JP3418187B2 - Phase shift mask, method for manufacturing the phase shift mask, and exposure method using the phase shift mask - Google Patents

Phase shift mask, method for manufacturing the phase shift mask, and exposure method using the phase shift mask

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JP3418187B2 JP2001227803A JP2001227803A JP3418187B2 JP 3418187 B2 JP3418187 B2 JP 3418187B2 JP 2001227803 A JP2001227803 A JP 2001227803A JP 2001227803 A JP2001227803 A JP 2001227803A JP 3418187 B2 JP3418187 B2 JP 3418187B2
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【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、位相シフトマスク、そ
の位相シフトマスクの製造方法およびその位相シフトマ
スクを用いた露光方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase shift mask, a method of manufacturing the phase shift mask, and an exposure method using the phase shift mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路における高集積化
および微細化にはめざましいものがある。それに伴い、
半導体基板(以下、単にウェハと称す)上に形成される
回路パターンの微細化も急速に進んできている。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a remarkable increase in the degree of integration and miniaturization of semiconductor integrated circuits. with this,
The miniaturization of circuit patterns formed on a semiconductor substrate (hereinafter simply referred to as a wafer) has been rapidly advanced.

【0003】中でも、フォトリソグラフィ技術がパター
ン形成における基本技術として広く認識されるところで
ある。よって、今日までに種々の開発、改良がなされて
きている。しかし、パターンの微細化は止まるところを
知らず、パターンの解像度向上への要求もさらに強いも
のとなってきている。
Above all, the photolithography technique is widely recognized as a basic technique in pattern formation. Therefore, various developments and improvements have been made to date. However, the miniaturization of patterns has never stopped, and the demand for improving the resolution of patterns has become stronger.

【0004】このフォトリソグラフィ技術とは、ウェハ
上に塗布されたフォトレジストにマスク(原画)状のパ
ターンを転写し、その転写されたフォトレジストを用い
て下層の被エッチング膜をパターニングする技術であ
る。このフォトレジストの転写時において、フォトレジ
ストに現像処理が施されるが、この現像処理によって光
のあたった部分のフォトレジストが除去されるタイプを
ポジ型、光のあたらない部分のフォトレジストが除去さ
れるタイプをネガ型のフォトレジストと言う。以下、フ
ォトリソグラフィ技術における従来の露光方法について
説明する。
The photolithography technique is a technique in which a mask (original image) pattern is transferred to a photoresist applied on a wafer, and a lower layer to-be-etched film is patterned by using the transferred photoresist. . When this photoresist is transferred, the photoresist is developed, but the type that removes the photoresist in the light-exposed areas is positive type, and the photoresist in the areas not exposed to light is removed. This type is called a negative photoresist. Hereinafter, a conventional exposure method in the photolithography technique will be described.

【0005】図45は、従来の露光方法を説明するため
の光学システムの概略図である。図45を参照して、こ
の光学システムは、マスク上のパターンを縮小してウェ
ハ上のフォトレジストに投射するものである。また光学
システムは、光源からフォトマスクのパターンまでの照
明光学系、フォトマスクのパターンからウェハまでの投
射光学系を有している。
FIG. 45 is a schematic diagram of an optical system for explaining a conventional exposure method. Referring to FIG. 45, this optical system reduces the pattern on the mask and projects it onto the photoresist on the wafer. The optical system has an illumination optical system from the light source to the photomask pattern and a projection optical system from the photomask pattern to the wafer.

【0006】照明光学系は、光源である水銀ランプ11
1と、反射鏡112と、集光レンズ118と、フライア
イレンズ113と、絞り114bと、集光レンズ116
a、116b、116cと、ブラインド絞り115と、
反射鏡117とを有している。また投射光学系は望遠レ
ンズ119a、119bと、瞳面絞り125とを有して
いる。
The illumination optical system includes a mercury lamp 11 as a light source.
1, a reflecting mirror 112, a condenser lens 118, a fly-eye lens 113, a diaphragm 114b, and a condenser lens 116.
a, 116b, 116c, the blind diaphragm 115,
And a reflecting mirror 117. The projection optical system has telephoto lenses 119a and 119b and a pupil plane diaphragm 125.

【0007】その露光動作においては、まず水銀ランプ
111から発っせられた光111aは、反射鏡112に
より、たとえばg線(波長:436nm)のみが反射さ
れて、単一波長の光となる。次に、光111aは、フラ
イアイレンズ113の各フライアイ構成レンズ113a
の各々入射し、その後、絞り114bを通過する。
In the exposure operation, the light 111a emitted from the mercury lamp 111 is first reflected by the reflecting mirror 112, for example, only the g-line (wavelength: 436 nm) and becomes light of a single wavelength. Next, the light 111a is transmitted to each fly-eye constituent lens 113a of the fly-eye lens 113.
Respectively, and then passes through the diaphragm 114b.

【0008】ここで、光111bは、1個のフライアイ
構成レンズ113aによって作り出された光路を示し、
光111cは、フライアイレンズ113によって作り出
される光路を示している。
Here, the light 111b indicates an optical path created by one fly-eye forming lens 113a,
The light 111c indicates the optical path created by the fly-eye lens 113.

【0009】絞り114を通過した光111aは、集光
レンズ116a、ブラインド絞り115および集光レン
ズ1116bを通過して、反射鏡117により所定角度
で反射される。
The light 111a passing through the diaphragm 114 passes through the condenser lens 116a, the blind diaphragm 115 and the condenser lens 1116b, and is reflected by the reflecting mirror 117 at a predetermined angle.

【0010】反射鏡117により反射された光111a
は、集光レンズ116cを透過した後、所定のパターン
が形成されたフォトマスク720の全面を均一に照射す
る。この後、光111aは投影レンズ119a、119
bにより所定の倍率に縮小され、半導体ウェハ121上
のフォトレジスト121aを露光する。
Light 111a reflected by the reflecting mirror 117
After passing through the condenser lens 116c, uniformly illuminates the entire surface of the photomask 720 on which a predetermined pattern is formed. After this, the light 111a is projected onto the projection lenses 119a and 119.
The photoresist 121a on the semiconductor wafer 121 is exposed by being reduced to a predetermined magnification by b.

【0011】一般に、縮小露光方法を用いたフォトリソ
グラフィ技術における解像限界R(nm)は、 R=k1 ・λ/(NA) と表される。ここで、λは使用する光の波長(nm)、
NAはレンズの開口数、k1 はレジストプロセスに依存
する定数である。
In general, the resolution limit R (nm) in the photolithography technique using the reduction exposure method is expressed as R = k 1 · λ / (NA). Where λ is the wavelength of the light used (nm),
NA is the numerical aperture of the lens, and k 1 is a constant that depends on the resist process.

【0012】上式からわかるように、解像限界Rの向上
を図るためには、すなわち微細パターンを得るために
は、k1 とλとの値を小さくし、NAの値を大きくする
方法が考えられる。つまり、レジストプロセスに依存す
る定数を小さくするとともに、短波長化や高NA化を進
めればよいのである。
As can be seen from the above equation, in order to improve the resolution limit R, that is, in order to obtain a fine pattern, there is a method of decreasing the values of k 1 and λ and increasing the value of NA. Conceivable. That is, it is only necessary to reduce the constant depending on the resist process, and to shorten the wavelength and increase the NA.

【0013】しかし、光源やレンズの改良は技術的に難
しく、また短波長化および高NA化を進めることによっ
て、光の焦点深度δ(δ=k2 ・λ/(NA)2 )が浅
くなり、かえって解像度の低下を招くといった問題も生
じてくる。
However, it is technically difficult to improve the light source and the lens, and the focal depth δ of the light (δ = k 2 · λ / (NA) 2 ) becomes shallow as the wavelength is shortened and the NA is increased. On the contrary, there is a problem that the resolution is lowered.

【0014】そこで、光源やレンズではなく、フォトマ
スクを改良することにより、パターンの微細化を図る研
究がなされている。最近では、パターンの解像度を向上
させるフォトマスクとして位相シフトマスクが注目され
ている。以下、この位相シフトマスクの構造およびその
原理について通常のフォトマスクと比較して説明する。
なお位相シフトマスクについては、レベンソン方式およ
びハーフトーン方式について説明する。
Therefore, studies have been conducted to improve the pattern size by improving the photomask instead of the light source and the lens. Recently, a phase shift mask has attracted attention as a photomask for improving pattern resolution. The structure and principle of this phase shift mask will be described below in comparison with an ordinary photomask.
Regarding the phase shift mask, the Levenson method and the halftone method will be described.

【0015】図46(a)、(b)、(c)は、通常の
フォトマスクを使用したときのマスクの断面、マスク上
の電場およびウェハ上の光強度を示す図である。図46
(a)を参照して、通常のフォトマスクは、ガラス基板
501上に金属マスクパターン503が形成された構成
を有している。このような通常のフォトマスクでは、マ
スク上の電場は、図46(b)に示すように金属マスク
パターン503で空間的にパルス変調された電場とな
る。
FIGS. 46 (a), (b) and (c) are views showing the cross section of the mask, the electric field on the mask and the light intensity on the wafer when a normal photomask is used. Figure 46
Referring to (a), an ordinary photomask has a structure in which a metal mask pattern 503 is formed on a glass substrate 501. In such a normal photomask, the electric field on the mask is an electric field spatially pulse-modulated by the metal mask pattern 503 as shown in FIG.

【0016】しかし、図46(c)を参照して、パター
ンが微細化すると、フォトマスクを透過した露光光は光
の回折効果のためにウェハ上の非露光領域(金属マスク
パターン503により露光光の透過が遮られた領域)に
も回り込む。このため、ウェハ上の非露光領域にも光が
照射されてしまい、光のコントラスト(ウェハ上の露光
領域と非露光領域との光強度の差)が低下する。結果と
して、解像度が低下し、微細なパターンの転写を行なう
ことが困難となる。
However, as shown in FIG. 46C, when the pattern is miniaturized, the exposure light transmitted through the photomask is exposed to a non-exposure region on the wafer (the exposure light by the metal mask pattern 503) due to the diffraction effect of the light. Area where transmission of is blocked). Therefore, the non-exposed region on the wafer is also irradiated with the light, and the contrast of the light (the difference in the light intensity between the exposed region and the non-exposed region on the wafer) is reduced. As a result, the resolution is lowered and it becomes difficult to transfer a fine pattern.

【0017】図47(a)、(b)、(c)は、レベン
ソン方式の位相シフトマスクを使用したときのマスク断
面、マスク上の電場およびウェハ上の光強度を示す図で
ある。まず図47(a)を参照して、位相シフトマスク
では、通常のフォトマスクに位相シフタと呼ばれる光学
部材505が設けられている。
47 (a), (b) and (c) are diagrams showing a mask cross section, an electric field on the mask and a light intensity on the wafer when a Levenson type phase shift mask is used. First, with reference to FIG. 47A, in the phase shift mask, an optical member 505 called a phase shifter is provided in a normal photomask.

【0018】すなわち、ガラス基板501上にクロムマ
スクパターン503が形成され、露光領域と遮光領域と
が設けられ、この露光領域の1つおきに位相シフタ50
5が設けられている。この位相シフタ505は、透過光
の位相を180度変換する役割をなすものである。
That is, a chrome mask pattern 503 is formed on a glass substrate 501, an exposure region and a light-shielding region are provided, and the phase shifter 50 is provided every other exposure region.
5 are provided. The phase shifter 505 serves to convert the phase of transmitted light by 180 degrees.

【0019】図47(b)を参照して、上述のように位
相シフタ505を露光領域の1つおきに設けたため、位
相シフトマスクを透過した光によるマスク上の電場は、
その位相が交互に180度反転して構成される。このよ
うに隣接する露光領域間で光の位相が互いに逆位相とな
るため、光の干渉効果により逆位相の光の重なりあう部
分において光が互いに打消し合うことになる。
Referring to FIG. 47 (b), since the phase shifters 505 are provided every other exposure area as described above, the electric field on the mask due to the light transmitted through the phase shift mask is
The phases are alternately inverted by 180 degrees. In this way, the phases of the light beams are opposite to each other between the adjacent exposure regions, so that the light beams cancel each other out in the overlapping portions of the light beams having the opposite phases due to the light interference effect.

【0020】この結果、図47(c)に示すように、露
光領域間の境界において光の強度が小さくなり、ウェハ
上の露光領域と非露光領域とにおける光の強度差を十分
に確保することができる。これにより解像度の向上を図
ることが可能となり、微細なパターンの転写を行なうこ
とができる。
As a result, as shown in FIG. 47 (c), the light intensity becomes small at the boundary between the exposure regions, and a sufficient light intensity difference between the exposure region and the non-exposure region on the wafer is ensured. You can As a result, the resolution can be improved and a fine pattern can be transferred.

【0021】図48(a)、(b)、(c)は、ハーフ
トーン方式の位相シフトマスクを使用したときのマスク
断面、マスク上の電場およびウェハ上の光強度を示す図
である。まず図48(a)を参照して、このハーフトー
ン方式の位相シフトマスクにおいても、上述のレベンソ
ン方式と同様、位相シフタと呼ばれる光学部材506が
設けられている。
FIGS. 48 (a), (b) and (c) are diagrams showing a mask cross section, an electric field on the mask and a light intensity on the wafer when a halftone type phase shift mask is used. First, with reference to FIG. 48A, also in this halftone type phase shift mask, an optical member 506 called a phase shifter is provided as in the Levenson method described above.

【0022】ただし、光学部材506は、ガラス基板5
01上の半透明膜503上にのみ形成されており、位相
シフタ506と半透明膜503との2層構造が設けられ
ている。この位相シフタ506は、上述と同様、透過光
の位相を180度変換する役割をなすものであり、半透
明膜503は、露光光を完全に遮ることなく露光光の強
度を減衰させる役割をなすものである。
However, the optical member 506 is the glass substrate 5
01 is formed only on the semitransparent film 503, and a two-layer structure of a phase shifter 506 and a semitransparent film 503 is provided. The phase shifter 506 plays a role of converting the phase of the transmitted light by 180 degrees similarly to the above, and the semitransparent film 503 plays a role of attenuating the intensity of the exposure light without completely blocking the exposure light. It is a thing.

【0023】図48(b)を参照して、上述のように位
相シフタ506と半透明膜503の2層構造を設けたた
め、マスク上の電場は、その位相が交互に180度変換
して構成され、かつ一方の位相の強度が他方の位相の強
度より小さくなる。つまり、位相シフタ506を透過し
たことにより位相が180度変換され、かつ半透過膜5
03を透過したことにより、現像後にフォトレジストを
所定膜厚残存させるように光の強度が減衰する。隣接す
る露光領域間で光の位相は互いに逆位相となるため、逆
位相の光が重なり合う部分において光が互いに打ち消し
合うことになる。
Referring to FIG. 48 (b), since the two-layer structure of the phase shifter 506 and the semitransparent film 503 is provided as described above, the electric field on the mask is formed by alternately converting the phases by 180 degrees. And the intensity of one phase is less than the intensity of the other phase. That is, the phase is converted by 180 degrees by being transmitted through the phase shifter 506, and the semi-transmissive film 5 is
The light intensity of the light is attenuated so that the photoresist has a predetermined film thickness after the development because the light passes through 03. Since the phases of the light in the adjacent exposure areas are opposite to each other, the lights cancel each other out in the portion where the lights having the opposite phases overlap each other.

【0024】この結果、図48(c)に示すように、露
光パターンのエッジで位相が反転しているため、露光パ
ターンのエッジでの光強度を小さくすることができる。
その結果、半透明膜503を透過した領域と透過しない
領域との露光光の光強度の差が大きくなり、パターン像
の解像度を上げることが可能となる。
As a result, as shown in FIG. 48C, since the phase is inverted at the edge of the exposure pattern, the light intensity at the edge of the exposure pattern can be reduced.
As a result, the difference in the light intensity of the exposure light between the region that transmits the semi-transparent film 503 and the region that does not transmit becomes large, and the resolution of the pattern image can be increased.

【0025】このように位相シフトマスクにはレベンソ
ン方式、ハーフトーン方式などの多種の方式がある。こ
の中でも、Marc Levenson により発明されたいわゆるレ
ベンソン方式の位相シフトマスクが原理的に優れた解像
性を有し、解像力の意味からは最も優れた方式と考えら
れている。
As described above, there are various types of phase shift masks such as the Levenson method and the halftone method. Among these, the so-called Levenson type phase shift mask invented by Marc Levenson has excellent resolution in principle, and is considered to be the best type in terms of resolution.

【0026】しかし、その製造方法については多様な技
術が発明・提案されているが、実用化に至っているもの
はない。これらの提案の中でMarc D. Levenson et a
l.,"Phase-Shifting Mask Strategies : Isolated Dark
Lines"MICROLITHOGRAPHY WORLD, pp.6-12, March/Apri
l 1992.に掲載されたMarc Levenson の製造技術が優れ
た先行技術と考えられる。
However, although various techniques have been invented and proposed for the manufacturing method, none have been put to practical use. Among these suggestions Marc D. Levenson et a
l., "Phase-Shifting Mask Strategies: Isolated Dark
Lines "MICROLITHOGRAPHY WORLD, pp.6-12, March / Apri
l The manufacturing technology of Marc Levenson, published in 1992., is considered to be an excellent prior art.

【0027】そこで、まず、係る技術により製造された
レベンソン方式の位相シフトマスクを従来の第1の位相
シフトマスクとして、その構成および製造方法について
以下に説明する。
Therefore, first, the Levenson type phase shift mask manufactured by such a technique will be described as a conventional first phase shift mask, and its structure and manufacturing method will be described below.

【0028】図49は、従来の第1の位相シフトマスク
の構成を概略的に示す断面図である。図49を参照し
て、従来の第1の位相シフトマスク720は、石英基板
701と、遮光膜703とを有している。石英基板70
1の主表面には所定の深さで溝が形成されている。この
溝の形成されていない領域が第1の光透過部701aを
なし、溝の形成された領域が第2の光透過部701bを
なしている。この溝の側壁部を覆い、かつ第1および第
2の光透過部701a,701bの所定領域を露出する
ように遮光膜703が石英基板701上に形成されてい
る。この遮光膜703の透過率は1%以下であり、その
膜厚は、材質にクロム(Cr)を用いた場合には100
0Å程度である。
FIG. 49 is a sectional view schematically showing the structure of a conventional first phase shift mask. Referring to FIG. 49, a conventional first phase shift mask 720 has a quartz substrate 701 and a light shielding film 703. Quartz substrate 70
A groove is formed at a predetermined depth on the main surface of No. 1. The region in which the groove is not formed forms the first light transmitting portion 701a, and the region in which the groove is formed forms the second light transmitting portion 701b. A light shielding film 703 is formed on the quartz substrate 701 so as to cover the side wall of the groove and expose predetermined regions of the first and second light transmitting portions 701a and 701b. The light-shielding film 703 has a transmittance of 1% or less, and the film thickness thereof is 100 when chromium (Cr) is used as the material.
It is about 0Å.

