JP2003503756A - 高密度形状をパターニングするための位相シフトフォトマスク - Google Patents

高密度形状をパターニングするための位相シフトフォトマスク

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Abstract

(57)【要約】 フォトマスクを形成する方法は、透明基板を与えるステップと、透明基板の少なくとも第１の部分に不透明層を形成するステップとを含む。不透明層はパターニングされてマスクパターンを定め、透明基板の少なくとも第２の部分を露出する。第２の部分はエッチングされて位相シフト領域を定める。位相シフト領域の幅は臨界寸法を定める。臨界寸法が測定され、この臨界寸法に基づいて位相シフト領域がエッチングされ、光学的不透明層がアンダーカットされる。フォトマスクは透明基板と、その透明基板中に定められる位相シフト領域とを含む。位相シフト領域は約８５°より小さい傾斜を有する傾斜した側壁を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は一般的に、集積回路（ＩＣ）の製造に用いられるリソグラフィ技術
に関し、より特定的には半導体ウェハを処理するためのフォトリソグラフィに用
いられるレチクルマスクの製作に関する。
【０００２】
【背景技術】
レチクルマスクはフォトマスクとも呼ばれ、半導体ウェハにパターンを移すた
めに用い得る。ウェハに移されるパターンは典型的に、石英などの実質的に透明
なフォトマスク基板上に形成される。一般的に、標準的なフォトリソグラフィプ
ロセスを用いてフォトマスク基板上の金属フィルムなどの非透明材料をパターニ
ングする。クロムはパターンを形成するために用いられる一般的な材料である。
【０００３】 図１Ａはウェハをパターニングするために一般的に用いられるバイナリマスク
１０を例示する。バイナリマスク１０は石英などの基板１２を含み、その上にク
ロムトレース１４が形成されてフォトマスクパターンを定める。パターンを移す
ために用いられる光の波長による制限のためにフォトマスクのパターンの端縁に
おける解像度が低下し、ウェハ上に形成される形状のジオメトリが小さくなるに
つれてバイナリマスク１０の適用が制限される。
【０００４】 図１Ｂに例示される先行技術の位相シフトマスク２０は、ウェハ上に形成し得
るパターンの解像度を増加させるために開発された。フォトマスク基板１２に溝
２２を形成することによって位相シフト領域が形成される。標準的な位相シフト
マスク２０は一般的に、適切な幅および間隔のクロムトレース２４を蒸着し、隣
接するトレース２４の間に定められる領域中のフォトマスク基板１２に鉛直な溝
２２をエッチングすることによって形成される。溝２２の本質的に鉛直な壁（た
とえば８５°から９０°）は、高屈折率および低屈折率領域の間の遷移を与える
位相端縁２６を定める。溝２２の深さは、入射放射線の波長に対して位相シフト
マスク２０によって生成される位相シフトの量を定める。典型的には、溝２２の
深さは１８０°位相シフトを与えるように選択され、溝２２の幅は入射放射線の
波長よりも小さい。
【０００５】 溝２２を形成するための例示的な技術は、「欠陥のない印刷位相シフトリソグ
ラフィの製造のために提案する技術（VOTING TECHNIQUE FOR THE MANUFACTURE O
F DEFECT-FREE PRINTING PHASE SHIFT LITHOGRAPHY）」と題する米国特許第５，
３０８，７２２号と、「半導体フォトマスクの製作のための方法および装置（ME
THOD AND APPARATUS FOR THE FABRICATION OF SEMICONDUCTOR PHOTOMASK）」と
題する米国特許第５，８５１，７０４号とに記載される。
【０００６】 位相シフトマスク２０の特徴は一般的に、通常「交互開口」または「レベンソ
ン型」位相シフトマスクとして知られる固いまたは強い位相シフト型マスクに関
する。この種のマスクはパターニングされた不透明形状（たとえばクロムトレー
ス２４）の両側に透過領域（実質的に透明な領域を光が透過する）を含む。これ
らの透過領域の一方は他方（すなわち溝２２）から位相シフトされ、両方の側は
入射放射線を約１００％透過する。これらの位相シフト領域から不透明領域の下
に回折される光は相殺し、より強い空白または「暗い領域」を生じる。ウェハに
パターニングされる形状（たとえばポリシリコン線またはフォトレジスト線）は
この空白領域によって定められる。
