JP4223215B2 - 半導体集積回路装置の製造方法、これに用いる光学マスク - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、半導体集積回路装置の製造方法、これに用いる光学マスク及びその製造方法、並びにそれに用いるマスクブランクス技術に関し、特に、半導体集積回路装置の製造工程における露光技術に適用して有効な技術に関するものである。
背景技術
半導体集積回路装置の製造においては、微細パタンを半導体ウエハ上に転写する方法として、リソグラフィ技術が用いられる。リソグラフィ技術においては、主に投影露光装置が用いられ、投影露光装置に装着したフォトマスクのパタンを半導体ウエハ上に転写してデバイスパターンを形成する。
本発明者が検討した通常のフォトマスクは、透明石英基板上に形成されたクロム（Ｃｒ）等の遮光材を加工して作成される。すなわち、石英基板上にクロム等からなる遮光膜が所望の形状で形成されて構成されている。遮光膜の加工は、例えば次の通りである。すなわち、遮光膜上に電子線感応レジストを塗布した後、その電子線感応レジストに電子線描画装置にて所望のパターンを描画する。続いて、現像により所望の形状のレジストパターンを形成した後、そのレジストパターンをマスクとしてドライエッチングやウエットエッチングで遮光膜を加工する。その後、レジストを除去した後、洗浄等を行い、所望の形状の遮光パターンを透明石英基板上に形成している。
また、近年リソグラフィの解像度向上を目的として種々のマスク構造が提案されている。例えば特開平４−１３６８５４号公報においては、単一透明パターンの解像度向上手段として、上記単一透明パターン周囲を半透明にして、すなわち、フォトマスクの遮光部を半透明にし、上記半透明部を通過するわずかな光と、透明パターンを通過する光の位相を反転させるようにしている。すなわち、パターンを転写するフォトレジストの感度以下の光を半透明膜から通過させ、この光と透明パターンを通過してきた光の位相が反転するようにした。半透明膜を通過した光は、主パターンである透明パターンを通過した光に対して位相が反転しているため、その境界部で位相が反転し、境界部での光強度が０に近づく。これにより、相対的に透明パターンを通過した光の強度と、パターン境界部の光強度の比は大きくなり半透明膜を用いない技術に比ベコントラストの高い光強度分布が得られる。これは、ハーフトーン型位相シフトマスクと呼ばれている。ハーフトーン型位相シフトマスクの製造工程においては、上記通常のフォトマスクの遮光膜がハーフトーン位相シフト膜に変更されたものであって、上記通常のフォトマスクの製造工程とほぼ同じ工程で製造される。
また、フォトマスクの製造工程の簡略化および高精度化を目的として、例えば特開平５−２８９３０７号公報においては、遮光膜をレジスト膜で形成する方法が開示されている。この方法は、通常の電子線感応レジストや光感応レジストが波長が２００ｎｍ程度以下の真空紫外光を遮光する性質を利用したものである。この方法に依れば遮光膜のエッチング工程やレジストの除去工程が不要となり、フォトマスクのコスト低減、寸法精度向上、欠陥低減が可能である。
また、例えば特開平５−１８１２５７号公報には、露光光に対して透明な基板上に、露光光に対して吸収を生じる半透明材料からなる位相シフト膜を設ける、いわゆるハーフトーンマスクについて開示されている。この公報における技術においては、マスク吸着面をマスク基板面とするため、マスク面を露光光源に向けて露光している。これは、マスク周辺でも半透明材料からなる位相シフト膜の機械的強度が強く、マスク吸収等で問題がない。さらに、マスクの位置合わせ検出も遮光性を有しており、問題ないように見える。
さらに、例えば特開平９−１５８３０号公報には、マスク基板に遮光パターンを形成した後に、目標の位相差に対応する膜厚よりも厚く位相シフト膜を形成し、位相差を与えたい所望の箇所を目標の位相差分だけエッチングする技術が開示されている。
ところが、フォトマスクにおける遮光パターンをレジスト膜によって形成する上記技術においては、実際にフォトマスクを半導体集積回路装置の製造工程において用いるときの問題点や実際のフォトマスクの製造における問題点およびその対策が開示されてておらず、以下の課題があることを本発明者は見出した。
すなわち、フォトマスクのアライメントマーク、パターン測定マークまたは製品判定マーク等のような各種情報検出等に用いる所定のパターンの検出が困難である。例えば現在使用されているフォトマスク欠陥検査装置や露光装置等においては、フォトマスクのアライメントにハロゲンランプ等を主に用いている。したがって、フォトマスクを欠陥検査装置や露光装置等に装着する場合に、フォトマスク上の検出マークがレジスト膜パターンによって形成されていると、レジスト膜では光透過率が高く、高いコントランストを得ることができないので、パターンの検出が困難である。このため、フォトマスクと欠陥検査装置や露光装置等とのアライメントが困難になり、良好な検査や露光ができなくなる課題がある。
また、フォトマスクを欠陥検査装置や露光装置等に装着する際に異物が発生する。上記技術においては、フォトマスクを欠陥検査装置や露光装置等に装着する際に、フォトマスクのレジスト膜が欠陥検査装置や露光装置等のフォトマスク固定部材（例えば真空固定）に直接接触することになるので、レジスト膜が欠けたり削れたりすることで異物が発生する。この異物が、例えば検査装置や露光装置のレンズの表面に付着したり、チャンバ内を汚染したり、半導体ウエハの表面に付着することに起因して、パターンの検査精度や転写精度の劣化を招いたり、パターンの短絡不良や開放不良等のような不良が発生したりすることにより、半導体集積回路装置の信頼性および歩留まりが低下する課題がある。
そこで、本発明の目的は、レジスト膜を遮光膜として機能させるフォトマスクを用いた半導体集積回路装置の製造方法において、そのフォトマスクの情報検出能力を向上させることのできる技術を提供することにある。
また、本発明の目的は、レジスト膜を遮光膜として機能させるフォトマスクを用いた半導体集積回路装置の製造方法において、フォトマスクと検査装置や露光装置等とのアライメント精度を向上させることのできる技術を提供することにある。
また、本発明の目的は、レジスト膜を遮光膜として機能させるフォトマスクを用いた半導体集積回路装置の製造方法において、フォトマスクの検査装置の検査精度を向上させることのできる技術を提供することにある。
また、本発明の目的は、レジスト膜を遮光膜として機能させるフォトマスクを用いた半導体集積回路装置の製造方法において、露光装置のパターン転写精度を向上させることのできる技術を提供することにある。
また、本発明の目的は、レジスト膜を遮光膜として機能させるフォトマスクを用いた半導体集積回路装置の製造方法において、異物の発生を抑制または防止することのできる技術を提供することにある。
また、本発明の目的は、レジスト膜を遮光膜として機能させるフォトマスクを用いた半導体集積回路装置の製造方法において、半導体集積回路装置の信頼性および歩留まりを向上させることのできる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
発明の開示
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
すなわち、本発明は、光学マスクを検査装置や露光装置等のような所定の装置に装着した際に、光学マスクのマスク基板上のレジスト膜からなる遮光パターンと所定の装置の装着部とが接触しないように、遮光パターンをマスク基板の主面上に配置した光学マスクを用いるものである。
また、本発明は、光学マスクを所定の装置に装着した際に、光学マスクのマスク基板の主面において、レジスト膜からなる遮光パターンの無い領域に所定の装置の装着部を接触させた状態で所定の処理を行うものである。
また、本発明は、マスク基板において集積回路パターン領域にレジスト膜からなる遮光パターンを配置し、その集積回路パターン領域の外周にメタルからなるメタル遮光領域を配置し、さらに、そのメタル遮光領域に開口を設け光学マスクの情報検出用のマークパターンを形成した光学マスクを用いるものである。
また、本発明は、マスク基板の第１の主面において集積回路パターン領域にレジスト膜からなる遮光パターンを配置し、その集積回路パターン領域の外周にメタルからなるメタル遮光領域を配置し、さらに、そのメタル遮光領域に開口を設けて光学マスクの情報検出用のマークパターンを形成した光学マスクを露光装置に装着した際に、マスク基板の第１の主面において、レジスト膜からなる遮光パターンの無い領域に、露光装置の装着部を接触させて保持した状態で、露光光をマスク基板の第２の主面側から照射し、光学マスクを透過した露光光を半導体ウエハ上に縮小投影露光することで半導体ウエハ上に集積回路パターンを転写するものである。
また、本発明は、マスク基板の第１の主面において集積回路パターン領域にレジスト膜からなる遮光パターンを配置し、その集積回路パターン領域の外周にメタルからなるメタル遮光領域を配置し、そのメタル遮光領域に開口を設け光学マスクの情報検出用のマークパターンを形成し、さらに、マスクの第１の主面側に、基部が上記メタル遮光領域またはマスク基板に接触された状態で固定されるペリクルを配置した光学マスクを用いるものである。
また、本発明は、光学マスクを所定の装置に装着した際に、光学マスクのマスク基板の主面において、レジスト膜からなるハーフトーンパターンの無い領域に所定の装置の装着部を接触させた状態で所定の処理を行うものである。
また、本発明は、マスク基板の第１の主面において集積回路パターン領域にレジスト膜からなる遮光パターンを配置し、その集積回路パターン領域の外周にメタルからなるメタル遮光領域を配置し、そのメタル遮光領域に開口を設け光学マスクの情報検出用のマークパターンを形成し、さらに、マスク基板の第１の主面に光学マスクを透過した露光光に位相差を生じさせる位相シフト膜を設けた光学マスクを用いるものである。
また、本願において開示される発明のうち、他の概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
１．以下の工程を有する半導体集積回路装置の製造方法とするものである：
（ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、第１の主面に有するマスク基板の第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
（ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程。
２．前記項１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満であるものである。
３．前記項２記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満であるものである。
４．前記項３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板の第１の主面の周辺部にはメタル遮光領域が設けられているものである。
５．前記項４記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板の第１の主面には、前記集積回路パターンを覆うようにペリクルが設けられており、このペリクルは前記メタル遮光領域上で接触固定されているものである。
６．以下の工程を有する半導体集積回路装置の製造方法とするものである：
（ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、第１の主面に有するマスク基板の前記レジストパターンがない周辺領域をマスク保持機構に保持した状態で、前記マスク基板の前記第１の主面または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
（ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程。
７．前記項６記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満とするものである。
８．前記項７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満とするものである。
９．前記項８記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板の第１の主面の周辺部にはメタル遮光領域が設けられているものである。
１０．前記項９記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板の第１の主面には、前記集積回路パターンを覆うようにペリクルが設けられており、このペリクルは前記メタル遮光領域上で接触固定されているものである。
１１．以下の工程を有する半導体集積回路装置の製造方法とするものである：
（ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域に有するとともに、前記第１の主面の周辺領域にメタル遮光領域が設けられた前記マスク基板の前記第１の主面または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
（ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程。
１２．前記項１１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満とするものである。
１３．前記項１２記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満とするものである。
１４．前記項１３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板の第１の主面には、前記集積回路パターンを覆うようにペリクルが設けられており、このペリクルは前記メタル遮光領域上で接触固定されているものである。
１５．以下の工程を有する半導体集積回路装置の製造方法とするものである：
（ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域に有するとともに、ペリクルが、前記第１の主面の前記集積回路パターン領域を覆うように前記集積回路パターン領域の周辺部であって前記レジストパターンが形成されていない部分で接触固定されている前記マスク基板の前記第１の主面または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
（ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程。
１６．前記項１５記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満とするものである。
１７．前記項１６記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満とするものである。
１８．前記項１７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板における第１の主面の周辺部にはメタル遮光領域が設けられているものである。
１９．前記項１８記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板の第１の主面には、前記ペリクルが前記メタル遮光領域上で接触固定されているものである。
２０．以下の工程を有する半導体集積回路装置の製造方法とするものである：
（ａ）マスク上の集積回路パターンを構成するレジストパターンからなるハーフトーン遮光パターンであって、第１の主面に有するマスク基板の第１の主面側または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
（ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程。
２１．前記項２０記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満とするものである。
２２．前記項２１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満とするものである。
２３．前記項２２記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板の第１の主面の周辺部にはメタル遮光領域が設けられているものである。
２４．前記項２３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板の第１の主面には、前記集積回路パターンを覆うようにペリクルが設けられており、このペリクルは前記メタル遮光領域上で接触固定されているものである。
２５．以下の工程を有する半導体集積回路装置の製造方法とするものである：
（ａ）レベンソン型位相シフトマスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、第１の主面に有するマスク基板の前記第１の主面側または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
（ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程。
２６．前記項２５に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満とするものである。
２７．前記項２６に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満とするものである。
２８．前記項２７記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第１の主面の周辺部にはメタル遮光領域が設けられているものである。
２９．前記項２８記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板の第１の主面には、前記集積回路パターンを覆うようにペリクルが設けられており、このペリクルは前記メタル遮光領域上で接触固定されているものである。
３０．以下の工程を有する半導体集積回路装置の製造方法とするものである：
（ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域に有するとともに、ペリクルが、前記第１の主面の前記集積回路パターン領域を覆うように前記集積回路パターン領域の周辺部で接触固定されている前記マスク基板の前記第１の主面または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
（ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程。
３１．前記項３０に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満とするものである。
３２．前記項３１に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満とするものである。
３３．前記項３２記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板における第１の主面の周辺部にはメタル遮光領域が設けられているものである。
３４．前記項３３記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マスク基板の第１の主面には、前記集積回路パターンを覆うようにペリクルが設けられており、このペリクルは前記メタル遮光領域上で接触固定されているものである。
３５．以下の工程を有する半導体集積回路装置の製造方法とするものである：
（ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域に有するとともに、保護膜が、前記第１の主面の前記集積回路パターン領域を覆うように前記レジストパターン上に形成されている前記マスク基板の前記第１の主面または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
（ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程。
３６．前記項３５に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満とするものである。
３７．前記項３６に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満とするものである。
３８．以下の工程を有する半導体集積回路装置の製造方法とするものである：
（ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域に有するとともに、導電性下地膜が、前記第１の主面上の前記レジストパターン下に形成されている前記マスク基板の前記第１の主面または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
（ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程。
３９．前記項３８に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満とするものである。
４０．前記項３９に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満とするものである。
４１．以下の構成を有する真空紫外線縮小投影露光用マスクブランクス：
（ａ）第１および第２の主面を有し、波長が１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満の遠紫外光又は真空紫外光に対して透明なマスク基板；
（ｂ）前記マスク基板の前記第１の主面上に形成されたメタル遮光膜被覆領域；
（ｃ）前記メタル遮光膜被覆領域の中央部の集積回路パターン領域に対応する部分に設けられた開口領域。
４２．前記項４１に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満とするものである。
４３．半導体集積回路装置を遠紫外線又は真空紫外線を露光光とした縮小投影露光を行うための光学マスクの製造方法であって、以下の工程を有するもの；
（ａ）マスク描画装置の被処理マスク載置部にマスク基板を載置する工程；
（ｂ）前記マスク基板の第１の主面上の周辺部に設けられた位置検出パターンを検出する工程；
（ｃ）前記検出の結果に基づいて、集積回路パターンを描画すべき位置に校正することによって、前記第１の主面上の集積回路パターン領域に前記集積回路パターンを描画する工程。
４４．前記項４３に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満とするものである。
４５．前記項４４に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満とするものである。
４６．以下の構成を有する光学マスク：
（ａ）第１および第２の主面を有し、遠紫外光又は真空紫外光に対して透明なマスク基板；
（ｂ）前記マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域；
（ｃ）前記マスク基板の前記集積回路パターン領域にレジストパターンからなる遮光パターンで形成され、前記マスク基板を透過した露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜に結像されることで転写されるマスク基板上の集積回路パターン；
（ｄ）前記マスク基板の第１の主面の周辺領域に設けられたメタル遮光領域。
４７．以下の構成を有することを特徴とする光学マスク：
（ａ）第１および第２の主面を有し、遠紫外光又は真空紫外光に対して透明なマスク基板；
（ｂ）前記マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域；
（ｃ）前記マスク基板の前記集積回路パターン領域にレジストパターンからなるハーフトーン遮光パターンで形成され、前記マスク基板を透過した露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜に結像されることで転写されるマスク基板上の集積回路パターン。
４８．以下の構成を有する光学マスク：
（ａ）第１および第２の主面を有し、遠紫外光又は真空紫外光に対して透明なマスク基板；
（ｂ）前記第１の主面または第２の主面に形成されたレベンソン型の位相シフト手段；
（ｃ）前記マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域；
（ｄ）前記マスク基板の前記集積回路パターン領域にレジストパターンからなる遮光パターンで形成され、前記マスク基板を透過した露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜に結像されることで転写されるマスク基板上の集積回路パターン。
４９．以下の構成を有する光学マスク：
（ａ）第１および第２の主面を有し、遠紫外光又は真空紫外光に対して透明なマスク基板；
（ｂ）前記マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域；
（ｃ）前記マスク基板の前記集積回路パターン領域にレジストパターンからなるハーフトーン遮光パターンで形成され、前記マスク基板を透過した露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜に結像されることで転写されるマスク基板上の集積回路パターン；
（ｄ）前記集積回路パターン領域および前記遮光パターンを覆う保護膜。
また、本願において開示される発明のうち、さらに他の概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
５０．本発明は、（ａ）マスク基板の第１の主面上に透明な導電性膜を堆積する工程と、
（ｂ）前記透明な導電性膜上にレジスト膜を堆積する工程と、
（ｃ）前記透明な導電性膜を接地した状態で前記レジスト膜に所定の集積回路パターンを描画する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）工程後に現像処理を施すことにより、マスク基板の第１の主面上に透明な導電性膜とレジスト膜とで構成される遮光パターンを形成する工程と、
