JP2005084287A - 位相シフトマスクの製造方法及び位相シフトマスク並びに半導体素子の製造方法 - Google Patents

位相シフトマスクの製造方法及び位相シフトマスク並びに半導体素子の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 様々なピッチで、焦点ずれを起こしても、所望のパターンが得られるようなフォトマスク及びその製造方法並びに、そのフォトマスクを用いた半導体素子の製造方法を提供することである。
【解決手段】 当初パターンデータでのπ−0CD差分布を算出し、ピッチの種類数が複数ある時に、仮のマスク構造を決定し、仮決定構造タイプでのピッチに対するレジストCDを算出し、ピッチを変化させた時のウェハ上のレジストCDが所望のレジストCDとなるように、位相シフトマスク上のパターンデータを補正し、補正されたパターンデータでのπ−0CD差分布を算出し、構造タイプを決定し、前記決定された構造について、デフォーカス量に対するπ−0CD差が、許容範囲に入るような位相差を算出し、少なくとも以上の工程を経て求められたマスクパターンを有する位相シフトマスク及びその製造方法並びに、そのフォトマスクを用いた半導体素子の製造方法を提供する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、LSI製造に用いるレベンソン型位相シフトマスクに関するものであり、特に、転写パターンの転写寸法差を少なくし、位置ずれすることのないレベンソン型位相シフトマスクに関する。
近年、半導体回路パターンの微細化により、その回路パターン形成に用いられるフォトマスクについても微細化の波が押し寄せており、解像力の向上が叫ばれている。そんな中、フォトマスクの隣接する開口部を透過する投影光の位相に、互いに180度の位相差をもたせることにより転写パターンの解像力を向上させるという、所謂、位相シフト技術がIBMのLevensonらによって提唱された。
この位相シフト技術は、隣接する開口部の一方に位相シフト部を設けることによって、位相シフト部を通過した透過光は他の透過光と逆位相(180度のずれ)となり、転写パターン境界部の光強度を弱め合い、転写パターンは分離し解像度が向上するといったものである。
このような、隣接する開口部の一方に位相シフト部を設けて透過光を位相反転させるフォトマスクは、一般にレベンソン型位相シフトマスクと呼ばれる。
開口部の一方に位相シフト部を設ける方法には、シフタと呼ばれる透過性の薄膜パターンを形成するシフタ型と、透明基板にシフタと等価な掘り込み部(凹部)を形成する掘り込み型の2通りがある。
図3は、掘り込み型のレベンソン型位相シフトマスクの構造を説明する断面図である。図3において、11は透明基板、12は遮光膜、13は位相差0度の開口部、14は位相差180度の開口部、15はシャロートレンチ(以下、STとも略す)といい、位相差0度の開口部の基板掘り込み深さ、16はアンダーカット(以下、UCとも略す)といい、位相差180度の開口部に設ける遮光部の庇の長さ、17は位相差、18はクロムCD(CD:Critical Dimension、例えばラインパターンの孤立パターンの場合、ライン線幅を言う。)といい、遮光膜にクロムを用いた時の寸法、19はピッチといい、遮光パターンの端面から次の遮光パターンの端面までの距離である。
この図3において、シャロートレンチ(15)が無い場合は、所謂、シングルトレンチ構造にあたり、シャロートレンチ(15)が有る場合は、所謂、デュアルトレンチ構造にあたる。そして、いずれの構造においても、基板掘り込み部の側壁からの透過光による露光強度のアンバランス防止のために、アンダーカット(16)を設けることが、良く知られている。(例えば、特許文献1を参照。)
さて、これらの基板掘り込み型のレベンソン型位相シフトマスクを用いる際には、以下のような問題点がある。
一つは、レジスト膜厚の不均一やその下地の凹凸によって、露光時に生じる焦点合わせずれ(以下、デフォーカスと称する)による0度と180度の位相の透過光のコントラスト変動が互いに異なるため、図2の点線で示したアンバランス状態(2)となり、パターンの転写の位置ずれ(4)やCDエラー(3)が発生してしまうという問題である。ここで、図2の実線(1)はバランス状態で、良好な露光強度を示し、5は位相差0度の開口部の露光強度、6は位相差180度の開口部の露光強度である。
もう一つは、図3で示したピッチ(19)が狭くなると、透過光の強度が下がるため、様々なピッチを要するウェハ上で一定の寸法を得るには、狭ピッチでのフォトマスクの寸法を補正する必要がある。このとき、各ピッチにおいて、上記の問題(デフォーカスでの透過光のアンバランスによる位置ずれやCDエラー)が同様に発生する。