【０００７】 図１Ｃはクロムのない位相シフトマスク３０を例示する。クロムトレース３２
（破線で示す）は溝２２を定めるために用いられ、その後除去される。ウェハ上
に形状をパターニングするために用いられる空白領域は位相端縁２６の下に形成
する。このクロムのない位相シフトマスク３０は、図１Ｂの位相シフトマスクよ
りも小さい形状をパターニングできる。このクロムのない位相シフトマスク３０
において、一般的にピッチと呼ばれるウェハ上の隣接する形状の間の距離は、溝
２２の幅によって定められる。溝２２の幅は、溝のジオメトリを定めるためのフ
ォトマスク基板１２の反応性イオンエッチングにおいて用いられるクロムトレー
ス３２の間隔によって定められる。
【０００８】 現行のフォトリソグラフィアプローチを用いると、クロムトレース３２をウェ
ハ上のパターン稠密形状の十分近くに形成することは困難である。トレース３２
を形成するための典型的なアプローチは、所望の大きさよりも大きいトレース３
２を形成するステップと、１つまたはそれ以上の等方性エッチングを用いて所望
の臨界寸法のトレース３２に達するまで材料の一部を除去するステップとを含む
。通常の当業者に公知であるとおり、トレース３２のその後のエッチングは実際
に臨界寸法の変動性を増加させ、このアプローチの有用性を制限する。
【０００９】 通常の当業者に公知であるとおり、フォトマスクがウェハ上にパターンを転写
する能力は、部分的に解像度および焦点深度によって定められる。解像度および
焦点深度に対する簡略化した等式を以下に示す。
【００１０】
【数１】
【００１１】 解像度および焦点深度は、そのほとんどがレンズユニットの開口数（ＮＡ）お
よび入射放射線の波長に依存する。補正係数ｋ1およびｋ2は、プロセス、材料、
レジストなどに依存する。フォトマスクに光を投影するために用いられるレンズ
の色収差および球面収差など、その他の因子も解像度および焦点深度に影響する
が、それらの相対的な寄与は小さい。
【００１２】 解像度および焦点深度に理論的に影響する別の因子は、入射放射線の部分干渉
性である。部分干渉性は、入射放射光が柱状になる度合いの相対的な尺度である
。たとえばレーザからの光は典型的に完全に柱状であり（すなわちほとんど散乱
しない；垂直の入射角）、これは完全に干渉性である（すなわちＰＣ＝１）と呼
ばれる。一方で、フラッシュ装置から来る光などの多量に散乱する光（すなわち
あらゆる入射角）は非干渉性（ＰＣ＝０）と呼ばれる。これらの両極端の間の光
は部分干渉性と呼ばれる。典型的にバイナリフォトマスクは約０．６５−０．７
の部分干渉性を有する光とともに用いられ、位相シフトマスクは０．４５−０．
６の部分干渉性を有する光とともに用いられる。位相シフトマスクの位相端縁を
定める壁がほぼ鉛直であるため、光の部分干渉性の変化は解像度または焦点深度
に本質的に影響しない。
【００１３】 解像度を増加させる、すなわちピッチを減少させるために用いられた先行技術
の方法は、波長を減少させるステップ、および／または開口数を増加させるステ
ップを含んだ。これらのアプローチは両方とも焦点深度を犠牲にして解像度を増
加させるため、高密度形状のレイアウトを実現することはできなかった。
【００１４】 前述の理由から、クロムのないフォトマスクは極度に高い形状密度に対する製
造環境においてほとんど適用されなかった。この発明の目的は、前述の問題の１
つまたはそれ以上を克服するか、または少なくともその影響を減少させることで
ある。
【００１５】
【発明の開示】
この発明の１つの局面は、フォトマスクを形成する方法に見られる。この方法
は透明基板を与えるステップと、透明基板の少なくとも第１の部分の上に不透明
層を形成するステップとを含む。この不透明層はマスクパターンを定めるようパ
ターニングされ、透明基板の少なくとも第２の部分を露出する。この第２の部分
はエッチングされて位相シフト領域を定める。位相シフト領域の幅は臨界寸法を
定める。臨界寸法が測定され、その臨界寸法に基づいて位相シフト領域がエッチ
ングされて光学的不透明層がアンダーカットされる。
【００１６】 この発明の別の局面は、透明基板と透明基板中に定められる位相シフト領域と
を含むフォトマスクに見られる。この位相シフト領域は約８５°よりも小さい傾
斜を有する傾斜した側壁を含む。
【００１７】 この発明は、添付の図面とともに以下の説明を参照することによって理解され
るであろう。図面中の類似の参照番号は類似の構成要素を示す。
【００１８】 この発明にはさまざまな変更形および代替形が可能だが、その特定の実施例を
