JP5085366B2 - フォトマスクの欠陥修正方法及びフォトマスクの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＳＩなどの微細パターンを投影露光装置にて転写する際に用いられるフォトマスクの欠陥修正方法、フォトマスクの製造方法及びフォトマスクに関する。

従来、大規模集積回路（ＬＳＩ）における高集積化及び回路パターンの微細化が進んでいる。こうしたデバイスを製造するフォトマスクは、石英等の露光光を透過する透明基板上に、クロム等の遮光性をもつ遮光膜を形成し、これをパターニングし、遮光部及び透光部を形成して作製するが、欠陥が生じることを完全には防止できない。

一方、超解像技術として、位相シフトマスクが提案され実用化されている。位相シフトマスクは、解像性能と焦点深度の有利さから微細パターンをもつ半導体デバイスの製造に多用されている。

位相シフトマスクには、レベンソン型、エッジ強調型、補助パターン型、クロムレス型、ハーフトーン型等、様々な種類のものが提案されている。

位相シフトマスクのうち、開口パターンが規則的に反復されるラインアンドスペースに対しては、交互位相シフト技術（alternating PSM、または、レベンソン型位相シフトマスク）が有用である。この位相シフトマスクにおいては、隣接する透光部を透過する光に１８０°前後の位相差を与えることによって、解像性能を向上させることができる。位相差を与える層（位相シフタ）としては、石英基板をエッチングして掘り込み部を形成し、または、露光光を透過する位相シフト膜を使用することができる。

例えば、レベンソン型位相シフトマスクは、透明基板上にクロム等の金属膜等により形成された遮光パターンを備えて構成されており、ラインアンドスペースパターンのように、遮光部と透光部とが繰返し存在する場合に、遮光部を介して隣接する透光部を透過する透過光の位相が１８０°ずれるように構成されている。これら透光部を透過する透過光の位相がずれていることにより、回折光の干渉による解像度の低下が防止され、ラインアンドスペースパターンの解像度の向上を図ることができる。

このような位相シフトマスクにおいては、遮光部を介して隣接する透光部間で、波長λの透過光に対して、〔λ（２ｍ−１）／２〕（∵ｍは、自然数）の光路長差を生じさせることで、これら透過光の間に１８０°の位相差を生じさせている。このような光路長差を生じさせるためには、遮光部を介して隣接する透光部間における透明基板の厚さの差ｄを、透明基板の屈折率をｎとしたとき、〔ｄ＝λ（２ｍ−１）／２ｎ〕が成立するようにすればよい。

上記位相シフトマスクにおいては、透光部間における透明基板の厚さの差を生じさせるため、一方の透光部において透明基板を堀り込むことにより厚さを減らすことを行っている。または、一方の透光部において透明基板上に膜（シフタ膜）を形成することによって、光路長を増加させる方法もある。すなわち、透明基板上に透光性の膜を被着させたシフタ被着型（凸部型）位相シフトマスクの位相シフト部は、厚さｄ（＝λ（２ｍ−１）／２ｎ’）（ｎ’はシフタ膜の屈折率）の膜（シフタ）で覆われている。また、透明基板を掘り込んだ掘り込み型位相シフトマスクの位相シフト部は、透明基板が深さｄ（＝λ（２ｍ−１）／２ｎ）だけエッチングされている。なお、これらシフタの被着も掘り込みもなされない透光部、または、透光部が浅い掘り込み部と深い掘り込み部とを有する場合は、浅い掘り込み部が、非位相シフト部となる。

ところで、位相シフトマスクにおいても、他のマスクと同様に、製作時にパターンの形状欠陥が生じることは完全には避けられない。これら欠陥には、透明基板上に形成された、遮光膜の欠落欠陥、または、透明基板上に生じた不透明な欠陥、位相シフト領域に生じた位相シフタ欠落、位相シフタの位置ずれなどの位相欠陥などが含まれる。こうした欠陥は、修正が可能である場合には修正し、不可能である場合には、マスク全体が使用不可となる。

