JP2003255510A

JP2003255510A - 電子装置の製造方法

Info

Publication number: JP2003255510A
Application number: JP2002055166A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Tanaka; 稔彦田中; Koji Hattori; 孝司服部
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2003-09-10
Also published as: US20030165750A1; KR20030071616A; US6979525B2; CN1320601C; TW200304048A; CN1442884A

Abstract

(57)【要約】【課題】ハーフトーン位相シフトマスクの製造ＴＡＴ
を速め、コストを低減することによって、電子装置の開
発、品種展開ＴＡＴを速め、且つ電子装置の製造コスト
を低減する。【解決手段】ハーフトーン位相シフトマスクにおいて
遮光用補助パターンを有機膜で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微細パターンを有
する半導体装置や配線基板装置等の電子装置の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体回路の製造にはケミカルベーパデ
ポジション（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）等の膜形成工程、イオンイン
プランテーションなどの不純物層形成工程、レジストパ
ターンを形成するリソグラフィ工程、およびエッチング
工程が繰り返し用いられる。半導体回路の動作速度を上
げたりデバイスの集積度を向上させる方法として回路パ
ターンの微細化とその寸法精度の向上が有効であり、近
年盛んに微細化と寸法精度の向上が進められている。パ
ターンの微細化は主にリソグラフィによって決まるため
リソグラフィは半導体装置の製造に置いて極めて重要な
位置を占めている。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ホトマ
スクのパター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。

【０００３】近年、デバイスの高集積化、デバイス動作
速度の向上要求に答えるため形成すべきパターンの微細
化が進められている。このような背景の下、ハーフトー
ン位相シフト法という露光方法が使用されている。ハー
フトーン位相シフトマスクは露光光に対して半透明な膜
（ハーフトーン膜と呼ぶ）を透明基体（ブランクス）上
に形成したマスクである。その膜の露光光に対する透過
率は通常１％から２５％以内に調整されている。またこ
の膜を透過する露光光はこの膜がない場合に対して位相
が反転するように調整されている。最も高い解像性能を
引きだす位相差は１８０度及びその奇数倍であるが、１
８０度の前後９０度に収まっていれば解像向上効果があ
る。ハーフトーン位相シフトマスクを用いると一般に解
像度が５から２０％程度向上することが知られている。
特にハーフトーン膜の透過率が高くなるほど位相強調効
果が働いて解像度が高くなる。一方で、サブピークと呼
ぶ像が本来遮光部となるフィールド部分に発生しやすく
なって異常転写欠陥の源となる。これは隣接パターンか
らの干渉光とフィールド部分を透過してくる光の位相が
揃って強調するため起こる現象である。一例として、４
重極と呼ばれる周囲４箇所からの光がお互いに強め合う
方向で干渉して生じた場合のサブピークの例で説明す
る。４重極時のパターン配置の平面図の例を図２０
（ａ）に、同図のＡ及びＡ’に沿った断面を図２０
（ｂ）に示す。ここで１００は石英ガラス（ブランク
ス）、１０１はハーフトーン膜、１０３は回路パターン
である。図２０（ｂ）中に示したＢからＢ’の範囲に対
応する転写光学像を示したのが図１４である。ハーフト
ーンマスク部材の透過率が高くなるほどサブピークが大
きくなることが分かる。この現象を抑えるため、ハーフ
トーン膜の透過率が比較的高い高透過率ハーフトーン位
相シフトマスクの場合にはこのサブピークパターン発生
部位に対応するハーフトーン膜上にＣｒによる微細遮光
パターンを形成し、その部分の透過光をカットする方法
が用いられている。この方法を、透過部（ガラス部）、
ハーフトーン部、そして遮光部（Ｃｒ部）の３つのトー
ンからなることからトリトーン（Ｔｒｉ−ｔｏｎｅ）ハ
ーフトーン位相シフト法と呼んでいる。

【０００４】なお、Ｔｒｉ−ｔｏｎｅハーフトーン位相
シフトに関する記載としては、例えば特開平１１−１５
１３０号公報、特開平６−３０８７１５号公報および特
開平９−９０６０１号公報などがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】高集積かつ／あるいは
高速動作のＬＳＩの製造方法を提供するには微細な寸法
の回路パターンを高い寸法精度で形成することが必要に
なる。このため高い解像度を有するＴｒｉ−ｔｏｎｅハ
ーフトーン位相シフト法では一方で高い寸法精度や高い
位相制御精度が要求される。ハーフトーン位相シフト露
光法ではハーフトーン部を透過してくる露光光と開口部
を透過してくる露光光を開口部とハーフトーン部の境界
付近で干渉させ、光学コントラストを上げて解像度や露
光裕度を向上させる。このためハーフトーン部を透過す
る露光光量の制御すなわちハーフトーン部の透過率制御
と、位相制御が極めて重要となる。またハーフトーン膜
のパターン寸法精度が転写されるパターン寸法精度を大
きく左右する。投影レンズの解像限界付近の微細パター
ンでは光回折により光学コントラストが大幅に低下する
ためＭＥＦ（ＭａｓｋＥｒｒｏｒｅｎｈａｎｃｅ
Ｆａｃｔｏｒ）と呼ばれる要因が加わってマスク上のパ
ターン寸法精度以上に転写されたパターンの寸法精度が
低下する。ＭＥＦとはマスク上の寸法差ΔＬｗに対し転
写されたパターンの寸法差ΔＬｍがどれだけ増幅された
かを表す指標であり、投影レンズの縮小率をＭとすると
下記の式で表される。ここでＭは例えば５ｘレンズを用
いた場合には１／５となる。

【０００６】ＭＥＦ＝ΔＬｍ／（Ｍ・ΔＬｗ）ハーフトーン位相シフトマスクを使うような微細パター
ンでは通常ＭＥＦは２から３、すなわちマスクの寸法バ
ラツキは２Ｍから３Ｍ倍に増幅されて転写される。

【０００７】最近のＴｒｉ−ｔｏｎｅハーフトーンマス
クでは、マスク上のパターン寸法３２０ｎｍ、マスク上
の寸法精度９ｎｍといった微細で且つ極めて高い精度が
要求されており、このためこのクラスの寸法歩留まりは
１０％から３０％と極めて低い。すなわち平均的に言っ
て１枚の良品マスクを製造するのに３から１０枚のマス
クを仕込んで製造する必要があって、マスクコストが高
く、またマスク供給ＴＡＴ（ＴｕｒｎＡｒｏｕｎｄ
Ｔｉｍｅ）も低い。

【０００８】また、レジストの特性要因や基板段差構造
要因等が加わるため、サブピークによる不要な像転写を
防止するためのＣｒによる微細遮光パターン（補助パタ
ーン）を設ける位置や大きさがシミュレーションでは正
確には予想できない。このため、ハーフトーン位相シフ
ト膜が寸法精度の点で良品であっても、マスク作成後の
転写で不良が判明すると最初からマスクを作製し直すこ
とになり、マスク供給ＴＡＴを低める原因となってい
た。