上記問題中、一つ目の問題点の要因であるデフォーカスによる位置ずれの発生防止を目的として、所定のマスクパターンデータに基づいて当初マスクパターンを作成し、次いで、分類したマスクパターンそれぞれの位置ずれ量を算出し、算出された位置ずれ量を是正するマスクパターン補正量を求め、このマスクパターン補正量によって当初マスクパターンを補正して、最終マスクパターンを求める技術が開示されている。(例えば、特許文献2参照。)
しかし、この開示では、モデルとしている構造が、アンダーカットの無いデュアルトレンチ構造であるため、露光波長が短くなり(例えば、193nm)、位相シフトマスクのパターン線幅、ピッチが小さくなってくると、これまで問題にならなかった露光強度のアンバランスが、転写に影響するようになっていた。
特開平10−333316号公報 特開2002−357889号公報
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するために成されたもので、様々なピッチで、焦点ずれを起こしても、所望のパターンが得られるようなフォトマスク及びその製造方法並びに、そのフォトマスクを用いた半導体素子の製造方法を提供することである。
本発明は上記課題を実現するためになされたものであって、請求項1記載の発明は、透明基板上に遮光部と開口部が繰り返し存在し、一つ置きの開口部を通過する透過光の位相を反転させる位相シフトマスクの製造方法であって、
パターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
ピッチの種類数が複数存在する場合に、前記CD差に基づいてシャロートレンチ量とアンダーカット量を仮に決定し、
前記仮決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクを用いて露光した場合における、ピッチを変化させた時のウェハ上のレジストCDを算出し、
ピッチを変化させた時のウェハ上のレジストCDが所望のレジストCDとなるように、位相シフトマスク上のパターンデータを補正し、
補正されたパターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
前記補正されたパターンデータを用いて求められたCD差に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量を決定し、
前記決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクについて、デフォーカス量に対する位相差0度及び位相差180度のCD差が、許容範囲に入るような位相差を算出し、
少なくとも以上の工程を経て位相シフトマスクのマスクパターンを求め、該マスクパターンに基づいて位相シフトマスクを製造する位相シフトマスクの製造方法である。
また、請求項2記載の発明は、前記位相シフトマスク上のパターンデータを補正する際に、広いピッチでの算出されたレジストCDが所望のレジストCDとなるように、相対的光強度のスレッショルドを決定しておくことを含む請求項1記載の位相シフトマスクの製造方法である。
また、請求項3記載の発明は、透明基板上に遮光部と開口部が繰り返し存在し、一つ置きの開口部を通過する透過光の位相を反転させる位相シフトマスクの製造方法であって、
パターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
ピッチの種類数が一つである場合に、前記CD差に基づいてシャロートレンチ量とアンダーカット量を決定し、
前記決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクについて、デフォーカス量に対する位相差0度及び位相差180度のCD差が、許容範囲に入るような位相差を算出し、
少なくとも以上の工程を経て位相シフトマスクのマスクパターンを求め、該マスクパターンに基づいて位相シフトマスクを製造する位相シフトマスクの製造方法である。
また、請求項4記載の発明は、透明基板上に遮光部と開口部が繰り返し存在し、一つ置きの開口部を通過する透過光の位相を反転させる位相シフトマスクであって、
パターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
ピッチの種類数が複数存在する場合に、前記CD差に基づいてシャロートレンチ量とアンダーカット量を仮に決定し、
前記仮決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクを用いて露光した場合における、ピッチを変化させた時のウェハ上のレジストCDを算出し、
ピッチを変化させた時のウェハ上のレジストCDが所望のレジストCDとなるように、位相シフトマスク上のパターンデータを補正し、
