JP2002318449A - 位相シフト・マスク - Google Patents
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
- G03F1/30—Alternating PSM, e.g. Levenson-Shibuya PSM; Preparation thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板のリソグラフィ処理に使用される
改善された位相シフト・マスクを提供すること。 【解決手段】 この位相シフト・マスクは、使用される
エネルギー・ビームに対しほぼ透明なマスク基板と、マ
スク上に付着されマスク基板を露出させる開口をその中
に有するパターン化された位相シフト層とを備える。パ
ターン化された位相シフト層は、位相シフト層およびマ
スク基板の厚さを通過するエネルギー・ビームの位相
を、位相シフト層の開口およびマスク基板を通過するエ
ネルギー・ビームの位相に比べて１８０°シフトさせる
のに十分な厚さをもち、マスク基板とは異なる組成の材
料からなる。好ましくは位相シフト材料は酸窒化シリコ
ンであり、基板は石英である。マスクはまた、マスク基
板または位相シフト層上に配設されエネルギー・ビーム
に対しほぼ不透明な材料のパターン化された層も含む。
改善された位相シフト・マスクを提供すること。 【解決手段】 この位相シフト・マスクは、使用される
エネルギー・ビームに対しほぼ透明なマスク基板と、マ
スク上に付着されマスク基板を露出させる開口をその中
に有するパターン化された位相シフト層とを備える。パ
ターン化された位相シフト層は、位相シフト層およびマ
スク基板の厚さを通過するエネルギー・ビームの位相
を、位相シフト層の開口およびマスク基板を通過するエ
ネルギー・ビームの位相に比べて１８０°シフトさせる
のに十分な厚さをもち、マスク基板とは異なる組成の材
料からなる。好ましくは位相シフト材料は酸窒化シリコ
ンであり、基板は石英である。マスクはまた、マスク基
板または位相シフト層上に配設されエネルギー・ビーム
に対しほぼ不透明な材料のパターン化された層も含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイスのリ
ソグラフィ処理に使用するマスクに関し、詳細にはリソ
グラフィ・プロセスで使用されるエネルギー・ビームの
位相をシフトするために使用できる位相シフト・マスク
に関する。
ソグラフィ処理に使用するマスクに関し、詳細にはリソ
グラフィ・プロセスで使用されるエネルギー・ビームの
位相をシフトするために使用できる位相シフト・マスク
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス等を製造するために使用
されるフォトリソグラフィ・プロセスでは、エネルギー
・ビームに対して一般に透明である基板上に、利用され
るエネルギー・ビームに対して不透明である材料を希望
のパターンで付着することによって形成されるマスクを
利用する。マスク・パターンは、空間的に変調されたエ
ネルギー・ビーム、例えば光によって転写されて空間イ
メージを生じ、それが基板上のレジスト・フィルムに転
写される。パターンに合わせて露光させた後、レジスト
・フィルムを現像剤に、その後エッチャントに接触させ
て基板上に作成すべき所望の構造のパターンを作り出
す。
されるフォトリソグラフィ・プロセスでは、エネルギー
・ビームに対して一般に透明である基板上に、利用され
るエネルギー・ビームに対して不透明である材料を希望
のパターンで付着することによって形成されるマスクを
利用する。マスク・パターンは、空間的に変調されたエ
ネルギー・ビーム、例えば光によって転写されて空間イ
メージを生じ、それが基板上のレジスト・フィルムに転
写される。パターンに合わせて露光させた後、レジスト
・フィルムを現像剤に、その後エッチャントに接触させ
て基板上に作成すべき所望の構造のパターンを作り出
す。
【０００３】このようなリソグラフィ技術は、半導体ウ
ェハ上に微細な（すなわち、狭い）線およびフィーチャ
を形成するために使用される。より細い線を作成するに
は、より高解像度の方法を利用しなければならない。一
つのこのような方法は位相シフト・マスクを使用して送
られるエネルギーに対して交互１８０°の位相差を適用
するものである。マスクの交互透明領域を使用した時、
このような位相シフト・マスクは従来のフォトマスク法
に比べて大幅に最小パターン解像度を小さくする。
ェハ上に微細な（すなわち、狭い）線およびフィーチャ
を形成するために使用される。より細い線を作成するに
は、より高解像度の方法を利用しなければならない。一
つのこのような方法は位相シフト・マスクを使用して送
られるエネルギーに対して交互１８０°の位相差を適用
するものである。マスクの交互透明領域を使用した時、
このような位相シフト・マスクは従来のフォトマスク法
に比べて大幅に最小パターン解像度を小さくする。
【０００４】交互位相シフト・マスクは一般に、通常は
エッチングにより交互厚さの透明石英基板を作り出すこ
とによって作成される。透明石英基板のエッチングは処
理に困難をもたらし、特にエッチ深さの制御および石英
基板の補修において困難をもたらす。これらの困難は基
板の石英材料が部分的にしかエッチングされないことに
よるところがある。
エッチングにより交互厚さの透明石英基板を作り出すこ
とによって作成される。透明石英基板のエッチングは処
理に困難をもたらし、特にエッチ深さの制御および石英
基板の補修において困難をもたらす。これらの困難は基
板の石英材料が部分的にしかエッチングされないことに
よるところがある。
【０００５】一部の従来技術の位相シフト・マスクはパ
ターン化された基板にスピンオン・グラス材料を付加し
たものを使用している。このようなスピンオン・グラス
材料は、パターン化された基板をスピン・コーティング
する際に、一定の厚さを維持するのが困難なため特に有
利ではなかった。
ターン化された基板にスピンオン・グラス材料を付加し
たものを使用している。このようなスピンオン・グラス
材料は、パターン化された基板をスピン・コーティング
する際に、一定の厚さを維持するのが困難なため特に有
利ではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって従来技術の
問題および欠陥を念頭に置いて、本発明の一目的は、半
導体基板のリソグラフィ処理に使用される改善された交
互位相シフト・マスクを提供することである。
問題および欠陥を念頭に置いて、本発明の一目的は、半
導体基板のリソグラフィ処理に使用される改善された交
互位相シフト・マスクを提供することである。
【０００７】本発明の他の目的は、交互位相シフト領域
の製造における制御が改善された位相シフト・マスクを