【０００９】更に、半導体装置ではその製造工程でおよ
そ３０枚のホトマスクを使用する。半導体装置開発期間
を律速する一つの大きな要因がホトマスクの供給であっ
て、開発期間短縮のためにはホトマスク供給ＴＡＴの改
善が必須である。またマスクＲＯＭやＬｏｇｉｃＩＣ
の品種展開は配線工程で行なわれることが多く、この品
種展開力も配線工程用ホトマスクの供給ＴＡＴによると
ころが大きい。

【００１０】本発明の目的は、ハーフトーン位相シフト
膜上に形成され、露光光を減光或いは遮光する膜の再生
が容易なハーフトーン位相シフトマスクを用いた電子装
置の製造方法を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、高いマスク供給ＴＡ
Ｔを有する方法で製造されたマスクを用いて、開発期間
や品種展開期間の短縮及び製造コスト低減が可能な電子
装置の製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願明細書に開示される
発明のうち、代表的なものの概要は以下の通りである。

【００１３】開口部を有する半透明な位相シフトパター
ンと、前記開口部近傍に配置され、露光光に対して減光
性或いは遮光性を備えた有機膜を主成分とする補助パタ
ーンとを有するハーフトーン位相シフトマスクを介して
基板上にパターンを形成する電子装置の製造方法とす
る。露光光に対して減光性或いは遮光性を備えた膜を有
機膜とすることにより、灰化処理を行うことで半透明位
相シフト膜へのダメージ無しに当該有機膜を簡単に除去
でき再生が容易となる。また、半透明位相シフト膜が形
成された透明基板を準備する工程と、前記半透明位相シ
フト膜に開口部を有するパターンを形成する工程と、前
記開口部が形成された半透明位相シフト膜パターンの良
否を判別する工程と、良品と判定された前記半透明位相
シフト膜の前記開口部近傍に、所望の形状を有し、有機
膜を主成分とする補助パターンを形成する工程とを有す
る方法により製造されたハーフトーン位相シフトマスク
を準備する工程と、前記半透明位相シフト膜が形成され
た表面が下向きとなるように前記ハーフトーン位相シフ
トマスクを投影露光装置に取り付ける工程と、前記投影
露光装置の試料台に配置された基板に前記ハーフトーン
位相シフトマスクに形成されたパターンを転写する工程
とを有する電子装置の製造方法とする。歩留まりの悪い
ハーフトーン位相シフト膜パタン形成後、良否判別を行
い、良品にのみ露光光に対して減光性或いは遮光性を備
えた膜の形成を行うので、遮光パターン形成工程を低減
することができる。即ち、不良のハーフトーン位相シフ
ト膜パターンを備えたマスク基板への遮光パターンの形
成が不要となる分だけ遮光パターン形成工程が低減され
る。この工程は、ハーフトーン位相シフト膜パターンの
歩留まりが１０％なら９０％低減され、３０％でも７０
％は低減される。更に、ハーフトーン位相シフト膜パタ
ーンが形成された表面が下向きになるようにマスクを露
光装置に配置するので、露光光は位相シフト膜を透過し
た後に有機膜へ到達することになる。そのため、露光光
の光強度は低減されており、露光光による有機膜の劣化
が少なく、マスクの使用回数を増やすことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】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．「ハーフトーン領域」、「ハーフトーン膜」、「ハ
ーフトーンパターン」「半透明膜」「減光」と言うとき
は、その領域に照射される露光光のうち、１％以上２５
％以下を透過させる光学特性を有することを示す。「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、透過光が１％
未満になる光学特性を有することを示す。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。２．「ホトレジストパターン」は、感光性の有機膜をホ
ト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。３．ここではメタルとは金属（主に、Ｃｒ，Ｗ，Ｔｉ，
Ｔａ等）や金属化合物（主に、ＷＮ，ＴｉＷ等）を意味
する。