補正されたパターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
前記補正されたパターンデータを用いて求められたCD差に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量を決定し、
前記決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクについて、デフォーカス量に対する位相差0度及び位相差180度のCD差が、許容範囲に入るような位相差を算出し、
少なくとも以上の工程を経て求められたマスクパターンを有する位相シフトマスクである。
また、請求項5記載の発明は、前記位相シフトマスク上のパターンデータを補正する際に、広いピッチでの算出されたレジストCDが所望のレジストCDとなるように、相対的光強度のスレッショルドを決定しておくことを含む請求項4記載の位相シフトマスクである。
また、請求項6記載の発明は、透明基板上に遮光部と開口部が繰り返し存在し、一つ置きの開口部を通過する透過光の位相を反転させる位相シフトマスクであって、
パターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
ピッチの種類数が一つである場合に、前記CD差に基づいてシャロートレンチ量とアンダーカット量を決定し、
前記決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクについて、デフォーカス量に対する位相差0度及び位相差180度のCD差が、許容範囲に入るような位相差を算出し、
少なくとも以上の工程を経て求められたマスクパターンを有する位相シフトマスクである。
また、請求項7記載の発明は、請求項4〜6の何れかに記載の位相シフトマスクに紫外線を照射することにより、レジストパターンを形成する工程を有する半導体素子の製造方法である。
本発明の請求項1及び4の発明によれば、パターンデータと露光条件に基づいて、様々なピッチの影響を調整する補正を施したシャロートレンチ量とアンダーカット量を求め、次いで、デフォーカスの影響を調整する位相差補正を行っているため、広範囲なピッチで焦点ずれを起こしても、十分な露光強度を保ち、かつ、均一なパターンが得られる位相シフトマスクを製造することができるとともに、半導体素子の製造に対して、精度の良い位相シフトマスクを提供することができる。
また、本発明の請求項2及び5の発明によれば、位相シフトマスク上のパターンデータを補正する際に、広いピッチでの算出されたレジストCDが所望のレジストCDとなるように、相対的光強度のスレッショルドを決定しているため、マスクパターン作成上の余裕度を維持して位相シフトマスクを製造することができるとともに、半導体製造メーカーに対して、マスク全体としてバランスの良い位相シフトマスクを提供することができる。
また、本発明の請求項3及び6の発明によれば、ピッチのパターンが一つの場合に、マスクパターンを効率良く決めることができる。
また、本発明の請求項7の発明によれば、十分な露光強度を保ち、かつ、均一なパターンが得られる位相シフトマスクを用いた露光を行うことで、レジストパターン形成の際のリソグラフィープロセスの余裕度を確保しつつ、精度よいパターン露光が可能となり、その結果、半導体素子の製造を、高い歩留まりで行うことができる。
以下に、本発明の代表的な実施形態を挙げ、また図面を用いることにより、本発明をより詳細に説明する。
まず、本発明の位相シフトマスクの製造方法の一実施形態を図1のフローチャートに基づいて説明する。用いるレベンソン型位相シフトマスクのモデルは、図3に示したシングルトレンチおよびデュアルトレンチを含む構造のものである。また、説明に用いる図面は、特に断らない限り、下記条件で行った場合の結果である。
レジストCD:65nm(ウェハ上)
ピッチ :180nm(ウェハ上)
露光波長 :193nm
NA :0.7
σ :0.4
露光倍率 :4x
フォーカス :ベストフォーカス
手順1)当初パターンデータでのπ−0CD差分布の算出(フローチャートのS1)
まず、当初パターンデータとしてのレジストCD及び最少ピッチで、図4に示すように、フォトマスク上のクロム寸法(クロムCD)通りにレジストCDが得られるようなスレッショルドを決め、寸法を計算する。つまり、シャロートレンチ(ST)とアンンダーカット(UC)のサイズをいろいろ変えて計算させ、0−CDとπ−CDの差を求め、図5に示すようなπ−0CD差分布を求める。π−0CD差がゼロの実線で示す構造が最良であるが、一般に斜線部のマージン内であれば許容される。
ここで、図4はポジ型レジストを使用した相対的露光強度のグラフであり、0−CDおよびπ−CDは、それぞれ図3の位相差0度の開口部と位相差180度の開口部を透過した光強度に相当する。また、図5は、クロムCDが260nm、ピッチが720nm、デフォーカスが0とした時の例である。