位相シフトマスク製造工程においては、１枚のマスクについて複数回エッチングを行なってマスクが完成する。位相シフトマスクの製造においては、通常マスク（バイナリマスク）において遮光膜１回のエッチングでマスクが完成するのに比べて、作製工程は複雑で時間が掛かり、それに伴って、欠陥発生確率も高くなる。

例えば、石英基板をエッチングして位相シフト部を形成する際に発生する余剰欠陥（エッチングされるべき箇所がエッチングされていない形態）の修正方法については、レーザー光やＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）を用いて該当欠陥の余剰部を除去する方法や、極細な針で該当欠陥の余剰部を削り取る方法などが一般的に適用されている。

一方、、欠落欠陥（エッチングされてはいけない箇所がエッチングされている形態）の場合は、以下のような欠陥修正方法が提案されている。すなわち、特許文献１には、ハーフトーン型位相シフトマスクやレベンソン型位相シフトマスクに凹型の位相欠陥が生じたときには、テトラメトキシシラン等の位相効果をもった電子ビームＣＶＤ膜を所定厚み分形成することによって、位相が合うように修正する欠陥修正方法が記載されている。

また、特許文献２には、レベンソン型位相シフトマスクの透光部において、レジストパターンのピンホールに起因するディボットの発生を防止する方法が記載されている。この方法によると、予め、保護膜と遮光層を順次形成し、遮光層のパターニング後、掘り込み部形成のためのレジストパターンにピンホールが生じた場合は、保護膜を使用してピンホールの修正を行うようにしている。

特開２００５−１８９４９２公報 特開２００４−３３３８００公報

ところで、フォトマスクにおいて、透光部に生じた欠落欠陥が、検査によって検出された場合、特許文献１に記載された欠陥修正方法においては、膜の堆積による透過率の低下が避けられないという問題がある。また、石英基板の欠落欠陥を膜の堆積により修正する方法は煩雑であり、簡便とはいえない。

また、特許文献２に記載された方法においては、通常のレベンソンマスクに対し、新たに保護膜を追加するため、成膜の付加工程が必要となる上、保護膜に対するフォトリソ工程（レジスト塗布、エッチング、レジスト剥離）が必要となる。したがって、製造工程が増加し、更にそれによる新たな欠陥発生の機会が生じるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、透明基板のエッチング時に発生した欠落欠陥について、簡便に、かつ、高精度に修正を行うことができるフォトマスクの欠陥修正方法を提供するとともに、このような欠陥修正を含むフォトマスクの製造方法、及び、このような欠陥修正がなされたフォトマスクを提供することを目的とするものである。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明は、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成１〕
本発明に係るフォトマスクの欠陥修正方法は、透明基板上に形成され所定の遮光性を有する遮光膜にパターニングを施すことにより少なくとも透光部と遮光部とが設けられたフォトマスクの欠陥修正方法であって、透光部に欠陥が生じている場合に、欠陥を含む透光部に隣接する遮光部の、透光部との境界部分の遮光膜を所定量除去する遮光膜除去工程と、欠陥を含む透光部を所定量掘り込むことによって、欠陥によって生じた凹部を平坦化する工程と、を有し、遮光膜除去工程においては、平坦化のために掘り込まれる透光部に生じる、側面反射の増加による、透過光量の減少を、低減するように行うことを特徴とするものである。

〔構成２〕
本発明は、構成１を有するフォトマスクの欠陥修正方法において、欠陥は、透光部の表
面部分に生じた欠落欠陥であることを特徴とするものである。

〔構成３〕
本発明は、構成２を有するフォトマスクの欠陥修正方法において、フォトマスクは、透光部として、主透光部と、透過する露光光に主透光部を透過する露光光に対する所定の位相差を与える補助透光部とを有する位相シフトマスクであり、欠落欠陥が生じた主透光部を所定量掘り込むとともに、補助透光部を所定量掘り込むことによって、主透光部を透過した露光光と補助透光部を透過した露光光とが所定の位相差を有するものとすることを特徴とするものである。

〔構成４〕
本発明は、構成３を有するフォトマスクの欠陥修正方法において、補助透光部は、フォトマスクの露光時に解像されない線幅を有するものであることを特徴とするものである。

