JPH04368947A - 位相シフトマスクの作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＬＳＩの製造に用い
られる位相シフトマスクの作成方法、特に位相シフトパ
ターンを高精度に作成する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】縮小光学式の光ステッパを用いた光リソ
グラフィ技術における解像限界Ｒは、 Ｒ＝Ｋ１　λ／ＮＡ で表される。なお、Ｋ１　はレジストのプロセスに依存
する定数であり、０．５　程度まで下げることが可能で
ある。 また、λは露光に用いられる光の波長であり、ＮＡはレ
ンズの開口数である。

【０００３】上式からわかるように、定数Ｋ１　及び波
長λを小さくし、且つ、レンズの開口数ＮＡを高くすれ
ば、解像限界Ｒは小さく、すなわち解像度は高くなる。 現在のところ、ｉ線（λ＝０．３６５　μｍ）を用いる
とともに、開口数ＮＡの値を０．５　まで低減させるこ
とが可能であることから、解像限界Ｒの値を０．４　［
μｍ］程度まで小さくすることができる。

【０００４】これよりもさらに小さい解像限界Ｒを得る
ためには、更に波長λを小さくするか、または、開口数
ＮＡをさらに高く設定すればよいのだが、光源やレンズ
の設計が技術的に難しくなる。また、次のような問題も
生じる。すなわち、焦点深度δは、 δ＝λ／［２（ＮＡ）２　］ で表されるため、波長λや開口数ＮＡを上記のように設
定すると焦点深度δは小さくなり、結局、解像度が低く
なってしまう。

【０００５】このような問題点を解決するため、例えば
特開昭５７−６２０５２号公報及び特開昭５８−１７３
７４４号公報に記載されているような位相シフト露光法
が提案されている。以下、通常のフォトマスクを用いた
露光法と位相シフト露光法とについて説明する。

【０００６】図５０は、通常のフォトマスクを用いた露
光法を示す原理図である。このフォトマスクは、同図（
ａ）　に示すように、透明の硝子基板１上にモリブデン
シリサイドからなる不透明の遮光パターン２が形成され
ている。なお、遮光パターン２の材料は、上記モリブデ
ンシリサイドに限定されるものではなく、光リソグラフ
ィで用いられる光、例えばｇ線，ｉ線，エキシマレーザ
等を遮断できるものであればよく、特に限定されるもの
ではない。

【０００７】このような硝子基板１および遮光パターン
２からなるフォトマスクに向けて光を照射すると、ウエ
ハ上での光強度分布を示す波形はなだらかな干渉波形と
なってしまう（同図（ｃ）　）。すなわち、フォトマス
ク直下における透過光の電場は、同図（ｂ）　に示すよ
うに、遮光パターン２のパターン部２ａに対応して空間
的に分離されているが、フォトマスクから一定距離だけ
離れたウエハ上では回折現象によって、各パターン部２
ａからの光が重なりあってしまうため、非透過領域（パ
ターン部２ａ以外の領域）に対応するウエハ領域の表面
での光強度はゼロとならない。その結果、フォトマスク
のパターンを解像することができなくなる。

【０００８】図５１は位相シフト露光法の原理を示す図
である。位相シフトマスクでは、同図（ａ）　に示すよ
うに、図５０のフォトマスクにおいてＳｉＯ２　等の透
明材からなる位相シフタ３が１つおきにパターン部２ａ
に設けられている。そのため、位相シフタ３を透過した
光の位相は入射光のそれから１８０　゜だけシフトする
。なお、その他の構成は通常のフォトマスクと同一であ
る。

【０００９】このように構成された位相シフトマスクに
光を照射すると、位相シフトマスクを透過した光の電場
の位相は、図５１（ｂ）　に示すように、交互に反転す
る。 そのため、上記露光法と同じ光学系によって位相シフト
マスクのパターンをウエハ上に投影すると、非透過領域
に対応するウエハの表面領域では隣合うパターン部２ａ
からの回折光は互いに弱め合うように作用する。その結
果、同図（ｃ）　に示すように、その領域での光強度は
ほぼゼロとなり、位相シフトマスクのパターンをウエハ
上に高解像度で転写することができる。実験的には、こ
のような位相シフトマスクを用いることによって、図５
０のフォトマスクを用いた場合に比べて最小解像パター
ン幅が約１／２になることが確かめられている。