【００１５】（実施の形態１）第１の実施の形態では図
１と２を参照して本発明のホトマスクの製造方法を説明
する。図１は第１の実施例で作製したホトマスクの構造
を示したもので、図１（ａ）が上面から全体を見た上面
図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡとＡ’における断面
の構造を示した断面図である。石英ガラスからなるマス
クブランクス１００上にハーフトーン膜１０１が形成さ
れている。マスクブランクス１００としては石英ガラス
のほか光学ガラスやフッ化カルシウム結晶も用いること
ができる。ハーフトーン膜１０１の材料としてはここで
はＭｏＳｉｘを用いたが、この他ＭｏＳｉｘＯｙ、Ｍｏ
ＳｉｘＯｙＮｚ、ＴａＳｉｘＯｙ、ＺｒＳｉｘＯｙ、Ｓ
ｉＮｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＣｒＯｘＦｙ（ｘ，ｙ，ｚは成
分比を現す０以上１以下の数）やそれらの複合膜等を用
いることもできる。ここで複合膜としてはＺｒＳｉｘＯ
ｙとＺｒＳｉｘ’Ｏｙ’というような同じ種類の膜で成
分比を変えたものも含まれる。回路パターン１０３はハ
ーフトーン膜に開口の形で形成される。また通常のＴｒ
ｉ−ｔｏｎｅハーフトーンマスク同様遮光帯１０５やサ
ブピーク転写を防止するための補助パターン１０４がハ
ーフトーン膜１０１上に形成される。遮光帯とはステッ
プ＆リピートあるいはステップ＆スキャン露光を行った
ときにそのステップ境界部分が多重に露光される関係で
異常解像を防ぐために形成される遮光体のことである。
本発明に特徴的なことはこの補助パターン１０４と遮光
帯１０５がレジストで形成されていることである。図２
にこのホトマスクの製造法を各工程の断面図で示す。図
２（ａ）に示すようにガラス基板１００上にハーフトー
ン膜１０１をスパッタ法やＣＶＤ法により形成し、その
上にレジスト１１０を形成する。ここではハーフトーン
膜としてＭｏＳｉＯを用いた。膜厚はＫｒＦリソグラフ
ィ用の場合１３５ｎｍが位相反転条件で、１３３ｎｍか
ら１３７ｎｍの範囲で形成すれば位相精度は±３°に入
り、精度の高い転写を行うことができる。レジストとし
てはネガレジストを用いてもポジレジストを用いてもか
まわないが、Ｔｒｉ−ｔｏｎｅハーフトーンマクスの場
合は一般に露光面積の関係でポジレジストが用いられ
る。そして所望の回路パターン（ＯＰＣ：Ｏｐｔｉｃａ
ｌＰｒｏｘｉｍｉｔｙｅｆｆｅｃｔＣｏｒｒｅｃ
ｔｉｏｎを含む）を露光する。またこの露光の際図１
（ａ）に示した描画用合わせマーク１０６パターンも露
光しておく。ここでは露光光として電子線（ＥＢ）１１
１を用いた。この他露光光として波長３６５ｎｍ等のＵ
Ｖ光や２４８ｎｍのＤＵＶ光などの光を用いることもで
きる。電子線は微細パターン形成に適し、光は露光時間
の短縮に効果がある。その後図２（ｂ）に示すように通
常の現像を行って回路パターンが形成されたレジストパ
ターン１１２を形成する。その後図２（ｃ）に示すよう
にレジスト１１０に形成されたパターンをエッチングを
行ってハーフトーン膜１０１に転写した。その後図２
（ｄ）に示すようにレジストを除去し、洗浄を行ってハ
ーフトーン膜１０１に回路パターン１０３が形成された
マスクを作る。その後図２（ｅ）に示すようにレジスト
１１３を形成し、遮光帯パターンおよび補助パターン露
光１１４を行う。両パターンとも孤立したパターンであ
ることが特徴である。この露光の際にはすでにハーフト
ーン膜に形成しておいた描画用合わせマーク１０６（図
１（ａ）参照）の位置を参照して所望の位置に露光を行
う。レジスト１１３としてはネガレジストを用いる。ネ
ガレジストを用いることにより露光面積が少なくネガレ
ジストを用いたほうが露光時間が短くなるというメリッ
トが生じる。また、基本的にハーフトーン膜開口部（１
０３の部分）はレジストが厚く段差もあるが、ネガトー
ンとすることによりこの部分は露光を行わず現像のみで
除去処理ができるため露光不十分によるレジスト残りの
問題が起こらない。なおここで用いるレジストはこのホ
トマスクをウエハに焼き付ける際に用いる露光光に対し
遮光性を持つものか減光性を持つものとする。例えば露
光光が波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光の場合
はベンゼン環構造を持つレジスト、例えばフェノール樹
脂やノボラック樹脂をベース樹脂とするレジスト等が好
適である。露光光が波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレ
ーザ光の場合は例えばアントラセン、ナフタレン、フェ
ナントレンやその誘導体が結合した樹脂か、アントラセ
ン、ナフタレン、フェナントレンやその誘導体がレジス
ト樹脂に混合された感光性組成物などが十分な吸収を有
していて好適である。またレジストとは限らず電子線や
光に対しラジカルを発生するラジカル発生剤を添加した
ブラックマトリックス剤等の感光性組成物も用いること
ができる。またここでは感光性と表現しているが、光の
みならず電子線に感光するものでもかまわない。遮光帯
パターンおよび補助パターン露光１１４の露光光として
はここではＥＢを用いた。光を用いることもできる。Ｅ
Ｂを用いる場合はチャージアップの問題を回避するため
に水溶性導電膜を被着しておくことが有効である。その
後図２（ｆ）に示すように現像を行ってレジストで補助
パターン１０４と遮光帯１０５を形成したＴｒｉ−ｔｏ
ｎｅハーフトーンマスクを製造した。なお、図１（ａ）
ではステッパに対するマスク合わせマーク（レチクルア
ライメントマーク）をハーフトーン膜に開口を空けて形
成した。しかし、一部のステッパとハーフトーン材料の
組み合わせでは、ステッパのマーク検出波長に対しハー
フトーン材料の透過率が高すぎてマークが精度良く検出
できない場合がある。この場合は図１１に示すようにマ
ーク検出光に対しも吸光性を持たせたレジストを用いて
レチクルアライメントマーク１４１を形成することによ
ってこの問題を解決した。ここで図１１はレチクルアラ
イメントマーク用部の断面構造を示した図である。この
場合ハーフトーン膜１０１の開口はレジストパターンの
開口より描画時の最大合わせずれ分以上に後退させると
ハーフトーン膜の開口部との干渉がなく、合わせ精度が
向上した。

【００１６】図３に補助パターンおよび遮光帯をＣｒで
作った従来のＴｒｉ−ｔｏｎｅハーフトーンマスクの製
造工程を示す。図３（ａ）に示すようにガラス基板１０
０上にハーフトーン膜１０１、Ｃｒ膜１３０、及びレジ
ストを順次形成し、補助パターン及び遮光帯形成のため
の露光（ＥＢ）１３２を行う。現像を行って図３（ｂ）
に示すようにレジストパターン１３３を形成し、その後
図３（ｃ）に示すようにエッチングを行ってレジストパ
ターンをＣｒに転写する。しかる後レジストを除去し、
洗浄を行って図３（ｄ）に示すようにＣｒからなる補助
パターン１３５と遮光帯パターン１３４を形成する。そ
の後図３（ｅ）に示すようにレジスト１３６を塗布し、
回路パターン露光（ＥＢ）１３７を行う。現像を行って
図３（ｆ）に示すようにレジストパターンを形成し、図
３（ｇ）に示すようにエッチングを行って回路パターン
をハーフトーン位相シフト膜１０１に転写する。その後
レジストを除去し洗浄を行って、Ｃｒからなる補助パタ
ーン１３５と遮光帯パターン１３４が形成されたＴｒｉ
−ｔｏｎｅハーフトーンマスクが製造される。（図３
（ｈ））即ち、上記従来方法では先に補助パターンが形成される
ため、その後に形成されたハーフトーン位相シフト膜が
不良の場合には補助パターンの形成工程が無駄な処理と
なっていた。なお、従来補助パターン工程を先行させな
ければならなかった理由は、もし先行させた場合にはハ
ーフトーン開口部のＣｒエッチングやハーフトーン膜加
工を行いその後補助パターン部および遮光帯部以外のフ
ィールド部分のＣｒエッチングが必要で、そのエッチン
グの際にハーフトーン膜やガラス基板の一部をエッチン
グし、位相や透過率の制御精度および面内均一性が落ち
るためである。

【００１７】歩留まりの低い工程を先行させ、良品にの
み次の工程を実施する本発明を用いることにより従来法
より製造工程数を削減でき、マスクコストを下げ、マス
ク供給ＴＡＴを速め、製造歩留りを向上することができ
た。