提供することである。
の製造における制御が改善された位相シフト・マスクを
提供することである。
【０００８】本発明の他の目的は、交互位相シフト・マ
スクを作成するための改善された方法を提供することで
ある。
スクを作成するための改善された方法を提供することで
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記および当技術分野の
技術者に明らかな他の目的ならびに利点は本発明におい
て達成される。本発明は、第１の態様においては、リソ
グラフィ処理に使用されるエネルギー・ビームに対して
実質的に透明なマスク基板と、マスク基板上に配設さ
れ、マスク基板を露出させる開口をその中に有する、パ
ターン化された位相シフト層とを備える、半導体基板の
リソグラフィ処理に使用される位相シフト・マスクを対
象とする。このパターン化された位相シフト層は、パタ
ーン化された層およびマスク基板の厚さを通過するエネ
ルギー・ビームの位相を、位相シフト層の開口および基
板マスクを通過するエネルギー・ビームの位相に比べて
１８０°シフトさせるのに十分な厚さをもち、マスク基
板とは異なる組成の材料からなる。マスクはまた、マス
ク基板またはパターン化された位相シフト・マスク層上
に配設されエネルギー・ビームに対し実質的に不透明な
材料のパターン化された層も含む。
技術者に明らかな他の目的ならびに利点は本発明におい
て達成される。本発明は、第１の態様においては、リソ
グラフィ処理に使用されるエネルギー・ビームに対して
実質的に透明なマスク基板と、マスク基板上に配設さ
れ、マスク基板を露出させる開口をその中に有する、パ
ターン化された位相シフト層とを備える、半導体基板の
リソグラフィ処理に使用される位相シフト・マスクを対
象とする。このパターン化された位相シフト層は、パタ
ーン化された層およびマスク基板の厚さを通過するエネ
ルギー・ビームの位相を、位相シフト層の開口および基
板マスクを通過するエネルギー・ビームの位相に比べて
１８０°シフトさせるのに十分な厚さをもち、マスク基
板とは異なる組成の材料からなる。マスクはまた、マス
ク基板またはパターン化された位相シフト・マスク層上
に配設されエネルギー・ビームに対し実質的に不透明な
材料のパターン化された層も含む。
【００１０】パターン化された位相シフト層材料は、エ
ネルギー・ビームに対し実質的に透明であり、好ましく
はそこを通過するエネルギー・ビームの少なくとも約９
８％、より好ましくは約９８〜９９．５％の透過率を有
する。
ネルギー・ビームに対し実質的に透明であり、好ましく
はそこを通過するエネルギー・ビームの少なくとも約９
８％、より好ましくは約９８〜９９．５％の透過率を有
する。
【００１１】その好ましい実施形態において、マスク基
板は石英を含み、パターン化された位相シフト層材料は
酸窒化シリコンを含む。このような場合、パターン化さ
れた位相シフト層の厚さは約１００〜２００ｎｍであ
る。
板は石英を含み、パターン化された位相シフト層材料は
酸窒化シリコンを含む。このような場合、パターン化さ
れた位相シフト層の厚さは約１００〜２００ｎｍであ
る。
【００１２】他の態様においては、本発明は、石英マス
ク基板と、石英マスク基板上に配設され石英マスク基板
を露出させる開口をその中に有するパターン化された位
相シフト層とを備える、半導体基板のリソグラフィ処理
に使用される位相シフト・マスクに関する。パターン化
された位相シフト層は、パターン化された層および石英
マスク基板を通過するエネルギー・ビームの位相を、位
相シフト層開口および石英マスク基板を通過するエネル
ギー・ビームの位相に比べて１８０°シフトさせるのに
十分な厚さの酸窒化シリコンからなり、この酸窒化シリ
コンはそれを通過するエネルギー・ビームの少なくとも
約９８％の透過率を有する。マスクはまた、石英マスク
基板またはパターン化された位相シフト・マスク層上に
配設されエネルギー・ビームに対し実質的に不透明な材
料のパターン化された層も含む。好ましくは、パターン
化された位相シフト層の厚さは約１００〜２００ｎｍで
ある。
ク基板と、石英マスク基板上に配設され石英マスク基板
を露出させる開口をその中に有するパターン化された位
相シフト層とを備える、半導体基板のリソグラフィ処理
に使用される位相シフト・マスクに関する。パターン化
された位相シフト層は、パターン化された層および石英
マスク基板を通過するエネルギー・ビームの位相を、位
相シフト層開口および石英マスク基板を通過するエネル
ギー・ビームの位相に比べて１８０°シフトさせるのに
十分な厚さの酸窒化シリコンからなり、この酸窒化シリ
コンはそれを通過するエネルギー・ビームの少なくとも
約９８％の透過率を有する。マスクはまた、石英マスク
基板またはパターン化された位相シフト・マスク層上に
配設されエネルギー・ビームに対し実質的に不透明な材
料のパターン化された層も含む。好ましくは、パターン
化された位相シフト層の厚さは約１００〜２００ｎｍで
ある。
【００１３】本発明の関連する態様は、マスク基板を提
供するステップと、マスク基板上にパターン化された位
相シフト層を付着するステップとを含む、半導体基板の
リソグラフィ処理に使用される位相シフト・マスクを作
成する方法を提供する。パターン化された位相シフト層
は、マスク基板を露出させる開口をその中に有する。パ
ターン化された位相シフト層は、パターン化された層お
よびマスク基板の厚さを通過するエネルギー・ビームの
位相を、位相シフト層の開口およびマスク基板を通過す
るエネルギー・ビームの位相に比べて１８０°シフトさ
せるに十分な厚さの、マスク基板の組成とは異なる材料
からなる。この方法はまた、マスク基板上に、マスク基
板またはパターン化された位相シフト・マスク層の上に
配設されエネルギー・ビームに対し実質的に不透明な材
料のパターン化された層を付着することも含む。
供するステップと、マスク基板上にパターン化された位
相シフト層を付着するステップとを含む、半導体基板の
リソグラフィ処理に使用される位相シフト・マスクを作
成する方法を提供する。パターン化された位相シフト層
は、マスク基板を露出させる開口をその中に有する。パ
ターン化された位相シフト層は、パターン化された層お
よびマスク基板の厚さを通過するエネルギー・ビームの
位相を、位相シフト層の開口およびマスク基板を通過す
るエネルギー・ビームの位相に比べて１８０°シフトさ
せるに十分な厚さの、マスク基板の組成とは異なる材料
からなる。この方法はまた、マスク基板上に、マスク基
板またはパターン化された位相シフト・マスク層の上に
配設されエネルギー・ビームに対し実質的に不透明な材
料のパターン化された層を付着することも含む。
【００１４】パターン化された位相シフト層の材料は、
エネルギー・ビームに対しほぼ透明であり、好ましくは