【００１０】しかし、図５１に示す位相シフトマスクは
、遮光パターン２のパターン部２ａがいわゆるライン・
アンド・スペースパターンのような周期パターンである
場合には、原理的に容易に適用することが可能であるが
、任意パターンに対しては適用できない場合がある。 そこで、例えば文献（ＩＥＤＭコンファレンス“ＮＥＷ
　ＰＨＡＳＥＳＨＩＦＴＩＮＧ　ＭＡＳＫ　ＷＩＴＨ　
ＳＥＬＦ−ＡＬＩＧＮＥＤ　ＰＨＡＳＥ　ＳＨＩＦＴＥ
ＲＳ　ＦＯＲ　Ａ　ＱＵＡＲＴＥＲ　ＭＩＣＲＯＮ　Ｐ
ＨＯＴＯＬＩＴＨＯＧＲＡＰＨＹ　　”Ａ．Ｎｉｔａｙ
ａｍａ　ｅｔ　ａｌ．，１９８９）に記載されたような
改良型の位相シフトマスクが提案されている。

【００１１】この改良型の位相シフトマスクは、図５２
（ａ）　に示すように、図５０（ａ）　に示す通常のフ
ォトマスクの遮光パターン２上に、このパターン幅より
も若干広い幅の位相シフタ３を形成したものである。

【００１２】この位相シフタ３は、遮光パターン２をエ
ッチングする際にマスクとして機能するレジストパター
ンにより形成することができる。その形成手順として、
まず基板１上に遮光膜を堆積させた後、この遮光膜上に
位相シフタ３として機能するレジストパターンを形成す
る。そして、位相シフタ３（レジストパターン）をマス
クとしてプラズマエッチング等の異方性エッチングによ
り遮光膜をパターニングすることによって、遮光パター
ン２を形成する。その後、ウェットエッチング等の等方
性エッチングにより、残存した遮光パターン２のエッジ
付近を若干除去し、図５２（ａ）　に示すように遮光パ
ターン２のパターン幅を位相シフタ３の幅よりも小さく
する。

【００１３】このような位相シフタ３を有する位相シフ
トマスクを透過した光のウエハ上における強度は、図５
２（ｂ）　に示すように位相シフトマスクの非透過領域
に対応する領域においてゼロとなり、遮光パターン２の
パターンを精度よく解像することができ、しかもセルフ
アライメントで位相シフタ３を容易に形成でき、遮光パ
ターン２が任意のパターンであっても適用することが可
能である。

【００１４】また、上記位相シフトマスクに対し、以下
のような技術がさらに付加されることがある。その１つ
として、例えば文献（ＩＥＤＭコンファレンス“０．２
　μｍ　ＯＲ　ＬＥＳＳ　ｉ−ＬＩＮＥ　ＬＩＴＨＯＧ
ＲＡＰＨＹ　ＢＹ　ＰＨＡＳＥ−ＳＨＩＦＴＩＮＧ−Ｍ
ＡＳＫ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ”Ｈ．　Ｊｉｎｂｏ　ｅ
ｔ　ａｌ．，１９９０）に記載されているように、位相
シフタ３のエッジ効果を利用したものがある。すなわち
、硝子基板１上に位相シフタ３を形成すると、図５３（
ｂ）　に示すように、位相シフタ３のエッジ部分３ｂの
位相が１８０　°反転してウエハ上での光強度が部分的
にゼロに落ち（同図（ｃ）　）、微細なレジストパター
ンを形成することができる。この文献報告によれば、図
５３の位相シフトマスクを用いてネガ型光レジストを露
光した場合、０．１５μｍの孤立スペースを解像するこ
とができる。

【００１５】また、上記以外にも、例えば文献（Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇ　ｏｆＳＰＩＥ■ｓ　１９９１　Ｓｙｍ
ｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈ
ｙ　”Ａ　Ｎｅｗ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔｉｎｇ　Ｍ
ａｓｋ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｐｏｓｉｔｉｖ
ｅ　Ｒｅｓｉｓｔ　Ｐｒｏｃｅｓｓ”　Ｊ．　Ｍｉｙａ
ｚａｋｉ　ｅｔ　ａｌ．　　）に記載された位相シフト
マスクがある。この位相シフトマスクは、図５４（ａ）
　に示すように、図５３の位相シフトマスクにおいて位
相シフタ３の一方のエッジ部分３ｂの厚みを部分的に変
化させたものである。この位相シフトマスクによれば、
エッジ部分３ｂでは透過光の位相が約９０°シフトされ
るために、図５４（ｂ）　に示すように、エッジ効果が
消去される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】図５１の位相シフトマ
スクは、次のようにして製造されている。まず最初に、
硝子基板１上にモリブデンシリサイドから成る遮光膜を
形成した後、電子ビーム（以下「ＥＢ」という）リソグ
ラフィ工程によって遮光膜をパターニングすることによ
って遮光パターン２を形成する。そして、硝子基板１お
よび遮光パターン２上にＳｉＯ２　膜を堆積し、続いて
ＥＢリソグラフィ工程によってＳｉＯ２　膜をパターニ
ングして位相シフタ３を形成する。こうして、図５１に
示す位相シフトマスクが製造される。

