JP2006251611A - 自己整合型位相シフトマスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハー面と遮光パターン表面で多重反射による転写精度の劣化を防止し、位相シフトマスク特性に優れ、製造工程が短く、安定した自己整合型位相シフトマスク及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】透明基板１１上に遮光パターン２１と位相シフト層３１が形成されており、透明基板１１と位相シフト層３１からなる光透過領域を第１透過部、遮光パターン２１と位相シフト層３１からなる光透過領域を遮光部、遮光パターン２１ａ境界領域の膜厚の異なる位相シフト層３１ａの光透過領域を第２透過部としたとき、第１透過部と第２透過部とを透過する光の位相を１８０°反転するようにした自己整合型位相シフトマスクである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体製造工程で用いられる位相シフトマスクに関するものであり、特に、遮光パターンと透明基板の境界領域に第２透過領域を設けた自己整合型位相シフトマスク及びその製造方法に関する。

近年、半導体集積回路技術においては、回路を構成する素子や配線の高速化並びに高集積化が進められている。それに伴い、パターンの微細化の必要性は益々高くなり、ウエハ上に転写可能な集積回路パターンの微細化、高精度化が要求されるようになっている。

上記要求を満たすために、露光光源に遠紫外光など短波長（波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光）の露光光を用いたプロセスが開発されているが、微細パターンを再現するには、使用するレジストを含めてプロセスの改良が必要であり、実用化迄にはまだ時間を要する。
そこで最近、露光光源を変えずにパターンの微細化をする試みがなされている。その一つの手法として、露光用マスク基板の透過領域の一部に露光光の位相を１８０°変える位相変化領域を設けることで、光照射部と未照射部との光学的コントラストを向上させる位相シフトマスクが一部実用化されている。

位相シフトマスクは、光透過領域と遮光領域とを備えたマスクにおいて、遮光領域をはさむ一対の透過領域の少なくとも一方に露光光の位相を変化させる材料を設け、一対の透過領域を通過した光が、ウェハー上にパターンを転写したときに本来未照射領域となる部分で干渉して強め合わないようにして、パターンエッジ部の解像度向上を図っている。

この様な構造のマスクをレベンソン型位相シフトマスクと呼んでおり、このレベンソン型位相シフトマスクは周期的に並ぶパターンの解像度を向上させるのには有効であるが、例えば一対の透過領域がある部分で接続している場合、位相変化材料と透過領域との境界部は遮光部となるため、適用することができない。
実際の半導体回路のパターン配置では非常に複雑なため、このレベンソン型位相シフトマスクを適用できる部分は限られてしまうという問題を有している。

上記パターン上の制約を解決する位相シフトマスクの一つとして、自己整合型位相シフトマスクまたはセルフアライン位相シフトマスクと呼ばれるものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
自己整合型位相シフトマスクには種々の構造のものが提案されているが、その中の一つとして、光透過性を有する第１透過部の外周に光透過性を有する第２透過部が存在し、第２透過部は位相シフト部であり、第１透過部を透過する光と第２透過部を透過する光は、その位相が実質的に１８０°反転しており、第２透過部の周囲は遮光部であるような構造をした位相シフトマスクがある。

このときの位相差を与える透明膜の膜厚をｄ、露光波長をλ、その露光波長での屈折率をｎとすると、
ｄ＝λ／（２（ｎ−１））の関係を満たすときに最も効果がある。

このような自己整合型位相シフトマスクとして、図４（ａ）及び（ｂ）に示すような構造のマスクが提案されている。
自己整合型位相シフトマスクの構成は、透明基板５１、遮光パターン６１、位相シフト層
７１及び７１ａからなっており、このマスクに光を照射した場合遮光パターン６１領域には遮光部、透明基板５１と位相シフト層７１領域には第１透過部、透明基板５１と位相シフト層７１ａ領域には第２透過部がそれぞれ形成される。
このような自己整合型フォトマスクに露光光を入射すると、第１透過部と第２透過部を通過した光の間に１８０°の位相差が生じるように設計されており、この２つの光が結像面上の両者の境界に対応する位置で干渉して、実質的に光の強度がゼロになり、解像限界以下のパターンが転写できるようになっている。