【００１８】（実施の形態２）第２の実施の形態では、
図４と５を参照して本発明のフォトマスクの製造方法の
手順について詳細に説明する。

【００１９】図４には本発明の実施例の製造工程フロー
を示す。まず透明基板上にハーフトーン位相シフト膜が
形成されたハーフトーンブランクスを準備（２０１）
し、ブランクス上にレジストを塗布（２０２）する。ハ
ーフトーンパターン（回路パターン）を描画（２０３）
し、現像（２０４）を行って、続いてエッチング（２０
５）を行う。レジスト剥離、洗浄（２０６）を行ってパ
ターン外観及び寸法検査（２０７）を行って母体マスク
を完成する。この検査に不合格となったものは、修正が
可能なものは修正を行うが、修正が不可能なものは再度
ハーフトーンブランクス準備（２０１）を行って上記工
程にしたがって母体マスクを完成させる。その後吸光性
レジストを塗布（２０８）し、補助パターンや遮光帯パ
ターン（これをパッチパターンと称す）を描画（２０
９）し、現像（２１０）を行ってレジストからなる補助
パターンや遮光帯パターンを形成する。外観及び寸法検
査（２１１）を行って検査に合格したマスクが完成マス
ク（２１２）となる。検査に不合格となったマスクはレ
ジスト剥離、洗浄（２１３）を行って吸光性レジスト塗
布（２０８）から再度製作する。補助パターンに設計ミ
スがあった場合やマスクを転写評価した結果補助パター
ンの設計変更が必要になった場合はレジスト剥離、洗浄
（２１３）を行って吸光性レジスト塗布（２０８）工程
から再作製する。この際パッチパターン描画（２０９）
は設計変更したパターンとする。

【００２０】従来のＴｒｉ−ｔｏｎｅハーフトーン位相
シフトマスクの製造工程フローを図５に示す。Ｃｒ付き
ハーフトーンブランクスを準備（３０１）し、レジスト
塗布（３０２）、パッチパターン描画（３０３）、現像
（３０４）、Ｃｒエッチング（３０５）、レジスト剥
離、洗浄（３０６）を行い、その後マスク外観および寸
法検査（３０７）を行う。検査に不合格となったものは
修正できるものは修正し、修正不可能なものはＣｒ付き
ハーフトーンブランクス準備（３０１）工程から再作製
する。検査に合格したものはレジスト塗布（３０８）、
ハーフトーンパターン（回路パターン）描画（３０
９）、現像（３１０）、ハーフトーン膜エッチング（３
１１）、レジスト剥離、洗浄（３１２）を行った後、外
観及び寸法検査（３１３）を行う。検査に合格すれば完
成（３１４）となる。一方不合格となったものは修正が
できるものは修正するものの、修正不可能なものは最初
から（Ｃｒ付きハーフトーンブランクス準備（３０１）
から）再作製する。

【００２１】各工程の歩留まりが高く検査を１００％合
格した場合、本発明は１１工程であり、従来法は１３工
程である。本方法により工程を短縮できる。

【００２２】１０ｎｍというような寸法精度が必要とな
った場合、回路パターンの寸法歩留まりは１０〜３０％
に低下する。一方補助パターンや遮光帯パターンのよう
なパッチパターンはウエハへの転写寸法への影響が少な
いのでそのような高い精度を要求されない。このためパ
ッチパターン形成歩留りは９０％以上となっている。こ
の歩留まりを考慮すると本発明は回路パターンの形成歩
留りを３０％、パッチパターンの製造歩留りを９０％と
したとき確率的にいって（平均的に言って）１枚のマス
クを完成させるのに延２７．８工程かかる。一方、従来
マスクの場合は４５．９工程となる。回路パターンの形
成歩留りを１０％、パッチパターンの製造歩留りを９０
％としたときは、本発明の場合は７４．５工程、従来法
の場合は１３７．８工程となる。このように実質的に大
きな工程数差が生じる。このためマスクコストが大幅に
下がり、マスク供給ＴＡＴが大変短くなる。

【００２３】回路パターン形成歩留りに対する本発明と
従来法との工程数差の関係を、パッチパターン（補助パ
ターン）の製造歩留まりをパラメータにして、図１５に
示す。回路パターン形成歩留まりが４０％以下となると
急激に工程数差が広がり、本発明の効果が急激に大きく
なる。

【００２４】さらに本発明では回路パターン母体マスク
を作った後は母体マスク再利用の形でパッチパターンを
作り直すことができる。パッチパターン変更にかかる時
間を大幅に短縮することができる。例えば上記の本発明
は回路パターンの形成歩留りを３０％、パッチパターン
の製造歩留りを９０％としたとき従来法では７４．４工
程必要になるが、本方法では僅か６．１工程に過ぎな
い。廃棄するマスク量も少なくなり、環境保護という面
からも効果がある。マスク供給ＴＡＴの向上はＬＳＩの
開発や品種展開の期間短縮にとりわけ有用である。

【００２５】（実施の形態３）図６は第３の実施の形態
を示すフォトマスクの構造図で、図６（ａ）が上面から
見た図、図６（ｂ）が図６（ａ）のＡとＡ’を結ぶ線で
切ったときの断面図である。１４０が金属外枠で、その
外枠にはマスク（レチクル）合わせ用のレチクルマーク
１４１が形成されている。外枠には遮光帯の機能も組込
まれている。なおここでは金属としてＣｒを用いてい
る。１３０は本体回路パターンで、１００はガラス基
板、１０１はハーフトーン膜である。補助パターン１４
０は実施の形態１と同様にレジストでできている。通常
のハーフトーンマスクを製造してそのマスクの転写特性
を調べたらサブピークが転写してしまったときなどにこ
のマスクは特に供給ＴＡＴやコスト面で有効である。と
いうのは、この母体マスクを使ってその上にレジストを
塗布し、描画、現像を行うことで補助パターン付きＴｒ
ｉ−ｔｏｎｅマスクが製造できるためである。なお、レ
ジストとしてはウエハ露光光に対し吸光性を有するレジ
ストを用いる必要がある。または、補助パターンが転写
可能な寸法より小さな微細パターンの場合は、レジスト
の膜厚をウエハ露光光の位相が反転する膜厚に設定すれ
ばウエハ露光光に対し透明な膜でも良い。

【００２６】ＡｒＦリソグラフィではレジストのサブピ
ーク転写防止性能が不十分であるため、ハーフトーン膜
の透過率が４％というような低い透過率の場合であって
も時としてサブピークが転写することがあり、補助パタ
ーンが追加的に必要となることがある。このため例えば
ＫｒＦリソグラフィからＡｒＦリソグラフィに切り替え
たり、ＫｒＦリソグラフィで実績のあるマスクを基にパ
ターンシュリンクを行ってＡｒＦリソグラフィ用のマス
クを作るときなどの小修正に本方法は特に有用である。