〔構成５〕
本発明は、構成３、または、構成４を有するフォトマスクの欠陥修正方法において、欠落欠陥の生じた透光部は、透明基板が露出していることを特徴とするものである。

〔構成６〕
本発明は、構成３、または、構成４を有するフォトマスクの欠陥修正方法において、欠落欠陥の生じた透光部は、透明基板上に形成された膜が露出していることを特徴とするものである。

〔構成７〕
本発明に係るフォトマスクの製造方法は、透明基板上に形成され所定の遮光性を有する遮光膜にパターニングを施すことにより少なくとも透光部と遮光部とを設けるフォトマスクの製造方法であって、構成１乃至構成６のいずれか一を有する欠陥修正方法による欠陥修正工程を含むことを特徴とするものである。

構成１を有するフォトマスクの修正方法においては、透光部に欠陥が生じている場合に、欠陥を含む透光部に隣接する遮光部の、透光部との境界部分の遮光膜を所定量除去することによって、欠陥による透光部の露光光透過量の減少を低減する工程を有するので、欠陥部で生じる透過光量の減少を抑止することができる。さらに、比較的簡便な工程を付加することにより上記修正が行え、フォトマスクの歩留を向上させることができる。また、欠落欠陥の修正は、この欠落欠陥を含む透光部を所定量掘り込むことによって欠落欠陥によって生じた凹部を平坦化することを含み、遮光膜を所定量除去する工程は、掘り込みによる透光部の露光光透過量の減少を低減するので、欠落欠陥によって生じた凹部が平坦化されることにより、マスク使用時に被転写体に欠陥が転写されることがなく、透光部のパターンが正確に転写される。さらに、該透光部の掘り込みによって、側面反射による透過光量の減少が抑止される。さらに、比較的簡便な工程を付加することにより、高精度に修正を行うことができる。

なお、ここで、遮光膜とは、露光光を実質的に完全に遮光する遮光性の膜（光学濃度３．０程度）のみでなく、露光光の一部を遮光するものでもよい。例えば、露光光透過率が３０％以下程度のものとすることもできる。

構成２を有する本発明に係るフォトマスクの欠陥修正方法においては、欠陥は、透光部の表面部分に生じた欠落欠陥であってもよい。

なお、ここでいう掘り込みとは、透光部が、基板上に薄膜が形成されたものである場合には、この膜を減膜させることを含む。

構成３を有する本発明に係るフォトマスクの欠陥修正方法においては、欠落欠陥が生じた主透光部を所定量掘り込むとともに、補助透光部を所定量掘り込むことによって、主透光部を透過した露光光と補助透光部を透過した露光光とが所定の位相差を有するものとするので、欠落欠陥を掘り込むことによって変化した主透光部における位相シフト量に対し、補助透光部の位相シフト量を調整し、両者の間に適切な位相差をもたせることができる。さらに、比較的簡便な工程を付加することにより、高精度に修正を行うことができる。

なお、ここで、主透光部及び補助透光部は、前者に対して後者のパターンの寸法が小さい態様に限定されるものではない。後述するように、ラインアンドスペースの場合のように、相互に位相シフト効果によって解像度を上げる目的で設けられた同寸法のパターンであってもよい。または、補助透光部が解像しない線幅であって、専ら主透光部の解像度を高くする目的のものであってもよい。

また、ここで所定位相差とは、１８０°であることが好ましい。但し１８０°±３０°程度の範囲であれば、本発明の効果が得られるため、この範囲内であればよい。主透光部及び補助透光部は、両者の寸法が等しい場合も含まれる。なお、欠陥が生じた透光部の掘り込み量が、位相シフト量として３０°に達しなかった場合には、補助透光部の掘り込みを行わなくても良い。