（ｅ）前記（ａ）〜（ｄ）工程によって製造された光学マスクを、前記導電性膜とレジスト膜とで構成される遮光パターンが露光装置の装着部に接触しない状態で保持した後、その光学マスクの第２の主面側から遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程と、
（ｆ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを転写する工程とを有するものである。
５１．本発明は、（ａ）マスク基板の第１の主面上にレジスト膜を堆積する工程と、
（ｂ）前記レジスト膜上に水溶性導電性膜を堆積する工程と、
（ｃ）前記水溶性導電性膜を接地した状態で前記レジスト膜に所定の集積回路パターンを描画する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）工程後に現像処理を施すことにより、前記水溶性導電性膜を除去し、かつ、マスク基板の第１の主面上にレジスト膜からなる遮光パターンを形成する工程と、
（ｅ）前記（ａ）〜（ｄ）工程を経て製造された光学マスクを、その遮光パターンが露光装置の装着部に接触しない状態で保持した後、その光学マスクの第２の主面側から遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程と、
（ｆ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを転写する工程とを有するものである。
５２．本発明は、（ａ）マスク基板の第１の主面全面にメタルからなる遮光膜を堆積する工程と、
（ｂ）前記遮光膜をパーターニングすることにより、前記マスク基板の第１の主面に共通遮光パターンを形成する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）工程後のマスク基板の第１の主面全面にレジスト膜を堆積する工程と、
（ｄ）前記レジスト膜をパターニングすることにより、前記マスク基板の第１の主面において集積回路パターン領域に集積回路パターン転写用の遮光パターンを形成する工程とを有するものである。
５３．本発明は、（ａ）マスク基板の第１の主面上にレジスト膜を堆積した後、これをパターニングすることにより、集積回路パターンを形成するための遮光パターンを形成する工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後のマスク基板の第１の主面上に位相シフト膜を堆積する工程と、
（ｃ）前記位相シフト膜に、マスク基板を透過した光に位相差を生じさせるように溝を掘る工程と、
（ｄ）前記（ａ）〜（ｃ）工程を経て製造された光学マスクを露光装置の装着部に装着した後、その光学マスクの第２の主面側から遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程と、
（ｅ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを転写する工程とを有するものである。
５４．本発明は、（ａ）マスク基板の第１の主面上にレジスト膜を堆積した後、これをパターニングすることにより、集積回路パターンを形成するためのパターンであって、透過光に位相差を生じさせ、かつ、透過光の強度をマスク基板を透過した光よりも下げる機能を有するハーフトーンパターンを形成する工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程を経て製造された光学マスクを露光装置の装着部に装着した後、その光学マスクの第２の主面側から遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程と、
（ｃ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを転写する工程とを有するものである。
５５．本発明は、（ａ）マスク基板の第１の主面上にレジスト膜を堆積した後、これをパターニングすることにより、集積回路パターンを形成するためのパターンであって、透過光に位相差を生じさせ、かつ、透過光の強度をマスク基板を透過した光よりも下げる機能を有するハーフトーンパターンを形成する工程と、
（ｂ）前記ハーフトーンパターンをエッチングマスクとして、そこから露出するマスク基板に溝を掘ることにより、透過光の位相差の調整を行う工程と、
（ｃ）前記（ａ）および（ｂ）工程を経て製造された光学マスクを露光装置の装着部に装着した後、その光学マスクの第２の主面側から遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程と、
（ｄ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを転写する工程とを有するものである。
５６．本発明は、（ａ）マスク基板の第１の主面上に透過光の位相を調整するための位相調整膜を堆積する工程と、
（ｂ）前記位相調整膜上にレジスト膜を堆積した後、これをパターニングすることにより、集積回路パターンを形成するためのパターンであって、透過光に位相差を生じさせ、かつ、透過光の強度をマスク基板を透過した光よりも下げる機能を有するハーフトーンパターンを形成する工程と、
（ｃ）前記ハーフトーンパターンをエッチングマスクとして、そこから露出する前記位相調整膜を全部または所定厚さ分削り取ることにより、透過光の位相差の調整を行う工程と、
（ｄ）前記（ａ）〜（ｃ）工程を経て製造された光学マスクを露光装置の装着部に装着した後、その光学マスクの第２の主面側から遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程と、
（ｅ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを転写する工程とを有するものである。
５７．本発明は、前記項５４，５５または５６において、前記マスク基板の第１の主面の周辺部にはメタル遮光領域が設けられているものである。
５８．本発明は、前記項５０、５１、５３〜５７のいずれか１項において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満とするものである。
５９．本発明は、前記項５０、５１、５３〜５７のいずれか１項において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満とするものである。
発明を実施するための最良の形態
本願発明を詳細に説明する前に、本願における用語の意味を説明すると次の通りである。
１．デバイス面とは、半導体ウエハの主面であってその面にフォトリソグラフィにより、複数のチップ領域に対応するデバイスパターンが形成される面を言う。
２．半導体集積回路ウエハ（半導体集積回路基板）または半導体ウエハ（半導体基板）とは、半導体集積回路の製造に用いるシリコン単結晶基板（一般にほぼ平面円形状）、サファイア基板、ガラス基板その他の絶縁、反絶縁または半導体基板等並びにそれらの複合的基板を言う。
３．有機ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）は、一般にシロキサン重合体または他のモノマーとの共重合体に各種の有機官能基が結合した高分子樹脂を溶剤に溶いて、半導体ウエハ上にスピン塗布して形成する層間絶縁膜材料である。一般に、無機ＳＯＧに比べて、キュア後にクラックが入りにくいため厚めに形成できる特徴がある。有機シロキサン系層間絶縁膜材料にはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）に依るものがある。
４．エッチングストッパと言うときは、原則としてエッチング対象膜の当該エッチングストッパ膜に対するエッチング選択比が４以上のものを言う（ＡのＢに対するエッチング選択比がＸとは、ＡのエッチングレートがＸで、Ｂのエッチングレートが１であることを言う）。なお、エッチングストッパ膜には、塗布ストッパ膜等も含まれる。
５．マスキング層は、一般にレジスト膜を言うが、無機マスクや非感光性の有機物マスク等も含むものとする。
６．「遮光領域」、「遮光膜」、「遮光パターン」と言うときは、その領域に照射される露光光のうち、４０％未満を透過させる光学特性を有することを示す。一般に数％がら３０％未満のものが使われる。一方、「透明」、「透明膜」と言うときは、その領域に照射される露光光のうち、６０％以上を透過させる光学特性を有することを示す。一般に９０％以上のものが使用される。
７．「レジストパターン」は、感光性の有機膜をリソグラフィの手法により、パターニングした膜パターンを言う。なお、このパターンには当該部分に関して全く開口のない単なるレジスト膜を含む。
８．マスクのパターン面を以下の領域に分類する。転写されるべき集積回路パターンが配置される領域「集積回路パターン領域」、ペリクルに覆われている領域「ペリクルカバー領域」、集積回路パターン領域以外のペリクルカバー領域「集積回路パターン周辺領域」、ペリクルに覆われていない外部領域「周辺領域」、周辺領域のうち、光学的パターンが形成されている内側の領域「周辺内部領域」、その他の周辺領域で真空吸着等に使用される部分「周辺外部領域」。
９．半導体の分野では紫外線は以下のように分類する。波長が４００ｎｍ程度未満で、５０ｎｍ程度以上を紫外線、３００ｎｍ以上を近紫外線、３００ｎｍ未満、２００ｎｍ以上を遠紫外線、２００ｎｍ未満を真空紫外線。なお、本願の主な実施例は２００ｎｍ未満の真空紫外線領域を中心に説明したが、以下の実施例で説明するような変更を行えば、２５０ｎｍ未満、２００ｎｍ以上のＫｒＦエキシマレーザによる遠紫外域でも可能であることは言うまでもない。また、１００ｎｍ未満、５０ｎｍ以上の紫外線の短波長端領域でも本発明の原理を適用することは同様に可能である。
１０．マスク遮光材料に関して「メタル」と言うときは、クロム、酸化クロム、その他の金属の同様な化合物を指し、広くは金属元素を含む単体、化合物、複合体等で遮光作用のあるものを含む。
１１．「ハーフトーンマスク」は、位相シフトマスクの一種でシフタと遮光膜を兼用するハーフトーン膜の透過率が１％以上、４０％未満で、それが無い部分と比較したときの位相シフト量が光りの位相を反転させるハーフトーンシフタを有するものである。
１２．「レベンソン型位相シフトマスク」は、遮光領域で隔てられた隣り合う開口の位相を相互に反転させて、その干渉作用によって鮮明な像を得ようとする位相シフトマスクの一種である。
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
また、本願において半導体集積回路装置というときは、シリコンウエハやサファイア基板等の半導体または絶縁体基板上に作られるものだけでなく、特に、そうでない旨明示された場合を除き、ＴＦＴ（Ｔｉｎ−Ｆｉｌｍ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）およびＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ−Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶等のようなガラス等の他の絶縁基板上に作られるもの等も含むものとする。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、本実施の形態においては、ｐチャネル型のＭＩＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をｐＭＩＳと略し、ｎチャネル型のＭＩＳＦＥＴをｎＭＩＳと略す。
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に用いるフォトマスクの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面図、（ｃ）は（ａ），（ｂ）のフォトマスクを所定の装置に装着した時の様子を示すフォトマスクの断面図である。なお、図１（ａ）の破線は説明を分かり易くするために図示したもので実物に形成されているものではない。
本実施の形態１のフォトマスク１ＰＡ１は、例えば実寸の５倍の寸法の半導体集積回路パターンの原画を縮小投影光学系等を通して半導体ウエハに結像して転写するためのレチクルであり、例えばフッ化アルゴン（ＡｒＦ）エキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）またはフッ素ガス（Ｆ_２）レーザ光（波長１５７ｎｍ）等のような真空紫外光を光源とする投影露光装置において用いるものである。
このフォトマスク１ＰＡ１を構成するマスク基板１ａは、例えば四角形状に形成された透明な合成石英ガラス等からなる。図１（ａ）の最も内側の破線で囲まれる領域は、上記集積回路パターン領域を示している。この集積回路パターン領域には、半導体ウエハ上に集積回路パターンを転写するための遮光パターン１ｂが配置されている。本実施の形態１においては、この遮光パターン１ｂがレジスト膜で形成されている。このレジスト膜の材料や厚さ等のような構造については後述する。