そこを通過するエネルギー・ビームの少なくとも約９８
％の透過率を有する。より好ましくは、マスク基板は石
英を含み、パターン化された位相シフト層材料は、酸窒
化シリコンを含み、パターン化された位相シフト層は約
１００〜２００ｎｍの厚さで石英マスク基板上に付着さ
れる。
エネルギー・ビームに対しほぼ透明であり、好ましくは
そこを通過するエネルギー・ビームの少なくとも約９８
％の透過率を有する。より好ましくは、マスク基板は石
英を含み、パターン化された位相シフト層材料は、酸窒
化シリコンを含み、パターン化された位相シフト層は約
１００〜２００ｎｍの厚さで石英マスク基板上に付着さ
れる。
【００１５】本発明の一方法では、パターン化された位
相シフト層は、位相シフト材料の均一な層を付着し、均
一な層の選択された領域をエッチングしてパターン化さ
れた位相シフト層を形成することによって石英マスク基
板上に付着され、エッチング中、石英マスク基板はエッ
チ・ストップとして働く。好ましくは、位相シフト材料
のエッチングは、ＣＦ4＋Ｏ2またはＣＨ3Ｆ＋Ｏ2の反応
性イオン・エッチング（ＲＩＥ）プロセスで行われる。
相シフト層は、位相シフト材料の均一な層を付着し、均
一な層の選択された領域をエッチングしてパターン化さ
れた位相シフト層を形成することによって石英マスク基
板上に付着され、エッチング中、石英マスク基板はエッ
チ・ストップとして働く。好ましくは、位相シフト材料
のエッチングは、ＣＦ4＋Ｏ2またはＣＨ3Ｆ＋Ｏ2の反応
性イオン・エッチング（ＲＩＥ）プロセスで行われる。
【００１６】本発明のさらに別の態様は、まずパターン
化された位相シフト層がその上に付着され、石英マスク
基板を露出させる開口をその中に有する石英マスク基板
を備えたマスクを提供するステップを含む、半導体基板
のリソグラフィ処理に使用される位相シフト・マスクを
使用する方法を提供する。パターン化された位相シフト
層は、パターン化された層および石英マスク基板を通過
するエネルギー・ビームの位相を、位相シフト層の開口
および石英マスク基板を通過するエネルギー・ビームの
位相に比べて１８０°シフトさせるに十分な厚さの、石
英マスク基板の組成とは異なる材料からなる。石英マス
ク基板またはパターン化された位相シフト・マスク層上
に付着されエネルギー・ビームに対しほぼ不透明な材料
のパターン化された層も提供する。この方法は次いで、
石英マスク基板およびパターン化された位相シフト層中
を、パターン化された位相シフト層を通過するエネルギ
ー・ビームの位相を、石英マスク基板だけを通過するエ
ネルギー・ビームの位相に比べて１８０°シフトさせる
エネルギー・ビームを通過させるステップを含む。
化された位相シフト層がその上に付着され、石英マスク
基板を露出させる開口をその中に有する石英マスク基板
を備えたマスクを提供するステップを含む、半導体基板
のリソグラフィ処理に使用される位相シフト・マスクを
使用する方法を提供する。パターン化された位相シフト
層は、パターン化された層および石英マスク基板を通過
するエネルギー・ビームの位相を、位相シフト層の開口
および石英マスク基板を通過するエネルギー・ビームの
位相に比べて１８０°シフトさせるに十分な厚さの、石
英マスク基板の組成とは異なる材料からなる。石英マス
ク基板またはパターン化された位相シフト・マスク層上
に付着されエネルギー・ビームに対しほぼ不透明な材料
のパターン化された層も提供する。この方法は次いで、
石英マスク基板およびパターン化された位相シフト層中
を、パターン化された位相シフト層を通過するエネルギ
ー・ビームの位相を、石英マスク基板だけを通過するエ
ネルギー・ビームの位相に比べて１８０°シフトさせる
エネルギー・ビームを通過させるステップを含む。
【００１７】この方法では、マスク基板は石英を含むこ
とが好ましく、パターン化された位相シフト層材料は、
酸窒化シリコンを含むことが好ましく、後者はより好ま
しくはＳｉＯ0〜0.3Ｎ0.7〜1.4を含む。
とが好ましく、パターン化された位相シフト層材料は、
酸窒化シリコンを含むことが好ましく、後者はより好ま
しくはＳｉＯ0〜0.3Ｎ0.7〜1.4を含む。
【００１８】新規と考えられる本発明の特徴および本発
明の特徴である要素は、首記特許請求の範囲に詳細に記
載する。図面は例示のためのものにすぎず、原寸に比例
していない。しかし、本発明自体は、編成に関しても操
作方法に関しても、添付の図面に関して行う以下の詳細
な説明を参照すればよりよく理解できよう。
明の特徴である要素は、首記特許請求の範囲に詳細に記
載する。図面は例示のためのものにすぎず、原寸に比例
していない。しかし、本発明自体は、編成に関しても操
作方法に関しても、添付の図面に関して行う以下の詳細
な説明を参照すればよりよく理解できよう。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態を説明
するにあたり、図面の図１ないし図３を参照する。図面
中、同じ参照符号は本発明の同じフィーチャを指す。本
発明のフィーチャは必ずしも図面では原寸に比例して示
していない。
するにあたり、図面の図１ないし図３を参照する。図面
中、同じ参照符号は本発明の同じフィーチャを指す。本
発明のフィーチャは必ずしも図面では原寸に比例して示
していない。
【００２０】従来技術の問題を克服するため、本発明
は、位相シフト材料が基板材料とは大幅に異なるが、マ
スク基板に比べて１８０°の位相シフトを提供し、マス
クを透過するエネルギー・ビームに対し実質的に透明で
ある位相シフト材料およびマスク構造を開示する。
は、位相シフト材料が基板材料とは大幅に異なるが、マ
スク基板に比べて１８０°の位相シフトを提供し、マス
クを透過するエネルギー・ビームに対し実質的に透明で
ある位相シフト材料およびマスク構造を開示する。
【００２１】本発明の好ましい実施形態を図１に示す。
図では、マスク２０用の基板２２が提供されている。こ
の基板は、マスク基板に利用される任意の従来の石英材
料であることが好ましい。ただし、石英基板を、位相シ
フトを与える異なる厚さにエッチングする代わりに、本
発明では、石英基板の表面の上にじかに配設した、石英
マスク基板とは異なる組成の位相シフト材料の層２４を
利用する。エネルギー・ビームに対し不透明なクロム層
のパターン２６ａ、２６ｂが位相シフト材料の上に形成
される。
図では、マスク２０用の基板２２が提供されている。こ
の基板は、マスク基板に利用される任意の従来の石英材
料であることが好ましい。ただし、石英基板を、位相シ
フトを与える異なる厚さにエッチングする代わりに、本
発明では、石英基板の表面の上にじかに配設した、石英
マスク基板とは異なる組成の位相シフト材料の層２４を
利用する。エネルギー・ビームに対し不透明なクロム層
のパターン２６ａ、２６ｂが位相シフト材料の上に形成
される。
【００２２】異なる位相シフト材料の層２４が、最初