【００１７】また、２回目のＥＢリソグラフィ工程にお
いて、ＳｉＯ２　膜の一部が位相シフタ３のエッジ部と
して硝子基板１上に残るようにパターニングすれば、図
５３の位相シフトマスクが得られる。

【００１８】さらに、ＥＢリソグラフィ法を用いて図５
３の位相シフタ３のエッジ部分３ｂの厚みを減少させる
ことによって、図５４の位相シフトマスクが得られる。

【００１９】以上のように、位相シフトマスクを製造す
るためには、少なくともＥＢリソグラフィ工程を２回行
わなければならない。特に、２回目のＥＢリソグラフィ
工程を行う際には、形成しようとしているパターン（位
相シフタ３）を１回目のＥＢリソグラフィ工程により形
成されたパターン（遮光パターン２）に対し高精度に位
置決めする必要がある。しかしながら、位相シフタと遮
光パターンの相対位置精度は電子ビームの描画精度に依
存し、位置精度を描画精度以上にすることは不可能であ
る。

【００２０】また、硝子基板１と位相シフタ３とが同一
材料で構成されているので、位相シフタ３を形成する際
にエッチング時間が最適条件よりも長くなると、硝子基
板１がエッチングされてしまうという問題があった。し
かも、反応性イオンエッチング（以下「ＲＩＥ」という
）を行うと、エッチング時に基板１が帯電し、エッチン
グ精度が低下するという問題もあった。

【００２１】さらに、基板１が絶縁体であるために、Ｅ
Ｂ照射によって基板１が帯電し、その結果ＥＢの軌道が
曲げられ、描画パターンの位置がずれてしまうという問
題があった。

【００２２】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、位相シフタの形成に際し基板がエ
ッチングされるのを防止するとともに、前記基板の帯電
を防止して、高精度に位相シフトマスクを作成すること
ができる位相シフトマスクの作成方法を提供することを
第１の目的とする。

【００２３】また、この発明は、位相シフタと遮光パタ
ーンの相対位置誤差の低減によって、高精度に位相シフ
トマスクを作成することができる位相シフトマスクの作
成方法を提供することを第２の目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、透明
基板の一方主面上に位相シフタを備えた位相シフトマス
クの作成方法であって、上記第１の目的を達成するため
に、前記透明基板の前記一方主面上に金属あるいは金属
シリサイドから成る導電膜を形成する工程と、前記導電
膜のうち前記位相シフタを形成するシフタ形成位置に位
置する導電領域を選択的に除去して、導電パターンを形
成する工程と、前記透明基板および前記導電パターン上
に位相シフタ部材を堆積させる工程と、前記位相シフタ
部材のうち、少なくとも前記シフタ形成位置上に位置す
る領域を残す一方、その他の領域をエッチング除去して
、位相シフタを形成する工程とを備えている。

【００２５】また、請求項２の発明は、上記請求項１の
発明に加え、さらに前記位相シフタおよび前記導電パタ
ーン上にレジスト膜を堆積する工程と、前記レジスト膜
のうち前記位相シフタの一方端部から前記導電パターン
の一定範囲にわたるレジスト領域を選択的にエッチング
除去して、レジストパターンを形成する工程と、前記レ
ジストパターンをマスクとして、前記位相シフタの前記
一方端部を一定深さだけエッチング除去し、その一方端
部を薄く仕上げる工程とを備えている。

【００２６】また、請求項３の発明は、前記請求項１の
発明に加え、前記位相シフタ部材の堆積工程に先立って
、前記導電パターンに欠陥が存在するか否かを検査し、
欠陥が存在する場合にその欠陥箇所を修正する工程をさ
らに備えている。

【００２７】さらに、請求項４の発明は、一方主面と他
方主面とを有する透明基板と、前記透明基板の前記一方
主面上に設けられた第１の遮光パターンと、前記第１の
遮光パターンに隣接して前記透明基板の前記一方主面上
に設けられた位相シフタとを備えた位相シフトマスクの
作成方法であって、上記第２の目的を達成するために、
前記透明基板を準備する工程と、複数の遮光領域を備え
、それらの遮光領域によって前記位相シフタとほぼ同一
寸法のパターン部を形成する第２の遮光パターンを前記
透明基板の前記一方主面上に設ける工程と、前記透明基
板および前記第２の遮光パターン上に位相シフタ部材を
堆積させる工程と、前記位相シフタ部材上にレジスト膜
を塗布する工程と、前記透明基板の前記他方主面側に向
けて光を照射し、前記レジスト膜のうち前記パターン部
に対応したレジスト領域を感光する工程と、前記レジス
ト膜を現像して、前記パターン部に対応するレジストパ
ターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマス
クとし前記位相シフタ部材を選択的にエッチングして、
前記位相シフタを形成する工程と、前記第２の遮光パタ
ーンの前記遮光領域の一部を選択的に除去して、前記第
１の遮光パターンを形成する工程とを備えている。