上記自己整合型位相シフトマスクの作製方法について説明する。
図５（ａ）〜（ｅ）は、ｇ線露光用自己整合型位相シフトマスクの製造工程を示す模式構成断面図である。
まず、合成石英ガラスからなる透明基板５１上に、例えばＣｒ層の上にＣｒＯ層が積層されたＣｒ遮光層６１を形成し、例えば紫外光を用いてパターニングを行ない、所望形状の遮光パターン６１ａを得る（図５（ａ）参照）。
次に、透明基板５１上の遮光パターン６１ａをマスクにして透明基板５１をＣＦ₄ガスによるＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を行ない、所望の深さｄ₁の凹部５１ａを形成する（図５（ｂ）参照）。
ここで、凹部の深さｄ₁は、後に堆積させるＳｉＯ₂膜からなる位相シフト層７１の膜厚と図５（ｅ）に示す高さｄ₂との和の近傍になるように調整する。

次に、Ｓｉ０₂を過飽和に含む珪弗化水素酸水溶液中に凹部５１ａと遮光パターン６１ａが形成された透明基板５１を浸し、液の温度を２５℃〜３５℃に保ちながら、透明基板５１に形成された凹部５１ａを覆うようにＳｉ０₂膜からなる位相シフト層７１を堆積させる。
この際、液相成長法の選択性により、遮光パターン６１ａの上面にはＳｉＯ₂膜は堆積されないが、遮光パターン６１ａの側壁部から上端部にかけては、図５（ｃ）に示す様なＳｉ０₂膜が形成される。
これは、透明基板５１上に成長したＳｉ０₂の上にさらにＳｉ０₂が成長することにより起こると推定され、遮光パターン６１ａ上端部のＳｉ０₂は除去する必要がある。

次に、透明基板５１表面を平坦化するために、例えばレジスト８１を透明基板５１表面に塗布し（図５（ｄ）参照）、レジスト層８１とＳｉ０₂膜７１のエッチング速度が同一となるような条件でエッチングを行なう。
この際、図５（ｅ）に示す高さｄ₁がｄ₁＝λ／｛２（ｎ−１）｝ｘ（２ｍ＋１）（λ：露光光の波長、ｎ：Ｓｉ０₂膜の露光波長における屈折率、ｍ：整数）の式を満たすように、エッチングを調節する。
最後に、レジスト層８１を除去し、図５（ｆ）に示すようなＡ部とＢ部を透過する光の位相差が１８０°の奇数倍に相当する自己整合型位相シフトマスクを得る（図５（ｅ）参照）。

上記自己整合型位相シフトマスクの製造工程において、透明基板５１上の遮光パターン６１ａをマスクにして透明基板５１をＣＦ₄ガスによるＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を行ない、所望の深さｄ₁の凹部５１ａを形成する際に、凹部５１ａの底部表面が荒れるため、露光光が乱反射して、露光光の透過性に悪影響を及ぼす恐れがある。そのことからも、透明基板５１に凹部５１ａを形成するのは好ましくない。

また、フォトマスクを用いてウェハー上に投影露光する際、ウェハー面及びマスク面で反射した不必要な露光光がウェハー面と遮光パターン６１ａの表面で多重反射することにより、転写精度が劣化するという問題を有している。

さらにまた、上記自己整合型位相シフトマスクの製造工程では、エッチングの工程が２回必要であるために、工程が長くなってしまうという問題を有している。
特開平５−３１３３４４号公報

本発明は上記要求に鑑みなされたものであり、ウェハー面と遮光パターン表面で多重反射による転写精度の劣化を防止し、位相シフトマスク特性に優れ、製造工程が短く、安定した自己整合型位相シフトマスク及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明において上記課題を解決するために、まず請求項１においては、透明基板上に少なくとも遮光パターンと前記遮光パターン及び前記透明基板上に位相シフト層が形成されてなる自己整合型位相シフトマスクであって、前記透明基板と前記位相シフト層からなる光透過領域を第１透過部、前記遮光パターンと前記位相シフト層からなる光透過領域を遮光部、前記遮光パターン境界領域の膜厚の異なる位相シフト層の光透過領域を第２透過部としたとき、
前記第１透過部と第２透過部とを透過する光の位相が１８０°反転していることを特徴とする自己整合型位相シフトマスクとしたものである。