に、石英マスク基板２２の所望領域全体の上に均一かつ
完全に付着される。異なる位相シフト材料２４は、パタ
ーニング後、位相シフト層および石英マスク基板の両方
を通過するエネルギー・ビームの位相を、石英基板２２
だけを通過するエネルギー・ビームの位相に比べて１８
０°シフトさせるに十分な厚さＴのものである。位相シ
フト層２４は、使用されるエネルギーに対し実質的に透
明である。実質的に透明であるとは、パターン化された
位相シフト層材料が、それを通過するエネルギー・ビー
ムの少なくとも９８％の透過率を有し、好ましくはエネ
ルギー・ビームの約９８〜９９．５％の透過率を有する
ことが好ましい。
に、石英マスク基板２２の所望領域全体の上に均一かつ
完全に付着される。異なる位相シフト材料２４は、パタ
ーニング後、位相シフト層および石英マスク基板の両方
を通過するエネルギー・ビームの位相を、石英基板２２
だけを通過するエネルギー・ビームの位相に比べて１８
０°シフトさせるに十分な厚さＴのものである。位相シ
フト層２４は、使用されるエネルギーに対し実質的に透
明である。実質的に透明であるとは、パターン化された
位相シフト層材料が、それを通過するエネルギー・ビー
ムの少なくとも９８％の透過率を有し、好ましくはエネ
ルギー・ビームの約９８〜９９．５％の透過率を有する
ことが好ましい。
【００２３】パターン化された位相シフト層材料は、酸
窒化シリコン、すなわちＳｉＯxＮy、より好ましくはＳ
ｉＯ0〜0.3Ｎ0.7〜1.4を含む。典型的な酸窒化シリコン
を波長２４８ｎｍの紫外ＫｒＦエキシマ・レーザ、ある
いは波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマ・レーザで共に使
用する場合、位相シフト材料の厚さＴは約１００〜２０
０ｎｍでなければならない。
窒化シリコン、すなわちＳｉＯxＮy、より好ましくはＳ
ｉＯ0〜0.3Ｎ0.7〜1.4を含む。典型的な酸窒化シリコン
を波長２４８ｎｍの紫外ＫｒＦエキシマ・レーザ、ある
いは波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマ・レーザで共に使
用する場合、位相シフト材料の厚さＴは約１００〜２０
０ｎｍでなければならない。
【００２４】付着されパターン化された位相シフト材料
２４は、エネルギー・ビームに対し実質的に透明である
が、ビームに対し１８０°の位相シフトを与える。たと
えば、エネルギー・ビーム３２は石英マスク基板２２だ
けを通過し、一方エネルギー・ビーム３０は石英マスク
基板２２および酸窒化シリコン位相シフト層２４の厚さ
を通過する。エネルギー・ビーム３０の位相は、マスク
２０を通過後、エネルギー・ビーム３２の位相に比べて
１８０°シフトされる。酸窒化シリコンの透過率および
位相シフトは位相シフト材料の厚さと反射率の関数であ
り、薄膜干渉効果による寄与を含む。
２４は、エネルギー・ビームに対し実質的に透明である
が、ビームに対し１８０°の位相シフトを与える。たと
えば、エネルギー・ビーム３２は石英マスク基板２２だ
けを通過し、一方エネルギー・ビーム３０は石英マスク
基板２２および酸窒化シリコン位相シフト層２４の厚さ
を通過する。エネルギー・ビーム３０の位相は、マスク
２０を通過後、エネルギー・ビーム３２の位相に比べて
１８０°シフトされる。酸窒化シリコンの透過率および
位相シフトは位相シフト材料の厚さと反射率の関数であ
り、薄膜干渉効果による寄与を含む。
【００２５】図２（ａ）ないし（ｅ）のステップ・シー
ケンスに示す、マスクを製造する本発明の一方法では、
最初に、基板２２の所望領域の上に所望の最終厚さＴま
で位相シフト材料２４を均一に付着する。従来のリソグ
ラフィ法を使用して、図２（ａ）に示すようにレジスト
層２８をパターン化して、除去すべき位相シフト材料２
４の選択された領域を露出させる。レジスト・パターン
を使用して、図２（ｂ）に示すように石英マスク基板２
２の表面まで完全にエッチングすることにより層２４の
選択された領域２４ａを除去する。酸窒化シリコン層２
４の選択された領域２４ａを除去する好ましい方法は、
ＣＦ4＋Ｏ2またはＣＨ3Ｆ＋Ｏ2の反応性イオン・エッチ
ング（ＲＩＥ）プロセスである。エッチングされた位相
シフト材料２４は石英マスク基板２２とは異なる組成で
あるため、エッチング終点検出を使用することができ
る。このような終点検出の一方法では、層２４の領域２
４ａのエッチングを、エッチャント溶出液の組成または
濃度あるいは両方の変化が検出されるまで続行する。こ
の終点は、エッチャントが石英マスク基板２２の表面に
達し、それを除去し始めていることを意味する。あるい
は、エッチング中フィルムの反射率を監視して、フィル
ムのエッチング時に反射率が変化しなくなったときが終
点と判定される。このような終点検出時に、エッチング
・プロセスは中断される。その後、図２（ｃ）に示すよ
うに、クロム層２６、またはエネルギー・ビームに不透
明なその他の材料を付着し、その上にレジスト層２８を
形成する。図２（ｄ）で、レジスト層を所望のパターン
・セグメント２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄにエッチ
ングし、次に、図２（ｅ）で、クロム層をエッチング
し、レジスト層を除去して、所望のクロム・パターン・
セグメント２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを形成す
る。
ケンスに示す、マスクを製造する本発明の一方法では、
最初に、基板２２の所望領域の上に所望の最終厚さＴま
で位相シフト材料２４を均一に付着する。従来のリソグ
ラフィ法を使用して、図２（ａ）に示すようにレジスト
層２８をパターン化して、除去すべき位相シフト材料２
４の選択された領域を露出させる。レジスト・パターン
を使用して、図２（ｂ）に示すように石英マスク基板２
２の表面まで完全にエッチングすることにより層２４の
選択された領域２４ａを除去する。酸窒化シリコン層２
４の選択された領域２４ａを除去する好ましい方法は、
ＣＦ4＋Ｏ2またはＣＨ3Ｆ＋Ｏ2の反応性イオン・エッチ
ング（ＲＩＥ）プロセスである。エッチングされた位相
シフト材料２４は石英マスク基板２２とは異なる組成で
あるため、エッチング終点検出を使用することができ
る。このような終点検出の一方法では、層２４の領域２
４ａのエッチングを、エッチャント溶出液の組成または
濃度あるいは両方の変化が検出されるまで続行する。こ
の終点は、エッチャントが石英マスク基板２２の表面に
達し、それを除去し始めていることを意味する。あるい
は、エッチング中フィルムの反射率を監視して、フィル
ムのエッチング時に反射率が変化しなくなったときが終
点と判定される。このような終点検出時に、エッチング
・プロセスは中断される。その後、図２（ｃ）に示すよ