【0029】第1の光透過部701aと第2の光透過部
701bとは、透過する露光光の位相が180度異なる
よう構成されている。このように、互いに隣接する光透
過部を透過する露光光の位相が180度変換されるた
め、上述したように解像度の向上を図ることが可能とな
る。
The first light transmitting portion 701a and the second light transmitting portion 701b are constructed so that the phases of the exposure light transmitted therethrough are different by 180 degrees. In this way, the phase of the exposure light transmitted through the light transmitting portions adjacent to each other is converted by 180 degrees, so that the resolution can be improved as described above.

【0030】また、溝の底壁と側壁とは略直角をなして
いる。次に従来の第1の位相シフトマスクの製造方法に
ついて説明する。
Further, the bottom wall and the side wall of the groove form a substantially right angle. Next, a conventional method of manufacturing the first phase shift mask will be described.

【0031】図50〜図57は、従来の第1の位相シフ
トマスクの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
まず図50を参照して、石英基板701の表面701a
上にクロム膜705aが形成される。このクロム膜70
5a上にレジスト膜707aが塗布される。このレジス
ト膜707aに露光・現像がなされる。
50 to 57 are schematic cross-sectional views showing a method of manufacturing a conventional first phase shift mask in the order of steps.
First, with reference to FIG. 50, the surface 701a of the quartz substrate 701.
A chrome film 705a is formed on top. This chrome film 70
A resist film 707a is applied on 5a. The resist film 707a is exposed and developed.

【0032】図51を参照して、上記の露光・現像によ
り、所望の形状を有するレジストパターン707が形成
される。このレジストパターン707をマスクとして異
方性エッチングが施される。この後、レジストパターン
707が除去される。
Referring to FIG. 51, a resist pattern 707 having a desired shape is formed by the above exposure and development. Anisotropic etching is performed using this resist pattern 707 as a mask. After that, the resist pattern 707 is removed.

【0033】図52を参照して、このようにして、シフ
タパターンが転写されたクロム膜パターン705が形成
される。
Referring to FIG. 52, the chromium film pattern 705 to which the shifter pattern is transferred is thus formed.

【0034】図53を参照して、このクロム膜パターン
705をマスクとして石英基板701に異方性エッチン
グが施される。これにより石英基板701の表面701
aに溝が形成され、シフタパターンが転写される。この
後、クロム膜パターン705が除去される。
Referring to FIG. 53, quartz substrate 701 is anisotropically etched using chromium film pattern 705 as a mask. As a result, the surface 701 of the quartz substrate 701 is
A groove is formed in a and the shifter pattern is transferred. Then, the chromium film pattern 705 is removed.

【0035】図54を参照して、このようにして、石英
基板701に第1の光透過部701aと第2の光透過部
701bとが形成される。
Referring to FIG. 54, in this way, the first light transmitting portion 701a and the second light transmitting portion 701b are formed on the quartz substrate 701.

【0036】図55を参照して、第1および第2の光透
過部701a、701bが形成された表面全面にクロム
膜703aが形成される。このクロム膜703a上にレ
ジスト膜709aが塗布される。このレジスト膜709
aが露光・現像される。
Referring to FIG. 55, a chromium film 703a is formed on the entire surface on which the first and second light transmitting portions 701a and 701b are formed. A resist film 709a is applied on this chrome film 703a. This resist film 709
a is exposed and developed.

【0037】図56を参照して、この露光・現像により
所望の形状を有するレジストパターン709が形成され
る。このレジストパターン709をマスクとして異方性
エッチングを施すことにより、第1および第2の光透過
部701a、701bの所望領域を露出する遮光膜70
3が形成される。この後、レジストパターン709が除
去されて、図57に示す従来の位相シフトマスク720
が形成される。
Referring to FIG. 56, a resist pattern 709 having a desired shape is formed by this exposure and development. By performing anisotropic etching using the resist pattern 709 as a mask, the light shielding film 70 that exposes desired regions of the first and second light transmitting portions 701a and 701b.
3 is formed. Thereafter, resist pattern 709 is removed and conventional phase shift mask 720 shown in FIG.
Is formed.

【0038】上述した従来の位相シフトマスクの製造方
法では、レジスト膜707a、709aが直接、石英基
板701上に塗布されることはない。このため、基板上
に直接レジスト膜が塗布される位相シフトマスクの製造
方法(特開平4−355758号公報、特開平2−21
1450号公報)に比較して、以下のような欠陥を容易
に修正できるという利点を有する。
In the above-described conventional method of manufacturing a phase shift mask, the resist films 707a and 709a are not directly coated on the quartz substrate 701. Therefore, a method of manufacturing a phase shift mask in which a resist film is directly coated on a substrate (Japanese Patent Laid-Open No. 4-355758 and Japanese Patent Laid-Open No. 21-21).
1450), it has an advantage that the following defects can be easily corrected.

【0039】直接基板上にレジスト膜が塗布される方法
の一例として、特開平4−355758号公報に示され
た位相シフトマスクの製造方法について説明する。
As an example of a method of directly applying a resist film on a substrate, a method of manufacturing a phase shift mask disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-355758 will be described.

【0040】図58〜図61は、上記公報に示された位
相シフトマスクの製造方法を工程順に示す概略断面図で
ある。まず図58を参照して、石英層801の表面上に
位相変化膜803が形成された後、位相変化膜803の
表面上に光遮断膜805が形成される。
58 to 61 are schematic sectional views showing a method of manufacturing the phase shift mask disclosed in the above publication in the order of steps. First, referring to FIG. 58, after the phase change film 803 is formed on the surface of the quartz layer 801, the light blocking film 805 is formed on the surface of the phase change film 803.

【0041】図59を参照して、光遮断膜805上にレ
ジストパターン807が形成された後、このレジストパ
ターン807をマスクとしてエッチングすることにより
光遮断膜805がパターニングされる。この後、レジス
トパターン807が除去される。
Referring to FIG. 59, after a resist pattern 807 is formed on light blocking film 805, light blocking film 805 is patterned by etching using resist pattern 807 as a mask. After that, the resist pattern 807 is removed.

【0042】図60を参照して、パターニングされた光
遮断膜805と位相変化膜803との表面上に直接フォ
トレジスト809が塗布される。このフォトレジスト8
09が所望の形状にパターニングされた後、このレジス
トパターン809をマスクとして位相変化膜803にエ
ッチングが施される。
Referring to FIG. 60, photoresist 809 is directly coated on the surfaces of patterned light blocking film 805 and phase change film 803. This photoresist 8
After the pattern 09 is patterned into a desired shape, the phase change film 803 is etched using the resist pattern 809 as a mask.

【0043】図61を参照して、このエッチングによ
り、位相変化膜803に溝811が形成される。この
後、レジストパターン809が除去されて、位相シフト
マスクが形成される。
Referring to FIG. 61, a groove 811 is formed in phase change film 803 by this etching. After that, the resist pattern 809 is removed and a phase shift mask is formed.

【0044】上記公報に示された位相シフトマスクの製
造方法では、光遮断膜805がパターニングされた後
に、位相変化膜803にシフタパターンが形成される。
このため、図60に示すプロセスで位相変化膜(基板)
803の表面上に直接レジスト膜809が塗布されるこ
ととなる。
In the method of manufacturing the phase shift mask disclosed in the above publication, the shifter pattern is formed on the phase change film 803 after the light blocking film 805 is patterned.
Therefore, in the process shown in FIG. 60, the phase change film (substrate) is
The resist film 809 is directly coated on the surface of 803.

【0045】一般的なレジスト膜の塗布法では、図62
に示すようにレジスト膜809を貫通するピンホール8
09aが生じてしまう。このピンホール809aが生じ
た状態でレジストパターン809をマスクとしてエッチ
ングが施されると図63に示す状態となる。
FIG. 62 shows a general resist film coating method.
Pinholes 8 that penetrate the resist film 809 as shown in FIG.
09a will occur. When etching is performed using the resist pattern 809 as a mask with the pinhole 809a formed, the state shown in FIG. 63 is obtained.

【0046】図63を参照して、ピンホール809aに
エッチャントが侵入し、ピンホール809a底部の位相
変化膜803までもがエッチング除去され、欠陥が生じ
てしまう。このような欠陥が生じた位相シフトマスクを
ウェハの露光に用いた場合、所望領域以外においても、
この欠陥部分で露光光の位相が変換されてしまう。この
ため、ウェハ上に塗布されたレジスト膜を所望の形状に
露光できなくなる。
Referring to FIG. 63, the etchant enters the pinhole 809a, and even the phase change film 803 at the bottom of the pinhole 809a is removed by etching, resulting in a defect. When a phase shift mask having such a defect is used for exposing a wafer, even in a region other than a desired region,
The phase of the exposure light is changed at this defective portion. Therefore, the resist film applied on the wafer cannot be exposed in a desired shape.

【0047】このように基板上に直接レジスト膜が塗布
された場合、このレジストパターンをマスクとしてエッ
チング等を施すと基板にシフターの欠陥が直接導入され
てしまう。
When the resist film is directly coated on the substrate as described above, when the resist pattern is used as a mask and etching or the like is performed, a shifter defect is directly introduced into the substrate.

【0048】これに対して、Marc Levenson が提案する
製造方法では、上述したようにレジスト膜が石英基板上
に直接形成されることはない。このため、たとえピンホ
ールが生じたレジスト膜をマスクとして下層にエッチン
グを施しても、基板にシフターの欠陥が直接形成される
ことは防止される。
On the other hand, in the manufacturing method proposed by Marc Levenson, the resist film is not directly formed on the quartz substrate as described above. Therefore, even if the lower layer is etched using the resist film having the pinhole as a mask, the shifter defect is not directly formed on the substrate.

【0049】具体的には、図64を参照して、レジスト
パターン707にピンホール707aが生じたとして
も、レジストパターン707の下層にはクロム膜705
が存在する。このため、レジストパターン707をマス
クとして下層にエッチングを施しても、ピンホール70
7a底部のクロム膜705がエッチング除去されるだけ
である。
Specifically, referring to FIG. 64, even if a pinhole 707a is formed in resist pattern 707, chromium film 705 is formed below resist pattern 707.
Exists. Therefore, even if the lower layer is etched using the resist pattern 707 as a mask, the pinhole 70
The chromium film 705 at the bottom of 7a is only removed by etching.

【0050】すなわち、ピンホール707aの底部に生
じるピンホール欠陥(白欠陥)705aは石英基板70
1ではなく、その上のクロム膜705に生じる。それゆ
え、ピンホール欠陥705aは、図65に示すように、
FIB(Focussed Ion Beam)法によるカーボン系膜7
05cのデポジションで埋め込むことにより容易に修正
することができる。
That is, the pinhole defect (white defect) 705a generated at the bottom of the pinhole 707a is the quartz substrate 70.
It occurs not in 1, but in the chromium film 705 thereabove. Therefore, the pinhole defect 705a is, as shown in FIG.
Carbon film 7 by FIB (Focussed Ion Beam) method
It can be easily corrected by embedding with the deposition of 05c.

【0051】また、図64を参照して、エッチング除去
されるべきところにクロム膜が残る残り欠陥(黒欠陥)
705bが生じることもある。しかし、この残り欠陥7
05bも石英基板701に直接形成される欠陥ではない
ため、図65に示すように、YAGレーザを用いたレー
ザ照射でブロー(溶融)除去することにより容易に修正
することができる。
Further, referring to FIG. 64, a residual defect (black defect) in which a chromium film remains where it should be removed by etching.
705b may occur. However, this remaining defect 7
Since 05b is not a defect directly formed on the quartz substrate 701, it can be easily repaired by blowing (melting) and removing it by laser irradiation using a YAG laser as shown in FIG.

【0052】このように、Marc Levenson により提案さ
れた従来の製造方法では、基板に直接、シフターの欠陥
が形成されるのではないため、容易に欠陥を修正できる
という利点を有する。
As described above, the conventional manufacturing method proposed by Marc Levenson has the advantage that the defect of the shifter is not directly formed on the substrate, so that the defect can be easily corrected.

【0053】次に、ハーフトーン方式の位相シフトマス
クを従来の第2の位相シフトマスクとして、その構成に
ついて以下に説明する。
Next, the structure of the halftone type phase shift mask as the second conventional phase shift mask will be described below.

【0054】図66は、従来の第2の位相シフトマスク
の構成を概略的に示す断面図である。図66を参照し
て、従来の第2の位相シフトマスク920は、石英基板
901と、半透明膜903とを有している。石英基板9
01の主表面には所定の深さで溝が形成されている。
FIG. 66 is a sectional view schematically showing the structure of a conventional second phase shift mask. 66, the second conventional phase shift mask 920 has a quartz substrate 901 and a semitransparent film 903. Quartz substrate 9
On the main surface of No. 01, a groove is formed with a predetermined depth.

【0055】この溝の形成されている領域が第1の光透
過部901aをなし、溝が形成されていない領域が第2
の光透過部901bをなしている。この溝の側壁部を覆
い、かつ第1の光透過部901aの所定領域を露出する
ように半透明膜903が石英基板901上に形成されて
いる。この半透明膜903は、この半透明膜903を透
過する露光光の強度を、その露光光がウェハ上のフォト
レジストを感光させない、もしくは現像後に所定膜厚を
残存させる程度にまで減衰させる役割をなしている。
The region where the groove is formed constitutes the first light transmitting portion 901a, and the region where the groove is not formed is the second region.
Of the light transmission part 901b. A semi-transparent film 903 is formed on the quartz substrate 901 so as to cover the side wall of the groove and expose a predetermined region of the first light transmitting portion 901a. The semitransparent film 903 plays a role of attenuating the intensity of the exposure light transmitted through the semitransparent film 903 to such an extent that the exposure light does not expose the photoresist on the wafer to light or leaves a predetermined film thickness after development. I am doing it.

【0056】第1の光透過部901aと第2の光透過部
901bとは、透過する露光光の位相が180度異なる
ように構成されている。このように、互いに隣接する光
透過部を透過する露光光の位相が180度変換されるた
め、上述したように解像度の向上を図ることが可能とな
る。
The first light transmitting portion 901a and the second light transmitting portion 901b are constructed so that the phases of the exposure light transmitted therethrough are different by 180 degrees. In this way, the phase of the exposure light transmitted through the light transmitting portions adjacent to each other is converted by 180 degrees, so that the resolution can be improved as described above.

【0057】また、溝の底壁と側壁とは略直角をなして
いる。
Further, the bottom wall and the side wall of the groove form a substantially right angle.

【0058】[0058]

【発明が解決しようとする課題】従来の第1および第2
の位相シフトマスクでは、上述したように通常のフォト
マスクに比べると高い解像度が得られる。しかし、従来
の第1および第2の位相シフトマスクにも、[I]回路
パターンの複雑化、および[II]シフトマスク形成時
における欠陥の発生、により所望のパターン形状を得難
いという問題点があった。以下、その問題点について、
詳細に説明する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
As described above, the phase shift mask of (1) can obtain a higher resolution than the ordinary photomask. However, the conventional first and second phase shift masks also have a problem that it is difficult to obtain a desired pattern shape due to complication of the [I] circuit pattern and generation of defects during formation of the [II] shift mask. It was Below, regarding the problem,
The details will be described.

【0059】[I]回路パターンの複雑化近年、大容量
かつ多機能な半導体集積回路を得るべく、半導体集積回
路の回路パターンが微細化かつ複雑化されている。たと
えば、DRAM(Dynamic RandomAccess Memory)にお
いては、そのメモリセル領域に周期的なパターンが密集
(以下、単に密集パターンと称する)しており、またそ
の周辺回路領域に個々の機能を有する回路パターンが孤
立(以下、単に孤立パターンと称する)している。
[I] Complicated circuit pattern In recent years, in order to obtain a large-capacity and multifunctional semiconductor integrated circuit, the circuit pattern of the semiconductor integrated circuit has been miniaturized and complicated. For example, in a DRAM (Dynamic Random Access Memory), a periodic pattern is densely formed in its memory cell area (hereinafter, simply referred to as a dense pattern), and a circuit pattern having individual functions is isolated in its peripheral circuit area. (Hereinafter, simply referred to as an isolated pattern).

【0060】このように密集パターンと孤立パターンと
が混在する回路パターンをレベンソン方式の位相シフト
マスクで形成しようとすると、密集パターンでは高い解
像度が得られるが、孤立パターンではそれほど高い解像
度が得られない。一方、ハーフトーン方式の位相シフト
マスクで形成しようとすると、孤立パターンでは高い解
像度が得られるが、密集パターンではそれほど高い解像
度が得られない。
When a circuit pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed as described above is to be formed by a Levenson type phase shift mask, a high resolution can be obtained in the dense pattern, but not so high in the isolated pattern. . On the other hand, if an attempt is made to form a halftone phase shift mask, a high resolution can be obtained with an isolated pattern, but not so high with a dense pattern.

【0061】図67は、レベンソン方式の位相シフトマ
スクでは孤立パターンを高い解像度で形成できないこと
を説明するための図であり、(a)はレベンソン方式の
位相シフトマスクの断面図を示し、(b)は、(a)の
位相シフトマスクを用いて露光した場合のウェハ上の光
強度を示している。
FIG. 67 is a diagram for explaining that an isolated pattern cannot be formed with high resolution by a Levenson-type phase shift mask. FIG. 67A shows a sectional view of a Levenson-type phase shift mask, and FIG. ) Indicates the light intensity on the wafer when exposed using the phase shift mask of (a).

【0062】図67を参照して、孤立パターンは、他の
回路パターンから離れて存在している。このため、その
孤立パターンを構成する露光領域701b(以下、孤立
露光領域と称する)は他の回路パターンを構成する露光
領域から相当量離れて配置されている。よって、孤立露
光領域701bを透過してウェハ上に照射される露光光
が、他の露光領域を透過した逆位相の露光光と重なり合
う部分は生じない。それゆえ、光の干渉効果により逆位
相の光が互いに打消し合うことで高い解像度が得られる
という位相シフトマスクの効果が得られない。
Referring to FIG. 67, the isolated pattern exists apart from other circuit patterns. Therefore, the exposure area 701b forming the isolated pattern (hereinafter, referred to as an isolated exposure area) is arranged considerably away from the exposure areas forming the other circuit patterns. Therefore, there is no portion where the exposure light that passes through the isolated exposure region 701b and is irradiated onto the wafer overlaps the exposure light of the opposite phase that passes through the other exposure regions. Therefore, it is not possible to obtain the effect of the phase shift mask in which high-resolution is obtained by canceling lights having opposite phases from each other due to the interference effect of light.

【0063】これに対して、密集パターンでは、図47
に示すように互いに隣接する露光領域間で互いに逆位相
の光が重なり合う。このため、光の重なり合う部分で光
が互いに打消し合って、解像度の向上を図ることができ
る。
On the other hand, in the dense pattern, FIG.
As shown in FIG. 5, the light beams of opposite phases overlap each other between the adjacent exposure regions. For this reason, the lights cancel each other out at the overlapping portions, so that the resolution can be improved.