【００２７】（実施の形態４）図７は第４の実施の形態
を示すフォトマスクの構造図で、図７（ａ）が上面から
見た図、図７（ｂ）が図６（ａ）のＡとＡ’を結ぶ線で
切ったときの断面図である。１４０が金属外枠で、その
外枠にはマスク（レチクル）合わせ用のレチクルマーク
１４１が形成されている。外枠には遮光帯の機能も組込
まれている。１３０は本体回路パターンで、１００はガ
ラス基板、１０１はハーフトーン膜である。補助パター
ンは外枠と同じ金属から作られている１４２とレジスト
からなる１４０によって構成されている。これは金属補
助パターンを有する通常のＴｒｉ−ｔｏｎｅハーフトー
ンマスクを製造してそのマスクの転写特性を調べたらサ
ブピークが転写してしまったときなどにこのマスクは特
に供給ＴＡＴやコスト面で有効である。というのは、こ
の母体マスクを使ってその上にレジストを塗布し、描
画、現像を行うことで補助パターンを修正したマスクを
容易に製造することができるためである。なお、レジス
トとしてはウエハ露光光に対し吸光性を有するレジスト
を用いる必要がある。または、補助パターンが転写可能
な寸法より小さな微細パターンの場合は、レジストの膜
厚をウエハ露光光の位相が反転する膜厚に設定すればウ
エハ露光光に対し透明な膜でも良い。

【００２８】（実施の形態５）以下に補助パターン配置
の例をパターンを上面から観察したレイアウト図８から
１０を用いて説明する。図８と９が配線パターンのレイ
アウトの一例である。図中１０１がハーフトーン膜で、
１０３が回路パターン（開口パターン）、そして１０４
がレジスト補助パターンである。補助パターンは光学像
シミュレーションによって予想されたサブピーク発生場
所に配置する。そこは周囲の開口パターンからの光が干
渉によって集光する場所である。代表的な寸法は、本体
回路パターンの最小線幅が（０．４５×λ）／ＮＡ以下
で、補助パターンの寸法もそのサイズ以下、代表的には
本体最小寸法の１／３から３／４で本発明は特に効果が
ある。補助パターンの寸法が大きくなるほどサブピーク
は発生しにくくなるが、一方でハーフトーン効果、すな
わち解像度向上効果は小さくなる。特に本体回路パター
ンの最小線幅が（０．４×λ）／ＮＡ以下の場合に補助
パターンを併用したハーフトーンマスクの効果が大きく
なる。なお、ＮＡはステッパやスキャナの投影レンズの
開口数で、λはステッパやスキャナの露光波長である。

【００２９】図１０はホールパターンの例である。図１
０（ａ）中、補助パターン１０４が置かれている場所が
４重点と呼ばれている場所で、周囲の開口１０３からの
回折光が位相を同じにして集まる場所でサブピークが発
生する。ここに補助パターンを配置する。図１０（ｂ）
は補助パターンをバー状に配置したもので、上述の４重
点を含む場所に配置している。図１０（ａ）の場合の配
置はハーフトーン領域が広く、ホールの解像度向上効果
が大きかった。一方、図１０（ｂ）のバー状配置の場合
は、補助パターンの寸法が大きく描画負担が少ないとい
う特長があった。

【００３０】（実施の形態６）第６の実施の形態はツイ
ン・ウエル方式のＣＭＩＳ（Ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒ
ｙＭＩＳ）回路を有する半導体集積回路装置の製造に
関するもので、その製造工程を図１２を用いて説明す
る。

【００３１】図１２は、そ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。半導体ウエハを構成する半
導体基板３ｓは、例えばｎ−型の平面が円形状のＳｉ単
結晶からなる。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型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型不純物のホウ素が
導入されている。ｎウエルおよびｐウエルは以下のよう
にして形成する。まず半導体基板３ｓ上にマスク合わせ
用のウエハアライメントマークを形成する（図示せ
ず）。このウエハアライメントマークは選択酸化工程を
付加してウエル形成時に作成することもできる。その後
図１２（ａ）に示すように半導体基板３ｓ上に酸化膜
１７を形成し、引き続きインプラマスク用のレジストパ
ターン１８をｉ線リソグラフィにより酸化膜１７上に形
成する。マスクは通常のＣｒマスクである。その後リン
をインプラした。最小寸法が２．４μｍと大きく、寸法
精度も高いものが要求されないのでコストの安いｉ線リ
ソグラフィを用いた。

【００３２】その後アッシングを行ってレジスト１８を
除去し、酸化膜１７を除去した後、図１２（ｂ）に示す
ように半導体基板３ｓ上に酸化膜１９を形成し、引き続
きインプラマスク用のレジストパターン２０をｉ線リソ
グラフィにより酸化膜１９上に形成する。マスクは通常
のＣｒマスクである。その後リンをインプラした。

【００３３】その後、レジスト２０と酸化膜１９を除去
し、半導体基板３ｓの主面（第１の主面）に、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を溝
型アイソレーションの形で形成した（図１２（ｃ））。
アイソレーションのレイアウトパターンを図１６に示
す。図中の５０がアクティブ領域のパターンである。

【００３４】なお、アイソレーション方法としてはＬＯ
ＣＯＳ（ＬｏｃａｌＯｘｉｄｉｚａｔｉｏｎｏｆ
Ｓｉｌｉｃｏｎ）法を用いてもよい。但し、ＬＯＣＯＳ
法ではバーズビークが伸びるなどの理由によってレイア
ウト寸法が大きくなるという問題がある。このアイソレ
ーション作製時のリソグラフィには、ＡｒＦエキシマレ
ーザ縮小投影露光装置および実施の形態１記載のレジス
ト補助パターン付きハーフトーン位相シフトマスクを用
いた。マスクに要求された最小寸法が５２０ｎｍ（ウエ
ハ上１３０ｎｍ）と小さく、寸法精度が１３ｎｍと厳し
かったためである。このときの露光は図１３に示すよう
にして行った。すなわち、実施の形態１で示したフォト
マスクをパターンが配置された主面を下向きにしてマス
クステージ１５２にセットし、露光光（この場合はＡｒ
Ｆエキシマレーザ光）１５１を上面から照射し、投影レ
ンズ１５３を介してウエハステージ１５６上に置かれた
ウエハ１５５にパターン露光を行った。図中１５４は露
光光の集光状況を示したもので、投影レンズ１５３は縮
小投影光学系である。ここでは縮小率を４ｘとした。但
し、この縮小率に限るものではなく、例えば５ｘ、２．
５ｘ、１０ｘなどでもよい。補助パターン１０４や遮光
帯パターン１０５はレジストでできているが、ハーフト
ーン膜１０１を介した減光された光が照射されること
と、縮小投影系を介してのウエハ露光となるため縮小率
分ウエハ上よりマスク上が照度が落ちるためレジストの
光照射ダメージは少ない。ここではハーフトーン膜の透
過率を６％としたため、ウエハ上のレジストに比べこの
レジスト補助パターンやレジスト遮光帯パターンが受け
る照度は（１／４）×（１／４）×０．０６×（１／
０．６）＝０．００６３まで小さくなる。ここで０．６
は投影レンズ１５３の透過率である。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。ｎＭＩＳＱ
ｎ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、
ＡｒＦエキシマレーザ縮小投影露光装置および実施の形
態１に記載のレジスト補助パターンを使用したハーフト
ーン位相シフトマスクを用いてリソグラフィを行い、そ
の後エッチングを行って形成されている。なおこのゲー
ト電極９は、ＫｒＦエキシマレーザ縮小投影露光装置お
よび実施の形態１記載のレジスト補助パターンを使用し
たハーフトーン位相シフトマスクを用いてリソグラフィ
を行うこともできる。ゲート電極のレイアウトパターン
を図１７に示す。図中の５１がゲート配線パターンであ
る。