構成４を有する本発明に係るフォトマスクの修正方法においては、補助透光部は、フォトマスクの露光時に解像されない線幅を有するものであり、主透光部の解像を助ける目的のいわゆる補助パターンであるので、高解像度の位相シフトマスクとして有用である。このような場合、主透光部が正確に被転写体にされるとともに、適切な透過光量が確保できる。この場合、主透光部と補助透光部とは、遮光部を介して隣接している。ここで、透光部に直接隣接する遮光部の、前記透光部との境界部分の遮光膜を所定量除去する際には、該遮光部の線幅が１／２となる量を限度に行うことができる。この場合にも、比較的簡便な工程を付加することにより、高精度に欠陥修正を行うことができる。

構成５を有する本発明に係るフォトマスクの修正方法においては、基板の掘り込みを利用した位相シフトマスクにおいて、基板の欠落欠陥を簡便な工程で修正できる。または、基板上にシフタ膜を形成しパターン加工を施した位相シフトマスクにおいて、シフタ膜に開口を設けた透光部に生じた欠落欠陥に対して、簡便な工程で修正が行える。

構成６を有する本発明に係るフォトマスクの修正方法においては、基板上にシフタ膜を形成してパターン加工を施した位相シフトマスクにおいて、シフタ膜に生じた欠落欠陥を簡便な工程で修正することができる。

構成７を有する本発明に係るフォトマスクの製造方法においては、構成１乃至構成６のいずれか一を有する欠陥修正方法による欠陥修正工程を含むので、透明基板のエッチング時に発生した欠陥について、簡便に、かつ、高精度に修正を行うことができ、歩留まりを向上させることができる。

すなわち、本発明は、透明基板のエッチング時に発生した欠落欠陥について、簡便に、かつ、高精度に修正を行うことができるフォトマスクの欠陥修正方法を提供するとともに、このような欠陥修正を含むフォトマスクの製造方法、及び、このような欠陥修正がなされたフォトマスクを提供することができるものである。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るフォトマスクの欠陥修正方法の実施の形態について位相シフトマスクを例として詳細に説明する。 位相シフトマスクは、近年のフォトリソグラフフィにおける超解像技術の１つである。この位相シフトマスクには、様々な種類のものが提案されているが、その中で、コンタクトホール等の孤立パターンを形成するための位相シフトマスクとして、補助パターン型位相シフトマスクがある。

図１中の（ａ）は、補助パターン型位相シフトマスクの平面図、図１中の（ｂ）及び（ｃ）は、図１中の（ａ）の点線Ａにおける断面図である。

補助パターン型位相シフトマスクは、図１に示すように、透明基板１上に、所定のパターンの遮光膜２１が形成されることにより形成された主開口部２２と、その周辺部分に設けられた補助開口部２３を有している。この位相シフトマスクは、主開口部２２の通過光と補助開口部２３の通過光とが略１８０度の位相差となるように、例えば、図１中の（ｂ）に示すように、主開口部２２における透明基板１が所定の深さ掘り込まれた位相シフト部となる基板掘り込み部２４を有している。この場合には、補助開口部２３が非位相シフト部となっている。なお、補助開口部２３は、補助開口部２３の通過光が被転写基板上のレジストを解像しないように、微細な線幅及び形成位置に設定される。ここで、主開口部と補助開口部が、本発明における主透光部と補助透光部に相当する。

また、図１中の（ｃ）に示すように、補助開口部２３における透明基板１が所定の深さ掘り込まれた位相シフト部となる基板掘り込み部２５を有していることとしてもよい。この場合には、主開口部２２が非位相シフト部となる。

このような補助パターン型位相シフトマスクの製造工程について、図２を参照しながら説明する。

まず、図２中の（ａ）に示すように、透明基板１に遮光膜２及び第１のレジスト膜３を順次形成する。この遮光膜は、単層でも、積層からなるものでもよい。

次に、図２中の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、例えば、電子線描画装置を用いて、主開口部及び補助開口部に対応するパターンを描画し、現像して、第１レジストパターン３１を形成する。この第１のレジストパターン３１をマスクとして遮光膜２をエッチングすることによって、主開口部２２及び補助開口部２３を有する遮光膜パターン２１を形成し、その後、残存した第１のレジストパターンを剥離する。