【００２８】

【作用】請求項１の発明では、導電パターンが透明基板
を覆っており、位相シフト部材のエッチングに際し、エ
ッチストッパとして機能して、前記透明基板の除去が防
止される。しかも、前記導電パターンは金属あるいは金
属シリサイドより成るため、前記透明基板の帯電を防止
する。

【００２９】また、請求項２の発明では、前記導電パタ
ーンが前記透明基板の保護膜として機能し、前記透明基
板の除去を防止するとともに、前記透明基板の帯電を防
止する。

【００３０】また、請求項３の発明では、位相シフタの
作成に先立って、導電パターンの欠陥が修正され、常に
良好な位相シフタが作成される。

【００３１】さらに、請求項４の発明では、レジストパ
ターンはセルフアライメントによって形成されるので、
第２の遮光パターンのパターン部と正確に位置合わせが
なされる。しかも、こうして形成されたレジストパター
ンをマスクとして位相シフタが形成されるので、その位
相シフタは前記遮光パターンに対し高精度に位置決めさ
れる。

【００３２】

【実施例】図１ないし図１２はこの発明にかかる位相シ
フトマスクの作成方法の第１実施例を示す図である。以
下、これらの図を参照しつつこの位相シフトマスクの作
成工程について説明する。

【００３３】まず、硝子基板１上にモリブデンシリサイ
ド膜を形成した後、ＥＢリソグラフィ工程によってその
モリブデンシリサイド膜をパターニングする。なお、モ
リブデンシリサイド膜の選択的除去はエッチングガスと
してＣＦ４　を用いたＲＩＥによって行われる。こうし
て、図１に示すように、モリブデンシリサイドから成る
遮光パターン２が形成される。

【００３４】そして、図２に示すように、基板１および
遮光パターン２上にＣｒ膜４ａをスパッタ法もしくはＥ
Ｂ蒸着法により堆積する。さらに、図３に示すように、
そのＣｒ膜４ａ上にＥＢポジ型レジスト膜５ａをスピン
コート法により塗布した後、遮光パターン２のパターン
部２ａに対応するレジスト領域５ｂを選択的にＥＢ７に
より露光する。このとき、基板１表面はＣｒ膜４ａに覆
われており、しかもそのＣｒ膜４ａは接地されている。 そのため、基板１のチャージアップが防止され、精密な
電子ビーム描画を行うことができる。

【００３５】次に、Ｏ２　プラズマエッチングによって
、ＥＢが照射されたレジスト領域５ｂを選択的に除去し
て、レジストパターン５を形成する（図４）。さらに、
図５に示すように、このレジストパターン５をエッチン
グマスクとし、エッチングガスとしてＣＣｌ４　を用い
たＲＩＥによってＣｒ膜４ａを選択的にエッチング除去
して、Ｃｒパターン４を形成する。なお、ＲＩＥを実行
している間、図４に示すように、Ｃｒ膜４は接地され、
Ｃｒ膜４の帯電が防止されている。その後、レジストパ
ターン５を除去する（図６）。こうして、電子リソグラ
フィ法によるＣｒパターン４の形成が完了する。

【００３６】ここで、次の工程に移る前に、従来の欠陥
検査装置（図示省略）によりピンホール等の欠陥を調べ
、欠陥を発見した場合には、修正処理を施すことが望ま
しい。すなわち、図６のフォトマスクに光を照射し、そ
の透過光を観察することによって、ピンホール，パター
ン欠けやパターン残りを発見することができる。そして
、ピンホールやパターン欠けが発見された場合には、金
属やカーボンを蒸着して修正する。また、パターン残り
が発見された場合には、その余分な部分にレーザビーム
や集束イオンビームを照射して除去する。このように、
位相シフトマスクの作成途中で欠陥を修正することによ
って、位相シフトマスクの歩留りを向上させることがで
きる。

【００３７】次に、Ｃｒパターン４の形成が完了すると
、図７に示すように、基板１，Ｃｒパターン４および遮
光パターン２上にＳｉＯ２　膜３ａをＣＶＤ法等により
堆積する。さらに、図８に示すように、そのＳｉＯ２　
膜３ａ上に紫外線ネガ型レジスト膜６ａをスピンコート
法により塗布し、基板１の裏面に向けて紫外線８を照射
する。この際の紫外線照射量を、通常の密着露光の場合
の適正照射量に対して１０％程度多くする。これによっ
て、遮光パターン２のパターン部２ａに対応するレジス
ト領域６ｂが露光される。ただし、紫外線照射量を最適
量よりも多くした結果、露光レジスト領域６ｂの幅はパ
ターン部２ａの幅より大きくなる。