うに、クロム層２６、またはエネルギー・ビームに不透
明なその他の材料を付着し、その上にレジスト層２８を
形成する。図２（ｄ）で、レジスト層を所望のパターン
・セグメント２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄにエッチ
ングし、次に、図２（ｅ）で、クロム層をエッチング
し、レジスト層を除去して、所望のクロム・パターン・
セグメント２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを形成す
る。
【００２６】本発明のマスクを作成する他の方法を、図
３（ａ）ないし（ｅ）のステップ・シーケンスに示す。
図３（ａ）に示すように、石英基板２２上に付着した位
相シフト材料２４の均一なコーティング層の上にクロム
２６の均一なコーティング層を付着する。クロム層は、
レジスト層を付着し、これをセグメント２８ａ、２８
ｂ、２８ｃ、２８ｄにパターン化し、次いで従来のリソ
グラフィ技術によってクロムをエッチングしてパターン
化されたクロム・セグメント２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、
２６ｄ（図３（ｂ））を形成することによりパターン化
される。レジスト層２８を再度塗布し（図３（ｃ））、
第２のリソグラフィ露光を行って位相シフト材料をエッ
チングすべき領域を画定する（図３（ｄ））。エッチン
グ除去すべき位相シフト材料２４ａと周囲の、クロム領
域を露出させないためのレジスト開口を画定する。図３
（ｅ）に示すように、石英、クロムおよびレジストに対
して選択的である（すなわち、エッチングしない）エッ
チャントで位相シフト材料領域２４ａをエッチングす
る。このようにして、クロムは位相シフト材料のエッチ
ングに対するハード・マスクとして働き、位相シフト材
料はクロム・パターンの縁部に自己整合される。
３（ａ）ないし（ｅ）のステップ・シーケンスに示す。
図３（ａ）に示すように、石英基板２２上に付着した位
相シフト材料２４の均一なコーティング層の上にクロム
２６の均一なコーティング層を付着する。クロム層は、
レジスト層を付着し、これをセグメント２８ａ、２８
ｂ、２８ｃ、２８ｄにパターン化し、次いで従来のリソ
グラフィ技術によってクロムをエッチングしてパターン
化されたクロム・セグメント２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、
２６ｄ（図３（ｂ））を形成することによりパターン化
される。レジスト層２８を再度塗布し（図３（ｃ））、
第２のリソグラフィ露光を行って位相シフト材料をエッ
チングすべき領域を画定する（図３（ｄ））。エッチン
グ除去すべき位相シフト材料２４ａと周囲の、クロム領
域を露出させないためのレジスト開口を画定する。図３
（ｅ）に示すように、石英、クロムおよびレジストに対
して選択的である（すなわち、エッチングしない）エッ
チャントで位相シフト材料領域２４ａをエッチングす
る。このようにして、クロムは位相シフト材料のエッチ
ングに対するハード・マスクとして働き、位相シフト材
料はクロム・パターンの縁部に自己整合される。
【００２７】本発明に従って作成されるマスクの補修
は、石英基板と位相シフト材料の差をより利用してより
容易に実施できる。たとえば、望ましくない位相シフト
材料はガス補助レーザまたは合焦イオン・ビーム（ＦＩ
Ｂ）補修によって除去できる。本発明の酸窒化シリコン
位相シフト材料を使用すると、石英位相シフト材料を使
用するのに比べて補修において特別な利点が得られる。
石英位相シフト材料中ではレーザは石英位相シフト材料
と石英基板の区別ができないからである。本発明におい
ては、位相シフト材料と基板の化学的相違により、基板
を損傷せずにこのような補修が可能になる。
は、石英基板と位相シフト材料の差をより利用してより
容易に実施できる。たとえば、望ましくない位相シフト
材料はガス補助レーザまたは合焦イオン・ビーム（ＦＩ
Ｂ）補修によって除去できる。本発明の酸窒化シリコン
位相シフト材料を使用すると、石英位相シフト材料を使
用するのに比べて補修において特別な利点が得られる。
石英位相シフト材料中ではレーザは石英位相シフト材料
と石英基板の区別ができないからである。本発明におい
ては、位相シフト材料と基板の化学的相違により、基板
を損傷せずにこのような補修が可能になる。
【００２８】したがって、本発明は、半導体基板のリソ
グラフィ処理に使用される改善された交互位相シフト・
マスク、ならびに交互位相シフト領域の製造における制
御が改善され、かつ位相シフト材料中の欠陥の補修しや
すさが改善された、交互位相マスクを作成するための改
善された方法を提供する。
グラフィ処理に使用される改善された交互位相シフト・
マスク、ならびに交互位相シフト領域の製造における制
御が改善され、かつ位相シフト材料中の欠陥の補修しや
すさが改善された、交互位相マスクを作成するための改
善された方法を提供する。
【００２９】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００３０】（１）半導体基板のリソグラフィ処理に使
用される位相シフト・マスクであって、リソグラフィ処
理に使用されるエネルギー・ビームに対し実質的に透明
なマスク基板と、前記マスク基板上に配設されたパター
ン化された位相シフト層であって、前記マスク基板を露
出させる開口をその中に有し、該パターン化された位相
シフト層および前記マスク基板を通過するエネルギー・
ビームの位相を、前記位相シフト層の開口および前記マ
スク基板を通過するエネルギー・ビームの位相に比べて
１８０°シフトさせるのに十分な厚さをもち、前記マス
ク基板とは異なる組成の材料からなる、パターン化され
た位相シフト層と、前記マスク基板または前記パターン
化された位相シフト・マスク層上に配設されエネルギー
・ビームに対し実質的に不透明な材料のパターン化され
た層とを備えるマスク。 （２）前記パターン化された位相シフト層の材料がエネ
ルギー・ビームに対し実質的に透明である、上記（１）
に記載のマスク。 （３）前記パターン化された位相シフト層の材料がそこ
を通過するエネルギー・ビームの約９８〜９９．５％の
透過率を有する、上記（１）に記載のマスク。 （４）前記マスク基板が石英を含む、上記（１）に記載
のマスク。 （５）前記パターン化された位相シフト層材料が酸窒化
シリコンを含む、上記（１）ないし（４）のいずれか一
項に記載のマスク。 （６）前記パターン化された位相シフト層の厚さが約１
００〜２００ｎｍである、上記（１）ないし（５）のい
ずれか一項に記載のマスク。 （７）半導体基板のリソグラフィ処理に使用される位相
シフト・マスクであって、石英マスク基板と、前記石英
マスク基板に付着されたパターン化された位相シフト層