また、請求項２においては、前記遮光パターンの膜厚をｄ₁、前記位相シフト層の露光波長における屈折率をｎ₂、露光波長をλ、整数をｍ₁としたとき、
遮光パターンの膜厚ｄ₁は、ｄ₁＝λ／（２（ｎ₂−１））×（２ｍ₁−１）の関係が満たされていることを特徴とする請求項１に記載の自己整合型位相シフトマスクとしたものである。

また、請求項３においては、前記位相シフト層の膜厚をｄ₂、前記遮光パターンの露光波長における屈折率をｎ₁、前記位相シフト層の露光波長における屈折率をｎ₂、露光波長をλ、ｎ₁＞ｎ₂、整数をｍ₂としたとき、
位相シフト層の膜厚ｄ₂は、ｄ₂＝λ／４ｎ₂×（２ｍ₂−１）の関係が満たされていることを特徴とする請求項１または２に記載の自己整合型位相シフトマスクとしたものである。

また、請求項４においては、少なくとも以下の工程を具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自己整合型位相シフトマスクの製造方法としたものである。
（ａ）透明基板上に遮光層を形成する工程。
（ｂ）前記遮光層上にレジストを塗布して感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、レジストパターンを形成する工程。
（ｃ）レジストパターンをマスクにして遮光層をエッチングし、レジストパターンを剥離して、透明基板上に遮光パターンを形成する工程。
（ｄ）透明基板及び遮光パターン上に位相シフト層を形成する工程。

さらにまた、請求項５においては、少なくとも以下の工程を具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自己整合型位相シフトマスクの製造方法。
（ａ）透明基板上に遮光層を形成する工程。
（ｂ）前記遮光層上にレジストを塗布して感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、レジストパターンを形成する工程。
（ｃ）レジストパターンをマスクにして遮光層をエッチングし、レジストパターンを剥離して、透明基板上に遮光パターンを形成する工程。
（ｄ）前記遮光パターン及び膜残り等の欠陥検査工程と、欠陥が存在する場合には、該欠陥を修正する工程。
（ｅ）透明基板及び遮光パターン上に位相シフト層を形成する工程。

請求項１または２に係る本発明の自己整合型位相シフトマスクによれば、第１透過部と遮光パターン境界領域の第２透過部とで透過する光の位相を実質的に１８０°反転するようにしているため、位相シフトマスクとしての特性が維持され、良好なパターン転写精度を確保することができる。
また、請求項３に係る本発明の自己整合型位相シフトマスクによれば、位相シフト層を透過して遮光パターンの表面で反射し再度位相シフト層を透過して外に出る光と、遮光パターン上の位相シフト層の表面で反射する光の位相が実質的に１８０°反転し、この２つの光が干渉して、実質的に反射光による影響が間題にならない程度に光の強度を減少させることができ、パターン露光の際の不必要な反射光に起因する転写精度の劣化を防止することができる。

また、請求項４に係る本発明の白己整合型位相シフトマスクの製造方法によれば、透明基板をエッチングして彫り込みを形成することがないので、露光光が乱反射したりして、露光光の透過性に悪影響を及ぼすおそれがない。さらに、エッチング工程が１回で済むので、従来より工程を短縮することができる。
また、請求項５に係る本発明の自己整合型位相シフトマスクの製造方法によれば、透明基板上に遮光パターンを形成する際、遮光パターンを形成した後に遮光パターンの検査・修正を行うので、遮光パターンの欠陥に起因する位相シフト層欠陥の発生を０（ゼロ）にすることができる。