【００３８】その後、レジスト膜６ａを現像し、図９に
示すように、レジストパターン６を形成している。この
ように、この実施例では、レジストパターン６はセルフ
アライメントにより形成されるために、遮光パターン２
のパターン部２ａと正確に位置合わせされる。

【００３９】それに続いて、このレジストパターン６を
マスクとし、エッチングガスとしてＣＨＦ３　を用いた
ＲＩＥによってＳｉＯ２　膜３ａを選択的にエッチング
除去して、図１０に示すように、位相シフタ３を形成す
る。 このように、この実施例では、位相シフタ３がセルフア
ライメントにより形成されているので、、位相シフタ３
と遮光パターン２とが正確に位置合わせされる。また、
除去すべきＳｉＯ２　領域の下にはＣｒパターン４ある
いは遮光パターン２が設けられているので、エッチング
時間を比較的長く設定しても、これらのパターン２，４
が露出した時点でエッチングが自動的に停止する。すな
わち、Ｃｒパターン４がエッチストッパとして機能する
。 そのため、基板１のエッチングを有効的に、しかも容易
に防止することができる。また、図９に図示するように
、Ｃｒパターン４は接地されており、エッチング時の基
板１の帯電が防止される。その結果、エッチング精度の
低下が有効的に防止される。

【００４０】次に、Ｏ２　プラズマアッシングによって
レジストパターン６を除去し（図１１）、さらにエッチ
ングガスとしてＣＣｌ４　を用いたＲＩＥによってＣｒ
パターン４をエッチング除去する（図１２）。こうして
、位相シフトマスクが作成される。

【００４１】図１３ないし図２２は、この発明にかかる
位相シフトマスクの作成方法の第２実施例を示す図であ
る。以下、これらの図を参照しつつこの位相シフトマス
クの作成工程について説明する。

【００４２】まず、上記第１実施例と同様にして、基板
１上に遮光パターン２′を形成する。ただし、この実施
例では、この段階で複数の遮光領域２ｂ，２ｃから成る
遮光パターン２′を形成しておき、後述するように、最
終的に遮光領域２ｂを選択的に除去して、所望の遮光パ
ターン２を作成する場合について説明する。なお、図１
３に示すように、これら遮光領域２ｂ，２ｃによってパ
ターン部２ａが形成されている。

【００４３】それに続いて、基板１および遮光パターン
２′上にＣｒパターン４およびＳｉＯ２　膜３ａを順次
形成し（図１３）、さらに図１４に示すように、そのＳ
ｉＯ２　膜３ａ上に紫外線ネガ型レジスト膜６ａをスピ
ンコート法により塗布した後、基板１の裏面に向けて紫
外線８を照射する。なお、この第２実施例では、紫外線
照射量を、適正照射量としているので、遮光パターン２
′のパターン部２ａの上方位置にそのパターン部２ａと
同一寸法のレジスト領域６ｂが露光される。

【００４４】そして、レジスト膜６ａを現像し、図１５
に示すように、パターン部２ａと同一寸法のレジストパ
ターン６を形成している。それに続いて、図１６ないし
図１８に示すように、第１実施例と同様にして位相シフ
トマスクを作成する。すなわち、レジストパターン６を
マスクとし、ＲＩＥによってＳｉＯ２膜３ａを選択的に
エッチング除去して、位相シフタ３を形成した（図１６
）後、Ｏ２　プラズマアッシングによってレジストパタ
ーン６を除去し（図１７）、さらにＲＩＥによってＣｒ
パターン４をエッチング除去する（図１８）。

【００４５】この実施例では、位相シフタに図５３のパ
ターンを形成するために、図１９ないし図２３に示す工
程がさらに実行される。すなわち、図１９に示すように
、図１８の位相シフトマスク上にポジ型ＥＢレジスト１
５を塗布した後、遮光パターン２′のうち除去しようと
する遮光領域２ｂより僅かに広いレジスト領域１５ｂに
わたって選択的にＥＢ７を照射する。

【００４６】次に、Ｏ２　プラズマエッチングによって
、ＥＢが照射されたレジスト領域１５ｂを選択的に除去
して、レジストパターン１５を形成する（図２０）。さ
らに、このレジストパターン１５をエッチングマスクと
し、エッチングガスとしてＣＦ４　を用いたＲＩＥによ
って遮光領域２ｂを選択的にエッチング除去して、所望
の遮光パターン２を作成する（図２１）。最後に、レジ
ストパターン１５を除去する（図２２）。

【００４７】以上のように、第２実施例によれば、第１
実施例の効果を有しながら、その一部に位相シフタ３の
エッジ部３ｂからなる微細パターンを形成することがで
きる。

【００４８】図２３ないし図３４はこの発明にかかる位
相シフトマスクの作成方法の第３実施例を示す図である
。以下、これらの図を参照しつつこの位相シフトマスク
の作成工程について説明する。