次に、図２中の（ｄ）に示すように、遮光膜パターン２１上に第２のレジスト膜４を形成する。

そして、図２中の（ｅ）に示すように、例えば、電子線描画装置を用いて、第２のレジスト膜４に補助開口部２３に対応するパターンを描画し、現像して、第２のレジストパターン４１を形成する。この第２のレジストパターン４１をマスクとして透明基板１をエッチングすることによって、基板掘り込み部２５を形成する。

その後、図２中の（ｆ）に示すように、残存した第２のレジストパターン４１を剥離して、補助パターン型位相シフトマスクが完成する。

なお、この製造工程は、補助開口部２３における透明基板１を掘り込む形態であるが、主開口２２の透明基板１を掘り込む場合でも、製造工程は同様である。すなわち、図２中の（ｅ）において、第２のレジスト膜４に、主開口部２２に対応するパターンを露光し現像して、このレジストパターンをマスクとして透明基板１をエッチングすればよい。

図３は、位相シフトマスクの製造工程について欠陥が生ずる過程及び本発明に係る欠陥修正方法を示す断面図である。

このような製造工程において、図２中の（ｅ）に示す透明基板１のエッチング時に、図３中の（ａ）に示すように、例えば、主開口部２２上のレジスト膜４中にピンホール欠陥４ａがあった場合、図３中の（ｂ）に示すように、透明基板１がエッチングされてしまい、欠落欠陥１ａが生ずる。その後、図３中の（ｃ）に示すように、残存した第２のレジストパターン４１を剥離すると、主開口部２２に欠落欠陥が生じた状態となる。

本発明に係る修正方法においては、このような欠落欠陥の場所が欠陥検査により特定された場合には、まず、図３中の（ｄ）に示すように、主開口部２２のエッジをなす遮光膜２を削って、主開口部２２を拡大させる。これによって、欠落欠陥によって生じる、主開口部の露光光透過量の低下を抑止することができる。これは、欠落欠陥に限らず、主開口部に生じた余剰欠陥（主開口部上の遮光膜のエッチングが不十分で遮光膜が残存した場合や、異物が付着した場合）においても適用できる。

次に、図３中の（ｅ）に示すように、拡大させた主開口部２２における透明基板１を、欠落欠陥の最深部まで削って平坦化させる。これによって、マスク使用時に上記欠陥が被転写体上に転写されることを確実に防止することができる。なお、この平坦化のための掘り込みによって、主開口部に入射する露光光は、側面反射が増加するため、透過光量が低下してしまう傾向がある。しかしながら、上述のように、開口部の寸法がが拡大されているので、このよう透過光量の減少を相殺することができる。換言すれば、前記開口部の寸法拡大に際しては、その拡大寸法の決定に際し、上記平坦化に伴う掘り込みブランクの側面反射による透過光量の減少分をも考慮して、行うことができる。

さらに、主開口部２２に対して遮光部を介して隣接する補助開口部２３における透明基板１を、主開口部２２において削ったと同じ深さだけ削って掘り込む。これは、主開口部の掘り込みによって、主開口部の位相シフト量が当初の設計値に対して変化するため、補助開口部を掘り込んで、両者の位相差を所定の範囲内とするためである。所定の範囲内とは、１８０°±３０°とすることができる。すなわち、補助開口部の掘り込み量は、この位相差範囲を充足する量とする。なお、欠落欠陥の深さが非常に小さく、平坦化を行った場合の主開口部と補助開口部の位相差が上記範囲内であれば、補助開口部の掘り込みを行わないことも可能である。上記工程により、欠陥修正は完了する。このようにして、図３中の（ｆ）に示すように、欠陥修正のなされた補助パターン型位相シフトマスクが完成する。なお、欠陥修正後の検査は、フォトマスク使用時の露光機による転写光学系を模した転写顕微鏡装置を用いて行ない、欠陥のない正常部パターンとの比較によって行うことができる。

