光掩模的制作方法

专利名称：光掩模的制作方法
技术领域：
本发明涉及在半导体装置等的制造时所进行的光刻中使用的光掩模、其设计方法以及利用这种光掩模的半导体装置的制造方法。
背景技术：
在半导体装置等的制造时，形成在光掩模上的各种图形，利用光刻转印到形成在基板上的感光性抗蚀剂上。在该转印之后，进行感光性抗蚀剂的显影，将感光性抗蚀剂的图形作为掩模，进行配线层等的加工。在这种光刻中，使用折射光学系统或反射折射光学系统的投影曝光装置。
但是，在这种光刻中，由于照明光学系统的透镜、掩模、投影透镜等的表面或内部中的反射、散射、透镜材料的折射率的不均匀的原因，形成与设计不同的光学路径，产生经由该光学路径的光。这种现象被称为光斑。当产生光斑时，转印到感光性抗蚀剂上的图形的形状及线宽会发生变化。
因此，在现有技术中，针对光斑，利用在透镜的表面上施加涂层的方法或提高透镜表面的平坦度的方法等来对应，降低光斑。
但是，近来，不仅存在着光斑的问题，而且还出现了称之为局部光斑的现象的问题。这种局部光斑，是因为曝光机的像差而产生的。同时，当产生局部光斑时，与光斑同样，会发生线宽的变化等。由位于掩模内的图形造成的局部光斑所影响的范围，在从该图形起50μm左右的范围内。但是，局部光斑的影响范围，会因曝光机的更新换代及曝光机的波长的不同，将来有可能发生变化。此外，由于局部光斑的影响因图形周边的开口率的不同而改变，所以，因在光掩模上的位置的不同而异。因此，抗蚀剂图形上的线宽的变化程度，因位置不同而异。从而，考虑到局部光斑的影响，修正光掩模的图形是极其困难的。
最近，对于半导体装置的微细化、高集成化日益提高，与此相伴，在投影曝光装置中使用的曝光用的光的波长也不断地向短波长方向发展。具体地说，采用波长为193nm的曝光用的光，但由于适合于这种短波长的透镜材料的特殊性，根据某一图形的周边的开口面积的不同，光的覆盖方式不同，造成发生依赖于曝光图形的局部的光斑的问题。这种光斑，被称为局部光斑，是转印的图形的形状及线宽产生难以预料的变化的主要原因。上述曝光机的像差，是由透镜材料的特殊性引起的。

发明内容
本发明鉴于上述问题而成，其目的是，提供一种能够抑制由局部光斑引起的线宽的变化量的不同的光掩模、其设计方法以及利用该光掩模的半导体装置的制造方法。
本申请的发明人经深入研究的结果，想到了下面所述的发明的各种方式。
根据本发明的第一种光掩模，是以形成有应转印到感光体上的主图形，在半导体装置的制造中使用的光掩模为对象的。同时，该光掩模，其特征在于，形成多个能否向前述感光体上转印是任意的副图形，在将至少曝光用的光应照射到的区域划分成某种一定形状的多个假想区域时，在前述多个假想区域之间，开口率设定成为实质上恒定。
根据本发明的第二种光掩模，其特征在于，相对于第一种光掩模而言，在前述多个假想区域之间，由除去前述副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，由形成前述副图形造成的开口率的降低量越小。
此外，根据本发明的第一种光掩模的设计方法，是以对形成有应转印到感光体上的主图形、在半导体装置的制造中使用的光掩模进行设计的方法为对象的。在该设计方法中，首先，根据前述半导体装置的电路结构来决定主图形。其次，将至少曝光用的光应照射到的照射区域划分成任意的一定形状的多个假想区域，对于每个假想区域，求出由在该时刻决定的图形造成的总开口率。然后，决定向前述感光体上的转印是任意的多个副图形。同时，在决定前述多个副图形的工序中，其特征在于，在前述多个假想区域之间，将开口率设定得实质上恒定。
根据本发明的第二种光掩模的设计方法，其特征在于，相对于第一种光掩模的设计方法而言，在决定前述多个副图形的工序中，前述总开口率越低的假想区域，由形成前述副图形造成的开口率的降低量越低。
根据本发明的各种方式，由于在光掩模的整体上，局部光斑的影响基本上是均匀的，所以，在转印并形成在感光体上的图形中的线宽的变化等也是均匀的。这种尺寸的均匀的变化，例如，可通过曝光机的输出能量的调整等，容易地修正，所以，可以容易地将所需的图形转印到感光体上。