【００４９】まず、上記第１実施例と同様にして、図２
３に示すように、モリブデンシリサイドから成る遮光パ
ターン２を形成する。そして、図２４に示すように、基
板１および遮光パターン２上にＣｒ膜４ａをスパッタ法
もしくはＥＢ蒸着法により堆積する。さらに、図２５に
示すように、そのＣｒ膜４ａ上にＥＢポジ型レジスト膜
５ａをスピンコート法により塗布した後、位相シフタを
形成すべき部分に対応するレジスト領域５ｂを選択的に
ＥＢ７により露光する。なお、このとき、Ｃｒ膜４ａは
接地されている。

【００５０】次に、Ｏ２　プラズマエッチングによって
、ＥＢが照射されたレジスト領域５ｂを選択的に除去し
て、レジストパターン５を形成する（図２６）。さらに
、図２７に示すように、このレジストパターン５をエッ
チングマスクとし、エッチングガスとしてＣＣｌ４　を
用いたＲＩＥによってＣｒ膜４ａを選択的にエッチング
除去して、Ｃｒパターン４を形成する。その後、レジス
トパターン５を除去する（図２８）。

【００５１】そして、図２９に示すように、基板１，Ｃ
ｒパターン４および遮光パターン２上にＳｉＯ２　膜３
ａをＣＶＤ法等により形成した後、図３０に示すように
、そのＳｉＯ２　膜３ａ上に紫外線ネガ型レジスト膜６
ａをスピンコート法により塗布する。それに続いて、基
板１の裏面に向けて紫外線８を照射する。これによって
、遮光パターン２とＣｒパターン４とで挟まれた領域に
対応するレジスト領域６ｂが露光される。

【００５２】次に、レジスト膜６ａを現像し、図３１に
示すように、レジストパターン６を形成している。それ
に続いて、図３２に示すように、このレジストパターン
６をマスクとし、エッチングガスとしてＣＨＦ３　を用
いたＲＩＥによってＳｉＯ２　膜３ａを選択的にエッチ
ング除去して、位相シフタ３を形成する。このとき、上
記実施例と同様に、Ｃｒパターン４は接地されており、
エッチング時の基板１の帯電を防止している。

【００５３】次に、Ｏ２　プラズマアッシングによって
レジストパターン６を除去し（図３３）、さらにエッチ
ングガスとしてＣＣｌ４　を用いたＲＩＥによってＣｒ
パターン４をエッチング除去する（図３４）。こうして
、上記第２実施例とほぼ同一の位相シフトマスクが作成
される。

【００５４】なお、上記のように第３実施例では、セル
フアライメントにより位相シフタ３を形成していないた
めに、第２実施例に比べて位相シフタ３と遮光パターン
２との位置決め精度は劣るものの、作成工程が簡略化さ
れるというメリットがある。

【００５５】図３５ないし図４４はこの発明にかかる位
相シフトマスクの作成方法の第４実施例を示す図である
。以下、これらの図を参照しつつこの位相シフトマスク
の作成工程について説明する。なお、この実施例も先に
説明した第２実施例と同様に、予め複数の遮光領域２ｂ
，２ｃから成る遮光パターン２′を形成しておき、最終
的に遮光領域２ｂを選択的に除去して、所望の遮光パタ
ーン２を作成する。

【００５６】まず、上記第２実施例と同様にして、基板
１上に遮光パターン２′，Ｃｒパターン４およびＳｉＯ
２　膜３ａを順次形成し（図３５）、さらに図３６に示
すように、そのＳｉＯ２　膜３ａ上に紫外線ネガ型レジ
スト膜６ａをスピンコート法により塗布した後、基板１
の裏面に向けて紫外線８を照射する。この際、第１実施
例と同様に、紫外線照射量を適正照射量より多くしてい
るので、露光レジスト領域６ｂの寸法は遮光パターン２
′のパターン部２ａより若干大きくなる。これは、クリ
ティカルディメンジョンロスを考慮したものである。

【００５７】そして、このレジスト膜６ａを現像するこ
とによって、図３７に示すように、レジストパターン６
を形成する。それに続いて、このレジストマスク６をエ
ッチングマスクとして、エッチング処理を行う。ただし
、この実施例では、縦方向のみならず横方向にもＳｉＯ
２　をエッチング除去することが可能なエッチング処理
を選択し、最終的に位相シフタのパターン寸法が遮光パ
ターン２′およびＣｒパターン４で決定されるように、
諸条件を設定する必要がある。こうして、エッチング処
理が行われると、図３８に示すように、遮光パターン２
′のパターン部２ａに対応したパターンを有する位相シ
フト３が形成される。

【００５８】また、上記実施例と同様にして、レジスト
パターン６を除去した後（図３９）、Ｃｒパターン４を
除去して、第２実施例と同一構造の位相シフトマスクが
作成される（図４０）。