手順2)ピッチの種類数を判断および構造タイプの仮決定(フローチャートのS2、S3)
次に、パターンデータ中のピッチが複数種類あれば、ピッチの変化に伴って透過光の強度が変化するため、その影響を極力小さくするために、シャロートレンチとアンンダーカットのサイズに補正が必要となる。従って、ここではピッチの種類数が複数あれば、次の工程に進むために、仮のシャロートレンチ(ST)量とアンダーカット(UC)量を決める。その際、パターン寸法の制限(アンダーカット量が大きいと、クロムパターンに剥れや欠けが生ずることがある)等で、アンダーカット量に制限が加えられることもあるため、その場合は、そのアンダーカット量に応じて、手順1で得た結果から構造を決める。
ただし、ピッチが一つの種類だけであれば、シャロートレンチ(ST)量とアンンダーカット(UC)量の補正の必要は無く、後述の手順6に進んで良い。
手順3)仮決定構造タイプで、ピッチに対するレジストCDの算出(フローチャートのS4)
次に、手順2で決めた構造の位相シフトマスクを用いて露光した場合における、ピッチを変化させた時のウェハ上のレジストCDを求める。具体的には、図6に示すようなグラフのラインを算出する。
図6は、仮の構造として、aはシャロートレンチ量0nm/アンダーカット量100nm、bはシャロートレンチ量60nm/アンダーカット量75nm、cはシャロートレンチ量125nm/アンダーカット量50nm、の3通りの例を示している。この例では、スレッショルドを、ピッチが180nm、レジストCDが65nmで得られるように設定しているため、広いピッチでは、レジストCDが所定の65nmよりも大きくなっている。
手順4)相対的光強度のスレッショルド決定及び位相シフトマスク寸法の補正(フローチャートのS5)
ここでは、ピッチの変化に伴ってレジストCDが変化しないように、各ピッチにおける最適なフォトマスク上の遮光膜の寸法を求める。
まず、スレッショルドの設定の仕方(実際の露光では、露光量に相当)により、寸法を変えることができる。そこで、補正の仕方としては、スレッショルドを広いピッチに合わせて、狭いピッチでの位相シフトマスクの寸法を補正をするという方法をとる。
この理由は、スレッショルドを狭いピッチに合わせると、図6で示したように、広いピッチでは、マスク上の寸法をレジストCDが65nmになるようにその4倍幅で規定しているにも関わらず、実際のレジストCDは95nmになってしまう。つまり、この95nmを65nmにするためには、マスク上の寸法をより小さい寸法に補正する必要が生じてしまう。これは、パターン作製上の余裕度がなくなり、好ましいことではなく、あまり現実的ではない。そこで、広いピッチにスレッショルドを合わせて、狭いピッチ側の寸法を大きくして補正するという手法をとる。
図7は、シャロートレンチ量60nm/アンダーカット量75nmの場合に、位相シフトマスク上のクロムCDを変化させた時の結果で、スレッシュホールドは、ピッチが350nm、クロムが65nm(ウェハ上)の寸法で、65nmが得られる値で固定した例である。この図で、各ピッチにおいてレジスト寸法が65nmになるように、図中の65nmの線上にあたるクロムCDの寸法になるように、各ピッチでマスク上のクロム寸法を補正する。結果、図8のように、位相シフトマスクの寸法の補正により、レジストCDは所望の寸法が得られる。
ここで、図8の21は補正前のレジストCD、22は補正後のレジストCD、23はウェハ換算した補正後のクロムCDのグラフである。
手順5)補正されたパターンデータでのπ−0CD差分布の算出(フローチャートのS6)
次に、補正されたパターンデータ及び露光条件に基づいて、再度、シャーロートレンチ量とアンダーカット量に対するπ−0CD差分布を求める。図9に、補正されたクロムCDが380nm、ピッチが720nm、デフォーカスが0とした時のグラフを示す。図中点線が図5で求めた補正前のπ−0CD差がゼロとなる構造で、実線がパターン補正後のπ−0CD差がゼロとなる構造である。
手順6)構造タイプの本決定(フローチャートのS7)
手順5の結果から、最適な構造、すなわち、シャーロートレンチ量とアンダーカット量を設定しなおす。
好ましくは、手順5のπ−0CD差分布の算出は、ピッチと補正されたクロムCDの組合せのいくつかについて算出し、すべての分布図でπ−0CD差がゼロもしくは許容範囲にある構造を求めるようにすると、より確実な最適構造を決定することができる。
手順7)位相差補正(フローチャートのS8)