図面中に例として示し、ここに詳細に説明する。しかし、この特定の実施例の説
明はこの発明を開示される特定の形に制限することを意図するものではなく、反
対に添付の請求項によって定められるこの発明の趣旨および範囲内にあるすべて
の変更形、同等のものおよび代替形を含むことを意図するものであることが理解
されるべきである。
【００１９】
【この発明を実施するためのモード】
この発明の例示的な実施例を以下に説明する。明確にするため、この明細書中
には実際の実現例におけるすべての特徴を説明しない。もちろん、こうしたあら
ゆる実際の実施例を開発する際には、実現例ごとに異なるシステム関連およびビ
ジネス関連の制限に応じることなどの開発者の特定の目的を達成するために、実
現例に特定的な多数の判断が行なわれるべきであることが認識される。さらに、
こうした開発努力は複雑で時間のかかるものであるが、この開示の利益を有する
通常の当業者の引き受けるルーチンとなることが認識される。
【００２０】 図２を参照すると、この発明に従った位相シフトフォトマスク１００の断面図
が提供される。このフォトマスク１００は部分的に完成した状態で示される。フ
ォトマスク１００はクロムパターン層１１０が上に形成された石英基板１０５を
含む。クロムパターン層１１０は、反応性イオンエッチングなど、当該技術分野
において公知の技術を用いて石英基板１０５中に溝１１５を定めるために用いら
れる。クロムパターン層１１０の形成と、その石英基板１０５上の厚みと、クロ
ムパターン層１１０のパターニングとは従来のものであるため、明確のためにこ
こには詳細に述べない。同様に、石英エッチング手順および用いられるエッチン
グ液は従来のものであるため、ここには述べない。溝１１５の壁は実質的に鉛直
（すなわち約８５°から９０°）である。
【００２１】 クロムパターン層１１０のクロムの代わりに、さまざまな不透明材料のあらゆ
るものが用いられ得ることが予期される。その例にはモリブデン、ポリシリコン
、および金（可視光リソグラフィに対して）、炭化ケイ素（Ｘ線リソグラフィに
対して）、および窒化ケイ素、酸化チタン、および酸化セレン（遠紫外線リソグ
ラフィに対して）が含まれる。また、石英基板１０５の代わりに、シリカベース
のガラスなど、さまざまな透明材料のあらゆるものが用いられてもよい。
【００２２】 クロムパターン層１１０の臨界寸法（すなわちトレース間の距離）は溝１１５
の配置を定めるため、溝１１５の側壁１２０の配置も定める。側壁１２０は、フ
ォトマスク１００がウェハをパターニングするために用いられるときに、フォト
レジストまたはポリシリコン線などの形状の配置を定める「位相端縁」を定める
。位相端縁（すなわち側壁１２０）間の距離はその後パターニングされる形状の
ピッチを定めるため、フォトマスク１００の臨界寸法を定める。フォトマスク１
００に対する例示的な用法は、高密度トランジスタをパターニングすることであ
る。
【００２３】 図３は図２のフォトマスク１００の上面図を例示するものであり、図４は図３
の線４−４に沿ったフォトマスク１００の断面図を例示する。溝１１５の深さは
、フォトマスク１００とともに用いられる入射光の波長に基づいて、鉛直な端縁
１２０において１８０°位相シフトが起こるように定められる。水平方向に一連
の目盛を付けた位相端縁１２５、１３０、１３５を生成することにより、フォト
マスク１００を用いてウェハをパターニングするときに水平の線が形成すること
を防ぐ（すなわち、１８０°遷移に対してのみ線が形成される）。端縁１２５は
１８０°位相シフトと１２０°位相シフトとの間の遷移を定め、端縁１３０は１
２０°位相シフトと６０°位相シフトとの間の遷移を定め、端縁１３５は６０°
位相シフトと０°位相シフトとの間の遷移を定める。目盛を付けた端縁１２５、
１３０、１３５の用法は通常の当業者に公知であり、それらの形成は米国特許第
５，３０８，７２２号の提案する技術または米国特許第５，８５１，７０４号の
多層アプローチなどのさまざまな技術を用いて完成されてもよい。
【００２４】 クロムパターン層１１０を形成した後、臨界寸法および溝の最初の深さが測定
される。典型的に、クロムパターン層１１０はその結果得られる溝１１５の幅が
実際の所望の幅よりも小さくなるように形成される。図１Ｂおよび図１Ｃに示さ
れるような先行技術では、クロムパターン層１１０をその後エッチングすること
によって臨界寸法を制御することを試みたが、これは実際には臨界寸法の変動性
を増加させる傾向がある。
【００２５】 たとえば、テンコール・プロフィルメータまたはＶＥＥＣＯ原子間力顕微鏡な