発明の実施の形態に付き説明する。
図1（ａ）は、本発明の自己整合型位相シフトマスクの一実施例を示す模式部分上面図であり、図1（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。
請求項１または２に係る本発明の自己整合型位相シフトマスクは、透明基板１１上に遮光パターン２１と位相シフト層３１が形成されており、透明基板１１と位相シフト層３１からなる光透過領域を第１透過部、遮光パターン２１と位相シフト層３１からなる光透過領域を遮光部、遮光パターン２１ａ境界領域の膜厚の異なる位相シフト層３１ａの光透過領域を第２透過部としたとき、第１透過部と第２透過部とを透過する光の位相を１８０°反転するようにして、位相シフトマスクとしての特性を維持し、良好なパターン転写精度を確保できるようにしたものである。

また、第１透過部と第２透過部とを透過する光の位相を１８０°反転させる条件として、遮光パターン２１の膜厚をｄ₁、位相シフト層３１の露光波長における屈折率をｎ₂、露光波長をλ、整数をｍ₁としたとき、
ｄ₁＝λ／（２（ｎ₂−１））×（２ｍ₁−１）の関係が満たされるように、遮光パターン２１の膜厚ｄ₁を設定すれば良い。
さらに、位相シフト層３１ａの膜厚は、遮光パターン２１の膜厚ｄ₁に後記する位相シフト層２１の膜厚ｄ₂を加えた値になる。

請求項３に係る本発明の自己整合型位相シフトマスクは、本発明の自己整合型位相シフトマスクを用いてウェハー上のレジストにパターン露光する際の遮光パターン２１表面の多重反射の影響を防止するようにしたものである。
位相シフト層２１の膜厚をｄ₂、遮光パターン３１の露光波長における屈折率をｎ₁、位相シフト層２１の露光波長における屈折率をｎ₂、露光波長をλ、ｎ₁＞ｎ₂、整数をｍ₂とし
たとき、
ｄ₂＝λ／４ｎ₂×（２ｍ₂−１）の関係が満たされるように、位相シフト層２１の膜厚ｄ₂を設定することにより、パターン露光の際の遮光パターン２１表面からの多重反射光の影響を防止することができる。

以下、本発明の自己整合型位相シフトマスクの製造方法について説明する。
請求項４に係る自己整合型位相シフトマスクの製造方法の一実施例の製造工程を図２（ａ）〜（ｄ）に示す。
まず、石英ガラス基板等からなる透明基板１１上にスパッタリング法等によりクロム、酸化クロム膜からなる膜厚ｄ₁の遮光層２１を形成する（図２（ａ）参照）。
ここで、遮光層２１の膜厚ｄ₁は、請求項２に示すように、位相シフト層３１の露光波長における屈折率をｎ₂、露光波長をλ、整数をｍ₁とし、
ｄ₁＝λ／（２（ｎ₂−１））×（２ｍ₁−１）より求める。

次に、遮光層２１上にスピンナー等により電子線レジストを塗布し、電子線描画、現像等の一連のパターニング処理を行って、してレジストパターン２２を形成する（図２（ｂ）参照）。
次に、レジストパターン２２をエッチングマスクにして遮光層２１をエッチングし、レジストパターン２２を専用の剥離液で剥膜、洗浄して、透明基板１１上の所定位置に膜厚ｄ₁の遮光パターン２１ａを形成する（図２（ｃ）参照）。

次に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等により透明基板１１及び遮光パターン２１ａ上にシリコン酸化膜からなる膜厚ｄ₂の位相シフト層３１と遮光パターン２１ａ境界領域に膜厚（ｄ₁＋ｄ₂）の位相シフト層３１ａを形成し、位相シフト層３１からなる第１透過部と、位相シフト層３１ａからなる第２透過部とを透過する光の位相が１８０°反転してなる本発明の自己整合型位相シフトマスク１００を得る(図２（ｄ）〜（ｅ）参照)。
ここで、位相シフト層３１の膜厚ｄ₂は、請求項３に示すように、遮光パターン３１の露光波長における屈折率をｎ₁、位相シフト層３１の露光波長における屈折率をｎ₂、露光波長をλ、ｎ₁＞ｎ₂、整数をｍ₂としたとき、
ｄ₂＝λ／４ｎ₂×（２ｍ₂−１）より求める。