ここまでは、ベストフォーカスとして、上記の方法で最適化してあるため、π−0CD差はほとんどなく、透過光の強度は一致しているが、焦点をずらす、すなわち、課題で述べたデフォーカスがあると光強度のバランスが崩れ、π−0CD差が許容範囲から外れてしまう。例えば、図9におけるA構造(シャロートレンチ量75nm/アンダーカット量50nm)について、位相差を補正しなかった180度の場合の、デフォーカスに対するπ−0CD差のグラフを図10に示す。図中点線で囲われた枠内が、許容範囲を±10nmとした時の許容範囲である。この図では、デフォーカスが±150nm近辺になると、許容範囲から外れるものがでてきてしまい、問題となることが明らかである。
そこで、これに対しては、位相差を変化させて調整する。本発明がモデルとする構造においては、180度より小さい位相差にするため、π側の掘深さをやや浅くする。図10の構造で位相差補正を行った場合の、デフォーカスに対するπ−0CD差のグラフを図11に示す。これは、位相差を180度から174度に補正したものだが、デフォーカスに対して、全てのピッチにおいてπ−0CD差が許容範囲に入っており、良好な値を示している。
図9において、別のB構造(シャロートレンチ量60nm/アンダーカット量75nm)やC構造(シャロートレンチ量0nm/アンダーカット量100nm)を選択した場合においても、それぞれ図12と図13に示すように、位相差補正が可能であることがわかる。
本発明の位相シフトマスクを用いてロジックデバイスのゲート電極を形成した例を示す。
予め、素子分離領域が形成され、活性領域の表面にゲート酸化膜が形成されたシリコン基板上にゲート電極材料となる導電層を形成し、その上にレジストを塗布した。次に、ウェハ上の最小寸法条件をレジストCD65nm、ピッチ180nmとしたパターンデータを元に、上述のようにして最適化されたレベンソン型位相シフトマスクを作製した。
続いて、露光装置を用いてレジストの露光を行った。露光条件は以下の通りである。
露光波長 :193nm
NA :0.7
σ :0.4
露光倍率 :4x
この後、現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、このレジストパターンをマスクとして導電層を反応性イオンエッチングによりエッチングし、ゲート電極を形成した。
形成されたゲート電極は、位置ずれなどが無く、パターン精度の良好なものであった。
本発明は、LSIなどの半導体素子の製造に用いるレベンソン型位相シフトマスクの製造に用いることができる。
本発明の位相シフトマスクの製造方法の一実施形態を説明するフローチャートである。 レベンソン型位相シフトマスクにおける問題点を説明する露光強度のグラフである。 本発明の位相シフトマスクのモデルを説明する断面図である。 ポジ型レジストを使用した場合の相対的露光強度のグラフである。 当初パターンデータでのπ−0CD差分布図である。 ピッチを変化させた場合のレジストCDの変化を示すグラフである。 位相シフトマスク上のクロムCDを変化させた時のレジストCDの変化を示すグラフである。 パターンデータ補正後におけるピッチを変化させた場合のレジストCDと、位相シフトマスク上のパターンをウェハ換算した寸法を示すグラフである。 パターンデータ補正後でのπ−0CD差分布図である。 図9のA構造における、位相差を補正しなかった場合の、デフォーカスに対するπ−0CD差のグラフである。 図9のA構造における、位相差を補正した場合の、デフォーカスに対するπ−0CD差のグラフである。 図9のB構造における、位相差を補正した場合の、デフォーカスに対するπ−0CD差のグラフである。 図9のC構造における、位相差を補正した場合の、デフォーカスに対するπ−0CD差のグラフである。
符号の説明
1・・・バランス状態
2・・・アンバランス状態
3・・・CDエラー
4・・・位置ずれ
5・・・位相差0度の開口部の露光強度
6・・・位相差180度の開口部の露光強度
11・・・透明基板
12・・・遮光膜
13・・・位相差0度の開口部
14・・・位相差180度の開口部
15・・・シャロートレンチ(STとも略す)
16・・・アンダーカット(UCとも略す)
17・・・位相差
18・・・クロムCD
19・・・ピッチ

Claims (7)

  1. 透明基板上に遮光部と開口部が繰り返し存在し、一つ置きの開口部を通過する透過光の位相を反転させる位相シフトマスクの製造方法であって、
    パターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
    ピッチの種類数が複数存在する場合に、前記CD差に基づいてシャロートレンチ量とアンダーカット量を仮に決定し、
    前記仮決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクを用いて露光した場合における、ピッチを変化させた時のウェハ上のレジストCDを算出し、
    ピッチを変化させた時のウェハ上のレジストCDが所望のレジストCDとなるように、位相シフトマスク上のパターンデータを補正し、