图1是表示光掩模上的区域A至C之间的位置关系的模式图。
图2A～图2C是表示对局部光斑进行定量的方法的模式图。
图3是利用图2A～图2C所示的方法获得的曲线图。
图4是表示本发明的基本原理的模式图。
图5A～图5D是表示根据本发明的第一种实施方式的光掩模的模式图。
图6A～图6D是表示根据本发明的第二种实施方式的光掩模的模式图。
图7A～图7D是表示根据本发明的第三种实施方式的光掩模的模式图。
图8A～图8D是表示根据本发明的第四种实施方式的光掩模的模式图。
图9A～图9D是表示相对于第一种实施方式，使正型/负型反转的光掩模的模式图。
具体实施例方式
—本发明的主要内容—首先，参照

本发明的主要内容。图1是表示光掩模上的区域A至C之间的位置关系的模式图。
在图1中，任意的区域A与任意的区域B及C，在20μm左右的范围内，相互隔离。当对这种光掩模用光照射时，透过区域B及C的光发生的光斑，对于形成在区域A上的图形被转印而形成在感光性抗蚀剂等感光体(被转印材料)上的图形产生影响。其结果是，在区域A上形成有线状图形的情况下，该线的宽度会发生变化。
这里，对于受到影响的局部光斑和给予影响的图形之间的距离与局部光斑的影响程度之间的关系进行说明。本申请的发明人，利用以下的方法，关于上述关系，发现，两个图形的距离越短局部光斑的程度变得越大。图2A～图2C，是表示定量局部光斑的方法的模式图。图3是利用图2A～图2C的方法获得的曲线图。此外，在图2A～图2C中，全部涂敷的区域表示遮光区域，除此之外的区域表示透射区域。在表示其它的掩模图形的图中也是一样。
在这种方法中，首先，以图2A所示的宽度为0.12μm的透射线图形作为基准，测定转印该基准而形成在感光体上的图形的线宽。其次，如图2B所示，使用在基准的周围设置轮带状的透射图形的掩模进行曝光，测定形成在感光体上的线图形的线宽。这时的圆的内径为4.14μm，圆的宽度为2.76μm。其次，如图2C所示，保持圆的宽度恒定，同时使轮带状的透射图形的内径变化，同样地，测定线宽。这时的圆的内径为6.89μm。然后，依次一面保持圆的宽度恒定，一面使轮带状的透射图形的内径变化，测定线宽。同时，将各个线宽相对于使用只设置基准的掩模进行曝光形成的线图形的线宽的变化量绘制曲线图。图3表示其结果。
此外，在曝光时，采用利用ArF准分子激光器光源的扫描式曝光机，照明条件为，开口率NA＝0.70、1/2轮带(sigmaout＝0.85)。
上述定量化的结果，如图3所示，在内径为15μm左右以下的范围内，发生显著的线宽的增加。这表明，基准受到由离开15μm左右的图形来的局部光斑的影响很大。此外，越靠近基准的图形，局部光斑的影响变得越大。
因此，在本发明中，在将光掩模的至少应被曝光用的光照射的照射区域划分成某种一定形状的多个假想区域时，在这些假想区域之间，开口率实质上是恒定的。这里，所谓“开口率实质上恒定”，意味着，开口率最好是完全成为恒定的，但也包括由于光掩模的设计方面的限制，即使设置副图形，有时开口率也不能完全恒定这样的情况。例如，也可以按照在由除去副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，由形成副图形而引起的开口率的降低量变得越低的方式，在主图形的基础上，在光掩模上形成副图形。
例如，如图4所示，当光掩模的照射区域1划分成一边的长度为2μm的正方形的假想区域时，在图4中的假想区域2和假想区域3中，由除去假想区域2的副图形的全部图形形成的总开口率比假想区域3的该总开口率低时，由形成假想区域2中的副图形造成的开口率的降低量，比形成假想区域3中的副图形造成的开口率的降低量高。反之，在除去假想区域3的副图形的全部图形形成的总开口率比假想区域2中的该总开口率低时，由形成假想区域2中的副图形造成的开口率的降低量，比形成假想区域3中的副图形造成的开口率的降低量低。此外，虽然图4中没有示出，但对于照射区域中的其它的全部假想区域，都按照上述方式设定由形成副图形造成的开口率的降低量。特别优选地，令照射区域1中的全部假想区域的开口率恒定。