【0064】次に、図68は、ハーフトーン方式の位相
シフトマスクでは密集パターンを高い解像度で形成でき
ないことを説明するための図であり、(a)はハーフト
ーン方式の位相シフトマスクの断面図を示し、(b)は
(a)の位相シフトマスクを用いて露光した場合のウェ
ハ上の光強度を示している。
Next, FIG. 68 is a diagram for explaining that a dense pattern cannot be formed with a high resolution by a halftone phase shift mask, and FIG. 68A is a sectional view of the halftone phase shift mask. And (b) shows the light intensity on the wafer when exposed using the phase shift mask of (a).

【0065】図68を参照して、密集パターンでは、回
路パターンが密集しているため、複数の露光領域901
a、901aは、互いに近接して配置されている。この
ため、隣り合う露光領域901a間で同位相の光が互い
に重なり合う部分P3 が生じてしまう。同位相の光が互
いに重なり合うと、露光領域901bを透過した逆位相
の光の強度が小さいため、露光パターンのエッジ(P3
部)で光強度が小さくならない事態が生じる。この場
合、露光領域と非露光領域とで光の強度差が不十分とな
るため、解像度の向上を図ることができない。
Referring to FIG. 68, since the circuit patterns are dense in the dense pattern, a plurality of exposure areas 901 are formed.
a and 901a are arranged close to each other. For this reason, there occurs a portion P 3 in which lights of the same phase overlap each other between the adjacent exposure regions 901a. When the lights of the same phase overlap each other, the intensity of the lights of the opposite phase transmitted through the exposure region 901b is small, and therefore the edge of the exposure pattern (P 3
The situation occurs that the light intensity does not decrease in some areas. In this case, the difference in light intensity between the exposed area and the non-exposed area becomes insufficient, so that the resolution cannot be improved.

【0066】これに対して、孤立パターンでは、図48
に示すように同位相の光の重なり合う部分が生じない。
このため、露光パターンのエッジにおいて、逆位相の光
との重なり合いにより、光強度の差が十分となるため、
解像度の向上を図ることができる。
On the other hand, in the isolated pattern, as shown in FIG.
As shown in, there is no overlap of in-phase light.
Therefore, at the edge of the exposure pattern, due to the overlap with the light of the opposite phase, the difference in light intensity is sufficient,
The resolution can be improved.

【0067】以上より、密集パターンと孤立パターンと
が混在するパターンでは、従来の第1または第2の位相
シフトマスクを用いても、いずれかのパターンを高い解
像度で形成することができない。従って、密集パターン
と孤立パターンとを有するような複雑な回路パターンで
は所望のパターン形状を得ることが困難となる。
As described above, in the pattern in which the dense pattern and the isolated pattern are mixed, even if the conventional first or second phase shift mask is used, one of the patterns cannot be formed with high resolution. Therefore, it becomes difficult to obtain a desired pattern shape with a complicated circuit pattern having a dense pattern and an isolated pattern.

【0068】[II]シフトマスク形成時における欠陥
の発生Marc Levenson により提案された従来の製造方法
では、石英基板701にシフタパターンを形成するた
め、石英基板701に異方性エッチングが施される。こ
のため、この製造方法では、遮光膜の石英基板への密
着性が悪い、石英基板上に異物が残留しやすい、残
り欠陥による弊害が発生しやすい、などの理由から所定
のパターン形状を得ることが困難であるという問題点が
あった。
[II] Occurrence of Defects During Shift Mask Formation In the conventional manufacturing method proposed by Marc Levenson, the quartz substrate 701 is anisotropically etched to form a shifter pattern. Therefore, in this manufacturing method, it is necessary to obtain a predetermined pattern shape because the adhesion of the light-shielding film to the quartz substrate is poor, the foreign matter is likely to remain on the quartz substrate, and the harmful effects due to residual defects are likely to occur. There was a problem that it was difficult.

【0069】遮光膜の石英基板への密着性 従来の位相シフトマスクの製造方法では、図52、図5
3のプロセスで、石英基板701に異方性エッチングが
施される。このため、このエッチングで形成される溝の
側壁と底壁とは略直角をなす。次に、図55に示すプロ
セスで、この溝上をも覆うように、クロム膜703aが
成膜される。しかし、上記のような形状を有する溝の側
壁部には正常な成膜が行なわれ難い。特に、スパッタ法
のように段差被覆性の悪い方法によりクロム膜703a
を形成する場合は、なおさら正常な成膜が行なわれ難
い。
Adhesiveness of Light-Shielding Film to Quartz Substrate In the conventional method of manufacturing a phase shift mask, as shown in FIGS.
In process 3, the quartz substrate 701 is anisotropically etched. Therefore, the side wall and the bottom wall of the groove formed by this etching form a substantially right angle. Next, in the process shown in FIG. 55, a chrome film 703a is formed so as to cover this groove as well. However, it is difficult to normally form a film on the side wall of the groove having the above-described shape. In particular, the chromium film 703a is formed by a method such as a sputtering method that has a poor step coverage.
When forming a film, it is more difficult to form a normal film.

【0070】このため、図69に示すように、溝の側壁
部(図中D3 で示す領域)において、クロム膜703a
の石英基板701に対する密着性が悪くなる。このよう
にクロム膜703aの密着性が良好でない場合、位相シ
フトマスクの製造プロセスにおける洗浄工程で容易にク
ロム膜703aが剥がれてしまう。また、位相シフトマ
スク完成後の洗浄によっても容易に遮光膜703が剥が
れてしまう。
Therefore, as shown in FIG. 69, the chromium film 703a is formed on the side wall of the groove (the area indicated by D 3 in the drawing).
Adhesion to the quartz substrate 701 deteriorates. If the adhesion of the chrome film 703a is not good as described above, the chrome film 703a is easily peeled off in the cleaning step in the manufacturing process of the phase shift mask. Further, the light shielding film 703 is easily peeled off even by cleaning after the completion of the phase shift mask.

【0071】このように遮光膜703が剥がれてしまっ
た部分はいわゆる白欠陥となる。この白欠陥の生じた位
相シフトマスクを用いてウェハを露光する場合、ウェハ
上の露光すべきでない領域までもが露光されてしまい、
所望の形状にパターニングできなくなる。
The portion where the light-shielding film 703 is peeled off in this way becomes a so-called white defect. When a wafer is exposed using the phase shift mask in which the white defect has occurred, even an area on the wafer that should not be exposed is exposed,
It becomes impossible to pattern into a desired shape.

【0072】石英基板上の異物の残留 上述したように、従来の位相シフトマスクの製造方法で
は、図52、図53のプロセスで石英基板701に異方
性エッチングが施されるため、図70に示すようにこの
エッチングで形成される溝の底壁と側壁とは略直角をな
す。このように段差エッジ(図中D4 で示す領域)が略
直角をなすため、この段差エッジに異物750aが容易
にトラップ(捕獲)されてしまう。
Residue of Foreign Particles on Quartz Substrate As described above, in the conventional method of manufacturing a phase shift mask, the quartz substrate 701 is anisotropically etched by the process of FIGS. As shown, the bottom wall and side wall of the groove formed by this etching form a substantially right angle. Thus, since the step edge (the area indicated by D 4 in the drawing) has a substantially right angle, the foreign matter 750a is easily trapped (captured) at the step edge.

【0073】具体的には、図53、図54に示すプロセ
スで石英基板701の表面に溝が形成された後、クロム
膜パターン705が除去される。この除去時に異物が段
差エッジにトラップされてしまう。また、エッチング装
置内部から生じる異物やエッチング液中の異物も段差エ
ッジ部にトラップされてしまう。
Specifically, after the groove is formed on the surface of the quartz substrate 701 by the process shown in FIGS. 53 and 54, the chromium film pattern 705 is removed. At the time of this removal, the foreign matter is trapped at the edge of the step. Further, foreign matter generated from the inside of the etching apparatus and foreign matter in the etching solution are also trapped at the step edge portion.

【0074】異物がトラップされた状態で遮光膜が形成
されると、図71、図72に示す遮光膜703のパター
ニング時に、エッチャントが異物を通して(もしくは、
異物を高速で溶かした後)レジスト709の下に回り込
む。これにより図73に示すように遮光膜703が過剰
にエッチング除去されてしまう。この過剰にエッチング
除去された部分は、いわゆる白欠陥になる。この白欠陥
によりウェハ上の本来露光されるべきでない領域が露光
されてしまうため、所望の形状にパターニングできなく
なる。
When the light-shielding film is formed in a state where the foreign matter is trapped, the etchant passes through the foreign matter (or, when the light-shielding film 703 shown in FIGS. 71 and 72 is patterned).
After the foreign matter is melted at high speed, it goes under the resist 709. As a result, the light-shielding film 703 is excessively removed by etching as shown in FIG. The excessively removed portion becomes a so-called white defect. This white defect exposes a region on the wafer that should not be exposed, so that the pattern cannot be patterned into a desired shape.

【0075】さらに、図73の矢印kで示す遮光膜70
3の部分は、段差側壁に接しておらず、中空に突き出し
た状態となっている。このため、レジスト除去後の洗浄
や、遮光膜703の欠陥修正後の洗浄などにより、遮光
膜703の部分kが容易に剥がれ、上記と同様、白欠陥
となってしまう。
Further, the light shielding film 70 shown by the arrow k in FIG.
The portion 3 does not contact the side wall of the step, and is in a state of protruding in the hollow. Therefore, the portion k of the light-shielding film 703 is easily peeled off by cleaning after removing the resist, cleaning after repairing the defects of the light-shielding film 703, and a white defect is generated as described above.

【0076】また、図74に示すように、係る段差エッ
ジ上に形成される遮光膜703の表面にも下地の段差形
状が反映される。このため、遮光膜703の段差エッジ
に沿う部分(図中D5 に示す領域)にも上述と同様、異
物750bが容易にトラップされてしまう。
Further, as shown in FIG. 74, the surface of the light shielding film 703 formed on the step edge is also reflected by the step shape of the base. Therefore, the foreign matter 750b is easily trapped in the portion along the step edge of the light-shielding film 703 (the area indicated by D 5 in the drawing) as in the above case.

【0077】このトラップされた異物750bが大きい
形状のものであった場合に、この異物750bは遮光部
にはみ出した状態で残留する場合が生じる。この異物7
50bが露光光を通さない材質であれば、必ず、いわゆ
る黒欠陥となってしまう。また異物750bが露光光を
通すものであっても、透過する光の位相を相当量(通常
は10度〜20度)以上変化させる材質である場合に
は、遮光マスク703が正常な位相シフトマスクとして
働くことを妨げてしまう。このため、ウェハ上のレジス
トに転写される形状が歪んでしまい、欠陥が生じてしま
う。
When the trapped foreign matter 750b has a large shape, the foreign matter 750b may remain outside the light-shielding portion. This foreign object 7
If 50b is a material that does not transmit the exposure light, it will be a so-called black defect. Even if the foreign matter 750b allows the exposure light to pass therethrough, when the material that changes the phase of the transmitted light by a considerable amount (usually 10 to 20 degrees) or more, the light shielding mask 703 is a normal phase shift mask. Will prevent you from working as. For this reason, the shape transferred to the resist on the wafer is distorted, resulting in defects.

【0078】このように位相シフトマスクのプロセスに
おいて石英基板701の段差部などに異物がトラップさ
れてしまった場合、ウェハ上のレジストを所望の形状に
露光することが困難となる。
When foreign matter is trapped in the stepped portion of the quartz substrate 701 in the phase shift mask process as described above, it becomes difficult to expose the resist on the wafer into a desired shape.

【0079】残り欠陥による弊害 図50、図51に示すクロム膜705aのパターニング
において、図75に示すように残り欠陥705bが生じ
ることがある。この残り欠陥705bは上述のレーザー
ブロー等の方法により修正することができる。しかし、
発生した残り欠陥705bのすべてを検知し、修正でき
るわけではない。また、製造工程の簡略化のため、修正
の工程を省きたい場合もある。このような場合には、依
然として残り欠陥705bが残った状態が生じる。
Harmful Defects Due to Residual Defects In patterning the chromium film 705a shown in FIGS. 50 and 51, residual defects 705b may occur as shown in FIG. This remaining defect 705b can be repaired by a method such as the laser blow described above. But,
Not all the remaining defects 705b that have occurred can be detected and corrected. In addition, in order to simplify the manufacturing process, it may be desirable to omit the correction process. In such a case, a state in which the remaining defects 705b still remain occurs.

【0080】従来の位相シフトマスクの製造方法では、
図52、図53に示すプロセスで異方性エッチングによ
り石英基板701の表面に溝が形成される。しかし、こ
の残り欠陥705bが生じた状態で異方性エッチングが
施されると、図76に示すようにエッチングされるべき
領域であるにもかかわらずエッチングされない領域(図
中D6 に示す領域)が生じる。
In the conventional method of manufacturing a phase shift mask,
Grooves are formed on the surface of the quartz substrate 701 by anisotropic etching in the process shown in FIGS. However, if anisotropic etching is performed in the state where the residual defects 705b are generated, a region that is not to be etched even though it is a region to be etched as shown in FIG. 76 (region shown by D 6 in the drawing). Occurs.

【0081】図77を参照して、このように形成された
位相シフトマスクでは、隣接する光透過部間で透過する
露光光の位相が180度変換されない。具体的には、光
透過部701aと光透過部701abとを透過する露光
光の位相は同じとなる。このため、両透過部701a、
701abを透過した露光光は、その露光光の重なり合
う部分において互いに強め合うことになる。結果とし
て、ウェハ上の露光領域および遮光領域での光強度の差
が小さくなり、解像度が低下してしまい、所望のパター
ン形状を形成することが困難となる。
Referring to FIG. 77, in the phase shift mask thus formed, the phase of the exposure light transmitted between the adjacent light transmitting portions is not converted by 180 degrees. Specifically, the phases of the exposure light transmitted through the light transmitting portion 701a and the light transmitting portion 701ab are the same. Therefore, both transmission parts 701a,
The exposure lights transmitted through the 701ab are mutually strengthened in the overlapping portion of the exposure lights. As a result, the difference in light intensity between the exposed region and the light-shielded region on the wafer is reduced, the resolution is reduced, and it becomes difficult to form a desired pattern shape.

【0082】また図78に示すように、残り欠陥による
エッチングされない領域701abが光透過部に部分的
に生じた場合には、転写パターンの形状が崩れてしま
う。
Further, as shown in FIG. 78, when the non-etched region 701ab due to the residual defect partially occurs in the light transmitting portion, the shape of the transfer pattern is destroyed.

【0083】つまり、エッチングされない領域701a
bとエッチング除去される領域701bbとでは透過す
る露光光の位相が逆位相となる。このため、エッチング
除去されない領域701abとエッチング除去される領
域701bbとの間の境界部Pにおいて、露光光が互い
に打消し合うことにより、光強度0の部分が生じる。
That is, the region 701a which is not etched
b and the region 701bb to be removed by etching have opposite phases of the transmitted exposure light. Therefore, at the boundary portion P between the region 701ab that is not removed by etching and the region 701bb that is removed by etching, the exposure lights cancel each other, so that a portion having a light intensity of 0 is generated.

【0084】この光強度0の部分では、ウェハ上のレジ
ストは露光されない。よって、露光すべき部分であるの
に露光されない領域がレジストに生じてしまい、所望の
形状のレジストパターンが得られない。このようなレジ
ストパターンを用いて下層のパターニングを行なうと、
下層のパターニング形状が不良となる。
The resist on the wafer is not exposed in the portion where the light intensity is 0. Therefore, a region which is to be exposed but is not exposed occurs in the resist, and a resist pattern having a desired shape cannot be obtained. When the lower layer is patterned using such a resist pattern,
The patterning shape of the lower layer becomes defective.

【0085】特に、光の当たらない部分が現像液で除去
されるネガ型のレジストを用いた場合には、光強度が0
の部分(領域P)にはレジストは残らない。すなわち、
本来レジストを残すべき領域であるのにレジストが残ら
ない領域が生じてしまう。このようなレジストパターン
を用いて、たとえば配線層をパターニングにより形成す
る場合、図79に示すように光強度0となる領域Pにお
いて配線が断線してしまう。
In particular, when a negative resist in which a portion not exposed to light is removed by a developing solution is used, the light intensity is 0.
The resist does not remain in the portion (region P). That is,
Although there is an area where the resist should be left, there is an area where the resist is not left. When such a resist pattern is used to form, for example, a wiring layer by patterning, the wiring is broken in a region P where the light intensity is 0 as shown in FIG.

【0086】このように、残り欠陥が生じた場合には、
解像度が低下するのみならず、パターン形状の不良が生
じてしまう。
In this way, when the remaining defect occurs,
Not only the resolution is lowered, but also the defective pattern shape occurs.

【0087】本発明は、上記の[I]、[II]に記載
の事項を鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、所望のパターン形状を容易に形成できる位相シ
フトマスク、その位相シフトマスクの製造方法およびそ
の位相シフトマスクを用いた露光方法を提供することで
ある。
The present invention has been made in view of the above items [I] and [II], and an object of the present invention is to provide a phase shift mask which can easily form a desired pattern shape, A method of manufacturing a phase shift mask and an exposure method using the phase shift mask.

【0088】[0088]

【課題を解決するための手段】本発明の位相シフトマス
クは、基板と、半遮光膜とを備えている。基板は、露光
光を透過する第1の光透過部と、第2の光透過部とを有
している。第2の光透過部は、第1の光透過部と隣り合
い、かつ第1の光透過部を透過する露光光の位相と異な
った位相で露光光を透過する。半遮光膜は、隣り合う第
1および第2の光透過部の境界部に位置し、かつ第1お
よび第2の光透過部の一部領域に形成されている。第1
の光透過部は、第1の透過領域と、半遮光膜が形成され
た第1の減衰透過領域とを有している。第1の透過領域
を透過した露光光の強度は第1の減衰透過領域を透過し
た露光光の強度よりも大きい。第2の光透過部は、第2
の透過領域と、半遮光膜が形成された第2の減衰透過領
域とを有している。第2の透過領域を透過した露光光の
強度は第2の減衰透過領域を透過した露光光の強度より
も大きい。この半遮光膜の透過率は、3%以上30%以
下である。
The phase shift mask of the present invention comprises a substrate and a semi-light-shielding film. The substrate has a first light transmitting portion that transmits the exposure light and a second light transmitting portion. The second light transmission portion is adjacent to the first light transmission portion and transmits the exposure light at a phase different from the phase of the exposure light transmitted through the first light transmission portion. The semi-light-shielding film is located at the boundary between the first and second light transmitting portions adjacent to each other and is formed in a partial region of the first and second light transmitting portions. First
The light transmission part of has a first transmission region and a first attenuated transmission region on which a semi-light-shielding film is formed. The intensity of the exposure light transmitted through the first transmission region is higher than the intensity of the exposure light transmitted through the first attenuated transmission region. The second light transmitting portion is the second
And a second attenuating and transmitting region having a semi-light-shielding film formed thereon. The intensity of the exposure light transmitted through the second transmission region is higher than the intensity of the exposure light transmitted through the second attenuated transmission region. The transmissivity of this semi-light-shielding film is 3% or more and 30% or less.