第２のレジストパターン４１を用いて透明基板１をエッチングした際に発生する透明基板１の欠落欠陥は、図４中の（ａ）に示すように、主に、レジスト膜４中に発生した空隙（ピンホール）４ａが原因であることが多い。図４中の（ｂ）に示すように、レジスト膜４中に空隙４ａがある状態でエッチングを実施すると、図４中の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、透明基板１上には、レジスト膜４中の空隙の大きさに応じた形、大きさ及び深さを有する欠落欠陥１ａが形成されてしまう。欠落欠陥１ａの形、大きさ及び深さは、レジスト膜４と透明基板１のエッチング選択比によって異なる。

このようにしてできた透明基板１の欠落欠陥１ａは、転写されるパターンに影響を与えるのみでなく、この部分を通過する光が乱反射を起こすため、透過率を低下させる。さらに、欠陥の形状や大きさによっては、位相差のズレも生じさせ、転写特性の劣化を引き起こす。つまり、透明基板１の欠落欠陥を修正するには、欠陥を消滅させるとともに、透過率を回復させ、透過光の位相差を設計値に戻すことが必要となる。

図５は、本発明に係る位相シフトマスクの欠陥修正方法を示す断面図である。

本発明に係る欠陥修正方法においては、まず、図５中、矢印Ａで示すように、透過率を回復させるため、欠落欠陥１ａが発生した主開口部２２のエッジ部となる遮光膜２を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）型の修正装置を用いて削り、開口面積を増やし、全体で光透過量を大きくする。これは、欠落欠陥に起因する透過光量の低下とともに、次の工程で透明基板１を削った時に形成される側壁での光量低下分も考慮したものである。

次に、図５中、矢印Ｂで示すように、遮光膜２を削って面積を増やした欠落欠陥を含む主開口部２２における透明基板１を、欠落欠陥１ａの一番深い深さまで全体を削る。この状態では、欠落欠陥１ａそのものは形が消えたことになるが、削ったことにより、補助開口部２３との間で透過光の位相差が予め設定した所定値からずれている。例えば、補助開口部２３が１８０°の位相差に相当する深さに掘り込まれていた場合、主開口部２２で欠落欠陥１ａを含めて５０°分削ったとすると、差し引き１３０°の位相差ということになり、転写特性に影響が生ずる。そこで、図５中、矢印Ｃで示すように、補助開口部２３における透明基板１を、主開口部２２におけると同様の深さだけ削り、位相差を元の１８０°に戻すことにより、欠陥修正が完了する。

以上のように、本発明においては、ひとつの修正手段のみを用いて、透過率及び位相差を正常な状態に戻すことができ、欠陥修正が完了する。

なお、図１中の（ｂ）に示すように、主開口部２２が位相シフト部となった補助パターン型位相シフトマスクについても、非位相シフト部（補助開口部２３）に生じた欠落欠陥について、前述と同様の過程により修正することができる。

〔他の実施の形態〕
前述した実施の形態では、補助パターン型位相シフトマスクにおける欠陥修正ついて説明したが、本発明は、補助パターン型位相シフトマスクに限ったものではなく、他の種々の位相シフトマスク、例えば、図６に示すように、線条の主開口部２２を有しこの主開口部２２の両側に補助開口部２３が形成された位相シフトマスクや、図７に示すように、複数の主開口部２２が近接して並べられて一つのパターンを構成している位相シフトマスクや、また、図８に示すように、位相シフト部２２ａと非位相シフト部２３ａとが遮光部を介して並列されたレベンソン型位相シフトマスクにおける欠陥修正にも適用することができる。

すなわち、本発明は、所望のパターンに加工された遮光膜をマスクとして、遮光膜の下層に対してエッチング処理を施してこの下層に凹部を形成するような種々の位相シフトマスクにおいて適用できる。この遮光膜としては、マスク使用時に用いる被転写体のレジストに対して有効な遮光効果を有する透過率を有すればよい。この遮光膜には、位相シフト効果があってもよく、無くてもよい。

さらに、本発明は、図９に示すように、基板上に形成された遮光膜２１をパターン加工し、さらに、シフタ膜を形成してパターン加工することにより、基板上にシフタ膜が設けられた主開口部をもつ位相シフトマスクや、図１０中の（ａ）、（ｂ）に示すように、遮光膜２１の下層にシフタ膜５１を形成し、それぞれをパターン加工することによって、主開口部を形成した位相シフトマスクにおける欠陥修正にも適用することができる。