【００５９】さらに、上記第２実施例と同様にして、遮
光領域２ｂを選択的に除去して、所望の遮光パターン２
を作成するとともに、図５３のパターンを形成する。な
お、その手順については、第２実施例と同一であるため
、ここでは図面に同一あるいは相当符号を付してその説
明を省略する。

【００６０】図４５ないし図４９は、この発明にかかる
位相シフトマスクの作成方法の第５実施例を示す図であ
る。以下、これらの図を参照しつつこの位相シフトマス
クの作成工程について説明する。

【００６１】まず、上記第３実施例と同様にして、透明
基板１上に遮光パターン２を形成し、基板１および遮光
パターン２上にＣｒパターン４を形成した後、さらに位
相シフタ３を形成する（図４５）。なお、遮光パターン
２，Ｃｒパターン４および位相シフタ３の作成手順は、
第３実施例のそれと同一であるために、ここではその説
明を省略する。

【００６２】この実施例では、位相シフタに図５４のパ
ターンを形成するために図４６ないし図４９に示す工程
がさらに実行される。すなわち、図４６に示すように、
遮光パターン２，Ｃｒパターン４および位相シフタ３上
にポジ型ＥＢレジスト膜２５ａを塗布した後、位相シフ
タ３のうち除去しようとする部分３ｂからＣｒパターン
３にかけた領域に対応するレジスト領域２５ｂを選択的
にＥＢ７を照射する。

【００６３】そして、そのレジスト膜２５ａを現像する
ことによって、図４７に示すように、レジストパターン
２５を形成する。それに続いて、このレジストパターン
２５をマスクとし、エッチングガスとしてＣＨＦ３　を
用いたＲＩＥによって位相シフタ３の一部３ｂをエッチ
ングして、図４８に示すように、その部分３ｂの厚みを
約半分にする。この時、基板１はＣｒパターン４によっ
て覆われているため、Ｃｒパターン４が基板１の保護膜
として機能し、基板１がエッチングされるのを防止して
いる。その後、レジストパターン２５およびＣｒパター
ン４を順次除去することによって、図４９に示す位相シ
フトマスクが作成される。

【００６４】なお、第１ないし第５実施例では、遮光パ
ターン２の材料としてモリブデンシリサイドを用い、ま
たＣｒパターン４をエッチストッパや基板保護膜として
用いているが、これらに限定されるものではなく、例え
ば遮光パターン２の材料としてクロムを用いる一方、Ｃ
ｒパターンの代わりにモリブデンシリサイドパターンを
用いてもよい。つまり、両者とも光８に対し不透明であ
り、しかも一方（例えばモリブデンシリサイド）のエッ
チング工程に際し、他方（クロム）がほとんどエッチン
グされないという特性を有する限りにおいては、両者の
組合せは任意である。

【００６５】

【発明の効果】請求項１および２に係る位相シフトマス
クの作成方法によれば、透明基板の一方主面を導電パタ
ーンで覆った後、位相シフト部材をパターニングして位
相シフタを作成するようにしているので、前記位相シフ
ト部材のエッチングに際し、前記導電パターンがエッチ
ストッパあるいは基板保護膜として機能し、前記透明基
板のエッチングを防止するとともに、前記透明基板の帯
電を防止し、その結果、高精度に位相シフトマスクを作
成することができる。

【００６６】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
に加え、位相シフタ部材の堆積工程に先立って、導電パ
ターンを検査し、その導電パターンに欠陥が存在すると
きには直ちに修正するようにしているため、常に良好な
導電パターンを用いて位相シフタを作成することができ
、高精度な位相シフトマスクを歩留り良く作成すること
ができる。

【００６７】請求項４の発明によれば、位相シフタをセ
ルフアライメントによって形成しているので、その位相
シフタと遮光パターンとの相対位置精度が向上されて、
高精度に位相シフトマスクを作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方法
の第１実施例を示す図である。

【図２】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方法
の第１実施例を示す図である。

【図３】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方法
の第１実施例を示す図である。

【図４】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方法
の第１実施例を示す図である。

【図５】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方法
の第１実施例を示す図である。

【図６】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方法
の第１実施例を示す図である。

【図７】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方法
の第１実施例を示す図である。

【図８】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方法
の第１実施例を示す図である。

【図９】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方法
の第１実施例を示す図である。

【図１０】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第１実施例を示す図である。

【図１１】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第１実施例を示す図である。

【図１２】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第１実施例を示す図である。

【図１３】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第２実施例を示す図である。

【図１４】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第２実施例を示す図である。

【図１５】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第２実施例を示す図である。

【図１６】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第２実施例を示す図である。

【図１７】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第２実施例を示す図である。

【図１８】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第２実施例を示す図である。

【図１９】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第２実施例を示す図である。

【図２０】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第２実施例を示す図である。

【図２１】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第２実施例を示す図である。

【図２２】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第２実施例を示す図である。

【図２３】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図２４】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図２５】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図２６】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図２７】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図２８】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図２９】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図３０】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図３１】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図３２】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図３３】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図３４】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第３実施例を示す図である。