这里，“开口率降低量”不是绝对值，当通过形成副图形而开口率增加时，采用负值。同时，原封不动地利用负值比较降低量的高低。
—本发明的具体的实施方式—其次，参照

本发明的具体实施方式
。
(第一种实施方式)首先，对于本发明的第一种实施方式进行说明。图5A～图5D，是表示根据本发明的第一种实施方式的光掩模的模式图。图5A表示图4中的假想区域2的主图形，图5B表示图4中的假想区域3的主图形。此外，图5C表示假想区域2的主图形及副图形(虚拟图形)，图5D表示假想区域3的主图形及副图形(虚拟图形)。这些主图形及副图形是遮光图形。
在本实施方式中，如图5A及图5B所示，在只形成假想区域2及3的主图形的情况下的开口率，分别为60％、90％。现有技术的光掩模，是在这种状态下使用的。与此相对，在本实施方式中，如图5C及图5D所示，在假想区域2及3上，作为副图形形成有虚拟图形。假想区域2中的虚拟图形，是一边的长度为0.15μm的正方形的遮光图形，假想区域3中的虚拟图形，是一边的长度为0.2μm的正方形的遮光图形。这些虚拟图形的间距(中心之间的距离)，在假想区域2及3之间是均匀的。同时，假想区域2及3的开口率，均设定为30％。
此外，虽然在图5A～图5D中没有示出，但对于其它全部假想区域，均以相同的间距形成有适当尺寸的虚拟图形，将各个假想区域的开口率设定为30％。
将在各个假想区域中的“由除去副图形的全部图形形成的总开口率”及“由形成副图形造成的开口率的降低量”加以整理，示于下面的表1中。
这里，形成有虚拟图形的位置，是即使向感光体上转印，对半导体装置的动作也不会超过允许的范围，而对其造成影响的位置。即，虚拟图形形成在所谓的设计数据禁止区域(设计数据禁止框)的外侧。从而，不会在导致配线的短路或寄生电容显著增加的位置上形成虚拟图形。
如果使用这样构成的根据第一种实施方式的光掩模进行曝光的话，在感光体的被曝光用的光照射的范围内，在任何一个点上，由局部光斑产生的光的量，变成基本上均匀的。其结果，即使线宽产生变化，其变化的程度在整个光掩模上也是均匀的。
此外，在第一种实施方式中，令虚拟图形间的间距恒定的方式调整虚拟图形的尺寸，但也可以通过令虚拟图形的尺寸恒定的方式调整虚拟图形之间的间距，使假想区域之间的开口率均匀。即，由主图形形成的开口率越低，将副图形形成得越粗大。此外，也可以通过调整间距及尺寸两者，使假想区域间的开口率均匀。即，由主图形形成的开口率越低，令副图形的尺寸越小，同时，将副图形形成得粗大。
(第二种实施方式)其次，对于本发明的第二种实施方式进行说明。图6A～图6D，是表示根据本发明的第二种实施方式的光掩模的模式图。图6A表示图4中的假想区域2的主图形，图6B表示图4中的假想区域3的主图形。此外，图6C表示假想区域2的主图形及副图形(虚拟图形)，图6D表示假想区域3的主图形及副图形(虚拟图形)。这些主图形及副图形是遮光图形。
在本实施方式中，如图6A及图6B所示，在只形成假想区域2及3的主图形的情况下的开口率，也分别为60％、90％。进而，在本实施方式中，如图6C及图6D所示，在假想区域2及3上，形成有作为副图形的虚拟图形。假想区域2中的虚拟图形为，一边的长度为0.05μm的正方形的遮光图形，假想区域3中的虚拟图形为，一边的长度为0.08μm的正方形的遮光图形。这些虚拟图形的尺寸，在分辨率限度或其以下，不会因曝光转印到感光体上。这些虚拟图形的间距(中心之间距离)，在假想区域2及3之间是均匀的。同时，假想区域2及3的开口率，均设定为30％。
此外，虽然在图6A～图6D中没有示出，但在其它全部假想区域中，以与假想区域2及3内的虚拟图形相同的间距形成有分辨率限度或其以下的适当尺寸的虚拟图形，各假想区域的开口率设定为30％。
对各假想区域中的“由除副图形之外的全部图形形成的总开口率”及“由形成副图形造成的开口率的降低量”进行整理的结果示于下述的表2。