どを用いて測定し得るフォトマスク１００全体の平均臨界寸法に基づいて、その
後のアンダーカットエッチングが行なわれて溝１１５が広げられ、図５に示され
るような側壁１２０′が定められる。アンダーカットエッチングは、比較的遅い
エッチング速度を有するウェットエッチングを含む。たとえば、１００Åアンダ
ーカットエッチングを行なうためにＮａＯＨの溶液が好適であることが見出され
た。アンダーカットエッチングをあらゆる時点で停止させて臨界寸法を再測定で
きるようにしてもよい。アンダーカットエッチングは等方性であるため、溝の深
さをその後再測定することによって達成されたアンダーカットの量およびその結
果得られる臨界寸法を定めてもよい。次いで、中間プロファイルを例示するため
の図５の破線１２０″によって示されるように、所望の臨界寸法に達するまでア
ンダーカットエッチングを繰返してもよい。先行技術のクロムエッチング技術と
は異なり、繰返されるアンダーカットエッチングは臨界寸法の変動性を増加させ
ない。図６に、アンダーカットエッチングが完成した後のフォトマスク１００の
上面図を例示する。
【００２６】 アンダーカットエッチングに続き、石英基板１０５の少なくとも一部の上にク
ロム除去層１４０が蒸着されることにより、クロムパターン層１１０の少なくと
も一部が除去される。実施例の１つにおいては、クロムパターン層１１０全体が
除去されることにより、クロムのないフォトマスク１００が得られる。別の実施
例においては、図７および図８に示されるとおり、クロムアイランド１４５が完
全に残されるようにクロム除去層が形成される。クロムアイランド１４５の利点
については、図１１および図１２を参照しながら以下にさらに詳細に説明する。
【００２７】 図９は完成したフォトマスク１００の断面図を例示する。前述のアンダーカッ
トエッチングは臨界寸法の正確な制御を可能にする一方で、側壁１２０′の傾斜
を約７５°から８０°にまで減少させる。先行技術の位相シフトマスク技術はこ
のようなジオメトリを拒絶したであろう。なぜならそれは１８０°位相遷移の鋭
敏さを減少させ、空白を軽くして焦点距離を減少させるためである。従来の位相
エッチングの知識では、端縁１２０′を可能な限り鉛直に近づけることを要求す
る。前述のとおり、入射放射線の部分干渉性は従来の位相シフトマスクのほぼ鉛
直な側壁のために焦点深度にほとんど影響しないため、一般的に無視される。
【００２８】 この発明に従うと、傾斜した側壁１２０′によって失われた焦点深度は、ウェ
ハをパターニングするためのフォトマスク１００とともに用いられる入射放射線
の部分干渉性を調整する（すなわち先行技術に比べて低くする）ことによって回
復される。最適な部分干渉性の理論上の判断は面倒であるため、経験的技術が用
いられてもよい。完成したフォトマスク１００はウェハステッパ（図示せず）と
ともに用いられてウェハをパターニングする。形状が測定され、測定された形状
が確立された設計基準を満たすまでステッパ上の部分干渉性設定が反復的に変更
され、すなわち特定のフォトマスク１００に対してステッパが調整される。例示
される実施例において、フォトマスク１００とともに用いられる部分干渉性設定
は約０．３５から０．４８の間である。
【００２９】 図１０を参照して、フォトマスク１００を製作および調製するためのプロセス
を説明する。ブロック１５０において石英基板１０５の上にクロムパターン層１
１０が形成される。ブロック１５５において平均臨界寸法（すなわち隣接するト
レースの間隔）が測定される。ブロック１６０において溝１１５がエッチングさ
れる。溝１１５の形成の前または後に平均臨界寸法が測定されてもよいことが予
期される。ブロック１６５においてアンダーカットエッチングが開始される。ブ
ロック１７０においてフォトマスク１００がアンダーカットエッチング溶液から
取出され、溝の深さが再測定されることによってアンダーカットエッチングの進
行およびその結果得られる臨界寸法が定められる。ブロック１７５において、溝
の深さに対応する臨界寸法がフォトマスク１００に対する設計基準を満たさない
とき、ブロック１６５においてアンダーカットエッチングが再開される。それ以
外のときにはアンダーカットエッチングは終了し、ブロック１８０においてクロ
ムパターン層１１０が除去される。ブロック１８５においてフォトマスク１００
はウェハステッパ（図示せず）に取付けられ、ブロック１９０においてウェハス
テッパの部分干渉性設定が調整される。ウェハステッパを調整した後、ブロック
１９５においてフォトマスク１００は使用可能となる。