この集積回路パターン領域の外側は上記集積回路パターン周辺領域である。このうち、集積回路パターン領域の外側の破線で囲まれる領域は、上記周辺内部領域に相当する領域であり、フォトマスク１ＰＡ１の情報を検出するためのマークパターン１ｍｒが形成されている。本実施の形態１においては、このマークパターン１ｍｒも上記レジスト膜によって形成されている。このマークパターン１ｍｒには、例えばアライメント用のマークやフォトマスク製造で用いる校正用のマーク等がある。アライメント用のマークは、フォトマスク１ＰＡ１を検査装置や露光装置等の所定の装置に装着した際に、フォトマスク１ＰＡ１の位置を検出することでフォトマスク１ＰＡ１と検査装置や露光装置等とのアライメントを行うために用いるマークである。また、校正用のマークは、パターン合わせずれ、パターンの形状状態またはパターン転写精度を測定する際に用いるマークである。なお、マークパターン１ｍｒは、半導体ウエハ上には転写されないパターンである。
さらに、この周辺内部領域の外側は、図１（ｃ）に示すように、フォトマスク１ＰＡ１を検査装置や露光装置等の装着部２に装着した際にフォトマスク１ＰＡ１がその装着部２に直接接触する上記周辺外部領域である。本実施の形態１においては、この周辺外部領域にパターン形成用のレジスト膜が形成されていない。この周辺外部領域にレジスト膜が形成されていると、フォトマスク１ＰＡ１を検査装置や露光装置等に装着した際にそのレジスト膜が剥離したり削れたりすることで異物が発生するが、本実施の形態１においては、その周辺外部領域にレジスト膜が形成されていないので、そのような機械的衝撃に起因するレジスト膜の剥離や異物の発生等の不具合を防止することができた。なお、装着部２は真空吸着機構を有するものが例示されている。
次に、図１のフォトマスク１ＰＡ１の製造方法の一例を説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、例えば厚さ約６ｍｍの透明な合成石英基板からなるマスク基板１ａを用意した後、図２（ｂ）に示すように、そのマスク基板１ａの主面上全面に、例えばＡｒＦエキシマレーザまたはＦ_２レーザ光等のような真空紫外光を吸収する性質を持つレジスト膜１Ｒをスピンコート法等によって塗布する。このレジスト膜１Ｒは電子線に感応するレジスト膜である。ここではノボラック系レジスト膜を、例えば１５０ｎｍの膜厚で形成した。
続いて、図２（ｃ）に示すように、通常のフォトマスクの製造工程における所望パターンの形成方法と同じ方法により、レジスト膜からなる遮光パターン１ｂおよびマークパターン１ｍｒを形成した。ここで、後述する電子線の帯電に対する対策は行った。また、フォトマスク１ＰＡ１の周辺部は投影露光装置に対する接触部となるので、レジスト膜は除去されるようにし、機械的衝撃によるレジスト膜の剥離や削れ等に起因する異物の発生を防止した。
このレジスト膜１Ｒには、例えばα−メチルスチレンとα−クロロアクリル酸の共重合体、ノボラック樹脂とキノンジアジド、ノボラック樹脂とポリメチルペンテン−１−スルホン、クロロメチル化ポリスチレン等を主成分とするものを用いた。フェノール樹脂やノボラック樹脂にインヒビタおよび酸発生剤を混合した、いわゆる化学増幅型レジスト等を用いることができる。ここで用いるレジスト膜１Ｒの材料としては、投影露光装置の光源に対し遮光特性をもち、フォトマスク製造工程における、パターン描画装置の光源、例えば電子線あるいは２３０ｎｍ以上の光に感度を有する特性を持っていることが必要であり、前記材料に限定されるものではなく種々変更可能である。また、膜厚も１５０ｎｍに限定されるものではなく、上記条件を満足する膜厚で良い。
代表的な電子線レジスト膜の分光透過率を図３に示す。ポリフェノール系、ノボラック系樹脂を約１００ｎｍの膜厚に形成した場合は、例えば１５０ｎｍ〜２３０ｎｍ程度の波長で透過率がほぼ０であり、例えば波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光、波長１５７ｎｍのＦ_２レーザ等に光十分なマスク効果を有する。ここでは、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を対象にしたが、これに限定されない。波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光等のようなマスク材は他の材料を用いるか、レジスト膜に吸収材を添加することが必要である。また、レジスト膜で構成される遮光パターン１ｂやマークパターン１ｍｒを形成した後に、露光光照射に対する耐性を向上させる目的での熱処理工程の付加やあらかじめ紫外光を強力に照射する、いわゆるレジスト膜のハードニング処理を行うのも有効である。また、レジスト膜の酸化を防止することを目的として、パターン面を窒素（Ｎ_２）等の不活性ガス雰囲気に保つことも有効である。また、レジスト膜のパターン描画は電子線描画に限らず、例えば２３０ｎｍ以上の紫外線によるパターン描画等も適用できる。なお、本発明の趣旨は、レジスト膜を直接マスクとして用いることにあり、実用的なマスクの構造を提供するものである。したがって、遮光対象波長、レジスト材料、マスク基板材料は他のものを用いても良い。
このマスクマスク１を用い縮小投影露光装置によってパターンを転写した。縮小投影露光装置の投影光は、例えば波長１９３ｎｍ程度のＡｒＦエキシマレーザ光を用い、投影レンズの開口数ＮＡは、例えば０．６８程度、光源のコヒーレンシσは、例えば０．７を用いた。被投影基板となる半導体ウエハ上には、ＡｒＦに感光性を持つ通常のポジ型レジスト膜を、例えば３００ｎｍ程度の膜厚で形成した。縮小投影露光装置とフォトマスク１ＰＡ１とのアライメントはフォトマスク１ＰＡ１に形成したマークパターン１ｍｒを検出することで行った。ここでのアライメントには、例えば波長６３３ｎｍのヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）レーザ光を用いた。このため、レジスト膜で構成されるマスクパターン１ｍｒでは遮光効果が無く、マークパターン１ｍｒを透過した光と、光透過部を透過した光との間のコントラストが得られない。そこで、マークパターン１ｍｒのエッジでの散乱光を検出した。これにより、図４に示すように、通常の方法でフォトマスク１ＰＡ１上の半導体集積回路パターンを、半導体ウエハ３の主面（第１の主面）上に投影し、通常の熱処理、現像工程を行いレジストパターン４を形成した。その結果、例えばクロム（Ｃｒ）等のような金属膜を遮光パターンとしてマスク基板上に形成してなるフォトマスク（以下、単に通常のフォトマスクという）を用いた時とほぼ同じパターン転写特性が得られた。例えば０．１９μｍラインアンドスペースが０．４μｍの焦点深度で形成できた。
この露光処理で用いた縮小投影露光装置の一例を図５に示す。縮小投影露光装置５の光源５ａから発する露光光はフライアイレンズ５ｂ、照明形状調整アパーチャ５ｃ、コンデンサレンズ５ｄ１，５ｄ２およびミラー５ｅを介してフォトマスク１ＰＡ１を照射する。このフォトマスク１ＰＡ１は、遮光パターンが形成された主面（第１の主面）を下方（半導体ウエハ３側）に向けた状態で載置されている。したがって、上記露光光は、フォトマスク１ＰＡ１の裏面（第２の主面）側から照射される。これにより、フォトマスク１ＰＡ１上に描かれたマスクパターンは、投影レンズ５ｆを介して試料基板である半導体ウエハ３上に投影される。フォトマスク１ＰＡ１の第１の主面には、異物付着によるパターン転写不良を防止するためのペリクル１ｐが場合によって設けられている。なお、フォトマスク１ＰＡ１は、マスク位置制御手段５ｇで制御されたマスクステージ５ｈ上に真空吸着され、位置検出手段５ｉにより位置合わせされ、その中心と投影レンズ５ｆの光軸との位置合わせが正確になされている。半導体ウエハ３は，試料台５ｊ上に真空吸着されている。試料台５ｊは、投影レンズ５ｆの光軸方向、すなわちＺ軸方向に移動可能なＺステージ５ｋ上に載置され、さらにＸＹステージ５ｍ上に搭載されている。Ｚステージ５ｋおよびＸＹステージ５ｍは、主制御系５ｎからの制御命令に応じてそれぞれの駆動手段５ｐ１，５ｐ２によって駆動されるので，所望の露光位置に移動可能である。その位置はＺステージ５ｋに固定されたミラー５ｑの位置として、レーザ測長器５ｒで正確にモニタされている。さらに、位置検出手段５ｉには、例えば通常のハロゲンランプが用いられている。すなわち、特別な光源を位置検出手段５ｉに用いる必要がなく（新しい技術や難しい技術を新たに導入する必要性がなく）、いままで通りの縮小投影露光装置を用いることができる。したがって、フォトマスク１ＰＡ１上の遮光パターンをレジスト膜によって形成するフォトマスク１ＰＡ１を用いて製造される製品のコストの増加を招くこともない。
次に、本発明の技術思想を、例えばツイン・ウエル方式のＣＭＩＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＩＳ）回路を有する半導体集積回路装置の製造工程に適用した場合を図６〜図９を用いて説明する。
図６は、その製造工程中における半導体ウエハ３の要部断面図である。半導体ウエハ３は、例えば平面略円形状の半導体薄板からなる。半導体ウエハ３を構成する半導体基板３ｓは、例えばｎ−形のＳｉ単結晶からなり、その上部には、例えばｎウエル６ｎおよびｐウエル６ｐが形成されている。ｎウエル６ｎには、例えばｎ形不純物のリンまたはＡｓが導入されている。また、ｐウエル６ｐには、例えばｐ形不純物のホウ素が導入されている。
この半導体基板３ｓの主面（第１の主面）には、例えば酸化シリコン膜からなる分離用のフィールド絶縁膜７がＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）法等によって形成されている。なお、分離部は溝型としても良い。すなわち、半導体基板３ｓの厚さ方向に掘られた溝内に絶縁膜を埋め込むことで分離部を形成しても良い。
このフィールド絶縁膜７によって囲まれた活性領域には、ｎＭＩＳＱｎおよびｐＭＩＳＱｐが形成されている。ｎＭＩＳＱｎおよびｐＭＩＳＱｐのゲート絶縁膜８は、例えば酸化シリコン膜からなり、熱酸化法等によって形成されている。また、ｎＭＩＳＱｎおよびｐＭＩＳＱｐのゲート電極９は、例えば低抵抗ポリシリコンからなるゲート形成膜をＣＶＤ法等によって堆積した後、その膜を、上記縮小投影露光装置５およびフォトマスク１ＰＡ１を用いたフォトリソグラフィ技術と通常のエッチング技術とによって形成されている。特に限定されるものではないが、ゲート長は、例えば０．１８μｍ程度である。ｎＭＩＳＱｎの半導体領域１０は、例えばリンまたはヒ素を、ゲート電極９をマスクとして半導体基板３ｓにイオン注入法等によって導入することにより、ゲート電極９に対して自己整合的に形成されている。また、ｐＭＩＳＱｐの半導体領域１１は、例えばホウ素を、ゲート電極９をマスクとして半導体基板３ｓにイオン注入法等によって導入することにより、ゲート電極９に対して自己整合的に形成されている。ただし、上記ゲート電極９は、例えば低抵抗ポリシリコンの単体膜で形成されることに限定されるものではなく種々変更可能であり、例えば低抵抗ポリシリコン膜上にタングステンシリサイドやコバルトシリサイド等のようなシリサイド層を設けてなる、いわゆるポリサイド構造としても良いし、例えば低抵抗ポリシリコン膜上に、窒化チタンや窒化タングステン等のようなバリア導体膜を介してタングステン等のような金属腹を設けてなる、いわゆるポリメタル構造としても良い。
まず、このような半導体基板３ｓ上に、図７に示すように、例えば酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜１２をＣＶＤ法等によって堆積した後、その上面にポリシリコン膜をＣＶＤ法等によって堆積する。続いて、そのポリシリコン膜を、上記縮小投影露光装置５およびフォトマスク１ＰＡ１を用いたフォトリソグラフィ技術および通常のエッチング技術によってパターニングした後、そのパターニングされたポリシリコン膜の所定領域に不純物を導入することにより、ポリシリコン膜からなる配線１３Ｌおよび抵抗１３Ｒを形成する。その後、図８に示すように、半導体基板３ｓ上に、例えば酸化シリコン膜からなるＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）膜１４を塗布法等によって堆積した後、層間絶縁膜１２およびＳＯＧ膜１４に半導体領域１０，１１および配線１３Ｌの一部が露出するような接続孔１５を上記縮小投影露光装置５およびフォトマスク１ＰＡ１を用いたフォトリソグラフィ技術および通常のエッチング技術によって穿孔する。さらに、半導体基板３ｓ上に、例えばアルミニウム（Ａｌ）またはＡｌ合金等からなる金属膜をスパッタリング法等によって堆積した後、その金属膜を上記縮小投影露光装置５およびフォトマスク１ＰＡ１を用いたフォトリソグラフィ技術および通常のエッチング技術によってパターニングすることにより、図９に示すように、第１層配線１６Ｌ１を形成する。これ以降は、第１層配線１６Ｌ１と同様に第２層配線以降を形成し、半導体集積回路装置を製造する。
このように、本実施の形態１においては、例えば以下の効果を得ることが可能となる。
（１）．フォトマスク１ＰＡ１上の遮光パターン１ｂおよびマークパターン１ｍｒをレジスト膜によって構成することにより、遮光パターンを形成するための金属膜のエッチング工程およびその際にエッチングマスクとして用いるレジスト膜の除去工程を削減できる。このため、フォトマスク１のコストを低減できる。また、フォトマスク１ＰＡ１上のパターン寸法精度を向上させることができる。さらに、フォトマスク１ＰＡ１上の欠陥を低減することができる。