即使使用这样构成的根据第二种实施方式的光掩模进行曝光，在感光体的被曝光用的光照射的范围内，在任何一个点上，由局部光斑产生的光的量，也变成基本上均匀的。其结果，即使线宽产生变化，其变化的程度在整个光掩模上也是均匀的。
此外，在第二种实施方式中，由于各个虚拟图形比被转印的最小的尺寸还小，所以，与第一种实施方式不同，即使在不应该在感光体形成图形的位置上，也可以设置虚拟图形。
并且，在第二种实施方式中，虽然令虚拟图形间的间距恒定的方式调整虚拟图形的尺寸，但也可以通过令虚拟图形的尺寸恒定的方式调整虚拟图形之间的间距，使假想区域之间的开口率均匀。即，由主图形形成的开口率越低，将副图形形成得越粗大。此外，也可以通过调整间距及尺寸两者，使假想区域间的开口率均匀。即，由主图形形成的开口率越低，令副图形的尺寸越小，同时，将副图形形成得粗大。
(第三种实施方式)其次，说明本发明的第三种实施方式。图7A～图7D是表示根据本发明的第三种实施方式的光掩模的模式图。图7A表示图4中的假想区域2的主图形及应对研磨用图形，图7B表示图4中的假想区域3的主图形及应对研磨用图形。此外，图7C表示假想区域2的主图形、应对研磨用图形及副图形(虚拟图形)，图7D表示假想区域3的主图形、应对研磨用图形及副图形(虚拟图形)。这些主图形、应对研磨用图形及副图形是遮光图形。
这里，对于应对研磨用图形进行说明。应对研磨用图形，在现有技术中，适当地形成在光掩模上。在半导体装置的制造过程当中，有下述情况，即以形成图形的感光性抗蚀剂作为掩模，进行半导体基板上的配线层、绝缘层等的蚀刻之后，在通过这种蚀刻形成的槽等内埋入其它材料，然后，通过CMP(化学机械研磨)进行平坦化处理。这时存在，当晶片内被蚀刻的层的疏密差大时，与该差相应地，研磨量相差大。因此有时，为了缩小被蚀刻的层的疏密差，以适当的密度在光掩模上设置应对研磨用图形。
同时，在本实施方式中，如图7A及图7B所示，在假想区域2及3两者上形成有主图形及应对研磨用图形，在只形成有这些图形的情况下的开口率，分别为30％、50％。在本实施方式中，进而，如图7D所示，向假想区域3上形成有作为副图形的虚拟图形。虚拟图形为一边的长度为0.08μm的正方形的遮光图形。该虚拟图形的尺寸，在分辨率限度或其以下，且不会由于曝光转印到感光体上。同时，假想区域3的开口率设定在30％。一方面，如图7C所示，在假想区域2上，没有形成虚拟图形，其开口率仍在30％不动。
此外，虽然在图7A～图7D中没有示出，但在其它全部假想区域中，当在只形成主图形及应对研磨用图形的状态下，其开口率超过30％时，形成有分辨率或其以下的适当尺寸的虚拟图形，将各假想区域的开口率设定在30％。
对在各个假想区域中的“由除去副图形的全部图形形成的总开口率”及“由形成副图形造成的开口率的降低量”进行整理的结果示于下面的表3中。
即使使用这样构成的根据第三种实施方式的光掩模进行曝光，在感光体的被曝光用的光照射的范围内，在任何一个点上，由局部光斑产生的光的量，也变成基本上均匀的。其结果，即使线宽产生变化，其程度在整个光掩模上也是均匀的。
此外，在第三种实施方式中，由于各个虚拟图形比被转印的最小的尺寸还小，所以，即使在不应该在感光体形成图形的位置上，也可以设置虚拟图形。
(第四种实施方式)其次，说明本发明的第四种实施方式。图8A～图8D是表示根据本发明的第四种实施方式的光掩模的模式图。图8A表示图4中的假想区域2的主图形及应对研磨用图形，图8B表示图4中的假想区域3的主图形及应对研磨用图形。此外，图8C表示假想区域2的主图形、应对研磨用图形及副图形(虚拟图形)，图8D表示假想区域3的主图形、应对研磨用图形及副图形(虚拟图形)。这些主图形、应对研磨用图形是遮光图形。一方面，副图形，如后面所述，不仅仅是遮光图形，也包含透射图形。
在本实施方式中，如图8A及图8B所示，在假想区域2及3两者上形成有主图形及应对研磨用图形，在只形成它们的情况下的开口率，分别为20％、50％。在本实施方式中，如图8C所示，在假想区域2上，作为副图形，形成有由透射图形构成的虚拟图形。该假想区域2中的虚拟图形，以分辨率限度或其以下的尺寸，在应对研磨用图形中作为孔状图形形成。此外，如图8D所示，在假想区域3上，作为副图形，形成有虚拟图形。假想区域3中的虚拟图形为，一边的长度为0.08μm的正方形的遮光图形。这些虚拟图形的尺寸，在分辨率限度或其以下，且不会由于曝光转印到感光体上。同时，将假想区域2及3的开口率设定在30％。