【００３０】 図１１にはフォトマスク１００によってパターニングされた半導体ウェハ２０
０が提供される。形状２０５（たとえばフォトレジスト線、ポリシリコン線など
）が半導体ウェハ２００上にパターニングされた。この形状２０５は、１８０°
位相端縁１２０′に対応して形成された線２１０と、クロム除去ステップにおい
て完全に残されたクロムアイランド１４５（図８に示す）に対応して形成された
アイランド２１５とを含む。線２１０はアイランド２１５と本質的に同質である
。複数のアイランド２１５が示されるが、それより多いかまたは少ないアイラン
ド２１５が用いられてもよいことが予期される。また、線２１０の部分の間に複
数の中間アイランド２１５を有するより長い線２１０のパターニングを促進する
ために、フォトマスク１００上に一連の隣接する位相端縁１２０′およびアイラ
ンド１４５を形成してもよいことが予期される。
【００３１】 図１２は半導体ウェハ２００上に形成された形状２０５の等角的な斜視図を例
示する。ここに例示する実施例において、そのアスペクト比は約５対１であり、
これは半導体製作において用いられる一般的なアスペクト比である。アイランド
２１５は線２１０に対する構造的支持を与え、半導体ウェハ２００のその後の処
理において線２１０が変形したり、傾いたり、折れたり、移動したりなどするこ
とを防ぐ助けをする。たとえばフォトレジストを現像するとき、半導体は一般的
に脱イオン水で洗浄される。線２１０がアイランド２１５によって支持されてい
なければ、線２１０は脱イオン水の衝撃によって傾くおそれがある。バイナリマ
スクまたはクロムのある位相シフトマスクなどの他の種類のフォトマスクにおい
てアイランド２１５を有利に用いることにより、そこからパターニングされる形
状に付加的な構造的完全性を提供してもよいことが予期される。
【００３２】 フォトマスク１００は先行技術の位相シフトおよび非位相シフトフォトマスク
に対する多数の利点を提供する。アンダーカットエッチングを用いることによっ
てフォトマスク１００の臨界寸法を厳密に制御でき、よって稠密なトランジスタ
などの稠密な形状のパターニングが可能になる。光の部分干渉性を設定すること
によってフォトマスク１００を調整し得ることは、フォトマスク１００によって
提供される柔軟性および再現性を改善する。これらすべての形状は、一貫性、可
制御性および柔軟性が重要な問題である製造環境においてフォトマスクを適用す
るために有用である。
【００３３】 前述に開示した特定の実施例は単に例示的なものであり、この発明はこの教示
の利益を有する当業者にとって明らかな、異なるが同等の態様で変更および実行
されてもよい。さらに、添付の請求項に述べられる以外のここに示す構成または
設計の詳細に対する制限は意図されない。したがって前記において開示される特
定の実施例は変更し得ることが明らかであり、すべてのこうした修正形はこの発
明の範囲および趣旨の中にあると考えられる。したがってここに要求される保護
は添付の請求項に示されるとおりである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＡからＣは、先行技術のフォトマスクの断面図である。
【図２】 この発明に従った位相シフトフォトマスクの断面図である。
【図３】 図２の位相シフトフォトマスクの上面図である。
【図４】 図３の線４−４に沿った、位相シフトフォトマスクの断面図であ
る。
【図５】 アンダーカットエッチング後の、図２の位相シフトフォトマスク
の断面図である。
【図６】 図５の位相シフトフォトマスクの上面図である。
【図７】 クロム除去層の形成後の、図５の位相シフトマスクの上面図であ
る。
【図８】 クロム除去後の、図７の位相シフトマスクの上面図である。
【図９】 図８の位相シフトマスクの断面図である。
【図１０】 この発明に従って用いるためのフォトマスクを製作および調製
する方法を例示する流れ図である。
【図１１】 図８の位相シフトフォトマスクを用いて半導体ウェハに形成さ
れる形状を示す上面図である。
【図１２】 図９の形状の等角的な斜視図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年６月２７日（２００１．６．２７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【数１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】 ＵＳ−Ａ−５，８５３，９２２号は位相シフト領域を有するフォトマスクを形