請求項５に係る自己整合型位相シフトマスクの製造方法の一実施例の製造工程を図３（ａ）〜（ｅ）に示す。
まず、石英ガラス基板等からなる透明基板１１上にスパッタリング法等によりクロム、酸化クロム膜からなる膜厚ｄ₁の遮光層２１を形成する（図３（ａ）参照）。
ここで、遮光層２１の膜厚ｄ₁は、請求項２に示すように、位相シフト層３１の露光波長における屈折率をｎ₂、露光波長をλ、整数をｍ₁としたとき、
ｄ₁＝λ／（２（ｎ₂−１））×（２ｍ₁−１）より求める。

次に、遮光層２１上にスピンナー等により電子線レジストを塗布し、電子線描画、現像等の一連のパターニング処理を行って、してレジストパターン２２を形成する（図２（ｂ）参照）。
次に、レジストパターン２２をエッチングマスクにして遮光層２１をエッチングし、レジストパターン２２を専用の剥離液で剥膜、洗浄して、透明基板１１上の所定位置に膜厚ｄ₁の遮光パターン２１ａを形成する（図３（ｃ）参照）。

次に、遮光パターン２１ａが形成された透明基板１１の欠陥検査を行い、もしも、図３（ｃ）に示すような異物欠陥２１ｂが存在した場合、異物欠陥２１ｂをイオンビーム、レーザー等により除去、修正する（図３（ｄ）参照）。

次に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等により透明基板１１及び遮光パターン２１ａ上にシリコン酸化膜からなる膜厚ｄ₂の位相シフト層３１と遮光パターン２１ａ境界領域に膜厚の異なる位相シフト層３１ａを形成し、本発明の自己整合型位相シフトマスク１００を得る(図３（ｅ）参照)。
ここで、位相シフト層３１の膜厚ｄ₂は、請求項３に示すように、遮光パターン３１の露光波長における屈折率をｎ₁、位相シフト層３１の露光波長における屈折率をｎ₂、露光波長をλ、ｎ₁＞ｎ₂、整数をｍ₂としたとき、
ｄ₂＝λ／４ｎ₂×（２ｍ₂−１）より求める。

実施例１は露光波長としてＡｒＦエキシマレーザ光（１９３ｎｍ）を想定した自己整合型位相シフトマスクの事例である。
まず、石英ガラス基板等からなる透明基板１１上にスパッタリング法等によりクロム、酸化クロム膜からなる膜厚ｄ₁が１７２ｎｍの遮光層２１を形成した（図２（ａ）参照）。
ここで、遮光層２１の膜厚ｄ₁は、位相シフト層３１の露光波長における屈折率ｎ₂を１．５６、露光波長λを１９３ｎｍ、整数ｍ₁を１として、
ｄ₁＝λ／（２（ｎ₂−１））×（２ｍ₁−１）より求めた。

次に、遮光層２１上にスピンナーにより電子線レジストＦＥＰ１７１を塗布し、電子線描画、現像等の一連のパターニング処理を行って、してレジストパターン２２を形成した（図２（ｂ）参照）。
次に、レジストパターン２２をエッチングマスクにして遮光層２１をエッチングし、レジストパターン２２を専用の剥離液で剥膜、洗浄して、透明基板１１上の所定位置に膜厚ｄ₁が１７２ｎｍの遮光パターン２１ａを形成した（図２（ｃ）参照）。

次に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法にて透明基板１１及び遮光パターン２１ａ上にシリコン酸化膜からなる膜厚ｄ₂が３１ｎｍの位相シフト層３１を形成し、３１ｎｍ厚の位相シフト層３１からなる第１透過部と２０３ｎｍ厚の位相シフト層３１ａからなる第２透過部とを透過する光の位相が１８０°反転してなる本発明の自己整合型位相シフトマスク１００を得た(図２（ｄ）〜（ｅ）参照)。
ここで、位相シフト層３１の膜厚ｄ₂は、遮光パターン３１上層の露光波長における屈折率ｎ₁を２．３５、位相シフト層３１の露光波長における屈折率ｎ₂を１．５６、露光波長λを１９３ｎｍ、整数ｍ₂を１として、
ｄ₂＝λ／４ｎ₂×（２ｍ₂−１）より求めた。