此外，虽然在图8A～图8D中没有示出，但在其它全部假想区域中，当在只形成主图形及应对研磨用图形的状态下，其开口率超过30％时，形成由分辨率限度或其以下的适当尺寸的遮光图形构成的虚拟图形；当在只形成主图形及应对研磨用图形的状态下，其开口率不足于20％时，在应对研磨用图形中形成有由分辨率限度或其以下的适当尺寸的透射图形构成的虚拟图形。同时，将各个假想区域的开口率全部设定在30％。
对在各个假想区域中的“由除去副图形的全部图形形成的总开口率”及“由形成副图形造成的开口率的降低量”进行整理的结果示于下面的表4中。
即使使用这样构成的根据第三种实施方式的光掩模进行曝光，在感光体的被曝光用的光照射的范围内，在任何一个点上，由局部光斑产生的光的量，也变成基本上均匀的。其结果，即使线宽产生变化，其程度在整个光掩模上也是均匀的。
根据这些实施方式，由局部光斑的影响引起的线宽的变化，在光掩模上是均匀的。线宽的增减，例如，可通过曝光机的输出能量的调整等来容易进行。从而，无需复杂的光掩模的图形的修正，可以容易获得所需线宽的抗蚀图。
并且，在这些实施方式中，虽然在全部假想区域之间，令开口率恒定，但本发明并不局限于此。即，即使不令开口率恒定，也只要由除副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，由形成副图形造成的开口率的降低量越低，就可以。
此外，假想区域的尺寸的上限，可以根据局部光斑的影响所达到的范围及其影响的程度来决定。例如，在得到图3所示的曲线图的情况下，可以认为局部光斑的影响所能达到的范围，是半径为20μm左右的圆内的范围。另一方面，对于假想区域的尺寸的下限，在理论上，假想区域越小，局部光斑的影响越均匀，但当假想区域过分小时，有其整个面上存在主图形而没有设置副图形的余地的情况。此外，假想区域越小，计算机的负荷变得越大。从而，在当前的设计规则下，假想区域的形状优选地为，各边的长度为0.5μm至5μm左右的矩形，特别是，更优选地为各边的长度为2μm至5μm左右的矩形区域。
进而，在第一至第四种实施方式中，主图形(及应对研磨用图形)作为遮光图形而形成，但本发明也可以应用于将它们作为透射图形而形成的光掩模。图9A～图9D，是表示相对于第一种实施方式，使正型/负型反转的光掩模的模式图。在这种情况下，也是以由除去副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，由形成副图形造成的开口率的降低量越低的方式，形成副图形。
对在各个假想区域中的“由除去副图形的全部图形形成的总开口率”及“由形成副图形造成的开口率的降低量”进行整理的结果示于下面的表5中。
如表5所示，在图9A～图9D所示的例子中，由除去假想区域3的副图形的全部图形形成的总开口率(10％)比假想区域2的该总开口率(40％)低，所以，由形成假想区域3的副图形造成的开口率的降低量(-60％)，比假想区域2的该开口率的降低量(-30％)低。
其次，在设计如上述的光掩模的情况下，首先，根据电路结构，决定主图形。这时，如第三及第四种实施方式所述，也可以一并进行应对研磨用图形的设计。其次，将整个照射区域划分成假想区域，对于每个假想区域，求出由主图形(及应对研磨用图形)形成的总开口率，即由除副图形的全部图形形成的总开口率。其次，令由除副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，由形成副图形造成的开口率的降低量越低，并决定如上述的光掩模内的副图形的形状(尺寸)及位置(间距)。这时，如第一种实施方式那样，可以设置如转印在感光体上的副图形，也可以如第二种实施方式那样，设置不向感光体上转印的副图形。此外，也可以如第四种实施方式那样，在应对研磨用图形内设置副图形。这样，设计各假想区域的图形，完成光掩模整体的设计。