成する方法を開示し、ここでは石英基板上に光学不透明層がパターニングおよび
エッチングされて位相シフト領域を形成し、次いで基板上にクロムフィルムがパ
ターニングおよびエッチングされることによって、エッチングされたクロムの端
縁によって定められる光透過領域が形成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】 ＵＳ−Ａ−５，６７２，４５０号も位相シフトフォトマスクを形成する方法を
開示し、ここではマスクの表面上のクロム線はマスクの形状をパターニングする
線を定め、それは使用中にウェハ上にパターニングされる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】 ＵＳ−Ａ−５，９６５，３０１号およびＥＰ−Ａ−０，３８３，５３４号の各
々は位相シフトフォトマスクを形成する方法を開示し、ここでは位相シフト領域
のエッチングが光学的不透明層をアンダーカットするが、フォトマスクによって
ウェハ上にパターニングされる形状は不透明層中の光透過開口の端縁によって定
められる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】 この発明の１つの局面に従うと、フォトマスクを形成する方法が提供され、こ
の方法は透明基板を与えるステップと、透明基板の少なくとも第１の部分の上に
不透明層を形成するステップと、不透明層をパターニングしてマスクパターンを
定め、透明基板の少なくとも第２の部分を露出するステップと、第２の部分をエ
ッチングして対向する位相端縁を有する位相シフト領域を定めるステップとを含
み、この端縁はフォトマスクの形状をパターニングする線を定め、また対向する
端縁間の距離はその形状の臨界寸法を定め、さらにこの方法は臨界寸法を測定す
るステップと、測定した臨界寸法を予め定められた設計寸法と比較するステップ
と、位相シフト領域をエッチングして不透明層をアンダーカットし、測定した臨
界寸法と予め定められた設計寸法との差に依存する量だけ対向する位相端縁間の
距離を増加させるステップと、端縁に近接する不透明層の少なくとも一部を除去
するステップとを含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】 この発明の第２の局面に従うと、フォトマスクが提供され、そのフォトマスク
は透明基板と、その透明基板中に定められる位相シフト領域とを含み、この位相
シフト領域は８５°より小さい傾斜を有する傾斜した側壁を含み、この傾斜した
側壁の各々はフォトマスクの形状をパターニングする線を定める端縁において基
板の表面で終止しており、この端縁に近接する透明基板の少なくとも一部が露出
される。 添付の図面は単なる例として示すものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】 図２を参照すると、位相シフトフォトマスク１００の断面図が提供される。こ
のフォトマスク１００は部分的に完成した状態で示される。フォトマスク１００
はクロムパターン層１１０が上に形成された石英基板１０５を含む。クロムパタ
ーン層１１０は、反応性イオンエッチングなど、当該技術分野において公知の技
術を用いて石英基板１０５中に溝１１５を定めるために用いられる。クロムパタ
ーン層１１０の形成と、その石英基板１０５上の厚みと、クロムパターン層１１
０のパターニングとは従来のものであるため、明確のためにここには詳細に述べ
ない。同様に、石英エッチング手順および用いられるエッチング液は従来のもの
であるため、ここには述べない。溝１１５の壁は実質的に鉛直（すなわち約８５
°から９０°）である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＡからＣは、先行技術のフォトマスクの断面図である。
【図２】 この発明に従った位相シフトフォトマスクの断面図である。
【図３】 図２の位相シフトフォトマスクの上面図である。
【図４】 図３の線４−４に沿った、位相シフトフォトマスクの断面図であ
る。
【図５】 アンダーカットエッチング後の、図２の位相シフトフォトマスク
の断面図である。
【図６】 図５の位相シフトフォトマスクの上面図である。
【図７】 クロム除去層の形成後の、図５の位相シフトマスクの上面図であ
る。
【図８】 クロム除去後の、図７の位相シフトマスクの上面図である。
【図９】 図８の位相シフトマスクの断面図である。
【図１０】 この発明に従って用いるためのフォトマスクを製作および調製
する方法を例示する流れ図である。