【0089】本発明の好ましい1の局面に従う位相シフ
トマスクでは、基板は、第1の光透過部の表面と第2の
光透過部の表面とで構成される所定高さの段差を有して
いる。半遮光膜はこの基板の段差を覆っている。この基
板の段差の側壁は、段差の高さと実質的に同じ半径の曲
率をなす凹状の形状を有している。
In the phase shift mask according to a preferred aspect of the present invention, the substrate has a step having a predetermined height formed by the surface of the first light transmitting portion and the surface of the second light transmitting portion. There is. The semi-light-shielding film covers the steps of this substrate. The side wall of the step of the substrate has a height substantially to concave shape such curvature of the same radius of the step.

【0090】本発明の好ましい他の局面に従う位相シフ
トマスクでは、基板は第1の膜と、第1の膜上に形成さ
れた第1の膜と異なる被エッチング特性を有する材料か
らなる第2の膜とを有し、第1の光透過部の表面は第1
の膜の表面よりなり、第2の光透過部の表面は第2の膜
の表面よりなっている。
In the phase shift mask according to another preferred aspect of the present invention, the substrate is made of a first film and a second film made of a material having an etching property different from that of the first film formed on the first film. A film, and the surface of the first light transmitting portion is the first
And the surface of the second light transmitting portion is the surface of the second film.

【0091】本発明の好ましいさらに他の局面に従う位
相シフトマスクでは、半遮光膜は、その半遮光膜の透過
前の露光光の位相と透過後の露光光の位相との差が、3
60°×n(nは0または正の整数)となるように形成
されている。
In the phase shift mask according to still another preferred aspect of the present invention, in the semi-shielding film, the difference between the phase of the exposure light before the transmission of the semi-shielding film and the phase of the exposure light after the transmission is 3
It is formed to be 60 ° × n (n is 0 or a positive integer).

【0092】本発明の位相シフトマスクを用いた露光方
法は、以下の工程を備えている。まず、光源から露光光
が発せられる。そして露光光が位相シフトマスクに照射
される。そして位相シフトマスクを透過した露光光が被
エッチング膜上のフォトレジストに投射され、フォトレ
ジストの所望領域が感光される。この位相シフトマスク
は、基板と、半遮光膜とを備えている。基板は、露光光
を透過する第1の光透過部と、第2の光透過部とを有し
ている。第2の光透過部は、第1の光透過部と隣り合
い、かつ第1の光透過部を透過する露光光の位相と異な
った位相で露光光を透過する。半遮光膜は、隣り合う第
1および第2の光透過部の境界部に位置し、かつ第1お
よび第2の光透過部の一部領域に形成されている。第1
の光透過部は、第1の透過領域と、半遮光膜が形成され
た第1の減衰透過領域とを有している。第1の透過領域
を透過した露光光の強度は第1の減衰透過領域を透過し
た露光光の強度よりも大きい。第2の光透過部は、第2
の透過領域と、半遮光膜が形成された第2の減衰透過領
域とを有している。第2の透過領域を透過した露光光の
強度は第2の減衰透過領域を透過した露光光の強度より
も大きい。また半遮光膜の透過率は3%以上30%以下
である。
The exposure method using the phase shift mask of the present invention includes the following steps. First, exposure light is emitted from the light source. Then, the exposure light is applied to the phase shift mask. Then, the exposure light transmitted through the phase shift mask is projected onto the photoresist on the film to be etched, and the desired region of the photoresist is exposed. This phase shift mask includes a substrate and a semi-shield film. The substrate has a first light transmitting portion that transmits the exposure light and a second light transmitting portion. The second light transmitting portion is adjacent to the first light transmitting portion and transmits the exposure light at a phase different from the phase of the exposure light passing through the first light transmitting portion. The semi-light-shielding film is located at the boundary between the first and second light transmitting portions adjacent to each other and is formed in a partial area of the first and second light transmitting portions. First
The light transmission part of has a first transmission region and a first attenuated transmission region on which a semi-light-shielding film is formed. The intensity of the exposure light transmitted through the first transmission region is higher than the intensity of the exposure light transmitted through the first attenuated transmission region. The second light transmitting portion is the second
And a second attenuating and transmitting region having a semi-light-shielding film formed thereon. The intensity of the exposure light transmitted through the second transmission region is higher than the intensity of the exposure light transmitted through the second attenuated transmission region. The transmittance of the semi-light-shielding film is 3% or more and 30% or less.

【0093】本発明の位相シフトマスクの製造方法は以
下の工程を備えている。まず露光光を透過する第1の光
透過部と、第1の光透過部と隣り合い、かつ第1の光透
過部を透過する露光光の位相と異なった位相で露光光を
透過する第2の光透過部とを有する基板が形成される。
そして隣り合う第1および第2の光透過部の境界部に位
置し、かつ第1および第2の光透過部の一部領域に延在
する半遮光膜が形成される。それにより、第1の光透過
部は、第1の透過領域と、半遮光膜が形成された第1の
減衰透過領域とを有し、第1の透過領域を透過した露光
光の強度は第1の減衰透過領域を透過した露光光の強度
よりも大きく、第2の光透過部は、第2の透過領域と、
半遮光膜が形成された第2の減衰透過領域とを有し、第
2の透過領域を透過した露光光の強度は第2の減衰透過
領域を透過した露光光の強度よりも大きい。この半遮光
膜は、その透過率が3%以上30%以下となるように形
成される。
The method of manufacturing the phase shift mask of the present invention includes the following steps. First, a first light transmitting portion that transmits the exposure light and a second light transmitting portion that is adjacent to the first light transmitting portion and that transmits the exposure light at a phase different from the phase of the exposure light that transmits the first light transmitting portion. And a light transmitting portion of the substrate are formed.
Then, a semi-light-shielding film that is located at the boundary between the first and second light transmitting portions adjacent to each other and extends in a partial region of the first and second light transmitting portions is formed. As a result, the first light transmission portion has the first transmission region and the first attenuated transmission region where the semi-shield film is formed, and the intensity of the exposure light transmitted through the first transmission region is the first. The intensity of the exposure light transmitted through the first attenuated transmission region is larger than that of the second transmission region,
A second attenuated transmission region having a semi-shielding film formed thereon, and the intensity of the exposure light transmitted through the second transmission region is higher than the intensity of the exposure light transmitted through the second attenuation transmission region. This semi-light-shielding film is formed so that its transmittance is 3% or more and 30% or less.

【0094】[0094]

【作用】本発明の位相シフトマスクでは、半遮光膜によ
って隔てられた第1および第2の透過領域間の距離が小
さく密になった場合(つまり密集パターンになった場
合)、第1および第2の透過領域を透過した露光光が露
光パターンのエッジ部で互いに重なり合う。この重なり
合う露光光は互いに位相が異なる、すなわち位相が互い
に反転しているため、重なり合う部分で露光光が互いに
打消し合う。このため、露光パターンのエッジ部に必ず
光強度0の部分が生じるため、露光パターンの形状がシ
ャープになり、解像度の向上を図ることができる。
In the phase shift mask of the present invention, when the distance between the first and second transmissive regions separated by the semi-light-shielding film is small and dense (that is, a dense pattern), the first and second The exposure lights transmitted through the two transmission regions overlap each other at the edge portion of the exposure pattern. Since the overlapping exposure lights have different phases from each other, that is, the phases are opposite to each other, the exposure lights cancel each other at the overlapping portions. For this reason, a portion having a light intensity of 0 always occurs at the edge portion of the exposure pattern, so that the shape of the exposure pattern becomes sharp and the resolution can be improved.

【0095】また、半遮光膜は、その透過率が3%以上
30%以下に設定されており、ある程度露光光を透過す
る。つまり、第1および第2の減衰透過領域をも露光光
は透過する。このため、半遮光膜によって隔てられた第
1および第2の透過領域間の距離が大きくなり、いずれ
かの透過領域(たとえば第1の透過領域)が孤立し、孤
立パターンとなった場合でも、第1の透過領域を透過し
た露光光と第2の減衰透過領域を透過した露光光とが露
光パターンのエッジ部で互いに重なり合う。この重なり
合う露光光は位相が異なる、すなわち位相が互いに反転
しているため、重なり合う部分で露光光が互いに打消し
合う。このため、露光パターンのエッジ部に必ず光強度
0の部分が生じるため、露光パターンの形状がシャープ
になり、解像度の向上を図ることができる。
The transmittance of the semi-light-shielding film is set to 3% or more and 30% or less, and the exposure light is transmitted to some extent. That is, the exposure light also passes through the first and second attenuated transmission regions. Therefore, the distance between the first and second transmissive regions separated by the semi-light-shielding film becomes large, and even when one of the transmissive regions (for example, the first transmissive region) is isolated and becomes an isolated pattern, The exposure light transmitted through the first transmission region and the exposure light transmitted through the second attenuated transmission region overlap each other at the edge portion of the exposure pattern. Since the overlapping exposure lights have different phases, that is, the phases are opposite to each other, the exposure lights cancel each other at the overlapping portions. For this reason, a portion having a light intensity of 0 always occurs at the edge portion of the exposure pattern, so that the shape of the exposure pattern becomes sharp and the resolution can be improved.

【0096】以上より、密集パターンおよび孤立パター
ンの双方で高い解像度を得ることができるため、回路パ
ターンが複雑化されても、所望のパターン形状を容易に
形成することができる。
As described above, since a high resolution can be obtained in both the dense pattern and the isolated pattern, a desired pattern shape can be easily formed even if the circuit pattern is complicated.

【0097】ただし、半遮光膜を透過した光の強度は、
フォトレジストを感光させないか、もしくは感光させて
も所定の膜厚を残すように、調整されなければならな
い。半遮光膜の透過率が30%を越えると、この半遮光
膜を透過した光がフォトレジストを感光などさせるおそ
れがある。それゆえ、半遮光膜の透過率は30%以下で
なければならない。
However, the intensity of light transmitted through the semi-shielding film is
It must be adjusted so that the photoresist is not exposed or that the photoresist remains exposed to the desired film thickness. If the transmissivity of the semi-shield film exceeds 30%, the light transmitted through the semi-shield film may sensitize the photoresist. Therefore, the transmissivity of the semi-shield film must be 30% or less.

【0098】また、半遮光膜を透過した光の強度が弱す
ぎると、半遮光膜を透過した光と位相の異なる光の重な
り合いにより、シャープな露光パターンを得るという効
果が得られなくなる。半遮光膜の透過率が3%より小さ
くなると、この半遮光膜を透過した光が弱くなりすぎて
上記の効果が得られなくなってしまう。それゆえ、半遮
光膜の透過率は3%以上でなければならない。
If the intensity of the light transmitted through the semi-shielding film is too weak, the effect of obtaining a sharp exposure pattern cannot be obtained due to the overlapping of the light transmitted through the semi-shielding film and the light having a different phase. When the transmissivity of the semi-shielding film is smaller than 3%, the light transmitted through the semi-shielding film becomes too weak and the above effect cannot be obtained. Therefore, the transmissivity of the semi-light-shielding film must be 3% or more.

【0099】本発明の好ましい1の局面に従う位相シフ
トマスクでは、基板の段差の側壁が段差の高さと実質的
に同じ半径の曲率をなす形状を有している。すなわち、
段差側壁がなだらかに形成されている。このため、この
段差部上に半遮光膜が形成された場合でも、半遮光膜の
基板に対する密着性は良好となる。
In the phase shift mask according to a preferred aspect of the present invention, the side wall of the step of the substrate has a shape having a radius of curvature substantially the same as the height of the step. That is,
The step sidewall is formed gently. Therefore, even if the semi-light-shielding film is formed on the step portion, the adhesion of the semi-light-shielding film to the substrate becomes good.

【0100】また、段差側壁がなだらかに形成されてい
るため、洗浄工程において生じる異物が段差底部にトラ
ップされることは防止される。
Further, since the side wall of the step is formed gently, it is possible to prevent foreign matter generated in the cleaning step from being trapped at the bottom of the step.

【0101】以上より、位相シフトマスクに欠陥が生じ
難くなるため、所望のパターン形状を容易に形成するこ
とができる。
As described above, since the phase shift mask is less likely to have defects, a desired pattern shape can be easily formed.

【0102】本発明の好ましい他の局面に従う位相シフ
トマスクでは、基板が、互いに被エッチング特性の異な
る材料からなる第1および第2の膜を有している。この
ため、基板表面に段差を形成するための第2の膜のエッ
チング時において、第1の膜がエッチングストッパ層と
して機能する。よって、基板表面に形成される段差の高
さの制御性は良好となり、容易に所定高さの段差を形成
することができる。したがって、第1の光透過部と第2
の光透過部との位相シフト角の制御性が極めて良好とな
る。
In a phase shift mask according to another preferred aspect of the present invention, the substrate has first and second films made of materials having different etching characteristics. Therefore, the first film functions as an etching stopper layer during etching of the second film for forming a step on the substrate surface. Therefore, the controllability of the height of the step formed on the surface of the substrate becomes good, and the step having a predetermined height can be easily formed. Therefore, the first light transmitting portion and the second light transmitting portion
The controllability of the phase shift angle with respect to the light transmitting portion of is extremely excellent.

【0103】本発明の位相シフトマスクを用いた露光方
法では、密集パターンおよび孤立パターンの双方で高い
解像度の得られる位相シフトマスクが用いられる。この
ため、密集パターンおよび孤立パターンの混在する回路
パターンでも、所望のパターン形状を容易に形成するこ
とができる。
In the exposure method using the phase shift mask of the present invention, the phase shift mask which can obtain high resolution in both the dense pattern and the isolated pattern is used. Therefore, a desired pattern shape can be easily formed even with a circuit pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed.

【0104】また、密集パターンおよび孤立パターンの
双方を位相シフトマスクにより形成できるため、コヒー
レンシσを適切な値に設定することができる。したがっ
て、位相シフトによる効果をより顕著に得ることができ
るため、解像度が向上し、所望のパターン形状を容易に
形成することができる。
Since both the dense pattern and the isolated pattern can be formed by the phase shift mask, the coherency σ can be set to an appropriate value. Therefore, the effect of the phase shift can be more remarkably obtained, so that the resolution is improved and a desired pattern shape can be easily formed.

【0105】本発明の位相シフトマスクの製造方法で
は、密集パターンおよび孤立パターンの双方で高い解像
度を得ることができ、かつそれにより所望のパターン形
状を容易に得ることのできる位相シフトマスクが製造で
きる。
According to the method of manufacturing a phase shift mask of the present invention, it is possible to manufacture a phase shift mask in which high resolution can be obtained in both a dense pattern and an isolated pattern, and thereby a desired pattern shape can be easily obtained. .

【0106】[0106]

【実施例】以下、本発明の実施例について図に基づいて
説明する。 実施例1 図1は、本発明の第1の実施例における位相シフトマス
クの構成を概略的に示す断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Example 1 FIG. 1 is a sectional view schematically showing the structure of a phase shift mask in a first example of the present invention.

【0107】図1を参照して、第1の実施例における位
相シフトマスク20は、石英基板1と半遮光膜3とを有
している。石英基板1の表面には、溝が形成されてい
る。この溝が形成されていない領域が第1の光透過部1
aをなし、溝が形成されている領域が第2の光透過部1
bをなしている。この第1の光透過部1aと第2の光透
過部1bとは、各々透過する露光光の位相が180度異
なるように構成されている。
With reference to FIG. 1, the phase shift mask 20 in the first embodiment has a quartz substrate 1 and a semi-shielding film 3. Grooves are formed on the surface of the quartz substrate 1. The region where the groove is not formed is the first light transmitting portion 1
a and the region where the groove is formed is the second light transmitting portion 1
b. The first light transmissive portion 1a and the second light transmissive portion 1b are configured such that the phases of the exposure light transmitted therethrough are different by 180 degrees.

【0108】第1の光透過部1aは、半遮光膜3に覆わ
れていない第1の透過領域1Lと、半遮光膜3によって
覆われる第1の減衰透過領域1N1 とを有している。ま
た第2の光透過部1bは、半遮光膜3によって覆われて
いない第2の光透過領域1Mと半遮光膜3によって覆わ
れる第2の減衰透過領域1N2 とを有している。
The first light transmitting portion 1a has a first transmitting region 1L which is not covered with the semi-shielding film 3 and a first attenuated transmitting region 1N 1 which is covered with the semi-shielding film 3. . The second light transmitting portion 1b has a second light transmitting region 1M not covered with the semi-shielding film 3 and a second attenuated transmitting region 1N 2 covered with the semi-shielding film 3.

【0109】この溝の側壁と底壁とは略直角形状をなし
ている。この溝の側壁により段差が構成されている。こ
の段差を覆い、かつ第1および第2の光透過部1a、1
bの所定領域を露出するように半遮光膜3が石英基板1
の表面上に形成されている。
The side wall and the bottom wall of this groove have a substantially right-angled shape. The side wall of this groove constitutes a step. This step is covered and the first and second light transmitting portions 1a, 1
The semi-light-shielding film 3 is formed on the quartz substrate 1 so as to expose a predetermined region of b
Is formed on the surface of.

【0110】この半遮光膜3は、3%以上30%以下の
透過率を有している。また、この半遮光膜3は、透過後
の露光光の位相を透過前の露光光の位相に対して0°、
360°、360°×2、…、360×n°、…、変換
する。すなわち、半遮光膜3は実質的に透過光の位相を
変化させず、半遮光膜3を透過する前の露光光の位相と
透過した後の露光光の位相とを実質的に同じとする。
The semi-light-shielding film 3 has a transmittance of 3% or more and 30% or less. Further, the semi-shielding film 3 makes the phase of the exposure light after passing through 0 ° with respect to the phase of the exposure light before passing,
360 °, 360 ° × 2, ..., 360 × n °, ... That is, the semi-shielding film 3 does not substantially change the phase of the transmitted light, and the phase of the exposure light before passing through the semi-shielding film 3 and the phase of the exposure light after passing through the semi-shielding film 3 are substantially the same.

【0111】この半遮光膜3の材質として、たとえばク
ロム(Cr)膜が用いられる。またクロム膜の具体的膜
厚は、露光光を10%透過させるとすれば、露光光にi
線を用いた場合には約200Åであり、KrFエキシマ
レーザ光を用いた場合には約150Åである。またクロ
ム膜の膜厚は、用いる露光光の波長および設定する透過
率によって異なるため、100〜300Åの範囲内で設
定されればよい。
As a material of the semi-light-shielding film 3, for example, a chromium (Cr) film is used. Further, the specific thickness of the chromium film is i when the exposure light is transmitted by 10%.
It is about 200Å when a line is used and about 150Å when a KrF excimer laser beam is used. The thickness of the chrome film varies depending on the wavelength of the exposure light used and the transmittance set, and therefore may be set within the range of 100 to 300 Å.

【0112】また溝の深さ(段差の高さ)は、第1およ
び第2の光透過部1a、1bの位相差を設けるため、た
とえば露光光としてi線が用いられる場合には約405
0Åであり、KrFエキシマレーザ光が用いられる場合
には、約2720Åである。
The depth of the groove (height of the step) is about 405 when the i-line is used as the exposure light because the phase difference between the first and second light transmitting portions 1a and 1b is provided.
It is 0 Å, and when KrF excimer laser light is used, it is about 2720 Å.