であって、前記石英マスク基板を露出させる開口をその
中に有し、該パターン化された位相シフト層および前記
石英マスク基板を通過するエネルギー・ビームの位相
を、前記位相シフト層の開口および前記石英マスク基板
を通過するエネルギー・ビームの位相に比べて１８０°
シフトさせるのに十分な厚さの酸窒化シリコンを含んで
なり、前記酸窒化シリコンがそこを通過するエネルギー
・ビームの少なくとも約９８％の透過率を有するパター
ン化された位相シフト層と、前記石英マスク基板または
前記パターン化された位相シフト・マスク層に配設され
エネルギー・ビームに対し実質的に不透明な材料のパタ
ーン化された層とを備えるマスク。 （８）半導体基板のリソグラフィ処理に使用される位相
シフト・マスクを作成する方法であって、マスク基板を
提供するステップと、前記マスク基板上に、前記マスク
基板を露出させる開口をその中に有し、パターン化され
た層および前記マスク基板の厚さを通過するエネルギー
・ビームの位相を、前記位相シフト層の開口およびマス
ク基板を通過するエネルギー・ビームの位相に比べて１
８０°シフトさせるのに十分な厚さをもち、前記マスク
基板とは異なる組成の材料からなる、パターン化された
位相シフト層を付着するステップと、前記マスク基板上
に、前記マスク基板または前記パターン化された位相シ
フト・マスク層上に配設されたエネルギー・ビームに対
し実質的に不透明な材料のパターン化された層を付着す
るステップとを含む方法。 （９）前記パターン化された位相シフト層材料がエネル
ギー・ビームに対し実質的に透明である、上記（８）に
記載の方法。 （１０）前記パターン化された位相シフト層材料がそこ
を通過するエネルギー・ビームの少なくとも約９８％の
透過率を有する、上記（８）に記載の方法。 （１１）前記マスク基板が石英を含む、上記（８）に記
載の方法。 （１２）前記パターン化された位相シフト層材料が酸窒
化シリコンを含む、上記（８）ないし（１１）のいずれ
か一項に記載の方法。 （１３）前記パターン化された位相シフト層が石英マス
ク基板上に約１００〜２００ｎｍの厚さで付着される、
上記（１２）に記載の方法。 （１４）前記パターン化された位相シフト層が、前記位
相シフト材料の均一な層を付着し、前記均一な層の選択
面積をエッチングして前記パターン化された位相シフト
層を形成することによって前記石英マスク基板上に付着
され、前記エッチング中に前記石英マスク基板がエッチ
・ストップとして働く、上記（８）に記載の方法。 （１５）前記エッチングがＣＦ4＋Ｏ2またはＣＨ3Ｆ＋
Ｏ2のＲＩＥ法で行われる、上記（１４）に記載の方
法。 （１６）半導体基板のリソグラフィ処理に使用される位
相シフト・マスクを使用する方法であって、石英マスク
基板を露出させる開口をその中に有するパターン化され
た位相シフト層が付着された、前記石英マスク基板を備
えるマスクを用意するステップであって、前記パターン
化された位相シフト層が、前記石英マスク基板とは異な
る組成の材料を含んでなり、前記パターン化された位相
シフト層および前記石英マスク基板を通過するエネルギ
ー・ビームの位相を、前記位相シフト層開口および前記
石英マスク基板を通過するエネルギー・ビームの位相に
比べて１８０°シフトさせるに十分な厚さをもち、さら
に前記石英マスク基板または前記パターン化され位相シ
フト層上にエネルギー・ビームに対しほぼ不透明である
材料のパターン化された層が配設されるステップと、前
記石英基板および前記パターン化された位相シフト層中
にエネルギー・ビームを通過させるステップと、前記パ
ターン化された位相シフト層を通過する前記エネルギー
・ビームの前記位相を、前記石英マスク基板だけを通過
する前記エネルギー・ビームの前記位相に比べて１８０
°シフトさせるステップとを含む方法。 （１７）前記マスク基板が石英を含み、前記パターン化
された位相シフト層の材料が酸窒化シリコンを含む、上
記（１６）に記載の方法。 （１８）前記パターン化された酸窒化シリコン位相シフ
ト層材料が、ＳｉＯ0〜0 .3Ｎ07〜1.4を含む、上記（１
７）に記載の方法。 （１９）半導体基板をパターニングする方法であって、
その上にレジスト・フィルムが付着された半導体基板を
用意するステップと、石英マスク基板を露出させる開口
をその中に有するパターン化された位相シフト層が付着
された前記石英マスク基板を備えるマスクを用意するス
テップであって、前記パターン化された位相シフト層
が、前記石英マスク基板とは異なる組成の材料を含んで
なり、前記パターン化された位相シフト層および前記石
英マスク基板を通過するエネルギー・ビームの位相を、
前記位相シフト層の開口および前記石英マスク基板を通
過するエネルギー・ビームの位相に比べて１８０°シフ
トさせるのに十分な厚さをもち、さらに、前記石英マス
ク基板または前記パターン化された位相シフト層上にエ
ネルギー・ビームに対し実質的に不透明である材料のパ
ターン化された層が配設されるステップと、前記マスク
を介して、前記レジスト・フィルムを露光するステップ
と、前記レジスト・フィルムを現像するステップと、前
記半導体基板をエッチャントに接触させるステップとを
含む方法。 （２０）前記マスク基板は石英を含み、前記パターン化
された位相シフト層の材料が酸窒化シリコンを含む、上
記（１９）に記載の方法。
用される位相シフト・マスクであって、リソグラフィ処
理に使用されるエネルギー・ビームに対し実質的に透明
なマスク基板と、前記マスク基板上に配設されたパター
ン化された位相シフト層であって、前記マスク基板を露
出させる開口をその中に有し、該パターン化された位相
シフト層および前記マスク基板を通過するエネルギー・
ビームの位相を、前記位相シフト層の開口および前記マ
スク基板を通過するエネルギー・ビームの位相に比べて
１８０°シフトさせるのに十分な厚さをもち、前記マス
ク基板とは異なる組成の材料からなる、パターン化され
た位相シフト層と、前記マスク基板または前記パターン
化された位相シフト・マスク層上に配設されエネルギー
・ビームに対し実質的に不透明な材料のパターン化され
た層とを備えるマスク。 （２）前記パターン化された位相シフト層の材料がエネ
ルギー・ビームに対し実質的に透明である、上記（１）
に記載のマスク。 （３）前記パターン化された位相シフト層の材料がそこ
を通過するエネルギー・ビームの約９８〜９９．５％の
透過率を有する、上記（１）に記載のマスク。 （４）前記マスク基板が石英を含む、上記（１）に記載
のマスク。 （５）前記パターン化された位相シフト層材料が酸窒化
シリコンを含む、上記（１）ないし（４）のいずれか一
項に記載のマスク。 （６）前記パターン化された位相シフト層の厚さが約１
００〜２００ｎｍである、上記（１）ないし（５）のい
ずれか一項に記載のマスク。 （７）半導体基板のリソグラフィ処理に使用される位相