【００３５】但し露光波長が短い分ＡｒＦエキシマレー
ザを用いたほうが微細パタンを露光裕度をもって解像す
る。ゲートは特に高い寸法精度を要求されるのでマスク
製造歩留りが小さく本マスクは特に有効であった。なお
ゲート回路パターン要求精度はマスク上で９ｎｍで、こ
のため５回目の回路パターン形成で要求精度を満たすマ
スクを製造することができた。このためマスク製造工程
数は３５工程であった。これを通常のＴｒｉ−ｔｏｎｅ
ハーフトーンマスクで作ると６５工程になり、コスト削
減及びマスク供給ＴＡＴ向上になった。

【００３６】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。

【００３７】まず、このような半導体基板３ｓ上に、図
１２（ｄ）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上にリソグラフィをお
こない、エッチングし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１２（ｅ）に
示すように、半導体基板３ｓ上に、例えば酸化シリコン
膜１４をＣＶＤ法等によって堆積した後、層間絶縁膜１
２および酸化シリコン膜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Ａ
ｒＦエキシマレーザ縮小投影露光装置および実施の形態
１に記載のレジスト補助パターンを設けたハーフトーン
マスクを用いてリソグラフィを行い、エッチングして穿
孔する。ここで、接続孔のレイアウトパターンを図１８
に示す。図中の５２が接続孔パターンである。

【００３８】ここでは接続孔の孔径が０．１３μｍであ
ったため、ＡｒＦエキシマレーザ露光を用いたが、０．
１６μｍより大きな孔径でよい場合はＫｒＦエキシマレ
ーザ露光でも良い。ＫｒＦエキシマレーザ露光は装置コ
ストなどの関係でＡｒＦリソグラフィよりコストが低
い。

【００３９】さらに、半導体基板３ｓ上に、チタン（Ｔ
ｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）およびタングステン（Ｗ）
からなる金属膜をスパッタリング法およびＣＶＤ法によ
り順次堆積した後、その金属膜をＡｒＦエキシマレーザ
縮小投影露光装置および実施の形態１に記載のレジスト
補助パターンを設けたハーフトーンマスクを用いてリソ
グラフィを行い、エッチングすることにより、図１２
（ｆ）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。ここ
では配線ピッチが０．２４μｍであったため、ＡｒＦエ
キシマレーザ露光を用いたが、０．３６μｍより緩い配
線ピッチパターンを形成する場合はコストの観点からＫ
ｒＦエキシマレーザ露光を用いる。ここで、配線パター
ンのレイアウト例を図１９に示す。図中の５３が配線パ
ターンである。

【００４０】カスタムＬＳＩ製品では特に第１配線層を
中心にマスクデバッグが行われることが多い。第１配線
層へのマスク供給ＴＡＴの速さが製品開発力を決め、か
つ必要マスク枚数も多くなるのでこの工程にマスク供給
ＴＡＴの短い本発明のマスクを適用するのは効果が特に
大きい。

【００４１】以上の説明ではＣＭＩＳ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ＳＲＡＭ（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅ
ｓｓＭｅｍｏｒｙ）またはフラッシュメモリ（ＥＥＰ
ＲＯＭ；ＥｌｅｃｔｒｉｃＥｒａｓａｂｌｅＲｅａｄ
ＯｎｌｙＥｌｅｃｔｒｉｃＥｒａｓａｂｌｅＲ
ｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等のようなメモリ回
路を有する半導体集積回路装置、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、配線基板装置、磁気記録装置などの電子装
置にも適用できる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によりハーフトーン位相シフトマ
スクのマスク供給ＴＡＴは短くなり、且つマスクコスト
が下がる。このことにより、そのマスクを用いて製造さ
れる半導体装置などの電子装置の開発期間や品種展開期
間が短くなり、かつ製造コストが下がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いたホトマスクの構造を示した構造
図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｆ）は本発明のマスクの作製方法を
断面図で示した工程図である。

【図３】（ａ）〜（ｈ）は従来のマスクの作製方法を断
面図で示した工程図である。

【図４】本発明のマスクの作製方法をフローチャートで
示した工程図である。

【図５】従来のマスクの作製方法をフローチャートで示
した工程図である。

【図６】本発明で用いたホトマスクの構造を示した構造
図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

【図７】本発明で用いたホトマスクの構造を示した構造
図である。（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