【0113】次に、本実施例の位相シフトマスクの製造
方法について説明する。図2は、本発明の第1の実施例
における位相シフトマスクの製造方法を示す概略断面図
である。図2を参照して、6.35mmの厚みを有する
石英基板が準備された後、従来と同様の工程により石英
基板1の表面に溝が形成される。これにより、石英基板
1に、第1の光透過部1aと第2の光透過部1bとが形
成される。
Next, a method of manufacturing the phase shift mask of this embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the method for manufacturing the phase shift mask in the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, after a quartz substrate having a thickness of 6.35 mm is prepared, a groove is formed on the surface of quartz substrate 1 by the same process as the conventional process. As a result, the first light transmitting portion 1a and the second light transmitting portion 1b are formed on the quartz substrate 1.

【0114】この溝上を覆うように表面全面にクロム膜
3が100〜300Åの膜厚で形成される。このクロム
膜3の表面上に所望の形状を有するレジストパターン9
が形成される。このレジストパターン9をマスクとして
クロム膜3に異方性エッチングが施されることにより、
溝の側壁を覆い、かつ第1および第2の光透過部1a、
1bの所望領域を露出する半遮光膜3が形成される。こ
の後レジストパターン9が除去されて図1に示す位相シ
フトマスク20が形成される。
A chrome film 3 having a film thickness of 100 to 300 Å is formed on the entire surface so as to cover the groove. A resist pattern 9 having a desired shape on the surface of the chromium film 3
Is formed. By anisotropically etching the chromium film 3 using the resist pattern 9 as a mask,
Covering the side wall of the groove, and the first and second light transmitting portions 1a,
A semi-light-shielding film 3 exposing the desired region of 1b is formed. Then, resist pattern 9 is removed to form phase shift mask 20 shown in FIG.

【0115】本実施例の位相シフトマスクでは、密集パ
ターンおよび孤立パターンの双方で高い解像度が得られ
る。以下、そのことについて詳細に説明する。
In the phase shift mask of this embodiment, high resolution can be obtained in both the dense pattern and the isolated pattern. Hereinafter, this will be described in detail.

【0116】図3は、本実施例の位相シフトマスクで
は、密集パターンで高い解像度が得られることを説明す
るための図であり、(a)は密集パターンに適用された
本実施例の位相シフトマスクの概略断面図であり、
(b)は(a)の位相シフトマスクを用いた場合のウェ
ハ上の光強度を示す図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining that the phase shift mask of this embodiment can obtain high resolution in a dense pattern, and FIG. 3A is a phase shift of this embodiment applied to a dense pattern. It is a schematic cross-sectional view of the mask,
(B) is a figure which shows the light intensity on a wafer when the phase shift mask of (a) is used.

【0117】図3を参照して、密集パターンの場合、隣
り合う透過領域(半遮光膜3によって覆われていない領
域)1L、1Mが互いに近接して配置されている。この
ため、隣り合う透過領域1L、1Mの各々を透過した露
光光は、図中一点鎖線で示すように露光パターンのエッ
ジ部で互いに重なり合う。この重なり合う露光光は互い
に位相が異なる、すなわち互いに位相が反転しているた
め、互いに打消し合う。このため、図中実線で示すよう
に露光パターンの光強度は、そのエッジ部(隣り合う露
光パターンの間)に光強度0の部分を必ず有する。よっ
て、露光パターンのエッジ部における形状がシャープに
なり、光強度差を十分に設けることができるため解像度
の向上を図ることができる。
Referring to FIG. 3, in the case of a dense pattern, adjacent transmissive regions (regions not covered by the semi-light-shielding film 3) 1L and 1M are arranged close to each other. For this reason, the exposure light transmitted through each of the adjacent transmission regions 1L and 1M overlaps with each other at the edge portion of the exposure pattern as shown by the dashed line in the figure. The overlapping exposure lights cancel each other out because they are out of phase with each other, that is, they are out of phase with each other. Therefore, as shown by the solid line in the figure, the light intensity of the exposure pattern always has a portion of light intensity 0 at the edge portion (between adjacent exposure patterns). Therefore, the shape of the edge portion of the exposure pattern becomes sharp and a sufficient light intensity difference can be provided, so that the resolution can be improved.

【0118】なお、図中に示す領域k1 において露光パ
ターンの光強度が局部的に高くなっているのは、光遮光
膜3が完全に露光光の透過を遮らず、ある程度露光光を
透過するためである。
In the region k 1 shown in the figure, the light intensity of the exposure pattern is locally high because the light shielding film 3 does not completely block the transmission of the exposure light but transmits the exposure light to some extent. This is because.

【0119】図4は、本実施例の位相シフトマスクで
は、孤立パターンでも高い解像度が得られることを説明
するための図であり、(a)は孤立パターンに適用され
た本実施例の位相シフトマスクの概略断面図であり、
(b)は(a)の位相シフトマスクを用いた場合のウェ
ハ上の光強度を示す図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining that the phase shift mask of this embodiment can obtain high resolution even in an isolated pattern, and FIG. 4A shows the phase shift of this embodiment applied to an isolated pattern. It is a schematic cross-sectional view of the mask,
(B) is a figure which shows the light intensity on a wafer when the phase shift mask of (a) is used.

【0120】図4を参照して、孤立パターンの場合、隣
り合う透過領域の各々は、相当量離れて配置されてい
る。このため、隣り合う透過領域1M、1M(もしくは
1Mと1L、もしくは1Lと1L)の各々を透過した露
光光は互いに重なり合うことはない。しかし、本実施例
では、遮光膜3はその透過率が3%以上30%以下とな
るように設定されており、ある程度露光光を透過する。
このため、減衰透過領域(遮光膜3に覆われた領域)1
Nも露光光をある程度透過する。よって、透過領域1M
を透過した露光光と減衰透過領域1Nを透過した露光光
とが露光パターンのエッジ部で互いに重なり合う。この
重なり合う露光光は位相が異なるため、互いに打消し合
う。よって、図中実線で示すように露光パターンの光強
度はそのエッジ部に光強度0の部分を必ず有し、これに
よって露光パターンのエッジ部における形状はシャープ
になり解像度の向上を図ることができる。
Referring to FIG. 4, in the case of an isolated pattern, adjacent transmissive regions are arranged with a considerable distance therebetween. Therefore, the exposure lights transmitted through the adjacent transmissive regions 1M and 1M (or 1M and 1L, or 1L and 1L) do not overlap with each other. However, in this embodiment, the light-shielding film 3 is set so that the transmittance thereof is 3% or more and 30% or less, and the exposure light is transmitted to some extent.
Therefore, the attenuated transmission area (area covered with the light shielding film 3) 1
N also transmits the exposure light to some extent. Therefore, the transparent area 1M
And the exposure light transmitted through the attenuated transmission region 1N overlap each other at the edge portion of the exposure pattern. Since the overlapping exposure lights have different phases, they cancel each other out. Therefore, as shown by the solid line in the figure, the light intensity of the exposure pattern always has a portion with the light intensity of 0 at the edge portion, whereby the shape of the edge portion of the exposure pattern becomes sharp and the resolution can be improved. .

【0121】以上より、本実施例の位相シフトマスクで
は、密集パターンおよび孤立パターンの双方で高い解像
度が得られる。よって、同一マスク上に密集および孤立
のパターンが混在する場合でも、本実施例を適用すれ
ば、高い解像度が得られる。したがって、回路パターン
がより一層微細化、複雑化されても、所望のパターン形
状を容易に形成することができる。
As described above, in the phase shift mask of this embodiment, high resolution can be obtained in both the dense pattern and the isolated pattern. Therefore, even when dense and isolated patterns are mixed on the same mask, high resolution can be obtained by applying this embodiment. Therefore, even if the circuit pattern is further miniaturized and complicated, a desired pattern shape can be easily formed.

【0122】ただし、本実施例の位相シフトマスクにお
いて、半遮光膜3を透過した露光光がフォトレジストを
感光させない、もしくはフォトレジストを感光させても
現像後にある程度の膜厚を残すように露光光の強度は調
整されなければならない。
However, in the phase shift mask of this embodiment, the exposure light transmitted through the semi-shielding film 3 does not expose the photoresist, or even if the photoresist is exposed, the exposure light is left to a certain thickness after development. The intensity of must be adjusted.

【0123】図5は、ホールパターン形成のための露光
時の露光量と現像後のレジスト残膜との関係を示す図で
ある。図5を参照して、通常のホールパターンの露光で
は、現像後にレジストの残膜が0になる露光量(図中R
点)の約3〜4倍の光量でマスクに露光光が照射され
る。このため、半遮光膜3の透過率が30%を越える
と、半遮光膜3を透過した露光光により、フォトレジス
トの膜厚が0になるか、またはフォトレジストが膜減り
し、エッチングマスクに用いることができなくなる。そ
れゆえ、半遮光膜3の透過率は30%以下でなければな
らない。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the exposure amount at the time of exposure for forming a hole pattern and the resist residual film after development. Referring to FIG. 5, in the exposure of a normal hole pattern, the exposure amount at which the residual film of the resist becomes 0 after development (R in the figure
The exposure light is applied to the mask with a light amount about 3 to 4 times as large as that of (dot). Therefore, when the transmissivity of the semi-shielding film 3 exceeds 30%, the exposure light transmitted through the semi-shielding film 3 reduces the film thickness of the photoresist to 0, or the photoresist is reduced in film thickness. It cannot be used. Therefore, the transmittance of the semi-light-shielding film 3 must be 30% or less.

【0124】また、半遮光膜3を透過した光の強度が弱
すぎると図4で説明したように位相の異なる露光光の重
なり合いによりシャープな露光パターンを得るという効
果が得られなくなる。半遮光膜3の透過率を3%より小
さくすると、この半遮光膜3を透過した露光光の強度が
小さくなりすぎて、上述の効果が得られなくなる。それ
ゆえ、半遮光膜3の透過率は3%以上でなければならな
い。
If the intensity of the light transmitted through the semi-shielding film 3 is too weak, the effect of obtaining a sharp exposure pattern cannot be obtained due to the overlapping of the exposure lights having different phases as described with reference to FIG. If the transmittance of the semi-light-shielding film 3 is smaller than 3%, the intensity of the exposure light transmitted through the semi-light-shielding film 3 becomes too small, and the above effect cannot be obtained. Therefore, the transmittance of the semi-light-shielding film 3 must be 3% or more.

【0125】次に密集パターンと孤立パターンとが混在
するパターンに本実施例の位相シフトマスクを適用した
場合の位相シフトマスクの具体的構成と、それにより形
成された混在パターンとについて説明する。
Next, a specific structure of the phase shift mask in the case where the phase shift mask of this embodiment is applied to a pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed, and a mixed pattern formed thereby will be described.

【0126】図6および図7は、混在パターンに本実施
例の位相シフトマスクを適用した場合の具体的構成
(a)と、それにより形成されたレジストパターンを有
するウェハ断面構造(b)を示す図である。
FIGS. 6 and 7 show a specific structure (a) in the case where the phase shift mask of this embodiment is applied to a mixed pattern and a wafer cross-sectional structure (b) having a resist pattern formed thereby. It is a figure.

【0127】図6(a)もしくは図7(a)を参照し
て、石英基板1の表面に所望の間隔を有して複数個の溝
が形成されている。この溝の形成されていない領域が第
1の光透過部1aとなり、溝の形成された領域が第2の
光透過部1bとなる。この溝の側壁を覆い、かつ第1お
よび第2の光透過部1a、1bの所定領域を露出するよ
うに遮光膜3がパターニングされている。
Referring to FIG. 6 (a) or FIG. 7 (a), a plurality of grooves are formed on the surface of quartz substrate 1 at desired intervals. The region where the groove is not formed becomes the first light transmitting portion 1a, and the region where the groove is formed becomes the second light transmitting portion 1b. The light-shielding film 3 is patterned so as to cover the side walls of the groove and expose predetermined regions of the first and second light transmitting portions 1a and 1b.

【0128】図6(b)もしくは図7(b)を参照し
て、上記の位相シフトマスクを用いてウェハ121上の
フォトレジストを露光・現像した場合、各々レジストパ
ターン121b、121cが得られる。なお、フォトレ
ジストとして、いずれもネガ型のフォトレジストが用い
られている。フォトレジスト121bの領域E11および
レジストパターン121cの領域E12は密集パターンで
ある。またレジストパターン121bの領域F11はいわ
ゆる孤立抜きパターンであり、レジストパターン121
cの領域F12、F13は、いわゆる孤立残しパターンであ
る。
Referring to FIG. 6B or FIG. 7B, when the photoresist on the wafer 121 is exposed and developed using the above phase shift mask, resist patterns 121b and 121c are obtained. A negative type photoresist is used as the photoresist. The area E 11 of the photoresist 121b and the area E 12 of the resist pattern 121c are dense patterns. The region F 11 of the resist pattern 121b is a so-called isolated pattern, and the resist pattern 121b
The regions F 12 and F 13 of c are so-called isolated remaining patterns.

【0129】次に、図1において隣り合う透過領域1
L、1M間の距離S1 と、両領域1L、1Mを透過した
露光光の露光パターンの重なり程度との関係について考
察する。
Next, in FIG. 1, the transmissive regions 1 adjacent to each other
The relationship between the distance S 1 between L and 1M and the degree of overlap of the exposure patterns of the exposure light transmitted through both regions 1L and 1M will be considered.

【0130】図8は、J.Miyazaki et al. "The effect
of duty ratio of line and spacein phase-shifting l
ithography" SPIE vol.1927,55,pp.677〜685 に記載さ
れた図である。この図は、レベンソン方式の位相シフト
マスクと通常のマスクとについて、ウェハ上における遮
光部の寸法(Space Width )と焦点深度(DOF)との
関係を示すグラフである。
FIG. 8 shows J. Miyazaki et al. "The effect.
of duty ratio of line and space in phase-shifting l
ithography "SPIE vol.1927,55, pp.677 to 685. This figure shows the Levenson type phase shift mask and a normal mask. It is a graph which shows the relationship between and a depth of focus (DOF).

【0131】図8を参照して、縦軸は、焦点深度であ
り、横軸は隣り合う透過領域間のウェハ上での距離(す
なわち、ウェハ上に照射された遮光部の寸法)である。
この図からわかるように、マスクの遮光部の寸法がウェ
ハ上で0.7μm以下のときには、レベンソン方式の位
相シフトマスクの方が通常のマスクに比べて焦点深度が
大きくなる。しかし、寸法が0.7μm以上では、レベ
ンソン方式の位相シフトマスクと通常のマスクとがほぼ
同じ焦点深度となり、その差がなくなってしまう。
Referring to FIG. 8, the vertical axis represents the depth of focus, and the horizontal axis represents the distance between adjacent transmission regions on the wafer (that is, the size of the light-shielding portion irradiated on the wafer).
As can be seen from this figure, when the size of the light shielding portion of the mask is 0.7 μm or less on the wafer, the Levenson type phase shift mask has a larger depth of focus than the ordinary mask. However, when the dimension is 0.7 μm or more, the Levenson type phase shift mask and the normal mask have almost the same depth of focus, and the difference between them disappears.

【0132】この実験においては、i線を用いており、
このi線の波長は0.365μmであるため、寸法0.
7μmはi線の波長λの約2倍(2λ)に相当する。つ
まり、ウェハ上に照射された遮光部の寸法が2λ以下で
なければレベンソン方式の位相シフト効果が得られな
い。
In this experiment, i-line is used,
Since the wavelength of this i-line is 0.365 μm, the dimension of 0.
7 μm corresponds to about twice the wavelength λ of the i-line (2λ). That is, the Levenson-type phase shift effect cannot be obtained unless the size of the light-shielding portion irradiated on the wafer is 2λ or less.

【0133】このウェハ上に照射された遮光部の寸法を
位相シフトマスク上での遮光部の寸法に換算するには、
図45に示す投射光学系の倍率を考慮する必要がある。
図45を参照して、通常、位相シフトマスク720の回
路パターンは、投射光学系により、所定の倍率で縮小さ
れて、フォトレジスト121aに照射される。仮に位相
シフトマスク720の回路パターンが5倍に縮小されて
フォトレジスト121aに照射されるとすれば、位相シ
フトマスク720上ににおいて5μmの寸法はフォトレ
ジスト121a上で1μmの寸法を照射されることとな
る。このため、投射光学系によりn倍に縮小されてウェ
ハ121上に照射された遮光部の寸法が2λであれば、
位相シフトマスク上での遮光部の寸法は2λ×nにな
る。
To convert the size of the light-shielding portion irradiated on this wafer into the size of the light-shielding portion on the phase shift mask,
It is necessary to consider the magnification of the projection optical system shown in FIG.
Referring to FIG. 45, usually, the circuit pattern of the phase shift mask 720 is reduced at a predetermined magnification by the projection optical system and is applied to the photoresist 121a. If the circuit pattern of the phase shift mask 720 is reduced by a factor of 5 and then the photoresist 121a is irradiated, a dimension of 5 μm on the phase shift mask 720 is illuminated by 1 μm on the photoresist 121a. Becomes Therefore, if the size of the light-shielding portion that is shrunk to n times by the projection optical system and irradiated on the wafer 121 is 2λ,
The size of the light shielding portion on the phase shift mask is 2λ × n.

【0134】つまり、図49に示すような通常のレベン
ソン方式の位相シフトマスクでは、位相シフトマスク上
での遮光部の寸法が約2λ×n以下でないと、位相シフ
トの効果が得られない。このことは以下のように説明さ
れる。
That is, in the ordinary Levenson type phase shift mask as shown in FIG. 49, the effect of the phase shift cannot be obtained unless the size of the light shielding portion on the phase shift mask is about 2λ × n or less. This is explained as follows.

【0135】図9は、位相シフトマスク上での遮光部の
寸法と位相シフトマスクとしての効果の関係を説明する
ための図であり、(a)は通常のレベンソン方式の位相
シフトマスクの概略断面図であり、(b)は遮光部の寸
法が2λ×nより大きい場合、(c)は遮光部の寸法が
2λ×nより小さい場合の各光強度を示している。
FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship between the size of the light-shielding portion on the phase shift mask and the effect as the phase shift mask. FIG. 9A is a schematic cross section of an ordinary Levenson type phase shift mask. It is a figure, (b) shows each light intensity when the dimension of a light-shielding part is larger than 2 (lambda) xn, and (c) shows each light intensity when the dimension of a light-shielding part is smaller than 2 (lambda) xn.

【0136】図9(a)、(b)を参照して、減衰透過
領域1Nの寸法S100 が2λ×nを超えた場合、隣り合
う透過領域1L、1Mを透過する露光光が互いに重なり
合わない。このため、減衰透過領域1Nの寸法S100
2λ×nより大きい場合には、位相シフトマスクの効果
が得られず、焦点深度が通常のマスクと同様になるもの
と考えられる。
Referring to FIGS. 9A and 9B, when the dimension S 100 of the attenuated transmission region 1N exceeds 2λ × n, the exposure light beams passing through the adjacent transmission regions 1L and 1M overlap each other. Absent. Therefore, when the dimension S 100 of the attenuated transmission region 1N is larger than 2λ × n, it is considered that the effect of the phase shift mask cannot be obtained and the depth of focus becomes similar to that of a normal mask.