（２）．フォトマスク１ＰＡ１の外周において、検査装置や露光装置等の装着部２が接する領域にはレジスト膜からなる各種パターンを設けないようにしたことにより、フォトマスク１ＰＡ１を検査装置や露光装置等に装着した際の機械的衝撃に起因するフォトマスク１ＰＡ１上の上記レジスト膜の剥離や削れ等による異物の発生を防止することが可能となる。
（３）．上記（２）により、フォトマスク１ＰＡ１上のレジスト膜の剥離や削れ等に起因する検査精度の劣化、露光パターンの転写精度の劣化を防止することが可能となる。
（４）．上記（２）により、フォトマスク１ＰＡ１上のレジスト膜の剥離や削れ等に起因する半導体ウエハ３上でのパターン間の短絡不良や開放不良等を防止することが可能となる。
（５）．上記（１）〜（４）により、半導体集積回路装置の信頼性を向上させることが可能となる。
（６）．上記（２）〜（４）により、半導体集積回路装置の歩留まりを向上させることが可能となる。
（実施の形態２）
本実施の形態２は、前記フォトマスク１ＰＡ１の製造方法が異なるだけで、それ以外は前記実施の形態１と同じである。
上記通常のフォトマスクを製造する場合は、遮光パターンを形成するための金属膜をパターニングするためにエッチングマスクとして用いるレジストパターンを電子線描画装置等によって形成する際に、その遮光パターン形成用の金属膜をアースと電気的に接続することにより電子線描画時に発生する電子の帯電を防止することができる。したがって、帯電防止処理は不要である。
しかし、前記本発明のフォトマスク１ＰＡ１上を製造する場合は、遮光パターンを形成するためにレジスト膜１Ｒに電子線描画装置を用いてパターンを形成する際に、マスク基板１ａもレジスト膜１Ｒも絶縁体であるため、照射された電子が逃げ場を失い帯電し、レジストパターン（すなわち、遮光パターン）の形成に悪影響を及ぼす。
そこで、本実施の形態２においては、例えば次のようにしてフォトマスクを製造する。
まず、図１０（ａ）に示すように、前記マスク基板１ａ上に透明導電膜１７を堆積する。透明導電膜１７としては、例えばＩＴＯ（インジウム−ティンーオキサイド）膜を用いることができる。この透明導電膜１７は加工する必要は無い。なお、符号１８はアースを示している。続いて、図１０（ｂ）に示すように、この透明導電膜１７上に、前記レジスト膜１Ｒを前記実施の形態１と同様に塗布する。透明導電膜１７はアース１８と電気的に接続される。その後、図１０（ｃ）に示すように、前記実施の形態１と同様にレジスト膜１Ｒに電子線描画装置を用いて所定のパターン（遮光パターン１ｂやマスクパターン１ｍｒ）を描画する。この際、本実施の形態２においては、マスク基板１ａに照射された電子を透明導電膜１７を通じてアース１８に逃がすことができる。これにより、電子の帯電に起因するレジストパターンの形状劣化や位置ずれ不良等の不具合を抑制することが可能となる。このようにしてフォトマスク１ＰＡ２を製造する。
また、次のようにしても良い。まず、図１１（ａ）に示すように、前記マスク基板１ａを用意した後、図１１（ｂ）に示すように、その主面上に前記実施の形態１と同様にレジスト膜１Ｒを塗布する。続いて、本実施の形態２においては、レジスト膜１Ｒ上に水溶性導電有機膜１９を塗布する。水溶性導電有機膜１９としては、例えばエスペーサ（昭和電工ＫＫ製）やアクアセーブ（三菱レーヨン社製）等を用いた。その後、水溶性導電有機膜１９とアース１８とを電気的に接続した状態で、上記電子線描画処理を行った。その後、レジスト膜の現像処理時に水溶性導電有機膜１９を除去した。上記の方法により電子線の帯電を防止でき、パターン形状の異常やパターンの位置ずれ等の不具合を防止できた。このようにしてフォトマスク１ＰＡ３を製造する。
（実施の形態３）
本実施の形態３においては、フォトマスクを構成するマスク基板の外周近傍に金属膜で構成された遮光領域を設け、その遮光領域に開口部を設けることで、例えば上記アライメント用のマークや校正用のマーク等のようなフォトマスクの情報を読みとるための情報検出用パターンを形成したものである。これ以外は、前記実施の形態１，２と同じである。
本実施の形態３のフォトマスクの具体例を図１２に示す。なお、図１２（ａ）はフォトマスクの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面図、（ｃ）は（ａ），（ｂ）のフォトマスクを所定の装置に装着した時の様子を示したフォトマスクの断面図をそれぞれ示している。
本実施の形態３においては、フォトマスク１ＰＡ４を構成するマスク基板１ａの主面の外周近傍に遮光パターン（メタル遮光領域）１ｃが形成されている。この遮光パターン１ｃは、例えばクロム（Ｃｒ）等のような金属膜からなり、マスク基板１ａの上記集積回路パターン領域を取り囲むように、マスク基板１ａの外周近傍に沿って所定の幅を持って平面枠状に形成されている。この遮光パターン１ｃの形成領域は、前記フォトマスク１ＰＡ１の上記集積回路パターン周辺領域、周辺内部領域および周辺外部領域に相当している。
ところで、本実施の形態３においては、この遮光パターン１ｃの一部に前記マークパターン１ｍｒと同機能を有するマークパターン１ｍａが形成されている。ただし、ここでは、マークパターン１ｍａが、遮光パターン１ｃの一部に開口された光透過領域によって形成されている。すなわち、マークパターン１ｍａは、遮光パターン１ｃの金属膜の一部が除去され、その下層の透明なマスク基板１ａが露出されることによって形成されている。したがって、本実施の形態３においては、前記図５を用いて説明した露光装置を用いた場合、すなわち、フォトマスクの位置検出に通常のハロゲンランプ等を用いているような露光装置を用いた場合においても、マークパターン１ｍａを透過した光のコントラストが充分にとれるので、マークパターン１ｍａの認識能力を向上させることができる。このため、フォトマスク１ＰＡ４と露光装置との相対的な位置合わせを、容易に、しかも高い精度で行うことが可能となる。本発明者の検討結果によれば、上記通常のフォトマスクと同等の位置合わせが可能となった。
また、本実施の形態３においては、図１２（ｃ）に示すように、上記遮光パターン１ｃに、検査装置や露光装置等の装着部２が直接接触する。ただし、遮光パターン１ｃ上にはレジスト膜は形成されていないので、フォトマスク１ＰＡ４を検査装置や露光装置等に装着したとしても、レジスト膜の剥離や削れに起因する異物は発生しない。また、遮光パターン１ｃを構成するクロム等は固いのでクロム等の剥離や削れに起因する異物の発生もない。したがって、前記実施の形態１で説明したのと同じ効果が得られる。
なお、本実施の形態３においても、マスク基板１ａの中央の集積回路パターン領域には、前記実施の形態１、２と同様に、前記レジスト膜１Ｒで構成された遮光パターン１ａが配置されている。
次に、本実施の形態３のフォトマスク１ＰＡ４の製造工程における一連の流れの一例について説明する。
通常のフォトマスクの製造工程においては、マスク基板の主面上全面にクロム等の遮光膜や後述の半透明膜が形成された基板（マスクブランクス）の製造工程と、そのマスクブランクスに半導体集積回路形成用のパターンを形成するフォトマスク製造工程に分割できる。時にはその両者は別々の部署で製造される。
本実施の形態３のフォトマスクの製造工程においては、マスクブランクスの製造工程、マスク基板の外周部に種々の投影露光装置で共通に用いられるパターンを形成した共通遮光パターン形成工程、レジストパターン形成工程に分割される。それぞれの工程は別の部署、別の会社で製造される場合がある。
例えば図１３（ａ）は、上記共通遮光パターンの製造工程を示している。共通パターンは、製造する半導体集積回路装置毎や、露光処理の際に用いる投影露光装置に応じて種々準備することができる。まず、共通遮光パターン（図１２の遮光パターン１ｃに該当）を形成した後（工程１００）、欠陥の有無を検査する（工程１０１）。ここで、欠陥が無い場合には、共通遮光パターン形成段階での完成フォトマスクとしてストックする（工程１０２）。一方、欠陥が有る場合は、修正等を行い（工程１０３）、修正後にストックする（工程１０２）。
このように本実施の形態３のフォトマスク製造においては、フォトマスクの製造工程中においてマスク基板をストックしておくことができるので、半導体集積回路装置の製造および開発時間を大幅に短縮できる。通常のフォトマスクの場合は、マスク基板の途中工程で基板をストックすることができないので、遮光膜の堆積（マスクブランクス製造工程）から所定パターンのパターニングまでを一貫して行わなければならないが、本実施の形態３においては、共通遮光パターンの製造工程までで製造されたフォトマスクをストックしておくことができる。このため、半導体集積回路装置の製造や開発にあたり、具体的な半導体集積回路パターン用のマスクパターンの形成に際しては、そのストックされた段階からフォトマスクの製造を開始することができるので、フォトマスクの製造時間を短縮することができる。このため、半導体集積回路パターンを形成する工程を短時間で終了することができる。したがって、本発明の技術思想は、例えば品種展開の頻度が高いロジックデバイス用のフォトマスクの製造に特に好適である。
また、図１３（ａ）の段階のフォトマスク１ＰＡ４の場合、遮光部分は主にマスク基板の外周辺部であるため、遮光膜や半透明膜がマスク基板の主面上全面に形成された基板（マスクブランクス）の中央部または素子パターン形成予定部（すなわち、上記集積回路パターン領域）にはクロム（Ｃｒ）等の金属膜は無くても良い。あるいは、その金属膜が有ったとしてもピンホール等の欠陥は問題にならないため、マスクブランクスの品質管理を緩和でき、マスクブランクスの歩留りを大幅に向上できる。
次いで、図１３（ｂ）は、レジストパターンを形成する製造工程を示している。まず、共通遮光パターンが形成されたマスクブランクスを用い、その集積回路パターン領域に前記レジスト膜に対して露光、現像および硬化処理を施すことにより、デバイス製造用のレジストパターン（図１２の遮光パターン１ｂに該当）を形成する（工程１０４）。続いて、そのマスク基板に対して欠陥検査や寸法検査等の検査を行う（工程１０５）。この検査に合格した場合は、フォトマスクの完成となる（工程１０６）。しかし、検査の結果、規格から外れた不合格のフォトマスクは前記レジスト膜を除去し（工程１０７）、再利用される。このように本実施の形態３においては、共通遮光パターン付きのマスクブランクスを再利用できる。すなわち、デバイス製造用の遮光パターンが金属膜で形成された場合、これを除去して再利用することはフォトマスクの品質を確保する観点等から難しい。しかし、本実施の形態３のようにレジスト膜を除去して再利用することは、時間も掛からないし、また、フォトマスクの品質を落とさずに容易に可能である。したがって、資源の有効活用が可能となる。
次に、上記フォトマスクの製造工程中の各工程の具体的な製造方法の一例を説明する。
まず、図１４（ａ）に示すように、マスク基板１ａの主面上に、例えばクロム等のような遮光性の高い金属膜をスパッタリング法等によって堆積した後、これをフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングすることにより、マスク基板１ａの主面上に上記遮光パターン１ｃおよびマークパターン１ｍａを形成する。マスク基板１ａの中央の集積回路パターン領域は、遮光パターン１ｃが形成されておらず、開口され透明なマスク基板１ａが露出されている。ここまでの工程は、上記図１３（ａ）の製造工程に該当する。
次いで、図１４（ｂ）に示すように、共通遮光パターンの形成工程が終了したマスク基板１ａの主面上に、前記レジスト膜１Ｒを遮光パターン１ｃを覆うように塗布した後、その上に前記水溶性導電有機膜１９を塗布する。続いて、前記実施の形態２と同様に、水溶性導電有機膜１９とアース１８とを電気的に接続した状態で、半導体集積回路パターン用の遮光パターンを形成すべく、マスク基板１ａの集積回路パターン領域に前記電子線描画処理を行った。その後、レジスト膜１Ｒの現像処理を施し、水溶性導電有機膜１９を除去して、図１２に示したように、マスク基板１ａの集積回路パターン領域にレジスト膜からなる遮光パターン１ｂを形成した。ここまでの工程は上記図１３（ｂ）の製造工程に該当する。
このような本実施の形態３によれば、前記実施の形態１、２で得られた効果の他に以下の効果を得ることが可能となる。
（１）．フォトマスク１ＰＡ４のマスク基板１ａの外周に遮光パターン１ｃを設け、その一部を除去することでマークパターン１ｍａを形成したことにより、マークパターンの検出精度を向上させることができる。したがって、フォトマスク１ＰＡ４の情報検出能力を向上させることが可能となる。
（２）．上記（１）により、フォトマスク１ＰＡ４の検査に際してフォトマスク１ＰＡ４の校正用のマークの検出精度を向上させることができるので、フォトマスク１ＰＡ４の検査精度を向上させることが可能となる。したがって、フォトマスク１の信頼性を向上させることが可能となる。
（３）．上記（１）により、フォトマスク１ＰＡ４と露光装置とのアライメント精度を向上させることが可能となる。したがって、半導体ウエハ上に転写されるパターンの転写精度および合わせ精度を向上させることが可能となる。
（４）．上記（１），（２），（３）により、フォトマスク１ＰＡ４を用いて製造された半導体集積回路装置の信頼性および歩留まりを向上させることが可能となる。
（５）．共通遮光パターン付きのマスクブランクスを再利用できる。すなわち、資源の有効活用が可能となる。
