９６：光学系１９７：像側露光光１９８：基板１９９：基板ステージ２２１：ＫｒＦ又はＡｒＦエキシマレーザ２２２：照明光学系２２３：マスク２２４：マスクステージ２２５：マスクチェンジャ２２７：撮影光学系２２８：ウエハ２２９：ステージ２３０：ブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被露光基板上に、周期パターンを有する第
１パターンの露光と、複数の異なる線幅を有する第２パ
ターンの露光を含む多重露光を行うための前記第１パタ
ーンのマスクであって、前記周期パターンが１種類の線
幅で構成され、且つ該１種類の線幅は前記第２パターン
の各線幅との多重露光での露光量が最適となるように設
定されていることを特徴とするマスク。
【請求項２】前記周期パターンの線幅が、前記第２パタ
ーンを構成する複数の異なる線幅の平均値と等しい、あ
るいは、平均値にバイアスを加えた線幅を有しているこ
とを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】前記バイアスは、バイアス量が±Ｐ／４で
あることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項４】前記周期パターンの線幅が、遮光部分で構
成され、前記第２パターンを構成する複数の遮光部の線
幅の平均値と等しい、あるいは、平均値にバイアスを加
えた線幅を有していることを特徴とする請求項２または
請求項３に記載のマスク。
【請求項５】前記遮光部分が、Ｃｒの遮光部分であるこ
とを特徴とする請求項４に記載のマスク。
【請求項６】前記周期パターンの線幅が、光透過部で構
成され、前記第２パターンを構成する複数の光透過部の
線幅の平均値と等しい、あるいは、平均値にバイアスを
加えた線幅を有していることを特徴とする請求項２また
は請求項３に記載のマスク。
【請求項７】前記周期パターンの遮光部分または光透過
部の線幅は、前記第２パターンを構成する複数の線幅の
うち、前記周期パターンの方向と一致している線幅の平
均値と等しいことを特徴とする請求項４〜６のいずれか
１項に記載のマスク。
【請求項８】前記周期パターンの遮光部分または光透過
部の線幅は、前記第２パターンを構成する複数の線幅の
うち、解像度を２Ｌとした場合、その２Ｌ以下の線幅の
平均値あるいは平均値にバイアスを加えた値と等しいこ
とを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のマ
スク。
【請求項９】前記周期パターンの線幅が、異なる線幅を
有する数種類のエリアに分かれた第２パターンのエリア
ごとに対応して、該エリアごとに第２パターンの線幅の
平均値と等しい、あるいは、平均値にバイアスを加えた
線幅を有していることを特徴とする請求項２〜８のいず
れか１項に記載のマスク。
【請求項１０】前記パターン１が、位相シフトマスク、
あるいは２光束干渉によって作成されたマスク等で構成
されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１
項に記載のマスク。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれか１項に記載の
マスクを用い、該マスクパターンを感光基板上に露光転
写することを特徴とする露光方法。
【請求項１２】請求項１〜１０のいずれか１項に記載の
マスクを用い、該マスクのパターンを投影光学系で感光
基板上に投影する多重露光モードを有することを特徴と
する露光装置。
【請求項１３】請求項１１に記載の露光方法、または請
求項１２に記載の露光装置によって、レチクル面上のパ
ターンをウエハ面上に転写した後、該ウエハを現像処理
工程を介してデバイスを製造することを特徴とするデバ
イス製造方法。