【0137】これに対して図9(a)、(c)を参照し
て、減衰透過領域1Nの寸法が2λ×nより小さい場
合、隣り合う透過領域1L、1Mを透過する露光光が互
いに重なり合う。このため、位相シフトマスクの効果が
得られ、焦点深度が通常のマスクよりも大きくなるもの
と考えられる。
On the other hand, referring to FIGS. 9A and 9C, when the dimensions of the attenuated transmission region 1N are smaller than 2λ × n, the exposure lights transmitted through the adjacent transmission regions 1L and 1M overlap each other. . Therefore, it is considered that the effect of the phase shift mask is obtained and the depth of focus becomes larger than that of a normal mask.

【0138】以上より、隣り合う透過領域1L、1Mを
透過する露光光が互いに重なり合うか否かは、透過領域
1L、1M間に設けられる減衰透過領域1Nの寸法が2
λ×nより大きいかまたは小さいかにより決定されると
考えられる。この考察を本実施例に適用すれば、以下の
結論が得られる。
From the above, whether or not the exposure lights transmitted through the adjacent transmission regions 1L and 1M overlap each other is determined by the size of the attenuation transmission region 1N provided between the transmission regions 1L and 1M.
It is considered to be determined by whether it is larger or smaller than λ × n. The following conclusions can be obtained by applying this consideration to the present embodiment.

【0139】図3を参照して、減衰透過領域1Nの寸法
が2λ×nより小さければ、隣り合う透過領域1L、1
Mを透過した露光光は互いに重なり合う。このため、レ
ベンソン方式の位相シフト効果が得られる。
Referring to FIG. 3, if the dimension of the attenuated transmission region 1N is smaller than 2λ × n, the adjacent transmission regions 1L, 1
The exposure lights transmitted through M overlap with each other. Therefore, the Levenson type phase shift effect can be obtained.

【0140】これに対して図4を参照して、減衰透過領
域1Nの寸法が2λ×nより大きければ、隣り合う透過
領域1L、1Mを透過した露光光は互いに重なり合うこ
とはない。しかし、透過領域1Mと減衰透過領域1Nと
を透過した露光光が互いに重なり合う。このため、この
場合にはハーフトーン方式の位相シフト効果が得られ
る。
On the other hand, referring to FIG. 4, if the dimensions of the attenuated transmission region 1N are larger than 2λ × n, the exposure lights transmitted through the adjacent transmission regions 1L and 1M do not overlap each other. However, the exposure lights transmitted through the transmission region 1M and the attenuated transmission region 1N overlap each other. Therefore, in this case, a halftone phase shift effect can be obtained.

【0141】結論として、本実施例の位相シフトマスク
では、減衰透過領域1Nの寸法S10 0 を2λ×nより小
さくすればレベンソン方式の、またその寸法S100 を2
λ×nより大きくすればハーフトーン方式の位相シフト
効果が各々得られる。
In conclusion, in the phase shift mask of this embodiment, if the dimension S 10 0 of the attenuated transmission region 1N is smaller than 2λ × n, the Levenson method is used, and the dimension S 100 thereof is 2.
If it is larger than λ × n, the halftone phase shift effect can be obtained.

【0142】よって、図7に示すように密集パターンと
孤立パターンとが混在する回路パターンを形成する場
合、密集パターン領域E12では、半遮光膜3の寸法S3
を2λ×nより小さく設定し、孤立パターン領域では半
遮光膜3の寸法S2 を2λ×nより大きく設定すればよ
い。
Therefore, when forming a circuit pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed as shown in FIG. 7, the dimension S 3 of the semi-light-shielding film 3 is formed in the dense pattern area E 12.
Is set to be smaller than 2λ × n, and the dimension S 2 of the semi-shield film 3 in the isolated pattern region may be set to be larger than 2λ × n.

【0143】次に、本実施例の位相シフトマスクを用い
た露光方法について説明する。図10は、本発明の第1
の実施例における位相シフトマスクを用いた露光方法を
実現する光学システムの概略図である。図10を参照し
て、本実施例の露光方法では、用いるマスク20および
絞り114以外は従来の露光方法とほぼ同様である。絞
り114が従来と異なるのは、本実施例の位相シフトマ
スクを用いることにより、従来のマスクを用いた場合と
比べて、使用する露光光のコヒーレンシσの値が異なる
ためである。以下、そのことについて詳細に説明する。
Next, an exposure method using the phase shift mask of this embodiment will be described. FIG. 10 shows the first aspect of the present invention.
3 is a schematic diagram of an optical system that realizes an exposure method using a phase shift mask in the example of FIG. With reference to FIG. 10, the exposure method of the present embodiment is almost the same as the conventional exposure method except for the mask 20 and diaphragm 114 used. The diaphragm 114 is different from the conventional one because the coherency σ of the exposure light used is different by using the phase shift mask of the present embodiment as compared with the case of using the conventional mask. Hereinafter, this will be described in detail.

【0144】レベンソン方式およびハーフトーン方式の
位相シフトマスクでは、コヒーレンシ(Coherency )σ
は小さいことが好ましい。ここでコヒーレンシσとは、
光の干渉の程度を表わすものであり、コヒーレンシσが
小さいほど光の干渉の程度が大きく、コヒーレンシσが
大きいほど光の干渉の程度が小さくなることを意味す
る。つまり、位相シフトマスクは、逆位相の光の干渉に
より解像度の向上を図る技法であるため、光の干渉の程
度は大きいほど好ましい。ゆえに、位相シフトマスクを
用いる場合、コヒーレンシσは小さいことが好ましい。
ただし、露光量の低減など実用上の制約により、位相シ
フトマスクではコヒーレンシσは0.3程度とされる。
In the Levenson-type and halftone-type phase shift masks, coherency σ
Is preferably small. Here, coherency σ is
It represents the degree of light interference. The smaller the coherency σ, the larger the degree of light interference, and the larger the coherency σ, the smaller the degree of light interference. That is, the phase shift mask is a technique for improving the resolution by the interference of the light of the opposite phase, and therefore the larger the degree of the light interference is, the more preferable. Therefore, when the phase shift mask is used, it is preferable that the coherency σ be small.
However, due to practical restrictions such as reduction of exposure amount, the coherency σ is set to about 0.3 in the phase shift mask.

【0145】これに対して、通常のマスクでは光が干渉
しないほうが好ましいため、コヒーレンシσは大きいほ
ど好ましい。このため、通常のマスクでは設備上の制約
よりコヒーレンシσは0.6程度とされる。
On the other hand, since it is preferable that light does not interfere with an ordinary mask, it is preferable that the coherency σ be large. Therefore, in a normal mask, the coherency σ is set to about 0.6 due to facility restrictions.

【0146】図11に示すようなメモリセル領域121
Mのごとき密集パターンと、その周辺回路領域121P
のごとき孤立パターンとを含む回路パターンを形成する
場合、従来では、密集パターンには位相シフトマスク
が、孤立パターンには通常のマスクが各々用いられてい
た。つまり、同一マスク上に位相シフトマスクと通常の
マスクとが混在して形成されていた。
A memory cell area 121 as shown in FIG.
A dense pattern such as M and its peripheral circuit area 121P
In the case of forming a circuit pattern including an isolated pattern as described above, conventionally, a phase shift mask is used for the dense pattern and a normal mask is used for the isolated pattern. That is, the phase shift mask and the normal mask are formed in a mixed manner on the same mask.

【0147】この場合、このマスクに照射する露光光の
コヒーレンシσを0.3にすると通常のマスクの解像度
が低下し、またコヒーレンシσを0.6にすると位相シ
フトマスクの解像度が低下してしまう。このため、両マ
スクの中間をとって、0.4〜0.5程度のコヒーレン
シσが使用されていた。しかし、このコヒーレンシσ
(0.4〜0.5)では、位相シフトマスクおよび通常
マスクの双方でそれほど高い解像度が得られない。この
ため、回路パターンがより一層微細化された場合、所望
のパターン形状の形成が困難であった。
In this case, if the coherency σ of the exposure light applied to this mask is set to 0.3, the resolution of the ordinary mask is lowered, and if the coherency σ is set to 0.6, the resolution of the phase shift mask is lowered. . For this reason, a coherency σ of about 0.4 to 0.5 is used in the middle of both masks. However, this coherency σ
At (0.4 to 0.5), a high resolution cannot be obtained with both the phase shift mask and the normal mask. Therefore, when the circuit pattern is further miniaturized, it is difficult to form a desired pattern shape.

【0148】これに対して本実施例では、位相シフト効
果を用いて密集パターンおよび孤立パターンの双方を形
成することができる。このため、本実施例では密集およ
び孤立の混在するパターンであっても、マスクに照射す
る露光光のコヒーレンシσを、位相シフトマスクに適し
た0.3に設定することで、高い解像度を得ることがで
き、所望のパターン形状を容易に得ることが可能とな
る。
On the other hand, in this embodiment, both the dense pattern and the isolated pattern can be formed by using the phase shift effect. For this reason, in this embodiment, even if the pattern has both dense and isolated patterns, a high resolution can be obtained by setting the coherency σ of the exposure light applied to the mask to 0.3, which is suitable for the phase shift mask. Therefore, it is possible to easily obtain a desired pattern shape.

【0149】このコヒーレンシσは図10における絞り
114の開口径によって決定される。従って、従来例と
コヒーレンシσの異なる本実施例は絞り114の構成、
特にその開口径が従来のものと異なる。以下、本実施例
の絞り114について説明する。
This coherency σ is determined by the aperture diameter of the diaphragm 114 in FIG. Therefore, in this embodiment having a different coherency σ from the conventional example, the configuration of the diaphragm 114 is
Especially, the opening diameter is different from the conventional one. The diaphragm 114 of this embodiment will be described below.

【0150】図12は、図10の絞りの平面図である。
図12を参照して、絞り114は遮光性の円板114a
と、開口114bとを有している。露光光は絞り114
の開口114bを透過する。この開口114bの開口径
rを小さくすることによってコヒーレンシσを小さくす
ることができる。また、開口径rを大きくすれば、コヒ
ーレンシσは大きくなる。 実施例2 図13は、本発明の第2の実施例における位相シフトマ
スクの構成を概略的に示す断面図である。図13を参照
して、石英基板201の表面上に所定の間隔を有して複
数個の半遮光膜203が形成されている。半遮光膜20
3から露出する石英基板201の表面の1つおきにシフ
タとなる石英層205が形成されている。このシフタ2
05の形成された部分が第1の光透過部201aとな
り、シフタの形成されていない部分が第2の光透過部2
01bとなる。この第1および第2の光透過部201
a,201bでは、透過する露光光の位相が約180度
異なる。
FIG. 12 is a plan view of the diaphragm shown in FIG.
Referring to FIG. 12, the diaphragm 114 is a light-shielding disc 114a.
And an opening 114b. The exposure light is the diaphragm 114
Through the opening 114b. By reducing the opening diameter r of the opening 114b, the coherency σ can be reduced. Further, the coherency σ increases as the opening diameter r increases. Second Embodiment FIG. 13 is a sectional view schematically showing the structure of a phase shift mask according to a second embodiment of the present invention. With reference to FIG. 13, a plurality of semi-light-shielding films 203 are formed on the surface of a quartz substrate 201 at predetermined intervals. Semi-shading film 20
A quartz layer 205 serving as a shifter is formed on every other surface of the quartz substrate 201 exposed from No. 3. This shifter 2
The portion where 05 is formed becomes the first light transmitting portion 201a, and the portion where the shifter is not formed is the second light transmitting portion 2a.
It becomes 01b. The first and second light transmitting portions 201
In a and 201b, the phase of the exposure light that is transmitted differs by about 180 degrees.

【0151】第1の光透過部201aは、半遮光膜20
3の形成されていない第1の透過領域201Lと、半遮
光膜203の形成された第1の減衰透過領域201N1
とを有している。また、第2の光透過部201bは、半
遮光膜203の形成されていない第2の透過領域201
Mと、半遮光膜203の形成された第2の減衰透過領域
201N2 とを有している。
The first light transmitting portion 201a is made up of the semi-shielding film 20.
No. 3 of the first transmission region 201L and the semi-light-shielding film 203 of the first attenuation transmission region 201N 1
And have. In addition, the second light transmitting portion 201b is the second light transmitting region 201 in which the semi-shielding film 203 is not formed.
M and the second attenuated transmission region 201N 2 having the semi-shield film 203 formed therein.

【0152】この半遮光膜203にはたとえばクロム膜
が用いられる。そのクロム膜の膜厚は、露光光を10%
透過させるとすれば、露光光としてi線を用いる場合に
は約200Åであり、KrFエキシマレーザ光を用いる
場合には約150Åである。
A chromium film, for example, is used for this semi-light-shielding film 203. The thickness of the chrome film is 10% of the exposure light.
If it is transmitted, it is about 200 Å when the i-line is used as the exposure light, and about 150 Å when the KrF excimer laser light is used.

【0153】またクロム膜の膜厚は、用いる露光光の波
長および設定する透過率によって異なるため、100〜
300Åの範囲内で設定されればよい。
The thickness of the chrome film is 100 to 100 because it depends on the wavelength of the exposure light used and the transmittance set.
It may be set within the range of 300Å.

【0154】次に、本実施例の製造方法について説明す
る。図14〜図16は、本発明の第2の実施例における
位相シフトマスクの製造方法を工程順に示す概略断面図
である。まず図14を参照して、石英基板201の表面
上にたとえば200Åの膜厚でクロム膜が形成される。
このクロム膜を写真製版技術によりパターニングするこ
とによって、所望の形状を有する半遮光膜203が形成
される。
Next, the manufacturing method of this embodiment will be described. 14 to 16 are schematic cross-sectional views showing the method of manufacturing the phase shift mask in the second embodiment of the present invention in the order of steps. First, referring to FIG. 14, a chromium film having a film thickness of, for example, 200 Å is formed on the surface of quartz substrate 201.
By patterning this chrome film by photolithography, the semi-light-shielding film 203 having a desired shape is formed.

【0155】図15を参照して、半遮光膜203を覆う
ように石英基板201全面に石英層205aが形成され
る。
Referring to FIG. 15, a quartz layer 205a is formed on the entire surface of the quartz substrate 201 so as to cover the semi-shielding film 203.

【0156】図16を参照して、石英層205aの表面
に所望の形状を有するレジストパターン209が形成さ
れる。このレジストパターン209をマスクとして石英
層205に異方性エッチングが施される。このエッチン
グにより、半遮光膜203から露出する石英基板201
の表面の1つおきにシフタ205が石英により形成され
る。そしてシフタ205の形成された領域が第1の光透
過部201aとされ、シフタの形成されていない領域が
第2の光透過部201bとされる。この後レジストパタ
ーン209が除去されて、図13に示す位相シフトマス
クが得られる。
Referring to FIG. 16, a resist pattern 209 having a desired shape is formed on the surface of quartz layer 205a. Using this resist pattern 209 as a mask, the quartz layer 205 is anisotropically etched. The quartz substrate 201 exposed from the semi-light-shielding film 203 by this etching
Shifters 205 are formed of quartz on every other surface of the. The area where the shifter 205 is formed is the first light transmitting portion 201a, and the area where the shifter is not formed is the second light transmitting portion 201b. Then, resist pattern 209 is removed to obtain the phase shift mask shown in FIG.

【0157】本実施例の位相シフトマスクでは、半遮光
膜203が、第1および第2の光透過部の一部領域に形
成されており、かつ3%以上30%以下の透過率を有し
ている。このため、第1の実施例と同様、密集パターン
および孤立パターンの双方において高い解像度を得るこ
とができる。したがって、複雑な回路パターンでも所望
のパターン形状を容易に形成することができる。
In the phase shift mask of this embodiment, the semi-shielding film 203 is formed in a partial area of the first and second light transmitting portions and has a transmittance of 3% or more and 30% or less. ing. Therefore, similar to the first embodiment, high resolution can be obtained in both the dense pattern and the isolated pattern. Therefore, it is possible to easily form a desired pattern shape even with a complicated circuit pattern.

【0158】密集パターンと孤立パターンとが混在する
パターンに本実施例の位相シフトマスクを適用した場
合、たとえば図17(a)、図18(a)に示す位相シ
フトマスクの構成が得られる。
When the phase shift mask of this embodiment is applied to a pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed, the structure of the phase shift mask shown in FIGS. 17 (a) and 18 (a) can be obtained, for example.

【0159】図17(a)および図18(a)を参照し
て、石英基板201の表面上に互いに所望の間隔を有す
るように複数個の半遮光膜203が形成されている。こ
の半遮光膜203から露出する石英基板201の表面も
しくは半遮光膜205の表面上にシフタ205が形成さ
れる。シフタ205が形成された領域は第1の光透過部
201aとなり、シフタ205が形成されていない領域
は、第2の光透過部201bとなる。この第1および第
2の光透過部201a、201bは、互いに透過する露
光光の位相が約180度異なる。
Referring to FIGS. 17A and 18A, a plurality of semi-light-shielding films 203 are formed on the surface of quartz substrate 201 so as to have desired intervals. A shifter 205 is formed on the surface of the quartz substrate 201 or the surface of the semi-shielding film 205 exposed from the semi-shielding film 203. The area where the shifter 205 is formed becomes the first light transmitting portion 201a, and the area where the shifter 205 is not formed becomes the second light transmitting portion 201b. The first and second light transmitting portions 201a and 201b differ from each other in the phase of the exposure light transmitted by about 180 degrees.

【0160】図17(b)および図18(b)を参照し
て、上記の位相シフトマスクを用いてウェハ121上に
レジストパターン121d、121eが形成される。こ
のレジストパターン121dの領域E21とレジストパタ
ーン121eの領域E21は密集パターン領域である。ま
たレジストパターン121dの領域F21はいわゆる孤立
抜きパターンであり、レジストパターン121eの領域
22、F23はいわゆる孤立残しパターンである。
Referring to FIGS. 17B and 18B, resist patterns 121d and 121e are formed on wafer 121 using the above phase shift mask. The resist pattern 121d region E 21 and the resist pattern 121e region E 21 is a dense pattern area. The region F 21 of the resist pattern 121d is a so-called isolated removal pattern, and the regions F 22 and F 23 of the resist pattern 121e are so-called isolated remaining patterns.

【0161】また本実施例の位相シフトマスクでも、第
1の実施例と同様、図13に示す半遮光膜203の寸法
5 を2λ×n(n:投射光学系の倍率)より小さく、
もしくは大きくすることにより、レベンソン方式または
ハーフトーン方式の位相シフト効果のいずれかを選択す
ることができる。
Also in the phase shift mask of this embodiment, as in the first embodiment, the dimension S 5 of the semi-shielding film 203 shown in FIG. 13 is smaller than 2λ × n (n: magnification of the projection optical system),
Alternatively, by increasing the value, either the Levenson method or the halftone method phase shift effect can be selected.