シフト・マスクであって、石英マスク基板と、前記石英
マスク基板に付着されたパターン化された位相シフト層
であって、前記石英マスク基板を露出させる開口をその
中に有し、該パターン化された位相シフト層および前記
石英マスク基板を通過するエネルギー・ビームの位相
を、前記位相シフト層の開口および前記石英マスク基板
を通過するエネルギー・ビームの位相に比べて１８０°
シフトさせるのに十分な厚さの酸窒化シリコンを含んで
なり、前記酸窒化シリコンがそこを通過するエネルギー
・ビームの少なくとも約９８％の透過率を有するパター
ン化された位相シフト層と、前記石英マスク基板または
前記パターン化された位相シフト・マスク層に配設され
エネルギー・ビームに対し実質的に不透明な材料のパタ
ーン化された層とを備えるマスク。 （８）半導体基板のリソグラフィ処理に使用される位相
シフト・マスクを作成する方法であって、マスク基板を
提供するステップと、前記マスク基板上に、前記マスク
基板を露出させる開口をその中に有し、パターン化され
た層および前記マスク基板の厚さを通過するエネルギー
・ビームの位相を、前記位相シフト層の開口およびマス
ク基板を通過するエネルギー・ビームの位相に比べて１
８０°シフトさせるのに十分な厚さをもち、前記マスク
基板とは異なる組成の材料からなる、パターン化された
位相シフト層を付着するステップと、前記マスク基板上
に、前記マスク基板または前記パターン化された位相シ
フト・マスク層上に配設されたエネルギー・ビームに対
し実質的に不透明な材料のパターン化された層を付着す
るステップとを含む方法。 （９）前記パターン化された位相シフト層材料がエネル
ギー・ビームに対し実質的に透明である、上記（８）に
記載の方法。 （１０）前記パターン化された位相シフト層材料がそこ
を通過するエネルギー・ビームの少なくとも約９８％の
透過率を有する、上記（８）に記載の方法。 （１１）前記マスク基板が石英を含む、上記（８）に記
載の方法。 （１２）前記パターン化された位相シフト層材料が酸窒
化シリコンを含む、上記（８）ないし（１１）のいずれ
か一項に記載の方法。 （１３）前記パターン化された位相シフト層が石英マス
ク基板上に約１００〜２００ｎｍの厚さで付着される、
上記（１２）に記載の方法。 （１４）前記パターン化された位相シフト層が、前記位
相シフト材料の均一な層を付着し、前記均一な層の選択
面積をエッチングして前記パターン化された位相シフト
層を形成することによって前記石英マスク基板上に付着
され、前記エッチング中に前記石英マスク基板がエッチ
・ストップとして働く、上記（８）に記載の方法。 （１５）前記エッチングがＣＦ4＋Ｏ2またはＣＨ3Ｆ＋
Ｏ2のＲＩＥ法で行われる、上記（１４）に記載の方
法。 （１６）半導体基板のリソグラフィ処理に使用される位
相シフト・マスクを使用する方法であって、石英マスク
基板を露出させる開口をその中に有するパターン化され
た位相シフト層が付着された、前記石英マスク基板を備
えるマスクを用意するステップであって、前記パターン
化された位相シフト層が、前記石英マスク基板とは異な
る組成の材料を含んでなり、前記パターン化された位相
シフト層および前記石英マスク基板を通過するエネルギ
ー・ビームの位相を、前記位相シフト層開口および前記
石英マスク基板を通過するエネルギー・ビームの位相に
比べて１８０°シフトさせるに十分な厚さをもち、さら
に前記石英マスク基板または前記パターン化され位相シ
フト層上にエネルギー・ビームに対しほぼ不透明である
材料のパターン化された層が配設されるステップと、前
記石英基板および前記パターン化された位相シフト層中
にエネルギー・ビームを通過させるステップと、前記パ
ターン化された位相シフト層を通過する前記エネルギー
・ビームの前記位相を、前記石英マスク基板だけを通過
する前記エネルギー・ビームの前記位相に比べて１８０
°シフトさせるステップとを含む方法。 （１７）前記マスク基板が石英を含み、前記パターン化
された位相シフト層の材料が酸窒化シリコンを含む、上
記（１６）に記載の方法。 （１８）前記パターン化された酸窒化シリコン位相シフ
ト層材料が、ＳｉＯ0〜0 .3Ｎ07〜1.4を含む、上記（１
７）に記載の方法。 （１９）半導体基板をパターニングする方法であって、
その上にレジスト・フィルムが付着された半導体基板を
用意するステップと、石英マスク基板を露出させる開口
をその中に有するパターン化された位相シフト層が付着
された前記石英マスク基板を備えるマスクを用意するス
テップであって、前記パターン化された位相シフト層
が、前記石英マスク基板とは異なる組成の材料を含んで
なり、前記パターン化された位相シフト層および前記石
英マスク基板を通過するエネルギー・ビームの位相を、
前記位相シフト層の開口および前記石英マスク基板を通
過するエネルギー・ビームの位相に比べて１８０°シフ
トさせるのに十分な厚さをもち、さらに、前記石英マス
ク基板または前記パターン化された位相シフト層上にエ
ネルギー・ビームに対し実質的に不透明である材料のパ
ターン化された層が配設されるステップと、前記マスク
を介して、前記レジスト・フィルムを露光するステップ
と、前記レジスト・フィルムを現像するステップと、前
記半導体基板をエッチャントに接触させるステップとを
含む方法。 （２０）前記マスク基板は石英を含み、前記パターン化
された位相シフト層の材料が酸窒化シリコンを含む、上
記（１９）に記載の方法。
【図１】本発明に従って作成された位相シフト・マスク
の立面断面図である。
の立面断面図である。
【図２】本発明のマスクを形成する一方法の順序を示す
立面断面図である。
立面断面図である。
【図３】本発明のマスクを形成する他の方法の順序を示
す立面断面図である。
す立面断面図である。
２０ マスク ２２ 基板 ２４ 位相シフト材料層 ２６ クロム層 ２８ レジスト層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ソン・ポン アメリカ合衆国94539 カリフォルニア州 フレモント ジェローム・アベニュー 43488 Ｆターム(参考） 2H095 BB03 BB31 BC04 BC24 BC27
Claims (20)
- 【請求項１】半導体基板のリソグラフィ処理に使用され
る位相シフト・マスクであって、 リソグラフィ処理に使用されるエネルギー・ビームに対
し実質的に透明なマスク基板と、 前記マスク基板上に配設されたパターン化された位相シ
フト層であって、前記マスク基板を露出させる開口をそ
の中に有し、該パターン化された位相シフト層および前
記マスク基板を通過するエネルギー・ビームの位相を、
前記位相シフト層の開口および前記マスク基板を通過す
るエネルギー・ビームの位相に比べて１８０°シフトさ
せるのに十分な厚さをもち、前記マスク基板とは異なる