実施例２は露光波長としてＫｒＦエキシマレーザ光（２４８ｎｍ）を想定した自己整合型位相シフトマスクの事例である。
まず、石英ガラス基板等からなる透明基板１１上にスパッタリング法等により下層はクロム膜、上層は酸化クロム膜からなる膜厚ｄ₁が２６２ｎｍの遮光層２１を形成した（図２（ａ）参照）。
ここで、遮光層２１の膜厚ｄ₁は、位相シフト層３１の露光波長における屈折率ｎ₂を１．４７４、露光波長λを２４８ｎｍ、整数ｍ₁を１として、
ｄ₁＝λ／（２（ｎ₂−１））×（２ｍ₁−１）より求めた。

次に、遮光層２１上にスピンナーにより電子線レジストＦＥＰ１７１を塗布し、電子線描画、現像等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターン２２を形成した（図２（ｂ）参照）。
次に、レジストパターン２２をエッチングマスクにして遮光層２１をエッチングし、レジ
ストパターン２２を専用の剥離液で剥膜、洗浄して、透明基板１１上の所定位置に膜厚ｄ₁が２６２ｎｍの遮光パターン２１ａを形成した（図２（ｃ）参照）。

次に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法にて透明基板１１及び遮光パターン２１ａ上にシリコン酸化膜からなる膜厚ｄ₂が４２ｎｍの位相シフト層３１を形成し、４２ｎｍ厚の位相シフト層３１からなる第１透過部と３０４ｎｍ厚の位相シフト層３１ａからなる第２透過部とを透過する光の位相が１８０°反転してなる本発明の自己整合型位相シフトマスク１００を得た(図２（ｄ）〜（ｅ）参照)。
ここで、位相シフト層３１の膜厚ｄ₂は、遮光パターン３１の露光波長における屈折率ｎ₁を２．０１、位相シフト層３１の露光波長における屈折率ｎ₂を１．４７４、露光波長λを２４８ｎｍ、整数ｍ₂を１として、
ｄ₂＝λ／４ｎ₂×（２ｍ₂−１）より求めた。

実施例３は露光波長としてｉ線（３６５ｎｍ）を想定した自己整合型位相シフトマスクの事例である。
まず、石英ガラス基板等からなる透明基板１１上にスパッタリング法等により下層はクロム膜、上層は酸化クロム膜からなる膜厚ｄ₁が４１０ｎｍの遮光層２１を形成した（図２（ａ）参照）。
ここで、遮光層２１の膜厚ｄ₁は、位相シフト層３１の露光波長における屈折率ｎ₂を１．４４５、露光波長λを３６５ｎｍ、整数ｍ₁を１として、
ｄ₁＝λ／（２（ｎ₂−１））×（２ｍ₁−１）より求めた。

次に、遮光層２１上にスピンナーにより電子線レジストＦＥＰ１７１を塗布し、電子線描画、現像等の一連のパターニング処理を行って、してレジストパターン２２を形成した（図２（ｂ）参照）。
次に、レジストパターン２２をエッチングマスクにして遮光層２１をエッチングし、レジストパターン２２を専用の剥離液で剥膜、洗浄して、透明基板１１上の所定位置に膜厚ｄ₁が４１０ｎｍの遮光パターン２１ａを形成した（図２（ｃ）参照）。

次に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法にて透明基板１１及び遮光パターン２１ａ上にシリコン酸化膜からなる膜厚ｄ₂が６３ｎｍの位相シフト層３１を形成し、６３ｎｍ厚の位相シフト層３１からなる第１透過部と４７３ｎｍ厚の位相シフト層３１ａからなる第２透過部とを透過する光の位相が１８０°反転してなる本発明の自己整合型位相シフトマスク１００を得た(図２（ｄ）〜（ｅ）参照)。
ここで、位相シフト層３１の膜厚ｄ₂は、遮光パターン３１上層の露光波長における屈折率ｎ₁を１．６８、位相シフト層３１の露光波長における屈折率ｎ₂を１．４４５、露光波長λを３６５ｎｍ、整数ｍ₂を１として、
ｄ₂＝λ／４ｎ₂×（２ｍ₂−１）より求めた。