【0162】具体的には、図17において、密集パター
ン領域E21においては半遮光膜203の寸法S6 を2λ
×nよりも小さく設定し、かつ孤立パターン領域では半
遮光膜203の寸法S7 を2λ×nより大きくする。こ
れにより、密集パターン領域E21においては、レベンソ
ン方式の位相シフト効果が得られ、孤立パターン領域E
22においてはハーフトーン方式の位相シフト効果が得ら
れる。従って、密集パターンおよび孤立パターンの双方
で高い解像度が得られる。
Specifically, in FIG. 17, the dimension S 6 of the semi-light-shielding film 203 is 2λ in the dense pattern area E 21 .
The dimension S 7 of the semi-shielding film 203 is set to be larger than 2λ × n in the isolated pattern region. As a result, in the dense pattern area E 21 , the phase shift effect of the Levenson method is obtained, and the isolated pattern area E 21 is obtained.
In 22 , the halftone phase shift effect is obtained. Therefore, high resolution can be obtained in both the dense pattern and the isolated pattern.

【0163】さらに本実施例の位相シフトマスクでは、
第1の実施例と同様、位相シフト効果を用いて、密集パ
ターンおよび孤立パターンの双方を形成することができ
る。このため、露光光のコヒーレンシσを位相シフトマ
スクに適した値(0.3)に設定することで混在パター
ンにおいても高い解像度を得ることができる。 実施例3 図19は、本発明の第3の実施例における位相シフトマ
スクの構成を概略的に示す断面図である。また図20
は、図19の領域D1 を拡大して示す部分断面図であ
る。
Furthermore, in the phase shift mask of this embodiment,
Similar to the first embodiment, the phase shift effect can be used to form both a dense pattern and an isolated pattern. Therefore, by setting the coherency σ of the exposure light to a value (0.3) suitable for the phase shift mask, high resolution can be obtained even in a mixed pattern. Third Embodiment FIG. 19 is a sectional view schematically showing the structure of a phase shift mask according to a third embodiment of the present invention. Also in FIG.
FIG. 20 is a partial sectional view showing a region D 1 of FIG. 19 in an enlarged manner.

【0164】図19と図20を参照して、第3の実施例
における位相シフトマスク320は、石英基板301と
遮光膜303とを有している。石英基板301の表面に
は、溝が形成されている。この溝の形成されていない領
域が第1の光透過部301aをなし、溝の形成されてい
る領域が第2の光透過部301bをなしている。この第
1の光透過部301aと第2の光透過部301bとは、
各々透過する露光光の位相が180度異なるように構成
されている。
Referring to FIGS. 19 and 20, the phase shift mask 320 in the third embodiment has a quartz substrate 301 and a light shielding film 303. Grooves are formed on the surface of the quartz substrate 301. The region in which the groove is not formed forms the first light transmitting portion 301a, and the region in which the groove is formed forms the second light transmitting portion 301b. The first light transmitting portion 301a and the second light transmitting portion 301b are
The phases of the exposure light beams that pass through are different by 180 degrees.

【0165】第1の光透過部301aの表面は、基板3
01の底面から第1の高さ位置に形成されている。これ
に対して第2の光透過部301bの表面は、石英基板3
01の底面から第1の高さよりも低い第2の高さ位置に
形成されている。このため、第1の光透過部301aと
第2の光透過部301bとの間には段差が存在する。こ
の段差の形状は、段差の高さR31と実質的に同じ半径R
32の曲率を有している。
The surface of the first light transmitting portion 301a is the substrate 3
It is formed at the first height position from the bottom surface of 01. On the other hand, the surface of the second light transmitting portion 301b has the quartz substrate 3
It is formed at a second height position lower than the first height from the bottom surface of 01. Therefore, there is a step between the first light transmitting portion 301a and the second light transmitting portion 301b. The shape of this step has a radius R that is substantially the same as the height R 31 of the step.
It has a curvature of 32 .

【0166】この段差を覆い、かつ第1および第2の光
透過部301a、301bの所定領域を露出するように
遮光膜303が石英基板301の表面上に形成されてい
る。
A light-shielding film 303 is formed on the surface of the quartz substrate 301 so as to cover the step and expose the predetermined regions of the first and second light transmitting portions 301a and 301b.

【0167】次に、本実施例の位相シフトマスクの製造
方法について説明する。図21〜図28は、本発明の第
3の実施例における位相シフトマスクの製造方法を工程
順に示す概略断面図である。
Next, a method of manufacturing the phase shift mask of this embodiment will be described. 21 to 28 are schematic cross-sectional views showing the method of manufacturing the phase shift mask in the third embodiment of the present invention in the order of steps.

【0168】まず図21を参照して、必要な形状、平面
度に形成された合成石英を素材とする石英基板301に
必要な洗浄・前処理が施される。この後、石英基板30
1上にドープトアモルファスシリコン膜305aが通常
の直流放電型スパッタ装置により300〜1000Åの
膜厚で形成される。このドープトアモルファスシリコン
膜305aの表面全面に、通常のスピンコータにより電
子線レジスト膜307aが3000Å以下の膜厚で形成
される。この電子線レジスト膜307aに電子線描画装
置によりレベンソン型位相シフトマスクのシフタパター
ンが描画される。
First, with reference to FIG. 21, a quartz substrate 301 made of synthetic quartz and having a required shape and flatness is subjected to necessary cleaning and pretreatment. After this, the quartz substrate 30
A doped amorphous silicon film 305a having a film thickness of 300 to 1000 Å is formed on the substrate 1 by a normal DC discharge type sputtering apparatus. An electron beam resist film 307a having a film thickness of 3000 Å or less is formed on the entire surface of the doped amorphous silicon film 305a by an ordinary spin coater. A shifter pattern of a Levenson type phase shift mask is drawn on this electron beam resist film 307a by an electron beam drawing apparatus.

【0169】図22を参照して、この描画の後、通常の
現像装置により現像することによって、レジストパター
ン307が形成される。このレジストパターン307を
マスクとしてプラズマエッチング装置でCF4 とO2
95対5の割合に混合したガスのプラズマによりドープ
トアモルファスシリコン膜305aが石英基板301に
対して選択的にエッチングされる。
Referring to FIG. 22, after this drawing, the resist pattern 307 is formed by developing with a normal developing device. Using the resist pattern 307 as a mask, the doped amorphous silicon film 305a is selectively etched with respect to the quartz substrate 301 by plasma of a gas in which CF 4 and O 2 are mixed at a ratio of 95: 5 by a plasma etching apparatus.

【0170】このときのエッチング選択比は約60であ
る。それゆえ、ドープトアモルファスシリコン膜305
aを100%オーバエッチングしたときの石英基板のエ
ッチング量は5〜16Åであり、約10Åである。この
ため、このエッチングのシフタの位相角に対する影響は
無視し得る量である。この後、通常の酸素プラズマによ
るアッシングによって、電子線レジストパターン7が除
去される。この後、さらにアルカリ洗浄液により洗浄が
施される。
The etching selection ratio at this time is about 60. Therefore, the doped amorphous silicon film 305
The etching amount of the quartz substrate when a is over-etched 100% is 5 to 16Å, which is about 10Å. Therefore, the effect of this etching on the phase angle of the shifter is negligible. After that, the electron beam resist pattern 7 is removed by normal ashing with oxygen plasma. After that, cleaning is further performed with an alkali cleaning solution.

【0171】図23を参照して、このようにして、ドー
プトアモルファスシリコン膜305にシフタパターンが
形成される。このシフタパターンの欠陥検査は通常の光
学式欠陥検査機により行なわれる。このようなマスクプ
ロセスでは一般的であるが、白欠陥はほとんど発生せ
ず、黒欠陥のみが発生し、検出されることが多い。この
黒欠陥は、上述した通常のレーザ修正装置により修正が
可能であり、これを行なうことにより無欠陥化される。
With reference to FIG. 23, the shifter pattern is formed on the doped amorphous silicon film 305 in this manner. The defect inspection of this shifter pattern is carried out by an ordinary optical defect inspection machine. Although common in such a mask process, white defects are rarely generated, and only black defects are often detected and detected. This black defect can be repaired by the above-mentioned ordinary laser repair device, and by doing this, it is made defect-free.

【0172】図24を参照して、ウエットエッチングに
おける濡れ性を改善するため(濡れやすくするため)、
酸素プラズマによる表面処理が行なわれる。この後、フ
ッ化アンモニウムとフッ化水素酸とを50対1の割合で
混合した溶液に界面活性剤を添加したものを用いて石英
基板301に所望の量(i線露光用マスクでは約410
0Å)ウエットエッチングが施される。このウエットエ
ッチングにより石英基板301にシフタパターンが形成
される。
With reference to FIG. 24, in order to improve wettability in wet etching (to make it easier to wet),
Surface treatment with oxygen plasma is performed. After that, a solution in which ammonium fluoride and hydrofluoric acid are mixed at a ratio of 50: 1 and a surfactant added thereto is used to form a desired amount on the quartz substrate 301 (about 410 in the i-line exposure mask).
0Å) Wet etching is applied. By this wet etching, a shifter pattern is formed on the quartz substrate 301.

【0173】このウエットエッチングにおいて、ドープ
トアモルファスシリコン膜305は石英基板301に対
してエッチングマスク材となる。このとき、ドープトア
モルファスシリコン膜305と石英基板301との密着
性は十分であるため、ドープトアモルファスシリコン膜
305と石英基板301との界面にエッチャントが侵入
しがたい。
In this wet etching, the doped amorphous silicon film 305 serves as an etching mask material for the quartz substrate 301. At this time, since the adhesion between the doped amorphous silicon film 305 and the quartz substrate 301 is sufficient, it is difficult for the etchant to enter the interface between the doped amorphous silicon film 305 and the quartz substrate 301.

【0174】仮にエッチャントがこの界面に侵入しやす
い場合には、図中点線で示すように、この界面に沿って
石英基板301がエッチング除去される。このため、ア
モルファスシリコン膜305が剥がれやすくなる。しか
しながら、前述のように密着性が良好でこの界面にエッ
チャントは侵入しがたいため、このようなドープトアモ
ルファスシリコン膜305の剥がれが生じる心配はな
い。
If the etchant easily enters this interface, the quartz substrate 301 is removed along the interface as shown by the dotted line in the figure. Therefore, the amorphous silicon film 305 is easily peeled off. However, as described above, since the adhesiveness is good and the etchant is difficult to enter into this interface, there is no fear that such peeling of the doped amorphous silicon film 305 occurs.

【0175】また、このウエットエッチング時における
石英基板301のエッチング速度は十分に小さい。この
ため、エッチング量により決まる位相シフト角の制御性
は±5度以内に収まる。
In addition, the etching rate of the quartz substrate 301 during the wet etching is sufficiently low. Therefore, the controllability of the phase shift angle determined by the etching amount is within ± 5 degrees.

【0176】この後、ドープトアモルファスシリコン膜
305がCF4 とO2 とを95対5の割合で混合したガ
スのプラズマにより除去される。このときのドープトア
モルファスシリコン膜305と石英基板301とのエッ
チング選択比は約60である。それゆえ、ドープトアモ
ルファスシリコン膜305を100%オーバエッチング
したときの石英基板301のエッチング量は5〜16Å
であり、約10Åである。このため、このエッチングの
シフタの位相角に対する影響は無視し得る量である。
After that, the doped amorphous silicon film 305 is removed by plasma of a gas in which CF 4 and O 2 are mixed at a ratio of 95: 5. At this time, the etching selection ratio between the doped amorphous silicon film 305 and the quartz substrate 301 is about 60. Therefore, when the doped amorphous silicon film 305 is 100% over-etched, the etching amount of the quartz substrate 301 is 5 to 16Å.
And about 10Å. Therefore, the effect of this etching on the phase angle of the shifter is negligible.

【0177】図25を参照して、このようにして、石英
基板301に第1の光透過部301aと第2の光透過部
301bとが形成される。この後、アルカリ洗浄液によ
る洗浄が行なわれる。
Referring to FIG. 25, the first light transmitting portion 301a and the second light transmitting portion 301b are thus formed on the quartz substrate 301 in this manner. After that, cleaning with an alkaline cleaning liquid is performed.

【0178】図26を参照して、位相シフトマスクの遮
光膜材となるクロム膜303aが通常の直流放電型スパ
ッタ装置により約1000Åの膜厚で表面全面に形成さ
れる。このクロム膜303aの表面全面に、通常のスピ
ンコータにより電子線レジスト膜309aが約3000
Åの膜厚で形成される。この電子線レジスト膜309a
に電子線描画装置により所望の形状が描画される。
Referring to FIG. 26, a chromium film 303a serving as a light-shielding film material for a phase shift mask is formed on the entire surface with a film thickness of about 1000Å by a normal DC discharge type sputtering apparatus. An electron beam resist film 309a is formed on the entire surface of the chromium film 303a by an ordinary spin coater to a thickness of about 3000.
It is formed with a film thickness of Å. This electron beam resist film 309a
Then, a desired shape is drawn by the electron beam drawing apparatus.

【0179】図27を参照して、この描画の後、通常の
現像装置により現像を行なうことによって、電子線レジ
ストパターン309が形成される。
Referring to FIG. 27, an electron beam resist pattern 309 is formed by developing with a normal developing device after this drawing.

【0180】このプロセスの電子ビーム描画時には、下
地のシフタパターンとのアライメントが必要であるが、
この精度は通常の電子線ビーム描画装置の精度で十分で
ある。すなわち、通常の電子ビーム描画装置の精度は
0.1μm程度であり、下地のパターン形状に比較して
十分小さいため、下地パターンとのアライメント精度は
この電子ビーム描画装置の精度で十分である。
At the time of electron beam drawing in this process, alignment with the underlying shifter pattern is necessary.
The accuracy of the ordinary electron beam drawing apparatus is sufficient for this accuracy. That is, since the accuracy of the ordinary electron beam drawing apparatus is about 0.1 μm, which is sufficiently smaller than the pattern shape of the underlayer, the accuracy of alignment with the underlying pattern is sufficient with the accuracy of this electron beam drawing apparatus.

【0181】この後、電子線レジストパターン309が
除去される。さらに、通常の欠陥検査・修正が行なわ
れ、これにより図28に示すような所望のレベンソン型
位相シフトマスク320が形成される。
After that, the electron beam resist pattern 309 is removed. Further, ordinary defect inspection / repair is performed, thereby forming a desired Levenson-type phase shift mask 320 as shown in FIG.

【0182】本実施例の位相シフトマスクでは、図19
と図20を用いて説明したように、第1の光透過部30
1aと第2の光透過部301bとの間の段差の形状は、
段差の高さR31と実質的に同じ半径R32の曲率を有して
いる。このため、本実施例における段差は、図49に示
す従来の位相シフトマスク720の段差に比較してなだ
らかな形状を有している。それゆえ、この段差部を覆う
ように形成される遮光膜303の石英基板301に対す
る密着性は、従来の位相シフトマスク720よりも良好
となる。
The phase shift mask of this embodiment has the structure shown in FIG.
As described with reference to FIG. 20 and FIG.
The shape of the step between 1a and the second light transmitting portion 301b is
The radius of curvature R 32 is substantially the same as the height R 31 of the step. Therefore, the step in this embodiment has a gentler shape than the step of the conventional phase shift mask 720 shown in FIG. Therefore, the adhesion of the light shielding film 303 formed so as to cover the step portion to the quartz substrate 301 is better than that of the conventional phase shift mask 720.

【0183】また、本実施例の位相シフトマスク320
では、石英基板301の段差がなだらかに形成される。
このため、図24、図25に示すプロセスでドープトア
モルファスシリコン膜305の除去時に生じる異物など
が段差底部にトラップされることは防止される。それゆ
え、異物が段差底部に残留することは防止される。
Also, the phase shift mask 320 of this embodiment.
Then, the steps of the quartz substrate 301 are formed gently.
Therefore, it is possible to prevent foreign matters and the like generated when the doped amorphous silicon film 305 is removed by the process shown in FIGS. 24 and 25 from being trapped at the bottom of the step. Therefore, foreign matter is prevented from remaining on the bottom of the step.

【0184】また本実施例の製造方法では、図23、図
24に示すプロセスで石英基板301に等方性エッチン
グが施される。このため、仮に図29に示すようにドー
プトアモルファスシリコン膜305の残り欠陥305b
がある場合でも、残り欠陥305bの下層もエッチング
除去される。
In the manufacturing method of this embodiment, the quartz substrate 301 is isotropically etched by the process shown in FIGS. Therefore, as shown in FIG. 29, the remaining defects 305b of the doped amorphous silicon film 305 are temporarily assumed.
Even if there is, the lower layer of the residual defect 305b is also etched away.

【0185】すなわち図30を参照して、等方性エッチ
ングでは、エッチャントの回り込み性がよい。このた
め、マスク305や残り欠陥305bの下側にまでエッ
チャントが回り込む。よって、マスク305の下側領域
および残り欠陥305bの下側領域に分布する石英基板
301もエッチング除去される。このようにエッチング
除去された場合、残り欠陥305bはその下層を失って
石英基板301から脱落する。よって、残り欠陥305
bがあるために、除去されるべき領域に除去されない部
分が生じることはない。よって、このように製造された
位相シフトマスクを用いてウェハ上のレジスト膜を露光
させる場合、良好な解像度が得られ、かつパターン形状
の不良も生じない。
That is, referring to FIG. 30, in the isotropic etching, the wrapping property of the etchant is good. Therefore, the etchant wraps around under the mask 305 and the remaining defects 305b. Therefore, the quartz substrate 301 distributed in the lower region of the mask 305 and the lower region of the residual defect 305b is also removed by etching. When removed by etching in this way, the residual defect 305b loses its lower layer and falls off from the quartz substrate 301. Therefore, the remaining defect 305
Since there is b, no unremoved part occurs in the region to be removed. Therefore, when the resist film on the wafer is exposed by using the phase shift mask manufactured as described above, good resolution is obtained, and the pattern shape is not defective.

【0186】本実施例の位相シフトマスクにおいて、遮
光膜303の代わりに第1および第2の実施例で用いら
れる半遮光膜が用いられてもよい。たとえば半遮光膜と
してクロム膜が用いられる。そのクロム膜厚は、露光光
を10%透過させるとすれば、露光光にi線が用いられ
る場合には約200Åであり、KrFエキシマレーザ光
が用いられる場合には約150Åである。またクロム膜
の膜厚は、用いる露光光の波長および設定する透過率に
よって異なるため100〜300Åの範囲内で設定され
ればよい。
In the phase shift mask of this embodiment, the semi-light-shielding film used in the first and second embodiments may be used instead of the light-shielding film 303. For example, a chromium film is used as the semi-light-shielding film. The chrome film thickness is about 200 Å when the i-line is used for the exposure light and about 150 Å when the KrF excimer laser light is used, assuming that the exposure light transmits 10%. The thickness of the chrome film varies depending on the wavelength of the exposure light used and the transmittance set, and therefore may be set within the range of 100 to 300 Å.