【図１１】 図８の位相シフトフォトマスクを用いて半導体ウェハに形成さ
れる形状を示す上面図である。
【図１２】 図１１の形状の等角的な斜視図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年８月１６日（２００１．８．１６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブラウン，スチュアート・イー アメリカ合衆国、78759 テキサス州、オ ースティン、ナトロナ・コーブ、11506 Ｆターム(参考） 2H095 BB03 BC28

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フォトマスクを形成する方法であって、 透明基板を与えるステップと、 前記透明基板の少なくとも第１の部分の上に不透明層を形成するステップと、 前記不透明層をパターニングしてマスクパターンを定め、透明基板の少なくと
    も第２の部分を露出するステップと、 前記第２の部分をエッチングして位相シフト領域を定めるステップとを含み、
    前記位相シフト領域の幅は臨界寸法を定め、さらに 前記臨界寸法を測定するステップと、 前記臨界寸法に基づいて位相シフト領域をエッチングし、光学的不透明層をア
    ンダーカットするステップとを含む、方法。
  2. 【請求項２】 前記位相シフト領域は第１および第２の側壁を有する溝を含
    み、前記臨界寸法を測定するステップは前記第１および第２の側壁間の距離を測
    定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記不透明層の少なくとも一部をパターニングして前記第１
    および第２の側壁に近接する不透明層除去領域を定めるステップと、 前記不透明層除去領域内の不透明層の材料を除去するステップとをさらに含む
    、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記第１および第２の側壁は端部を有し、前記不透明層をパ
    ターニングするステップは、不透明層をパターニングして前記第１および第２の
    側壁のうち少なくとも１つの端部の少なくとも１つに近接する少なくとも１つの
    アイランドを定めるステップを含む、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 透明基板と、 前記透明基板中に定められる位相シフト領域とを含み、前記位相シフト領域は
    約８５°より小さい傾斜を有する傾斜した側壁を含む、フォトマスク。
  6. 【請求項６】 前記傾斜した側壁は端部を有し、前記フォトマスクは前記端
    部の少なくとも１つに近接する不透明材料の少なくとも１つのアイランドをさら
    に含む、請求項５に記載のフォトマスク。
  7. 【請求項７】 前記位相シフト領域は溝を含む、請求項５に記載のフォトマ
    スク。
  8. 【請求項８】 半導体ウェハ上に形状を製作するための方法であって、 フォトマスクを形成するステップを含み、前記フォトマスクは 透明基板と、 前記透明基板中に定められる位相シフト領域とを含み、前記位相シフト領域は
    約８５°より小さい傾斜を有する傾斜した側壁を含み、さらに前記方法は 関連する部分干渉値を有する入射放射線を供給するよう適合される放射線源を
    与えるステップと、 前記側壁の傾斜に少なくとも部分的に基づいて前記入射放射線に対する部分干
    渉値を定めるステップと、 前記フォトマスクを通じてウェハを入射放射線に露出させるステップとを含む
    、方法。
  9. 【請求項９】 前記部分干渉性を定めるステップは、 フォトマスクを用いて試験ウェハをパターニングし、前記ウェハ上に少なくと
    も１つの形状を形成するステップと、 前記形状の臨界寸法を測定するステップと、 前記臨界寸法に基づいて入射放射線の部分干渉性を調整するステップと、 前記臨界寸法が所望の寸法に対応するまで前記パターニングするステップ、測
    定するステップ、および調整するステップを繰返すステップとを含む、請求項８
    に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 部分干渉値を定めるステップは前記部分干渉値を約０．３
    ５から０．４８の間に設定するステップを含む、請求項９に記載の方法。
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