【図３５】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第４実施例を示す図である。

【図３６】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第４実施例を示す図である。

【図３７】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第４実施例を示す図である。

【図３８】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第４実施例を示す図である。

【図３９】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第４実施例を示す図である。

【図４０】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第４実施例を示す図である。

【図４１】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第４実施例を示す図である。

【図４２】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第４実施例を示す図である。

【図４３】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第４実施例を示す図である。

【図４４】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第４実施例を示す図である。

【図４５】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第５実施例を示す図である。

【図４６】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第５実施例を示す図である。

【図４７】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第５実施例を示す図である。

【図４８】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第５実施例を示す図である。

【図４９】この発明にかかる位相シフトマスクの作成方
法の第５実施例を示す図である。

【図５０】通常のフォトマスクを用いた露光法を示す原
理図である。

【図５１】従来の位相シフトマスクの原理を示す図であ
る。

【図５２】従来のエッジ強調位相シフトマスクの原理を
示す図である。

【図５３】位相シフタのエッジ効果を利用した位相シフ
トマスクの原理を示す図である。

【図５４】部分的に位相シフタエッジ効果を消去した位
相シフトマスクの原理を示す図である。

【符号の説明】

１　　硝子基板 ２，２′　　遮光パターン ２ａ　　パターン部 ２ｂ，２ｃ　　遮光領域 ３　　位相シフタ ３ａ　　ＳｉＯ２　膜 ４　　Ｃｒパターン ４ａ　　Ｃｒ膜 ６　　レジストパターン ６ａ　　レジスト膜 ７　　ＥＢ ８　　紫外線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　透明基板の一方主面上に位相シフタを
   備えた位相シフトマスクの作成方法であって、前記透明
   基板の前記一方主面上に金属あるいは金属シリサイドか
   ら成る導電膜を形成する工程と、前記導電膜のうち前記
   位相シフタを形成するシフタ形成位置に位置する導電領
   域を選択的に除去して、導電パターンを形成する工程と
   、前記透明基板および前記導電パターン上に位相シフタ
   部材を堆積させる工程と、前記位相シフタ部材のうち、
   少なくとも前記シフタ形成位置上に位置する領域を残す
   一方、その他の領域をエッチング除去して、位相シフタ
   を形成する工程とを備えたことを特徴とする位相シフト
   マスクの作成方法。
2. 【請求項２】　　前記位相シフタおよび前記導電パター
   ン上にレジスト膜を堆積する工程と、前記レジスト膜の
   うち前記位相シフタの一方端部から前記導電パターンの
   一定範囲にわたるレジスト領域を選択的にエッチング除
   去して、レジストパターンを形成する工程と、前記レジ
   ストパターンをマスクとして、前記位相シフタの前記一
   方端部を一定深さだけエッチング除去し、その一方端部
   を薄く仕上げる工程とをさらに含む請求項１の位相シフ
   トマスクの作成方法。
3. 【請求項３】　　前記位相シフタ部材の堆積工程に先立
   って、前記導電パターンに欠陥が存在するか否かを検査
   し、欠陥が存在する場合にその欠陥箇所を修正する工程
   をさらに備える請求項１の位相シフトマスクの作成方法
   。
4. 【請求項４】　　一方主面と他方主面とを有する透明基
   板と、前記透明基板の前記一方主面上に設けられた第１
   の遮光パターンと、前記第１の遮光パターンに隣接して
   前記透明基板の前記一方主面上に設けられた位相シフタ
   とを備えた位相シフトマスクの作成方法であって、前記
   透明基板を準備する工程と、複数の遮光領域を備え、そ
   れらの遮光領域によって前記位相シフタとほぼ同一寸法
   のパターン部を形成する第２の遮光パターンを前記透明
   基板の前記一方主面上に設ける工程と、前記透明基板お
   よび前記第２の遮光パターン上に位相シフタ部材を堆積
   させる工程と、前記位相シフタ部材上にレジスト膜を塗
   布する工程と、前記透明基板の前記他方主面側に向けて
   光を照射し、前記レジスト膜のうち前記パターン部に対
   応したレジスト領域を感光する工程と、前記レジスト膜
   を現像して、前記パターン部に対応するレジストパター
   ンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクと
   し前記位相シフタ部材を選択的にエッチングして、前記
   位相シフタを形成する工程と、前記第２の遮光パターン
   の前記遮光領域の一部を選択的に除去して、前記第１の
   遮光パターンを形成する工程とを備えたことを特徴とす
   る位相シフトマスクの作成方法。