【図８】本発明の補助パターンの配置例を上面図で示し
たパターンレイアウト図である。

【図９】本発明の補助パターンの配置例を上面図で示し
たパターンレイアウト図である。

【図１０】本発明の補助パターンの配置例を上面図で示
したパターンレイアウト図である。

【図１１】本発明で用いたホトマスク要部の断面構造を
示した構造図である。

【図１２】（ａ）〜（ｆ）は要部断面図で示した半導体
集積回路装置の製造工程図である。

【図１３】本発明を用いて露光を行った時の構成を示す
説明図である。

【図１４】課題の現象を説明する説明図である。

【図１５】本発明の効果を示す特性図である。

【図１６】アイソレーションパターンの配置例を示した
レイアウト図である。

【図１７】ゲート電極パターンの配置例を示したレイア
ウト図である。

【図１８】接続孔パターンの配置例を示したレイアウト
図である。

【図１９】配線パターンの配置例を示したレイアウト図
である。

【図２０】四重極パターンの配置例を示したレイアウト
図である。

【符号の説明】

３…半導体ウエハ、３ｓ…半導体基板、６ｎ…ｎウエ
ル、６ｐ…ｐウエル、７…フィールド絶縁膜、８，９
…ゲート絶縁膜、１０…ｎＭＩＳＱｎの半導体領域、１
１…ｐＭＩＳＱｐの半導体領域、１２ …層間絶縁膜、
１３Ｌ…配線、１３Ｒ…抵抗、１４…ＴＥＯＳ膜、１５
…接続孔、１６Ｌ１… 第１層配線、５０…アイソレー
ションパターン、５１…ゲート配線パターン、５２…接
続孔パターン、５３…配線パターン、１００…石英ガラ
ス（ブランクス）、１０１…ハーフトーン膜、１０３…
回路パターン（本体パターン）、１０４…補助パターン
（レジストパターン）、１０５…レジスト遮光帯、１０
６…描画用合わせマーク、１１０…レジスト、１１１…
ＥＢ、１１２…回路パターン、１１３…レジスト、１１
４…ＥＢ、１１５…レジスト、１３０…Ｃｒ、１３１…
レジスト、１３２…ＥＢ、１３３…レジストパターン、
１３４…Ｃｒ遮光帯、１３５…Ｃｒ補助パターン、１３
６…レジスト、１３７…ＥＢ、１３８…回路パターン、
１４０…Ｃｒ外枠、１４１…レチクル合わせマーク、１
４２…Ｃｒ補助パターン、１５１…露光光、１５２…マ
スクステージ、１５３…投影レンズ、１５５…ウエハ、
１５６…ウエハステージ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部を有する半透明な位相シフトパター
ンと、前記開口部近傍に配置され、露光光に対して減光
性或いは遮光性を備えた有機膜を主成分とする補助パタ
ーンとを有するハーフトーン位相シフトマスクを介して
基板上にパターンを形成することを特徴とする電子装置
の製造方法。
【請求項２】前記補助パターンは、前記開口部の前記基
板への転写像のサブピーク発生位置に対応する前記マス
ク上の位置に配置されていることを特徴とする請求項１
記載の電子装置の製造方法。
【請求項３】前記有機膜は、露光光の照射領域が残存す
るネガ型レジストを用いて形成されていることを特徴と
する請求項１又は２に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４】前記ハーフトーン位相シフトマスクは、前
記基板への露光の際に前記位相シフトパターンが前記基
板側となるように配置されることを特徴とする請求項１
乃至３の何れかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項５】前記有機膜は、フェノール樹脂やノボラッ
ク樹脂をベース樹脂とする材料を主成分とすることを特
徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電子装置の製
造方法。
【請求項６】前記有機膜は、アントラセン、ナフタレ
ン、フェナントレンやその誘導体を含む樹脂を主成分と
することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の
電子装置の製造方法。
【請求項７】開口部を有する半透明な位相シフトパター
ンと、前記開口部近傍に配置され、電子線や光に対して
ラジカルを発生するラジカル発生剤とブラックマトリク
スを添加した感光性組成物を用いて形成された補助パタ
ーンとを有するハーフトーン位相シフトマスクを介して
基板上にパターンを形成することを特徴とする電子装置
の製造方法。
【請求項８】回路素子を互いに電気的に分離するアイソ
レーション領域を形成するための、開口部を有する半透
明な位相シフトパターンと、前記開口部の前記基板への
転写像のサブピーク発生を低減或いは防止するために前
記開口部近傍に配置された有機膜を主成分とする補助パ
ターンとを有するハーフトーン位相シフトマスクを介し
て基板上にパターンを形成することを特徴とする電子装
置の製造方法。
【請求項９】複数のＭＩＳ型トランジスタのゲート電極
を形成するための、開口部を有する半透明な位相シフト
パターンと、前記開口部の前記基板への転写像のサブピ
ーク発生を低減或いは防止するために前記開口部近傍に
配置された有機膜を主成分とする補助パターンとを有す
るハーフトーン位相シフトマスクを介して基板上にパタ
ーンを形成することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１０】前記基板へのパターン形成は、ＡｒＦエ
キシマレーザを用いて行われることを特徴とする請求項
９記載の電子装置の製造方法。
【請求項１１】複数のホールパターンを形成するため
の、開口部を有する半透明な位相シフトパターンと、前
記開口部の前記基板への転写像のサブピーク発生を低減
或いは防止するために前記開口部近傍に配置された有機
膜を主成分とする補助パターンとを有するハーフトーン
位相シフトマスクを介して基板上にパターンを形成する
ことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１２】配線パターンを形成するための、開口部
を有する半透明な位相シフトパターンと、前記開口部の
前記基板への転写像のサブピーク発生を低減或いは防止
するために前記開口部近傍に配置された有機膜を主成分
とする補助パターンとを有するハーフトーン位相シフト
マスクを介して基板上にパターンを形成することを特徴
とする電子装置の製造方法。
【請求項１３】半透明位相シフト膜が形成された透明基
板を準備する工程と、前記半透明位相シフト膜に開口部
を有するパターンを形成する工程と、前記開口部が形成
された半透明位相シフト膜パターンの良否を判別する工
程と、良品と判定された前記半透明位相シフト膜の前記
開口部近傍に、所望の形状を有し、有機膜を主成分とす
る補助パターンを形成する工程とを有する方法により製
造されたハーフトーン位相シフトマスクを準備する工程
と、前記半透明位相シフト膜が形成された表面が下向きとな
るように前記ハーフトーン位相シフトマスクを投影露光
装置に取り付ける工程と、前記投影露光装置の試料台に配置された基板に前記ハー
フトーン位相シフトマスクに形成されたパターンを転写
する工程とを有することを特徴とする電子装置の製造方
法。
【請求項１４】前記開口部の形成は、電子線露光により
行われることを特徴とする請求項１３記載の電子装置の
製造方法。
【請求項１５】前記半透明位相シフト膜は、ＭｏＳｉｘ
を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項１
３又は１４に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１６】前記半透明位相シフト膜は、ポジ型レジ
ストを用いてパターニングされることを特徴とする請求
項１３乃至１５に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１７】前記有機膜は、フェノール樹脂やノボラ
ック樹脂をベース樹脂とする材料を主成分とすることを
特徴とする請求項１３乃至１６の何れかに記載の電子装
置の製造方法。
【請求項１８】前記有機膜は、アントラセン、ナフタレ
ン、フェナントレンやその誘導体を含む樹脂を主成分と
することを特徴とする請求項１３乃至１６の何れかに記
載の電子装置の製造方法。
【請求項１９】前記有機膜は、感光性を有することを特