此外，在利用如上述的光掩模制造半导体装置的情况下，首先，在被加工层上面通过涂布等形成感光性抗蚀剂，并使用光掩模进行该感光性抗蚀剂的曝光。然后，进行感光性抗蚀剂的显影，并将制成图形的感光性抗蚀剂作为掩模，而进行被加工层的加工即可。
如上面详细描述的那样，根据本发明，在感光体的曝光用的光照射的范围内，在任何一点上，都可以令由局部光斑产生的光的量基本上均匀。因此，即使线宽产生变化，其程度在整个光掩模上也是均匀的。同时，例如，通过曝光机的输出能量的调整等，可以容易地进行线宽的增减。从而，无需复杂的光掩模的图形的修正，可以容易地获得所需的线宽的抗蚀图。
表1

表2

表3

表4

表5

权利要求
1.一种光掩模，其形成有应转印到感光体上的主图形，在半导体装置的制造中使用，其特征在于，形成多个副图形，该副图形能否向前述感光体上转印是任意的，在将至少曝光用的光应照射到的照射区域划分成某种一定形状的多个假想区域时，在前述多个假想区域之间，开口率实质上成为恒定。
2.一种光掩模，其形成有应转印到感光体上的主图形，在半导体装置的制造中使用，其特征在于，形成多个副图形，该副图形能否向前述感光体上转印是任意的，在将至少曝光用的光应照射到的照射区域划分成某种一定形状的多个假想区域时，在前述多个假想区域之间，由除去前述副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，由形成前述副图形造成的开口率的降低量越小。
3.如权利要求1所述的光掩模，其特征在于，前述副图形，形成在其本身向前述感光体上转印时、对前述半导体装置的动作的影响在允许范围内的位置上。
4.如权利要求2所述的光掩模，其特征在于，前述副图形，形成在其本身向前述感光体上转印时、对前述半导体装置的动作的影响在允许范围内的位置上。
5.如权利要求1所述的光掩模，其特征在于，在前述多个假想区域之间，前述副图形的间距实质上恒定，由除前述副图形之外的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，前述副图形的尺寸越小。
6.如权利要求2所述的光掩模，其特征在于，在前述多个假想区域之间，前述副图形的间距实质上恒定，由除前述副图形之外的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，前述副图形的尺寸越小。
7.如权利要求1所述的光掩模，其特征在于，在前述多个假想区域之间，前述副图形的尺寸实质上恒定，由除前述副图形之外的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，前述副图形形成得越粗大。
8.如权利要求2所述的光掩模，其特征在于，在前述多个假想区域之间，前述副图形的尺寸实质上恒定，由除前述副图形之外的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，前述副图形形成得越粗大。
9.如权利要求1所述的光掩模，其特征在于，在前述多个假想区域之间，由除前述副图形之外的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，前述副图形的尺寸越小，前述副图形形成得越粗大。
10.如权利要求2所述的光掩模，其特征在于，在前述多个假想区域之间，由除前述副图形之外的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，前述副图形的尺寸越小，前述副图形形成得越粗大。
11.如权利要求1所述的光掩模，其特征在于，前述假想区域，是各边的长度为0.5μm至5μm的矩形区域。
12.如权利要求2所述的光掩模，其特征在于，前述假想区域，是各边的长度为0.5μm至5μm的矩形区域。
13.如权利要求1所述的光掩模，其特征在于，前述副图形的尺寸，小于通过曝光转印到前述感光体上的最小的尺寸。