例えば、図１０中の（ａ）に示す位相シフトマスクの欠陥修正については以下のように行うことができる。図１１中の（ａ）に示すように、基板上にシフタ膜５１と遮光膜２１をこの順に形成し、それぞれをパターン加工して、基板上にシフタ膜が形成されてなる主開口部と、透明基板が露出した補助開口部を形成する。主開口部と補助開口部の露光光位相差は１８０°に設定してある。ここで、主開口部２２に欠落欠陥５１ａが生じた場合については、欠落欠陥５１ａの場所を欠陥検査により特定し、まず、図１１中の（ｂ）に示すように、主開口部２２のエッジをなす遮光膜２１を削って、主開口部２３を拡大させる。

次に、図１１中の（ｃ）に示すように、シフタ膜５１を、欠落欠陥５１ａの最深部まで削って減膜させ、平坦化させる。次に、図１１中の（ｄ）に示すように、主開口部２２の近隣にある補助開口部２３における透明基板１を、主開口部２２における透光膜５１の欠落欠陥５１ａの深さに相当する深さだけ削る。このようにして、欠陥修正のなされた補助パターン型位相シフトマスクが完成する。

本発明の実施例にかかる位相シフトマスクの製造工程を、図２及び図３を参照しながら説明する。

透明基板１としては、大きさ６インチ角、厚さ０．２５インチの表面を鏡面研磨した石英ガラス基板を用い、所定の洗浄を施した。まず、透明基板１上に、クロムからなる遮光膜２を、膜厚１００ｎｍスパッタリング法により形成した。次に、図２中の（ａ）に示すように、ポジ型電子線レジスト（日本ゼオン社製「ＺＥＰ７０００」）３を、スピンコート法により膜厚５００ｎｍで塗布した。

次に、図２中の（ｂ）に示すように、電子線描画装置を用いて、主開口部２２及び補助開口部２３に対応するパターンを描画し、現像して、第１レジストパターン２１を形成した。この第１のレジストパターン２１をマスクとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガスを用いたドライエッチングを行い、遮光膜２を主開口部２２と補助開口部２３とを有する遮光膜パターン２１とした。そして、図２中の（ｃ）に示すように、残存した第１のレジストパターンを剥離した。

次に、図２中の（ｄ）に示すように、遮光膜パターン２１上に第２のレジスト膜４として、ポジ型電子線レジスト（日本ゼオン社製「ＺＥＰ７０００」）をスピンコート法により膜厚５００ｎｍで塗布した。

図３中の（ａ）に示すように、電子線描画装置を用いて、第２のレジスト膜４に補助開口部２３に対応するパターンを描画し、現像して、第２のレジストパターン４１を形成した。図３中の（ｂ）に示すように、レジストパターン４１をマスクとしてＣＨＦ_３とＯ_２の混合ガスにより、石英基板を１７０ｎｍドライエッチングした。

その後、図３中の（ｃ）に示すように、残存した第２のレジストパターン４１を剥離して欠陥検査を実施したところ、一部の主開口部２２の本来レジストで覆われた部分にレジストピンホールがあり、その部分の基板がエッチングされ欠落欠陥となっていたことが判明した。

次に、図３中の（ｄ）に示すように、欠落欠陥が発生した主開口部２２のエッジ部分を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）型の修正装置を用いて削って主開口部を広げた。

そして、図３中の（ｅ）に示すように、欠落欠陥を含む主開口部２２における透明基板１を同様の装置を用いて欠落欠陥の最深部まで削り、平坦化した。原子力間顕微鏡（ＡＦＭ）の探針を用いることで、フォトマスクを構成する遮光膜、透光部いずれの加工においても簡便な方法で修正することができた。