徴とする請求項１３乃至１８の何れかに記載の電子装置
の製造方法。
【請求項２０】前記補助パターンは、孤立して複数配置
されていることを特徴とする請求項１３乃至１９の何れ
かに記載の電子装置の製造方法。
【請求項２１】前記補助パターンは、前記開口部の前記
基板への転写像のサブピーク発生位置に対応する前記マ
スク上の位置に配置されていることを特徴とする請求項
１３乃至２０の何れかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項２２】前記有機膜は、ネガ型レジストを用いて
形成されることを特徴とする請求項１３乃至２１の何れ
かに記載の電子装置の製造方法。
【請求項２３】前記有機膜は、露光光に対して減光性或
いは遮光性を備えていることを特徴とする請求項１３乃
至２２の何れかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項２４】半透明位相シフト膜が形成された透明基
板を準備する工程と、前記半透明位相シフト膜に素子パ
ターン及び位置合わせマークパターンを含む開口部を形
成する工程と、前記位置合わせマークパターンを用い、
前記半透明位相シフト膜の前記開口部近傍に有機膜を主
成分とする補助パターンを形成する工程とを有する方法
により製造されたハーフトーン位相シフトマスクを準備
する工程と、前記半透明位相シフト膜が形成された表面が下向きとな
るように前記ハーフトーン位相シフトマスクを投影露光
装置に取り付ける工程と、前記投影露光装置の試料台に配置された基板に前記ハー
フトーン位相シフトマスクに形成されたパターンを転写
する工程とを有することを特徴とする電子装置の製造方
法。
【請求項２５】開口部を有する半透明な位相シフトパタ
ーンと、前記開口部近傍に配置され、露光光に対して減
光性或いは遮光性を備えた有機膜を主成分とする補助パ
ターンとを有するハーフトーン位相シフトマスクを介し
て第１基板上にパターンを転写する工程と、前記開口部が転写された前記第１基板上において、転写
像のサブピークに起因する不要なパターン転写の有無を
検査する工程と、前記不要なパターンが見いだされた場合に、前記不要な
パターンの大きさや位置の情報に基づいて修正された補
助パターンを備えたハーフトーン位相シフトマスクを準
備する工程と、前記修正された補助パターンを備えたハーフトーン位相
シフトマスクを介して第２基板上にパターンを転写する
工程とを有することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２６】開口部を有する半透明な位相シフトパタ
ーンと、前記開口部近傍に配置され、露光光に対して減
光性或いは遮光性を備えた有機膜を主成分とする補助パ
ターンと、周辺部に配置された遮光帯とを有するハーフ
トーン位相シフトマスクを準備する工程と、前記半透明位相シフト膜が形成された表面が下向きとな
るように前記ハーフトーン位相シフトマスクを投影露光
装置に取り付ける工程と、前記投影露光装置の試料台に配置された基板に前記ハー
フトーン位相シフトマスクに形成されたパターンを転写
する工程とを有することを特徴とする電子装置の製造方
法。
【請求項２７】前記遮光帯は有機膜であることを特徴と
する請求項２６記載の電子装置の製造方法。
【請求項２８】前記遮光帯はクロム膜であることを特徴
とする請求項２６記載の電子装置の製造方法。
【請求項２９】前記補助パターンは電子線露光により形
成されることを特徴とする請求項２６乃至２８の何れか
に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３０】前記電子線露光が成される基板表面には
水溶性導電膜が形成されていることを特徴とする請求項
２９記載の電子装置の製造方法。
【請求項３１】露光光に対して透明な基板と、前記透明
基板に形成され素子パターンを形成するための露光光に
対して半透明な位相シフトパターンと、感光性有機膜か
らなる補助パターンとを有するホトマスクを介して基板
上にパターンを転写することを特徴とする電子装置の製
造方法。
【請求項３２】露光光に対して透明な基板と、前記透明
基板に形成され素子パターンを形成するための露光光に
対して半透明な位相シフトパターンと、感光性有機膜か
らなる複数の孤立した補助パターンを有するホトマスク
を介して基板上にパターンを転写することを特徴とする
電子装置の製造方法。
【請求項３３】前記補助パターンが転写像のサブピーク
発生部位に対応するマスク上の場所に配置されているこ
とを特徴とする請求項３１あるいは３２記載の電子装置
の製造方法。
【請求項３４】前記感光性有機膜補助パターンがネガレ
ジストからなることを特徴とする請求項１あるいは２記
載の電子装置の製造方法。
【請求項３５】前記感光性有機膜補助パターンが露光光
を減光するあるいは遮光する感光性有機膜からなること
を特徴とする請求項１あるいは２記載の電子装置の製造
方法。
【請求項３６】露光光に対して透明な基板上に露光光に
対して半透明な位相シフト膜を形成する工程と、該位相
シフト膜に素子回路パターンを形成する工程と、ネガ型
の感光性組成物を被着する工程と、該ネガ型の感光性組
成物を露光する工程と、現像を行ってに本体パターンと
は異なる感光性組成物補助パターンを形成する工程とを
有する方法により製造されたマスクを介して基板上にパ
ターンを転写することを特徴とする電子装置の製造方
法。
【請求項３７】露光光に対して透明な基板上に露光光に
対して半透明な位相シフト膜を形成する工程と、該位相
シフト膜に素子回路パターンとともに合わせ基準マーク
パターンを形成する工程と、感光性組成物を被着する工
程と、前記合わせ基準マークパターンを参照して位置合
わせを行って該感光性組成物に本体パターンとは異なる
補助パターンを露光する工程と、現像を行って感光性組
成物補助パターンを形成する工程とを有する方法により
製造されたマスクを介して基板上にパターンを転写する
ことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項３８】露光光に対して透明な基板と、前記透明
基板に形成され素子パターンを形成するための露光光に
対して半透明な位相シフトパターンと、感光性有機膜か
らなる補助パターンからなるホトマスクを、その表面が
下側になるように投影露光装置に取り付け、前記投影露
光装置の試料台に載せられた基板上にパターンを転写す
ることを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項３９】露光光に対して透明な基板上に露光光に
対して半透明な位相シフト膜を形成し、該位相シフト膜
に素子回路パターンを形成し、ネガ型感光性組成物を被
着し、該ネガ型感光性組成物に本体パターンとは異なる
補助パターンを露光し、現像を行って該ネガ型感光性組
成物からなる補助パターンを形成したホトマスクを用い
てパターン露光を行い、その後前記ネガ型感光性組成物
を除去し、再度前記マスク上にネガ型感光性組成物を被
着し、該ネガ型感光性組成物に本体パターンとは異なる
補助パターンを露光し、現像を行って該ネガ型感光性組
成物からなる補助パターンを有するホトマスクを、その
表面が下側になるように投影露光装置に取り付け、前記
投影露光装置の試料台に載せられた基板上にパターンを
転写することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項４０】露光光に対して透明な基板上に露光光に
対して半透明な位相シフト膜を形成し、該位相シフト膜
に素子回路パターンを形成し、ネガ型感光性組成物を被
着し、該ネガ型感光性組成物に本体パターンとは補助パ
ターンを露光し、現像を行って該ネガ型感光性組成物か
らなる補助パターンを形成したホトマスクを用いてパタ
ーン露光を行うことによって第１の電子装置を製造し、
その後前記ネガ型感光性組成物を除去し、再度前記マス
ク上にネガ型感光性組成物を被着し、該ネガ型感光性組
成物に本体パターンとは異なる補助パターンを露光し、
現像を行って該ネガ型感光性組成物からなる補助パター
ンを有するホトマスクを用いてパターン露光を行うこと
によって第２の電子装置を製造することを特徴とした電
子装置の製造方法。