上記実施例で得られた自己整合型位相シフトマスク１００を用いて、レジストが形成されたシリコンウエハーにＡｒＦエキシマレーザ光（１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（２４８ｎｍ）及びｉ線（３６５ｎｍ）等にてパターン露光、現像等の一連のパターニング処理した結果、位相シフトマスクとしての特性が維持され、転写精度に優れたレジストパターンを得ることができた。

（ａ）は、本発明の自己整合型位相シフトマスクの一実施例を示す模式部分上面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した自己整合型位相シフトマスクの模式構成断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、請求項４に係る本発明の自己整合型位相シフトマスクの製造方法の一例を示す説明図である。 （ａ）〜（ｅ）は、請求項５に係る本発明の自己整合型位相シフトマスクの製造方法の一例を示す説明図である。 （ａ）は、従来の自己整合型位相シフトマスクの一実施例を示す模式部分上面図である。（ｂ）は、（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断した自己整合型位相シフトマスクの模式構成断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、従来の自己整合型位相シフトマスクの製造方法の一例を示す説明図である。

符号の説明

１１、５１…透明基板
２１、６１…遮光層
２１ａ、６１ａ…遮光パターン
３１…位相シフト層
３１ａ、７１ａ…膜厚が異なる位相シフト層
１００…自己整合型位相シフトマスク

Claims (5)

1. 透明基板上に少なくとも遮光パターンと前記遮光パターン及び前記透明基板上に位相シフト層が形成されてなる自己整合型位相シフトマスクであって、
   前記透明基板と前記位相シフト層からなる光透過領域を第１透過部、前記遮光パターンと前記位相シフト層からなる光透過領域を遮光部、前記遮光パターン境界領域の膜厚の異なる位相シフト層の光透過領域を第２透過部としたとき、
   前記第１透過部と第２透過部とを透過する光の位相が１８０°反転していることを特徴とする自己整合型位相シフトマスク。
2. 前記遮光パターンの膜厚をｄ₁、前記位相シフト層の露光波長における屈折率をｎ₂、露光波長をλ、整数をｍ₁としたとき、
   遮光パターンの膜厚ｄ₁は、ｄ₁＝λ／（２（ｎ₂−１））×（２ｍ₁−１）の関係が満たされていることを特徴とする請求項１に記載の自己整合型位相シフトマスク。
3. 前記位相シフト層の膜厚をｄ₂、前記遮光パターンの露光波長における屈折率をｎ₁、前記位相シフト層の露光波長における屈折率をｎ₂、露光波長をλ、ｎ₁＞ｎ₂、整数をｍ₂としたとき、
   位相シフト層の膜厚ｄ₂は、ｄ₂＝λ／４ｎ₂×（２ｍ₂−１）の関係が満たされていることを特徴とする請求項１または２に記載の自己整合型位相シフトマスク。
4. 少なくとも以下の工程を具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自己整合型位相シフトマスクの製造方法。
   （ａ）透明基板上に遮光層を形成する工程。
   （ｂ）前記遮光層上にレジストを塗布して感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、レジストパターンを形成する工程。
   （ｃ）レジストパターンをマスクにして遮光層をエッチングし、レジストパターンを剥離して、透明基板上に遮光パターンを形成する工程。
   （ｄ）透明基板及び遮光パターン上に位相シフト層を形成する工程。
5. 少なくとも以下の工程を具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自己整合型位相シフトマスクの製造方法。
   （ａ）透明基板上に遮光層を形成する工程。
   （ｂ）前記遮光層上にレジストを塗布して感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、レジストパターンを形成する工程。
   （ｃ）レジストパターンをマスクにして遮光層をエッチングし、レジストパターンを剥離して、透明基板上に遮光パターンを形成する工程。
   （ｄ）前記遮光パターン及び膜残り等の欠陥検査工程と、欠陥が存在する場合には、該欠陥を修正する工程。
   （ｅ）透明基板及び遮光パターン上に位相シフト層を形成する工程。

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