次に、図３中の（ｆ）に示すように、既に透明基板１が掘り込まれている補助開口部２３において、主開口部２２を削ったと同じ深さだけ追加して削り、欠陥修正を完了し、補助パターン型位相シフトマスクを完成した。なお、欠陥修正が終了したマスクに対しては、露光機の転写光学系を模した転写顕微鏡装置（カールツァイス社製 ＡＩＭＳ）を用いて検査を行ない、修正による効果を確認した。

以上の欠陥修正工程を経て作製された補助パターン型位相シフトマスクは、その後のウエハへの転写において、欠陥修正部においても、正常部と同等の良好な結果が示された。

（ａ）は、本発明に係る位相シフトマスクの欠陥修正方法の対象となる補助パターン型位相シフトマスクの平面図、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）の点線Ａにおける断面図である。 補助パターン型位相シフトマスクの製造工程を示す断面図である。 位相シフトマスクの製造工程について欠陥が生ずる過程及び本発明に係る修正方法を示す断面図である。 位相シフトマスクの製造工程について欠陥が生ずる過程を示す断面図及び平面図である。 本発明に係る位相シフトマスクの欠陥修正方法を示す断面図である。 線条の主開口部を有しこの主開口部の両側に補助開口部が形成された位相シフトマスクを示す平面図である。 複数の主開口部が近接して並べられて一つのパターンを構成している位相シフトマスクを示す断面図及び平面図である。 レベンソン型位相シフトマスクを示す断面図及び平面図である。 パターニングされた遮光膜上に位相シフト部を構成するシフタ膜が形成されている位相シフトマスクを示す断面図である。 パターニングされた遮光膜の下層に位相シフト部を構成するシフタ膜が形成されている位相シフトマスクを示す断面図である。 図１０に示した位相シフトマスクにおける欠陥修正工程を示す断面図である。

符号の説明

１ 透明基板
１ａ 欠落欠陥
２ 遮光膜
２１ 遮光膜パターン
２２ 主開口部
２３ 補助開口部
２４ 基板掘り込み部
２５ 基板掘り込み部
５１ シフタ膜
５１ａ 欠落欠陥

Claims (7)

1. 透明基板上に形成され所定の遮光性を有する遮光膜にパターニングを施すことにより少なくとも透光部と遮光部とが設けられたフォトマスクの欠陥修正方法であって、
   前記透光部に欠陥が生じている場合に、前記欠陥を含む透光部に隣接する遮光部の、前記透光部との境界部分の遮光膜を所定量除去する遮光膜除去工程と、
   前記欠陥を含む透光部を所定量掘り込むことによって、前記欠陥によって生じた凹部を平坦化する工程と、を有し、
   前記遮光膜除去工程においては、前記平坦化のために掘り込まれる透光部に生じる、側面反射の増加による、透過光量の減少を、低減するように行う
   ことを特徴とするフォトマスクの欠陥修正方法。
2. 前記欠陥は、前記透光部の表面部分に生じた欠落欠陥である
   ことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
3. 前記フォトマスクは、前記透光部として、主透光部と、透過する露光光に前記主透光部を透過する露光光に対する所定の位相差を与える補助透光部とを有する位相シフトマスクであり、
   前記欠落欠陥が生じた前記主透光部を所定量掘り込むとともに、前記補助透光部を所定量掘り込むことによって、前記主透光部を透過した露光光と前記補助透光部を透過した露光光とが前記所定の位相差を有するものとする
   ことを特徴とする請求項２に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
4. 前記補助透光部は、前記フォトマスクの露光時に解像されない線幅を有するものである
   ことを特徴とする請求項３に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
5. 前記欠落欠陥の生じた透光部は、前記透明基板が露出している
   ことを特徴とする請求項３、または、請求項４記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
6. 前記欠落欠陥の生じた透光部は、前記透明基板上に形成された膜が露出している
   ことを特徴とする請求項３、または、請求項４記載のフォトマスクの欠陥修正方法。
7. 透明基板上に形成され所定の遮光性を有する遮光膜にパターニングを施すことにより、少なくとも透光部と遮光部とを設けるフォトマスクの製造方法であって、
   請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の欠陥修正方法による欠陥修正工程を含む
   ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。

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