14.如权利要求2所述的光掩模，其特征在于，前述副图形的尺寸，小于通过曝光转印到前述感光体上的最小的尺寸。
15.如权利要求1所述的光掩模，其特征在于，形成有应对研磨用图形，该应对研磨用图形的尺寸为通过曝光转印到前述感光体上的最小的尺寸或其以上，其向前述感光体上转印时对前述半导体装置的动作的影响在允许范围内。
16.如权利要求2所述的光掩模，其特征在于，形成有应对研磨用图形，该应对研磨用图形的尺寸为通过曝光转印到前述感光体上的最小的尺寸或其以上，其向前述感光体上转印时对前述半导体装置的动作的影响在允许范围内。
17.如权利要求15所述的光掩模，其特征在于，前述副图形与前述应对研磨用图形之间，正型/负型不同，前述副图形，形成在前述应对研磨用图形的内侧。
18.如权利要求16所述的光掩模，其特征在于，前述副图形与前述应对研磨用图形之间，正型/负型不同，前述副图形，形成在前述应对研磨用图形的内侧。
19.一种光掩模的设计方法，该方法进行光掩模的设计，该光掩模形成有应转印到感光体上的主图形，在半导体装置的制造中使用，该方法的特征在于，其包括根据前述半导体装置的电路结构来决定主图形的工序；将至少曝光用的光应照射到的照射区域划分成任意的一定形状的多个假想区域，对于每个假想区域，求出由在该时刻决定的图形造成的总开口率的工序；决定任意向前述感光体上转印的多个副图形的工序，在决定前述多个副图形的工序中，在前述多个假想区域之间，将开口率设定得实质上恒定。
20.一种光掩模的设计方法，该方法进行光掩模的设计，该光掩模形成有应转印到感光体上的主图形，在半导体装置的制造中使用，该方法的特征在于，其包括根据前述半导体装置的电路结构来决定主图形的工序；将至少曝光用的光应照射到的照射区域划分成任意的一定形状的多个假想区域，对于每个假想区域，求出由在该时刻决定的图形造成的总开口率的工序；决定任意向前述感光体上转印的多个副图形的工序，在决定前述多个副图形的工序中，使得前述总开口率越低的假想区域，由形成前述副图形造成的开口率的降低量越低。
21.如权利要求19所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，将前述多个副图形配置在其本身向前述感光体上转印时对前述半导体装置的动作的影响处于允许范围内的位置上。
22.如权利要求20所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，将前述多个副图形配置在其本身向前述感光体上转印时对前述半导体装置的动作的影响处于允许范围内的位置上。
23.如权利要求19所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，前述多个假想区域之间，将前述副图形的间距设定得实质上恒定，由除去前述副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，前述副图形的尺寸越小。
24.如权利要求20所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，前述多个假想区域之间，将前述副图形的间距设定得实质上恒定，由除去前述副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，前述副图形的尺寸越小。
25.如权利要求19所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，前述多个假想区域之间，将前述副图形的尺寸设定得实质上恒定，由除去前述副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，将前述副图形配置得越粗大。
26.如权利要求20所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，前述多个假想区域之间，将前述副图形的尺寸设定得实质上恒定，由除去前述副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，将前述副图形配置得越粗大。