（６）．フォトマスク製造工程におけるマスクブランクスの品質管理を緩和でき、マスクブランクスの歩留りを大幅に向上させることが可能となる。
（７）．上記（５），（６）により、フォトマスク１ＰＡ４のコストを低減できるので、半導体集積回路装置のコストを低減することが可能となる。
（８）．フォトマスク１ＰＡ４の製造工程中においてマスク基板１ａをストックしておくことができるので、半導体集積回路装置の製造および開発時間を大幅に短縮させることが可能となる。
（実施の形態４）
本実施の形態４においては、フォトマスクのパターン形成面（第１の主面）に異物が付着しないように作用する透明薄膜ペリクルをフォトマスクの主面上に配置した例を説明する。これ以外は、前記実施の形態１〜３と同じである。なお、ここでは、例えば前記実施の形態３で説明したフォトマスクと同じようにマスク基板の外周近傍に金属膜からなる遮光パターンを設けたフォトマスクを用いて説明する。
本実施の形態４のフォトマスクの具体例を図１５に示す。なお、図１５（ａ）はフォトマスクの平面図、（ｂ）はフォトマスクを所定の装置に装着した時の様子を示した（ａ）のフォトマスクのＡ−Ａ線の断面図をそれぞれ示している。
本実施の形態４においては、フォトマスク１ＰＡ５の主面（第１の主面）側に、ペリクル１ｐがペリクル貼り付けフレーム１ｐｆを介して接合されて固定されている。ペリクルは、フォトマスクに異物が付着することを避けるために、マスク基板の主面あるいは主面および裏面から一定の距離までに設けた透明な保護膜を持つ構成体である。この一定の距離は、保護膜表面上の付着異物と異物の半導体ウエハへの転写性を考慮して設計されている。本実施の形態４においてペリクル１ｐは、フォトマスク１ＰＡ５のペリクルカバー領域に配置されている。すなわち、ペリクル１ｐは、フォトマスク１ＰＡ５の上記集積回路パターン領域の全体および上記周辺内部領域の遮光パターン１ｃの一部に平面的に重なるように配置されている。
本実施の形態４においては、ペリクル張り付けフレーム１ｐｆの基部が、フォトマスク１ＰＡ５の前記周辺内部領域における遮光パターン１ｃに直接接触した状態で接合固定されている。これにより、ペリクル張り付けフレーム１ｐｆの剥離を防止できる。また、ペリクル張り付けフレーム１ｐｆの取り付け位置にレジスト膜が形成されていると、ペリクル１ｐの取り付け取り外しの際に、レジスト膜が剥離し異物発生の原因となる。本実施の形態４においては、ペリクル張り付けフレーム１ｐｆを遮光パターン１ｃに直接接触させた状態で接合するので、そのような異物発生を防止できる。このような効果は、ペリクル張り付けフレーム１ｐｆをマスク基板１ａに直接接触させた状態で接合固定しても得られる。また、本実施の形態４においても、前記実施の形態１〜３と同様に、図１５（ｂ）に示すように、フォトマスク１ＰＡ５と投影露光装置の装着部２とが接触する部分にはレジスト膜が形成されないようにした。これにより、前記実施の形態１〜３と同様にレジスト膜の剥離や削れ等による異物の発生を防止できる。
また、本実施の形態４においては、遮光パターン１ｃ内に位置校正用のマークパターン１ｍｂが形成されている。この位置校正用のマークパターン１ｍｂは、電子線描画装置を用いてフォトマスク１上に所定のパターンを描画する際に、フォトマスク１自体から直接フォトマスク１の位置情報を検出するためのパターンである。すなわち、本実施の形態４においては、マスク基板の集積回路パターン領域に、所定の集積回路パターンを電子線描画装置を用いてパターン形成する際に、そのマスク基板１ａにおけるマークパターン１ｍｂを何秒かに１回の割合で読みとることにより、パターン描画工程中にパターンを描画するための電子線の照射位置を補正（調整）しながらパターン描画を行う。これにより、電子線描画装置によるパターン描画位置精度を向上させることが可能である。
このようなマークパターン１ｍｂを設けたのは、例えば次の理由からである。通常の電子線描画装置においてはフォトマスクへの描画処理は真空中で行う。真空中におけるフォトマスクの保持は、図１６に模式的に示すように、電子線描画装置の移動ステージ上のマスク保持部２０の３点ピン２０ａにマスク基板１ａまたはマスク基板１ａの装着されたカセット２１を押し付け、押し付けピン２０ｂで機械的に固定している。ここで、通常の電子線描画装置においては、描画中の電子線の位置ドリフトによるパターン描画位置ずれを防止する目的でマスク保持部２０に取り付けられた、位置検出用のマークパターン２０ｍを描画中に複数回検出し、位置ずれを補正している。マスク保持部２０（ステージ）のマスク基板１ａは上述のように機械的に固定されているのでマスク保持部２０のマークパターン２０ｍとマスク基板１ａとの相対的な位置関係は一定となっているはずであるが、実際には高速で移動するステージの衝撃により、マークパターン２０ｍとマスク基板１ａとの間にわずかな位置ずれが生じる場合がある。このため、電子線描画工程中にマスク基板１ａの位置をマークパターン２０ｍから読みとっているにもかかわらず、描画パターンに位置ずれが生じてしまう。
そこで、本実施の形態４においては、フォトマスク１ＰＡ５（マスク基板１ａ）自体に位置補正用のマークパターン１ｍｂを配置し、マスク基板１ａ自体からその位置を直接検出するようにした。これにより、上記マスク基板１ａの保持のずれも含めて補正することができるので、パターンの配列誤差を低減することができる。このようなマークパターン１ｍｂは、例えば当該パターン位置が光透過領域になっているか、遮光領域になっているかによって構成され、そこに照射された位置検出ビームまたは検出光の反射状態によって情報の検出がなされるようになっている。位置検出手段は、電子線描画装置の電子線を使用するもの、レーザライタによるレーザ光を使用するものまたは他の方式を用いることができる。特に位置精度の高い装置の適用が望ましい。このマークパターン１ｍｂは、前記フォトマスク製造における共通遮光パターンの形成工程時に形成することもできるし、前記マスクブランクスの製造工程時に形成することも有効である。
このような実施の形態４によれば、前記実施の形態３で得られた効果の他に以下の効果を得ることが可能となる。
（１）．フォトマスク１ＰＡ５にペリクル１ｐを設けたことにより、フォトマスク１ＰＡ５に異物が付着するのを防止し、その異物付着に起因する転写パターンの劣化を抑制または防止できる。
（２）．ペリクル張り付けフレーム１ｐ１を遮光パターン１ｃまたはマスク基板１ａに直接接触させた状態で接合したことにより、ペリクル１ｐの取り付け取り外しに際して、遮光パターン形成用のレジスト膜が剥離したり削れたりするのを防止できる。このため、そのレジスト膜の剥離や削れ等に起因する異物の発生を防止できる。
（３）．フォトマスク１ＰＡ５自体に電子線描画装置での電子線の描画位置補正用のマークパターン１ｍｂを設けたことにより、電子線描画装置でのパターン描画位置精度を向上させることが可能となる。
（実施の形態５）
本実施の形態５においては、フォトマスクを透過する露光光の位相に差を生じさせる、いわゆる位相シフトマスクに本発明を適用した場合について説明する。これ以外は前記実施の形態１〜４と同じである。
その位相シフトマスクの要部断面を図１７（ａ）に示す。位相シフトマスク１ＰＳ１を構成するマスク基板１ａの主面（第１の主面）上には、遮光パターン１ｂ，１ｃおよびマスク基板１ａを覆うように位相シフト膜１ｄが形成されている。位相シフト膜１ｄは、例えば透明なＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）膜（有機ＳＯＧ膜または無機ＳＯＧ膜のいずれでも良い。但し、有機ＳＯＧの場合、露光光の吸収があるため、最適膜厚等の設定が必要となる。光学的には無機ＳＯＧの使用が望ましい。）で構成されており、その所定の位置には所定深さの溝１ｄ１が形成されている。この溝１ｄの深さは、溝１ｄが形成された領域を透過した露光光と、溝１ｄ１が形成されていない領域を透過した露光光との各々の位相が互いに反転する深さに設定されている。図１７（ｂ）に、位相シフトマスク１ＰＳ１のマスク基板１ａの裏面（第２の主面）側から照射した露光光２２ａ、２２ｂの位相反転の様子を示す。露光光２２ａは位相シフト膜１ｄの相対的に厚い部分を通過する。一方、露光光２２ｂは、その位相が露光光２２ａの位相に対して反転する深さの溝１ｄ１を掘込んだ部分を通過するため、露光光２２ａに対し位相が反転する。すなわち、例えば１８０°の位相差が生じている。これにより、隣り合う透過部で位相シフト効果が得られ、半導体ウエハ上に転写されるパターンの解像度を向上させることができる。
また、本実施の形態５の位相シフトマスク１ＰＳ１においては、位相シフト膜１ｄがマスク基板１ａの主面上全面を覆っている。すなわち、位相シフトマスク１ＰＳ１を検査装置や露光装置等に装着する場合、位相シフトマスク１ＰＳ１の位相シフト膜１ｄが検査装置や露光装置等の装着部に接する構造となる。したがって、前記実施の形態１〜４と同様に、検査装置や露光装置等の装着部がマスク基板１ａ上のレジスト膜で構成されたパターン（遮光パターン１ｂ等）に直接接することがないので、その装着に起因するレジスト膜の剥離や削れを防止でき、それに起因する異物の発生を防止できる。
次に、本実施の形態５の位相シフトマスク１ＰＳ１の製造方法例を説明する。まず、図１８（ａ）に示すように、前記実施の形態３，４と同様にしてマスク基板１ａ上に、前記レジスト膜で構成される遮光パターン１ｂおよび金属膜で構成される遮光パターン１ｃを形成する。続いて、図１８（ｂ）に示すように、マスク基板１ａの主面（第１の主面）上に、例えばＳＯＧ膜からなる位相シフト膜１ｄを堆積した後、その上に電子線レジスト膜２３を被着する。その後、その電子線レジスト膜２３に所望のパターンを電子線描画処理によって描画した後、通常の工程を経て、図１８（ｃ）に示すように、電子線レジスト膜で構成されるレジストパターン２３ａを形成する。ここでも、前記帯電防止処理を用いた。その後、そのレジストパターン２３ａをエッチングマスクとして、そこから露出する位相シフト膜１ｄをエッチング除去することにより、溝１ｄ１を形成した。その後、レジストパターン２３ａを除去することにより、図１７に示した位相シフトマスク１ＰＳ１を得た。
このような本実施の形態５によれば、前記実施の形態３で得られた効果の他に、例えば半導体ウエハ上に転写されるパターンの解像度を向上させることが可能となる、という効果を得ることができる。
（実施の形態６）
本実施の形態６は、前記実施の形態５の位相シフトマスクの変形例を説明するものである。それ以外は、前記実施の形態１〜５と同様である。
本実施の形態６においては、図１９（ａ）に示すように、位相シフトマスク１ＰＳ２を構成するマスク基板１ａの前記周辺外部領域においては、位相シフト膜１ｄが除去され、遮光パターン１ｃが露出されている。図１９（ｂ）は、この位相シフトマスク１ＰＳ２を露光装置等に装着した状態で、その裏面（第２の主面）側から露光光を照射した際の露光光２２ａ，２２ｂの位相反転の様子を模式的に示しており、フォトマスク１ＰＳ２の遮光パターン１ｃに装着部２が直接接触される構造となっている。したがって、本実施の形態６においても、前記実施の形態１〜５と同様の効果が得られる。このような位相シフトマスク１ＰＳ２を製造するには、前記図１８（ｂ）工程後または工程前に、マスク基板１ａの主面外周の周辺外部領域が露出し、かつ、それ以外が覆われるようなレジストパターンを形成した後、それをエッチングマスクとして、そこから露出する位相シフト膜１ｄをエッチング除去すれば良い。
（実施の形態７）
本実施の形態７においては、半透明位相シフトマスク（前記ハーフトーンマスク）に本発明を適用した場合を説明するものである。それ以外は前記実施の形態１〜６と同じである。
図２０は、本実施の形態７のハーフトーン型の位相シフトマスク１ＰＳ３の一例を示している。この位相シフトマスク１ＰＳ３の集積回路パターン領域には、半導体集積回路パターンを転写するためのハーフトーンパターン（ハーフトーン遮光パターン）１ｅ１が形成されている。このハーフトーンパターン１ｅ１は、前記実施の形態１等で説明したレジスト膜で構成されているが、露光光に対して半透明であり、かつ、露光光の位相を反転させる膜厚に調整されている。図２０（ｂ）は、本実施の形態７の位相シフトマスク１ＰＳ３の裏面（第２の主面）側から照射した露光光２２ａ，２２ｂの位相反転の様子を示している。ハーフトーンパターン１ｅ１を通過した露光光２２ａは、透明部を通過した露光光２２ｂに対して位相が反転している。すなわち、それら露光光２２ａ、２２ｂの位相が１８０°ずれている。また、ハーフトーンパターン１ｅ１の透過率は、ハーフーンパターン１ｅ１を透過する前の露光光２２ａに対して、約２〜１０％程度の光強度である。したがって、ハーフトーンパターン１ｅ１は、実質的に遮光部として作用するが、転写されるパターンの境界部を鮮明にする効果がある。なお、ハーフトーンパターン１ｅ１のパターニング方法は前記実施の形態１〜６の遮光パターン１ｂのパターニング方法と同じである。
ＡｒＦ用の位相シフトマスクの場合は、マスクとなるレジスト膜での吸収が大きいので、上記２〜１０％程度の透過率と位相反転とを同時に実現するには、ハーフトーンパターン１ｅ１形成用のレジスト膜に対して調整が必要である。一方、波長１６３ｎｍのＦ_２レーザ光用の位相シフトマスクの場合はレジスト膜での吸収が小さくなるため上記２〜１０％程度の透過率と位相反転とを同時に実現するには有利である。