組成の材料からなる、パターン化された位相シフト層
と、 前記マスク基板または前記パターン化された位相シフト
・マスク層上に配設されエネルギー・ビームに対し実質
的に不透明な材料のパターン化された層とを備えるマス
ク。 - 【請求項２】前記パターン化された位相シフト層の材料
がエネルギー・ビームに対し実質的に透明である、請求
項１に記載のマスク。 - 【請求項３】前記パターン化された位相シフト層の材料
がそこを通過するエネルギー・ビームの約９８〜９９．
５％の透過率を有する、請求項１に記載のマスク。 - 【請求項４】前記マスク基板が石英を含む、請求項１に
記載のマスク。 - 【請求項５】前記パターン化された位相シフト層材料が
酸窒化シリコンを含む、請求項１ないし４のいずれか一
項に記載のマスク。 - 【請求項６】前記パターン化された位相シフト層の厚さ
が約１００〜２００ｎｍである、請求項１ないし５のい
ずれか一項に記載のマスク。 - 【請求項７】半導体基板のリソグラフィ処理に使用され
る位相シフト・マスクであって、 石英マスク基板と、 前記石英マスク基板に付着されたパターン化された位相
シフト層であって、前記石英マスク基板を露出させる開
口をその中に有し、該パターン化された位相シフト層お
よび前記石英マスク基板を通過するエネルギー・ビーム
の位相を、前記位相シフト層の開口および前記石英マス
ク基板を通過するエネルギー・ビームの位相に比べて１
８０°シフトさせるのに十分な厚さの酸窒化シリコンを
含んでなり、前記酸窒化シリコンがそこを通過するエネ
ルギー・ビームの少なくとも約９８％の透過率を有する
パターン化された位相シフト層と、 前記石英マスク基板または前記パターン化された位相シ
フト・マスク層に配設されエネルギー・ビームに対し実
質的に不透明な材料のパターン化された層とを備えるマ
スク。 - 【請求項８】半導体基板のリソグラフィ処理に使用され
る位相シフト・マスクを作成する方法であって、 マスク基板を提供するステップと、 前記マスク基板上に、前記マスク基板を露出させる開口
をその中に有し、パターン化された層および前記マスク
基板の厚さを通過するエネルギー・ビームの位相を、前
記位相シフト層の開口およびマスク基板を通過するエネ
ルギー・ビームの位相に比べて１８０°シフトさせるの
に十分な厚さをもち、前記マスク基板とは異なる組成の
材料からなる、パターン化された位相シフト層を付着す
るステップと、 前記マスク基板上に、前記マスク基板または前記パター
ン化された位相シフト・マスク層上に配設されたエネル
ギー・ビームに対し実質的に不透明な材料のパターン化
された層を付着するステップとを含む方法。 - 【請求項９】前記パターン化された位相シフト層材料が
エネルギー・ビームに対し実質的に透明である、請求項
８に記載の方法。 - 【請求項１０】前記パターン化された位相シフト層材料
がそこを通過するエネルギー・ビームの少なくとも約９
８％の透過率を有する、請求項８に記載の方法。 - 【請求項１１】前記マスク基板が石英を含む、請求項８
に記載の方法。 - 【請求項１２】前記パターン化された位相シフト層材料
が酸窒化シリコンを含む、請求項８ないし１１のいずれ
か一項に記載の方法。 - 【請求項１３】前記パターン化された位相シフト層が石
英マスク基板上に約１００〜２００ｎｍの厚さで付着さ
れる、請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１４】前記パターン化された位相シフト層が、
前記位相シフト材料の均一な層を付着し、前記均一な層
の選択面積をエッチングして前記パターン化された位相
シフト層を形成することによって前記石英マスク基板上
に付着され、前記エッチング中に前記石英マスク基板が
エッチ・ストップとして働く、請求項８に記載の方法。 - 【請求項１５】前記エッチングがＣＦ4＋Ｏ2またはＣＨ
3Ｆ＋Ｏ2のＲＩＥ法で行われる、請求項１４に記載の方
法。 - 【請求項１６】半導体基板のリソグラフィ処理に使用さ
れる位相シフト・マスクを使用する方法であって、 石英マスク基板を露出させる開口をその中に有するパタ
ーン化された位相シフト層が付着された、前記石英マス
ク基板を備えるマスクを用意するステップであって、前
記パターン化された位相シフト層が、前記石英マスク基
板とは異なる組成の材料を含んでなり、前記パターン化
された位相シフト層および前記石英マスク基板を通過す
るエネルギー・ビームの位相を、前記位相シフト層開口
および前記石英マスク基板を通過するエネルギー・ビー
ムの位相に比べて１８０°シフトさせるに十分な厚さを
もち、さらに前記石英マスク基板または前記パターン化
され位相シフト層上にエネルギー・ビームに対しほぼ不
透明である材料のパターン化された層が配設されるステ
ップと、 前記石英基板および前記パターン化された位相シフト層
中にエネルギー・ビームを通過させるステップと、 前記パターン化された位相シフト層を通過する前記エネ
ルギー・ビームの前記位相を、前記石英マスク基板だけ
を通過する前記エネルギー・ビームの前記位相に比べて
１８０°シフトさせるステップとを含む方法。 - 【請求項１７】前記マスク基板が石英を含み、前記パタ
ーン化された位相シフト層の材料が酸窒化シリコンを含
む、請求項１６に記載の方法。 - 【請求項１８】前記パターン化された酸窒化シリコン位
相シフト層材料が、ＳｉＯ0〜0.3Ｎ07〜1.4を含む、請
求項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】半導体基板をパターニングする方法であ
って、 その上にレジスト・フィルムが付着された半導体基板を
用意するステップと、 石英マスク基板を露出させる開口をその中に有するパタ
ーン化された位相シフト層が付着された前記石英マスク
基板を備えるマスクを用意するステップであって、前記
パターン化された位相シフト層が、前記石英マスク基板
とは異なる組成の材料を含んでなり、前記パターン化さ
れた位相シフト層および前記石英マスク基板を通過する
エネルギー・ビームの位相を、前記位相シフト層の開口
および前記石英マスク基板を通過するエネルギー・ビー
ムの位相に比べて１８０°シフトさせるのに十分な厚さ
をもち、さらに、前記石英マスク基板または前記パター
ン化された位相シフト層上にエネルギー・ビームに対し
実質的に不透明である材料のパターン化された層が配設
されるステップと、 前記マスクを介して、前記レジスト・フィルムを露光す
るステップと、 前記レジスト・フィルムを現像するステップと、 前記半導体基板をエッチャントに接触させるステップと
を含む方法。 - 【請求項２０】前記マスク基板は石英を含み、前記パタ
ーン化された位相シフト層の材料が酸窒化シリコンを含
む、請求項１９に記載の方法。
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