27.如权利要求19所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，由除去前述副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，将前述副图形的尺寸设定得越小的同时，将前述副图形配置得越粗大。
28.如权利要求20所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，由除去前述副图形的全部图形形成的总开口率越低的假想区域，将前述副图形的尺寸设定得越小的同时，将前述副图形配置得越粗大。
29.如权利要求19所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，将前述假想区域设定成各边的长度为0.5μm至5μm的矩形区域。
30.如权利要求20所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，将前述假想区域设定成各边的长度为0.5μm至5μm的矩形区域。
31.如权利要求19所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，将前述副图形的尺寸设定得小于通过曝光转印到前述感光体上的最小的尺寸。
32.如权利要求20所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，将前述副图形的尺寸设定得小于通过曝光转印到前述感光体上的最小的尺寸。
33.如权利要求19所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在求出前述总开口率之前，具有决定应对研磨用图形的工序，该应对研磨用图形的尺寸为通过曝光转印到前述感光体上的最小的尺寸或其以上，其向前述感光体上转印时对前述半导体装置的动作的影响在允许范围之内。
34.如权利要求20所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在求出前述总开口率之前，具有决定应对研磨用图形的工序，该应对研磨用图形的尺寸为通过曝光转印到前述感光体上的最小的尺寸或其以上，其向前述感光体上转印时对前述半导体装置的动作的影响在允许范围之内。
35.如权利要求33所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，在前述副图形与前述应对研磨用图形之间，正型/负型不同，将前述副图形配置在前述应对研磨用图形的内侧。
36.如权利要求34所述的光掩模的设计方法，其特征在于，在决定前述多个副图形的工序中，在前述副图形与前述应对研磨用图形之间，正型/负型不同，将前述副图形配置在前述应对研磨用图形的内侧。
37.一种半导体装置的制造方法，其特征在于具有利用权利要求1所述的光掩模，进行在被加工层上形成的感光体的曝光的工序。
38.一种半导体装置的制造方法，其特征在于具有利用权利要求2所述的光掩模，进行在被加工层上形成的感光体的曝光的工序。
全文摘要
在假想区域(2)及(3)上，作为副图形形成有虚拟图形。其中，在只形成有假想区域(2)及(3)的主图形的情况下的开口率，分别为60％、90％。假想区域(2)中的虚拟图形，是一边的长度为0.15μm的正方形遮光图形，假想区域(3)中的虚拟图形，是一边的长度为0.20μm的正方形遮光图形。同时，假想区域(2)及(3)的开口率，均设定在30％。如果进行使用这样的光掩模的曝光，则在感光体的曝光用的光照射到的范围内，在任何一点上，由局部光斑产生的光的量基本上是均匀的。其结果，即使产生线宽的变化，其程度在整个光掩模上也是均匀的。
文档编号G03F1/70GK1662851SQ0381463
公开日2005年8月31日 申请日期2003年2月19日 优先权日2002年7月31日
发明者八尾辉芳, 浅井了 申请人:富士通株式会社