このような本実施の形態７においても、前記実施の形態１〜６で得られた効果を得ることが可能となる。
（実施の形態８）
本実施の形態８は、前記実施の形態７におけるハーフトーン型の位相シフトマスクの変形例を説明するものである。それ以外は前記実施の形態１〜７と同じである。
前記実施の形態７においては、ハーフトーンパターンの膜厚によって位相差を設定しているので、その厚さを所定の範囲とする必要性がある。このため、ハーフトーンパターンを透過する光の強度の設定が難しくなる場合がある。
そこで、本実施の形態８においては、上記位相差をハーフトーンパターンの膜厚のみで設定するのではなく、その膜厚と、マスク基板に溝を掘り、その深さ（すなわち、その溝の形成部におけるマスク基板の厚さ）とを調節することで位相差を設定するようにしたものものである。これにより、本実施の形態８によれば、前記実施の形態１〜７で得られた効果の他に、ハーフトーンパターンを透過する光の強度設定を容易にすることができる。また、ハーフトーンパターンを形成する材料の選択の幅を増やすことができる。
図２１（ａ）はその具体例を示している。このハーフトーン型の位相シフトマスク１ＰＳ４においては、ハーフトーンパターン１ｃ２を薄膜にして半透明にし、そのハーフトーンパターン１ｃ２の厚さと、マスク基板１ａに形成された溝１ｇの部分におけるマスク基板１ａの厚さとで位相反転を実現した。ハーフトーンパターン１ｅ２は、例えば厚さ５０ｎｍ程度のノボラック系樹脂によって形成した。その結果、ハーフトーンパターン１ｅ２の透過率は５％になった。ただし、その透過率は５％に限定されるものではなく種々変更可能であり、例えば２〜２０％程度の範囲において目的に応じた選定が可能である。この場合の位相反転は約９０°であった。このため、マスク基板１ａを約９０ｎｍの深さの溝１ｆを掘込み、フォトマスク１ＰＳ４を透過した露光光に合計で約１８０°の位相反転が得られるようにした。ハーフトーンパターン１ｅ２の膜厚はこれに限定されるものではなく種々変更可能であり、材料の屈折率、露光波長等に応じて位相が反転する様に調整すれば良い。
このような位相シフトマスク１ＰＳ４を形成するには、例えば次のようにしている。まず、前記実施の形態７等と同様にして、図２１（ｂ）に示すように、マスク基板１ａ上に、遮光パターン１ｃおよびハーフトーンパターン１ｅ２を形成した後、その遮光パターン１ｃおよびハーフトーンパターン１ｅ２をエッチングマスクとして、そこから露出するマスク基板１ａを所定の深さ分だけ選択的にエッチング除去する。これにより、図２１（ａ）に示した溝１ｆをハーフトーンパターン１ｅ２に対して自己整合的に形成してフォトマスク１ＰＳ４を製造する。本実施の形態８においては、例えば５％の透過率のハーフトーン型の位相シフトマスク１ＰＳ４を製造することができた。なお、図２１（ａ）の例示においては、マスクの製造工程を簡略化するために、溝１ｆの形成時にマークパターン１ｍａ領域におけるマスク基板１ａもエッチング除去され掘り込まれているが、この領域のマスク基板１ａ部分をエッチング除去しないようにすることもできる。
（実施の形態９）
本実施の形態９は、前記実施の形態７、８におけるハーフトーン型の位相シフトマスクの変形例を説明するものである。本実施の形態９においては、前記実施の形態８において説明した課題を解決するために、前記露光光の位相をハーフトーンパターンのみで調整するのではなく、そのハーフトーンパターンに対して平面的に重なる別の膜を設けることで調整するものである。これにより、本実施の形態９によれば、前記実施の形態１〜７で得られた効果の他に、前記実施の形態８と同様にハーフトーンパターンを透過する光の強度設定を容易にすることができる。また、ハーフトーンパターンを形成する材料の選択の幅を増やすことができる。
図２２（ａ）はその具体例を示している。このハーフトーン型の位相シフトマスク１ＰＳ５においては、前記実施の形態８と同様のハーフトーンパターン１ｅ３と、マスク基板１ａとの間に、例えば酸化シリコン膜からなる透明な位相調整膜１ｇを設け、そのハーフトーンパターン１ｅ３と位相調整膜１ｇとの膜厚を調整することによって上記位相反転を実現している。
このような位相シフトマスク１ＰＳ５を形成するには、例えば次のようにしている。まず、図２２（ｂ）に示すように、マスク基板１ａの主面（第１の主面）上に、例えば酸化シリコン膜からなる位相調整膜１ｇをスパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法または塗布法等によって形成した後、その上に、前記実施の形態７、８等と同様に、遮光パターン１ｃおよびハーフトーンパターン１ｅ３を形成する。続いて、上記のようにハーフトーンパターン１ｅ３のみでは、位相反転が約９０°であったので、ハーフトーンパターン１ｅ３および遮光パターン１ｃをエッチングマスクとして、その下層の位相調整膜１ｇを、例えば９０ｎｍ程度掘り込み、合計で約１８０°の位相反転が得られるようにした。このようにして、図２２（ａ）に示したハーフトーンマスク１ＰＳ５を製造する。本実施の形態９においても、例えば５％の透過率のハーフトーン型の位相シフトマスク１ＰＳ５を製造できた。なお、ハーフトーンパターン１ｅ３の膜厚は前記実施の形態８と同様にこれに限定されるものではない。また、本実施の形態９においてもマスクの製造工程を簡略化するために、位相調整膜１ｇのパターニング時にマークパターン１ｍａ領域における位相調整膜１ｇもエッチング除去されているが、この領域の位相調整膜１ｇ部分をエッチング除去しないようにすることもできる。
（実施の形態１０）
本実施の形態１０は、前記実施の形態７、８、９におけるハーフトーン型の位相シフトマスクおよびその製造方法の変形例を説明するものである。それ以外は前記実施の形態１〜９と同じである。
本実施の形態１０においても、前記実施の形態８において説明した課題を解決するための構成を採用している。これにより、本実施の形態１０においても、前記実施の形態１〜７で得られた効果の他に、前記実施の形態８、９と同様にハーフトーンパターンを透過する光の強度設定を容易にすることができる。また、ハーフトーンパターンを形成する材料の選択の幅を増やすことができる。
本実施の形態１０のハーフトーン型の位相シフトマスクの製造方法の一例を図２３によって説明する。
まず、図２３（ａ）に示すように、前記実施の形態１〜９と同様にして、マスク基板１ａの主面（第１の主面）上に、前記遮光パターン１ｃおよびマークパターン１ｍａを形成する。すなわち、前記共通遮光パターンの形成工程である。続いて、図２３（ｂ）に示すように、マスク基板１ａの主面上に、上記遮光パターン１ｃおよびマスク基板１ａの主面を覆うように、露光光に透明なレジスト膜２４を塗布し、さらに、その上に前記実施の形態７で使用したような遮光性を有するレジスト膜２５を薄膜で形成し半透明とした。ここでは、透明なレジスト膜２４として、例えばポジ型を示すＰＧＭＡ２４（ポリグリシジルメタクリレート）等を用いた。また、遮光性のレジスト膜２５は、例えばネガ型を示す厚さ５０ｎｍ程度のノボラック系樹脂によって形成した。その後、レジスト膜２５に所望の集積回路パターンを電子線２６等によって描画した。ここでも、帯電防止処理を行った。その後、通常の現像処理を行い、レジスト膜２５を現像することにより、図２３（ｃ）に示すように、ハーフトーンパターン１ｅ４を形成する。
次いで、マスク基板１ａの主面に対して通常の露光処理を施して遮光性を有するハーフトーンパターン１ｅ４から露出するレジスト膜２４部分を露光した後、現像処理を行うことにより、図２３（ｄ）に示すように、ハーフトーンパターン１ｅ４の下に、これに対して平面的に重なるように自己整合的にレジスト膜２４で構成される位相調整膜１ｇを形成する。このようにして位相シフトマスク１ＰＳ６を製造した。この位相シフトマスク１ＰＳ６の構造においては、ハーフトーンパターン１ｅ４の下にのみ位相調整膜１ｇが設けられている。位相シフトマスク１ＰＳ６を透過する露光光の位相調整は、ハーフトーンパターン１ｅ４と位相調整膜１ｇとの膜厚で調節されている。これにより、ハーフトーンパターン１ｅ４および位相調整膜１ｇの積層パターン領域を透過した光と、マスク基板１ａを透過した光とで位相を反転させることができた。また、その積層パターン領域の透過率は５％程度となった。すなわち、前記実施の形態８，９等と同様に、例えば５％の透過率のハーフトーン型の位相シフトマスク１ＰＳ６を製造することができた。
（実施の形態１１）
本実施の形態１１は、前記実施の形態１の変形例を説明するものである。
本発明者の検討によれば、前記レジスト膜によって集積回路パターンやマークパターンを形成するための遮光パターンをマスク基板の主面上に形成した後、その主面上に、その遮光パターンを覆うように、透明な保護膜を形成することも有効であることが分かった。これにより、上記レジスト膜で形成される遮光パターンの機械的強度を向上させることができる。また、保護膜によって酸素を遮断することにより、レジスト膜で形成される遮光パターンの膜質の変化を防止することができる。
図２４は、その具体例を示している。フォトマスク１ＰＡ６を構成するマスク基板１ａの主面（第１の主面）上全面には、例えば酸化シリコン膜または塗布ケイ素化合物からなる保護膜１ｈが形成されている。保護膜１ｈを酸化シリコン膜等とした場合は、例えばスパッタリング法やＣＶＤ法によって保護膜１ｈを形成した。また、保護膜１ｈを塗布ケイ素化合物とした場合は、その塗布後に、例えば１００〜２００°程度の熱処理を施した。
また、本実施の形態１１のフォトマスク１ＰＡ６においては、保護膜１ｈがマスク基板１ａの主面上全面を覆っている。すなわち、フォトマスク１ＰＡ６を検査装置や露光装置等に装着する場合、フォトマスク１ＰＡ６の保護膜１ｈが検査装置や露光装置等の装着部に接する構造となる。したがって、前記実施の形態１〜９と同様に、検査装置や露光装置等の装着部がマスク基板１ａ上のレジスト膜で構成されたパターン（遮光パターン１ｂ等）に直接接することがないので、その装着に起因するレジスト膜の剥離や削れを防止でき、それに起因する異物の発生を防止できる。なお、この構造は、前記実施の形態２〜４のフォトマスクにも適用できる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
例えば前記実施の形態１〜１０においては、配線を通常の配線構造とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば絶縁膜に形成された配線または孔用の溝内に導体膜を埋め込むことで配線を形成する、いわゆるダシマン法またはデュアルダマシン法によって形成しても良い。
また、前記実施の形態１〜１０においては、半導体集積回路基板として半導体単体からなる半導体基板を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば絶縁層上に薄い半導体層を設けてなるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板、半導体基板上にエピタキシャル層を設けてなるエピタキシャル基板を用いても良い。
また、前記実施の形態１，１１においてマークパターンをレジスト膜で形成する場合に、そのレジスト膜にマーク検出光（例えば欠陥検査装置のプローブ光（露光波長よりも長波長の光であり、例えば波長５００ｎｍ））を吸収する吸収材を添加しておいても良い。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるＣＭＩＳ回路を有する半導体集積回路装置の製造方法に適用した場合について説明したが、それに限定されるものではなく、例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）またはフラッシュメモリ（ＥＥＰＲＯＭ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のようなメモリ回路を有する半導体集積回路装置、マイクロプロセッサ等のような論理回路を有する半導体集積回路装置あるいは上記メモリ回路と論理回路とを同一半導体基板に設けている混載型の半導体集積回路装置にも適用できる。
また、本発明の技術思想は、半導体集積回路装置の製造方法に適用されることに限定されるものではなく、例えば液晶基板や磁気ヘッド等のような他の電子装置（電子回路装置）等の製造方法にも適用できる。
また、ペリクルはレジストのない部分でマスク基板に粘着又は接着されることにより、良好な固定特性を有する。特にマスク周辺のクロム（メタル）遮蔽膜上で接触固定されるときは特に良好な固定特性を有する。
また、マスクのマスクホルダーへの固定も、マスク周辺のレジストパターン又はレジスト膜のない部分、すなわち、石英マスク基板表面上又はクロム等の遮蔽金属又は金属化合物膜部分で接触固定されるようにすることで、ずれ等のない良好な固定特性を有する。
本願によって開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。
（１）．本発明によれば、光学マスクの外周において、検査装置や露光装置等の装着部が接する領域にはレジスト膜からなる各種パターンを設けないようにしたことにより、光学マスクを検査装置や露光装置等に装着した際の機械的衝撃に起因する光学マスク上のレジスト膜の剥離や削れ等による異物の発生を抑制または防止することが可能となる。
（２）．上記（１）により、フォトマスク上のレジスト膜の剥離や削れ等に起因する検査精度の劣化、露光パターンの転写精度の劣化を防止することが可能となる。