    補正されたパターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
    前記補正されたパターンデータを用いて求められたCD差に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量を決定し、
    前記決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクについて、デフォーカス量に対する位相差0度及び位相差180度のCD差が、許容範囲に入るような位相差を算出し、
    少なくとも以上の工程を経て位相シフトマスクのマスクパターンを求め、該マスクパターンに基づいて位相シフトマスクを製造する位相シフトマスクの製造方法。
  2. 前記位相シフトマスク上のパターンデータを補正する際に、広いピッチでの算出されたレジストCDが所望のレジストCDとなるように、相対的光強度のスレッショルドを決定しておくことを含む請求項1記載の位相シフトマスクの製造方法。
  3. 透明基板上に遮光部と開口部が繰り返し存在し、一つ置きの開口部を通過する透過光の位相を反転させる位相シフトマスクの製造方法であって、
    パターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
    ピッチの種類数が一つである場合に、前記CD差に基づいてシャロートレンチ量とアンダーカット量を決定し、
    前記決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクについて、デフォーカス量に対する位相差0度及び位相差180度のCD差が、許容範囲に入るような位相差を算出し、
    少なくとも以上の工程を経て位相シフトマスクのマスクパターンを求め、該マスクパターンに基づいて位相シフトマスクを製造する位相シフトマスクの製造方法。
  4. 透明基板上に遮光部と開口部が繰り返し存在し、一つ置きの開口部を通過する透過光の位相を反転させる位相シフトマスクであって、
    パターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
    ピッチの種類数が複数存在する場合に、前記CD差に基づいてシャロートレンチ量とアンダーカット量を仮に決定し、
    前記仮決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクを用いて露光した場合における、ピッチを変化させた時のウェハ上のレジストCDを算出し、
    ピッチを変化させた時のウェハ上のレジストCDが所望のレジストCDとなるように、位相シフトマスク上のパターンデータを補正し、
    補正されたパターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
    前記補正されたパターンデータを用いて求められたCD差に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量を決定し、
    前記決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクについて、デフォーカス量に対する位相差0度及び位相差180度のCD差が、許容範囲に入るような位相差を算出し、
    少なくとも以上の工程を経て求められたマスクパターンを有する位相シフトマスク。
  5. 前記位相シフトマスク上のパターンデータを補正する際に、広いピッチでの算出されたレジストCDが所望のレジストCDとなるように、相対的光強度のスレッショルドを決定しておくことを含む請求項4記載の位相シフトマスク。
  6. 透明基板上に遮光部と開口部が繰り返し存在し、一つ置きの開口部を通過する透過光の位相を反転させる位相シフトマスクであって、
    パターンデータ及び露光条件に基づいて、シャロートレンチ量とアンダーカット量に対する、位相差0度及び位相差180度のCD差を算出し、
    ピッチの種類数が一つである場合に、前記CD差に基づいてシャロートレンチ量とアンダーカット量を決定し、
    前記決定されたシャロートレンチ量とアンダーカット量の位相シフトマスクについて、デフォーカス量に対する位相差0度及び位相差180度のCD差が、許容範囲に入るような位相差を算出し、
    少なくとも以上の工程を経て求められたマスクパターンを有する位相シフトマスク。
  7. 請求項4〜6の何れかに記載の位相シフトマスクに紫外線を照射することにより、レジストパターンを形成する工程を有する半導体素子の製造方法。
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