（３）．上記（１）により、フォトマスク上のレジスト膜の剥離や削れ等に起因する半導体ウエハ上でのパターン間の短絡不良や開放不良等を防止することが可能となる。
（４）．光学マスクのマスク基板の外周にメタル遮光領域を設け、その一部を除去することで光学マスクの情報を検出するためのマークパターンを形成したことにより、光学マスクの情報検出能力を向上させることが可能となる。
（５）．上記（４）により、光学マスクの検査に際して光学マスクの校正用のマークの検出精度を向上させることができるので、光学マスクの検査精度を向上させることが可能となる。したがって、光学マスクの信頼性を向上させることが可能となる。
（６）．上記（４）により、光学マスクと露光装置とのアライメント精度を向上させることが可能となる。したがって、半導体ウエハ上に転写されるパターンの転写精度および合わせ精度を向上させることが可能となる。
（７）．上記（１）〜（６）により、本発明の光学マスクを用いて製造された半導体集積回路装置の信頼性を向上させることが可能となる。
（８）．上記（１）〜（６）により、本発明の光学マスクを用いて製造された半導体集積回路装置の歩留まりを向上させることが可能となる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明にかかる半導体集積回路装置の製造方法、これに用いる光学マスク及びその製造方法、並びにそれに用いるマスクブランクス技術は、特に、半導体集積回路装置の製造工程における露光技術に適用して有効である。
【図面の簡単な説明】
図１（ａ）は、本発明の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法に用いる光学マスクの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面図、（ｃ）は（ａ），（ｂ）の光学マスクを所定の装置に装着した時の様子を示す光学マスクの要部断面図である。
図２（ａ）〜（ｃ）は図１の光学マスクの製造工程中における要部断面図である。
図３は代表的な電子線レジスト膜の分光透過率を示すグラフ図である。
図４は図１の光学マスクを用いて半導体ウエハ上に転写されたフォトレジストパターンを模式的に示す半導体ウエハの要部断面図である。
図５は縮小投影露光装置の説明図である。
図６は半導体集積回路装置の製造工程中における半導体ウエハの要部断面図である。
図７は図６に続く半導体集積回路装置の製造工程中における半導体ウエハの要部断面図である。
図８は図７に続く半導体集積回路装置の製造工程中における半導体ウエハの要部断面図である。
図９は図８に続く半導体集積回路装置の製造工程中における半導体ウエハの要部断面図である。
図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施の形態である光学マスクの製造工程中における要部断面図である。
図１１（ａ）〜（ｃ）は、本発明のさらに他の実施の形態である光学マスクの製造工程中における要部断面図である。
図１２（ａ）は、本発明の他の実施の形態の光学マスクの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面図、（ｃ）は（ａ），（ｂ）の光学マスクを所定の装置に装着した時の様子を示す光学マスクの要部断面図である。
図１３（ａ），（ｂ）は、図１２の光学マスクの製造工程を示すフロー図である。
図１４（ａ），（ｂ）は、図１２の光学マスクの製造工程中における要部断面図である。
図１５（ａ）は、本発明の他の実施の形態である光学マスクの平面図、（ｂ）は（ａ）の光学マスクを所定の装置に装着した時の様子を示す光学マスクの要部断面図である。
図１６は光学マスク上に所定のパターンを描画する際の光学マスクの保持手段を模式的に示す説明図である。
図１７（ａ）は本発明の他の実施の形態である光学マスクの要部断面図、（ｂ）は露光処理に際し（ａ）の光学マスクの各部を透過した露光光の位相反転の様子を示す光学マスクの要部断面図である。
図１８（ａ）〜（ｃ）は図１７の光学マスクの製造工程中における要部断面図である。
図１９（ａ）は本発明のさらに他の実施の形態である光学マスクの要部断面図、（ｂ）は露光処理に際し（ａ）の光学マスクの各部を透過した露光光の位相反転の様子を示す光学マスクの要部断面図である。
図２０（ａ）は本発明の他の実施の形態である光学マスクの要部断面図、（ｂ）は露光処理に際し（ａ）の光学マスクの各部を透過した露光光の位相反転の様子を示す光学マスクの要部断面図である。
図２１（ａ）は本発明のさらに他の実施の形態である光学マスクの要部断面図、（ｂ）は（ａ）の光学マスクの製造工程中における要部断面図である。
図２２（ａ）は本発明の他の実施の形態である光学マスクの要部断面図、（ｂ）は（ａ）の光学マスクの製造工程中における要部断面図である。
図２３（ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施の形態である光学マスクの製造工程中における要部断面図である。
図２４（ａ）は本発明のさらに他の実施の形態である光学マスクの要部断面図、（ｂ）は（ａ）の光学マスクを所定の装置に装着した時の様子を示す光学マスクの要部断面図である。

Claims (14)

1. 以下の工程を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法：
   （ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域に有するとともに、前記第１の主面の周辺領域にメタル遮光領域が設けられた前記マスク基板の前記第１の主面または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
   （ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程；
   ここで、前記メタル遮光領域にマークパターンが形成されている。
2. 以下の工程を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法：
   （ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域に有するとともに、前記第１の主面の周辺領域にメタル遮光領域が設けられた前記マスク基板の前記第１の主面または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
   （ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程；
   ここで、前記露光光を照射する工程は、前記メタル遮光領域をマスク保持機構に接触保持した状態で実施される。
3. 以下の工程を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法：
   （ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域に有するとともに、前記第１の主面の周辺領域にメタル遮光領域が設けられた前記マスク基板の前記第１の主面または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
   （ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程；
   ここで、前記レジストパターンと前記メタル遮光領域との一部が重複している部分が設けられている。
4. 請求項１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光を照射する工程は、前記第２の主面側から前記露光光を照射することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
5. 請求項１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記レジストパターンと前記マスク基板との間には透明導電膜が設けられていることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
6. 請求項１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記集積回路パターンは、レベンソン型位相シフトマスク上の集積回路パターンであることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
7. 請求項１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記レジストパターンは、ハーフトーン型位相シフタマスクを含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
8. 請求項１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２５０ｎｍ未満であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
9. 以下の工程を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法：
   （ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域に有するとともに、前記第１の主面の周辺領域にメタル遮光領域が設けられた前記マスク基板の前記第１の主面または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
   （ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程；
   ここで、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満であり、
   前記マスク基板の第１の主面には、前記集積回路パターンを覆うようにペリクルが設けられており、このペリクルは前記メタル遮光領域上で接触固定され、
   前記ペリクルにて覆われている前記メタル遮光領域にマークパターンが設けられている。
10. 請求項９記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マークパターンは、前記フォトレジスト膜上に所定のパターンを描画する際に使用されるアライメントパターンであることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
11. 以下の工程を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法：
    （ａ）マスク上の集積回路パターンであってレジストパターンからなる遮光パターンを、マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域に有するとともに、前記第１の主面の周辺領域にメタル遮光領域が設けられた前記マスク基板の前記第１の主面または第２の主面側から、遠紫外線又は真空紫外線露光光を照射する工程；
    （ｂ）前記マスク基板を透過した前記露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜上に、前記集積回路パターンを結像させることによって転写する工程；
    ここで、前記露光光の波長は１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満であり、
    前記マスク基板の第１の主面には、前記集積回路パターンを覆うようにペリクルが設けられており、このペリクルは前記メタル遮光領域上で接触固定され、
    前記ペリクルにて覆われていない前記メタル遮光領域にマークパターンが設けられている。
12. 請求項１１記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記マークパターンは、前記半導体集積回路ウエハに前記集積回路パターンを転写する際に使用されるアライメントパターンであることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
13. 以下の構成を有することを特徴とする光学マスク：
    （ａ）第１および第２の主面を有し、遠紫外光又は真空紫外光に対して透明なマスク基板；
    （ｂ）前記マスク基板の第１の主面の集積回路パターン領域；
    （ｃ）前記マスク基板の前記集積回路パターン領域にレジストパターンからなる遮光パターンで形成され、前記マスク基板を透過した露光光を投影光学系により縮小投影することにより、半導体集積回路ウエハの第１の主面上に形成されたフォトレジスト膜に結像されることで転写される前記マスク基板上の集積回路パターン；
    （ｄ）前記マスク基板の第１の主面の周辺領域に設けられたメタル遮光領域；
    ここで、前記メタル遮光領域にマークパターンが形成されている。
14. 請求項１３記載の光学マスクにおいて、前記レジストパターンと前記マスク基板との間には透明導電膜が設けられていることを特徴とする光学マスク。

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