【0187】本実施例において遮光膜の代わりに半遮光
膜を用いれば、第1および第2の実施例で得られる効果
と同様の効果を得ることができる。
If a semi-light-shielding film is used instead of the light-shielding film in this embodiment, the same effects as those obtained in the first and second embodiments can be obtained.

【0188】すなわち、図19を参照して、半遮光膜3
03は、第1および第2の光透過部301a、301b
の一部領域に形成され、かつ3%以上30%以下の透過
率を有している。このため、第1および第2の実施例と
同様、密集パターンおよび孤立パターンの双方で高い解
像度を得ることができる。したがって、複雑な回路パタ
ーンでも所望のパターン形状を形成することが容易であ
る。
That is, referring to FIG. 19, the semi-shield film 3
03 is the first and second light transmitting portions 301a and 301b
Is formed in a partial region of and has a transmittance of 3% or more and 30% or less. Therefore, similar to the first and second embodiments, high resolution can be obtained with both the dense pattern and the isolated pattern. Therefore, it is easy to form a desired pattern shape even with a complicated circuit pattern.

【0189】また密集パターンと孤立パターンとが混在
するパターンに本実施例の位相シフトマスクを適用した
場合、たとえば位相シフトマスクの具体的構成は図31
(a)、図32(a)に示すようになる。
When the phase shift mask of this embodiment is applied to a pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed, a concrete configuration of the phase shift mask is shown in FIG. 31, for example.
(A) and FIG. 32 (a).

【0190】図31(a)、図32(a)を参照して、
石英基板301の表面に所望の間隔を有して複数個の溝
が形成されている。この溝の側壁は溝の深さと実質的に
同じ半径の曲率を有している。この溝の形成されていな
い領域が第1の光透過部301aとなり、溝の形成され
ている領域が第2り光透過部301bとなる。
Referring to FIGS. 31 (a) and 32 (a),
A plurality of grooves are formed on the surface of the quartz substrate 301 at desired intervals. The sidewalls of the groove have a radius of curvature that is substantially the same as the depth of the groove. The region where the groove is not formed becomes the first light transmitting portion 301a, and the region where the groove is formed becomes the second light transmitting portion 301b.

【0191】この第1および第2の光透過部301a、
301bは、透過される露光光の位相が互いに180度
異なる。この溝の側壁を覆い、かつ第1および第2の光
透過部301a、301bの所定領域を露出するように
半遮光膜303が形成されている。
The first and second light transmitting portions 301a,
In 301b, the phases of the exposure light transmitted are different from each other by 180 degrees. A semi-light-shielding film 303 is formed so as to cover the side wall of the groove and expose predetermined regions of the first and second light transmitting portions 301a and 301b.

【0192】また本実施例の位相シフトマスクでも、図
19に示すように半遮光膜303の寸法S10を2λ×n
(n:投射光学系の倍率)より小さく、もしくは大きく
することにより、レベンソン方式マスクハーフトーン方
式の位相シフト効果を選択することができる。
Also in the phase shift mask of this embodiment, as shown in FIG. 19, the dimension S 10 of the semi-light-shielding film 303 is 2λ × n.
The phase shift effect of the Levenson method mask halftone method can be selected by making the value smaller or larger than (n: magnification of projection optical system).

【0193】具体的には、図31に示すように密集パタ
ーン領域E31においては半遮光膜303の寸法S11を2
λ×nより小さくし、かつ孤立パターン領域では半遮光
膜ま303の寸法S12を2λ×nより大きくする。これ
により、密集パターン領域E 31においてはレベンソン方
式の位相シフト効果が得られ、かつ孤立パターン領域F
31においてはハーフトーン方式の位相シフト効果が得ら
れる。従って、密集パターンおよび孤立パターンの双方
で高い解像度が得られる。
Specifically, as shown in FIG. 31, a dense pattern
Region E31, The dimension S of the semi-light-shielding film 303112
Less than λ × n and semi-shading in isolated pattern area
Dimension S of membrane 30312Is larger than 2λ × n. this
The dense pattern area E 31In Levenson
Equation phase shift effect is obtained, and the isolated pattern region F
31, The halftone phase shift effect was obtained.
Be done. Therefore, both dense and isolated patterns
High resolution can be obtained with.

【0194】また本実施例の位相シフトマスクでは、第
1の実施例と同様、位相シフト効果を用いて、密集パタ
ーンおよび孤立パターンの双方を形成することができ
る。このため、露光光のコヒーレンシσを位相シフトマ
スクに適した値(0.3)に設定することで、高い解像
度を得ることができる。 実施例4 図33は、本発明の第4の実施例における位相シフトマ
スクの構成を概略的に示す断面図である。また、図34
は、図33の領域D2 を拡大して示す部分断面図であ
る。
Further, in the phase shift mask of this embodiment, both the dense pattern and the isolated pattern can be formed by using the phase shift effect as in the first embodiment. Therefore, high resolution can be obtained by setting the coherency σ of the exposure light to a value (0.3) suitable for the phase shift mask. Fourth Embodiment FIG. 33 is a sectional view schematically showing the structure of a phase shift mask according to a fourth embodiment of the present invention. Also, FIG.
FIG. 34 is a partial cross-sectional view showing a region D 2 of FIG. 33 in an enlarged manner.

【0195】図33と図34を参照して、第4の実施例
における位相シフトマスク420は、石英基板411
と、エッチングストッパ膜413と、シリコン酸化膜
(SOG:Spin On Glass )415と、遮光膜403と
を有している。石英基板411の表面上には、エッチン
グストッパ膜413とシリコン酸化膜415とが順に積
層して形成されている。また石英基板411とエッチン
グストッパ膜413とシリコン酸化膜415とにより露
光光を透過する基板401が構成されている。
33 and 34, the phase shift mask 420 according to the fourth embodiment has a quartz substrate 411.
And an etching stopper film 413, a silicon oxide film (SOG: Spin On Glass) 415, and a light shielding film 403. An etching stopper film 413 and a silicon oxide film 415 are sequentially stacked on the surface of the quartz substrate 411. Further, the quartz substrate 411, the etching stopper film 413, and the silicon oxide film 415 constitute a substrate 401 that transmits exposure light.

【0196】エッチングストッパ膜413は、たとえば
SnO、Al23 などよりなり、100〜1000Å
の膜厚を有している。またシリコン酸化膜415は約4
000Åの膜厚で形成されている。このシリコン酸化膜
415には溝が形成されており、その溝の底部において
エッチングストッパ膜413の一部表面が露出してい
る。この溝の形成されていない領域が第1の光透過部4
01aをなし、溝の形成されている領域が第2の光透過
部401bをなしている。
The etching stopper film 413 is made of, for example, SnO, Al 2 O 3 or the like, and has a thickness of 100 to 1000 Å.
It has a film thickness of. The silicon oxide film 415 has about 4
It is formed with a film thickness of 000Å. A groove is formed in the silicon oxide film 415, and a part of the surface of the etching stopper film 413 is exposed at the bottom of the groove. The region where the groove is not formed is the first light transmitting portion 4
01a, and the region where the groove is formed constitutes the second light transmitting portion 401b.

【0197】エッチングストッパ膜413の上部表面と
シリコン酸化膜415の上部表面とは、シリコン酸化膜
415の厚み分だけ高さ位置が異なる。このため、この
エッチングストッパ膜413とシリコン酸化膜415と
の上部表面により段差が構成される。すなわち、第1の
光透過部401aの表面と第2の光透過部401bの表
面との間に段差が構成される。この段差の形状は、段差
の高さR41と実質的に同じ半径R42の曲率を有してい
る。
The upper surface of the etching stopper film 413 and the upper surface of the silicon oxide film 415 differ in height position by the thickness of the silicon oxide film 415. Therefore, a step is formed by the upper surfaces of the etching stopper film 413 and the silicon oxide film 415. That is, a step is formed between the surface of the first light transmitting portion 401a and the surface of the second light transmitting portion 401b. The shape of this step has a curvature with a radius R 42 that is substantially the same as the height R 41 of the step.

【0198】この溝の側壁により構成される段差部上を
覆うように、かつ第1の光透過部401aと第2の光透
過部401bとの所望領域を露出するようにクロム(C
r)よりなる遮光膜403が形成されている。
Chromium (C) is formed so as to cover the step portion formed by the side wall of the groove and to expose the desired regions of the first light transmitting portion 401a and the second light transmitting portion 401b.
A light-shielding film 403 made of r) is formed.

【0199】次に、本発明の第4の実施例における位相
シフトマスクの製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the phase shift mask according to the fourth embodiment of the present invention will be described.

【0200】図35〜図42は本発明の第4の実施例に
おける位相シフトマスクの製造方法を工程順に示す概略
断面図である。
35 to 42 are schematic cross-sectional views showing the method of manufacturing the phase shift mask in the fourth embodiment of the present invention in the order of steps.

【0201】まず図35を参照して、石英基板411の
表面全面にエッチングストッパ膜413、シリコン酸化
膜415、ドープトアモルファスシリコン膜405aと
が各々100〜1000Å、4000Å以下、300〜
1000Åの膜厚で順に積層して形成される。ドープト
アモルファスシリコン膜405aの表面全面に通常のス
ピンコータにより電子線レジスト膜407aが3000
Åの膜厚で形成される。この電子線レジスト膜407a
に電子線描画装置によりレベンソン型位相シフトマスク
のシフタパターンが描画される。
First, referring to FIG. 35, an etching stopper film 413, a silicon oxide film 415, and a doped amorphous silicon film 405a are formed on the entire surface of the quartz substrate 411 in the range of 100 to 1000 Å, 4000 Å or less, 300 to Å, respectively.
It is formed by sequentially laminating it with a film thickness of 1000Å. An electron beam resist film 407a is formed on the entire surface of the doped amorphous silicon film 405a by an ordinary spin coater 3000.
It is formed with a film thickness of Å. This electron beam resist film 407a
Then, the shifter pattern of the Levenson type phase shift mask is drawn by the electron beam drawing apparatus.

【0202】図36を参照して、描画した後、通常の現
像装置により現像することによりレジストパターン40
7が形成される。このレジストパターン407をマスク
として、等方プラズマエッチング装置でCF4 とO2
95対5の割合で混合したガスのプラズマによりドープ
トアモルファスシリコン膜405がシリコン酸化膜41
5に対して選択的にエッチングされる。
Referring to FIG. 36, after drawing, the resist pattern 40 is developed by developing with a normal developing device.
7 is formed. Using the resist pattern 407 as a mask, the doped amorphous silicon film 405 is converted into a silicon oxide film 41 by plasma of a gas in which CF 4 and O 2 are mixed at a ratio of 95: 5 by an isotropic plasma etching apparatus.
5 is etched selectively.

【0203】このときのシリコン酸化膜415に対する
ドープトアモルファスシリコン膜405のエッチング選
択比は約60である。それゆえ、ドープトアモルファス
シリコン膜405を100%オーバエッチングしたとき
のシリコン酸化膜415のエッチング量は5〜16Åで
あり、約10Åである。このため、このエッチングのシ
フタの位相角に対する影響は無視し得る量である。この
後、通常の酸素プラズマによるアッシングによって電子
線レジストパターン407が除去され、アルカリ洗浄液
による洗浄が行なわれる。
At this time, the etching selection ratio of the doped amorphous silicon film 405 to the silicon oxide film 415 is about 60. Therefore, when the doped amorphous silicon film 405 is overetched 100%, the etching amount of the silicon oxide film 415 is 5 to 16Å, which is about 10Å. Therefore, the effect of this etching on the phase angle of the shifter is negligible. After that, the electron beam resist pattern 407 is removed by normal ashing with oxygen plasma, and cleaning with an alkaline cleaning liquid is performed.

【0204】図37を参照して、このようにして、ドー
プトアモルファスシリコン膜405にシフタパターンが
形成される。このシフタパターンの欠陥検査が通常の光
学式欠陥検査機により行なわれる。このようなマスクプ
ロセスでは一般的であるが、白欠陥はほとんど発生せ
ず、黒欠陥のみが発生し、検出されることが多い。この
黒欠陥は通常のレーザ修正装置で修正が可能であり、こ
れを行なうことにより無欠陥化される。
Referring to FIG. 37, the shifter pattern is formed on the doped amorphous silicon film 405 in this manner. The defect inspection of this shifter pattern is performed by a normal optical defect inspection machine. Although common in such a mask process, white defects are rarely generated, and only black defects are often detected and detected. This black defect can be repaired by an ordinary laser repairing device, and by doing this, it is made defect-free.

【0205】次に、ウエットエッチングにおける濡れ性
を改善するため(濡れやすくするため)、酸素プラズマ
による表面処理が行なわれる。この後、フッ化アンモニ
ウムとフッ化水素酸とが50対1の割合で混合された溶
液に界面活性剤を添加されたものにより、エッチングス
トッパ膜413の表面が露出するまでウエットエッチン
グが行なわれる。このウエットエッチングにより基板4
01にシフタパターンが形成される。
Next, in order to improve wettability in wet etching (to make it easier to wet), surface treatment is carried out by oxygen plasma. After that, wet etching is performed until the surface of the etching stopper film 413 is exposed, by adding a surfactant to a solution in which ammonium fluoride and hydrofluoric acid are mixed at a ratio of 50: 1. The substrate 4 is formed by this wet etching.
A shifter pattern is formed at 01.

【0206】このとき、エッチングマスクであるドープ
トアモルファスシリコン膜405とシリコン酸化膜41
5との密着性は十分である。このため、ドープトアモル
ファスシリコン膜405の剥がれが発生する心配は全く
ない。またシリコン酸化膜415のウエットエッチング
時においてエッチングストッパ膜413がエッチングス
トッパの役割をなす。このため、位相シフト角の制御性
は極めて良好である。
At this time, the doped amorphous silicon film 405 and the silicon oxide film 41, which are etching masks, are used.
Adhesion with 5 is sufficient. Therefore, there is no concern that the doped amorphous silicon film 405 will peel off. The etching stopper film 413 serves as an etching stopper during the wet etching of the silicon oxide film 415. Therefore, the controllability of the phase shift angle is extremely good.

【0207】図38を参照して、上記のウエットエッチ
ングにより、シリコン酸化膜415の一部が除去され、
エッチングストッパ膜413の一部表面が露出する。こ
の後、等方プラズマエッチング装置でCF4 とO2 とを
95対5の割合で混合したガスのプラズマによりドープ
トアモルファスシリコン膜405が除去される。
Referring to FIG. 38, a part of silicon oxide film 415 is removed by the above wet etching,
A part of the surface of the etching stopper film 413 is exposed. After that, the doped amorphous silicon film 405 is removed by plasma of a gas in which CF 4 and O 2 are mixed at a ratio of 95: 5 by an isotropic plasma etching apparatus.

【0208】図39を参照して、このようにして、第1
の光透過部401aと第2の光透過部401bとを有す
る基板401(石英基板411とエッチングストッパ膜
413とシリコン酸化膜415とから構成される)が得
られる。この後、アルカリ洗浄液による洗浄が行なわれ
る。
In this way, referring to FIG. 39, the first
A substrate 401 (including a quartz substrate 411, an etching stopper film 413, and a silicon oxide film 415) having a light transmitting portion 401a and a second light transmitting portion 401b is obtained. After that, cleaning with an alkaline cleaning liquid is performed.

【0209】図40を参照して、洗浄を行なった後、表
面全面を覆うように遮光膜材となるクロム膜403aが
通常の直流放電型スパッタ装置により1000Å程度の
膜厚で形成される。そのクロム膜403aの表面全面に
通常のスピンコータにより電子線レジスト膜409aが
約3000Åの膜厚で形成される。この電子線レジスト
膜409aに電子線描画装置により所望の形状のパター
ンが描画される。
Referring to FIG. 40, after cleaning, a chromium film 403a serving as a light-shielding film material is formed with a thickness of about 1000 Å by an ordinary DC discharge type sputtering device so as to cover the entire surface. An electron beam resist film 409a is formed on the entire surface of the chrome film 403a by an ordinary spin coater to a film thickness of about 3000Å. A pattern having a desired shape is drawn on the electron beam resist film 409a by an electron beam drawing apparatus.

【0210】図41を参照して、この描画の後、通常の
現像装置により現像されることにより、レジストパター
ン409が形成される。
Referring to FIG. 41, after this drawing, the resist pattern 409 is formed by developing with a normal developing device.

【0211】このプロセスの電子線ビーム描画時には下
地のシフタパターンとのアライメントが必要であるが、
このアライメント精度は通常の電子線ビーム描画装置の
精度で十分である。すなわち、通常の電子線ビーム描画
装置の精度は0.1μm程度であり、下地のパターン形
状に比較して十分小さいため、アライメント精度は電子
線ビーム描画装置の精度で十分である。
At the time of drawing an electron beam in this process, alignment with the underlying shifter pattern is necessary.
This alignment accuracy is sufficient with the accuracy of an ordinary electron beam drawing apparatus. That is, the accuracy of the ordinary electron beam drawing apparatus is about 0.1 μm, which is sufficiently smaller than the pattern shape of the base, and therefore the accuracy of the electron beam drawing apparatus is sufficient as the alignment accuracy.

【0212】この電子線レジストパターン409をマス
クとしてクロム膜403aを選択的にエッチングするこ
とによって、クロム膜の遮光膜パターン403が形成さ
れる。この後、電子線レジストパターン409が通常の
酸素プラズマによるアッシングによって除去される。こ
の後さらに、通常の欠陥検査・修正が行なわれ、図42
に示す所望のレベンソン型位相シフトマスク420が形
成される。
By selectively etching the chrome film 403a using the electron beam resist pattern 409 as a mask, the light shielding film pattern 403 of the chrome film is formed. After that, the electron beam resist pattern 409 is removed by the usual ashing with oxygen plasma. After this, a normal defect inspection / correction is further performed, as shown in FIG.
A desired Levenson-type phase shift mask 420 shown in FIG.

【0213】本実施例の位相シフトマスクでは、図3
3、図34に示すように第1の光透過部401aの表面
と第2の光透過部401bの表面との間に構成される段
差の形状は、段差の高さR41と実質的に同じ半径R42
曲率を有している。すなわち、本実施例における段差側
壁は図49に示す従来の位相シフトマスク720の段差
側壁に比較してなだらかな形状を有している。このた
め、本実施例の段差部上に遮光膜403が形成されて
も、遮光膜403のシリコン酸化膜415に対する密着
性は良好となる。
In the phase shift mask of this embodiment, as shown in FIG.
3, the shape of the step formed between the surface of the first light transmitting section 401a and the surface of the second light transmitting section 401b is substantially the same as the step height R 41. It has a radius of curvature R 42 . That is, the side wall of the step in this embodiment has a gentler shape than the side wall of the step of the conventional phase shift mask 720 shown in FIG. Therefore, even if the light shielding film 403 is formed on the stepped portion of this embodiment, the adhesion of the light shielding film 403 to the silicon oxide film 415 becomes good.

【0214】また、段差がなだらかに形成されている。
このため、図38、図39のプロセスでドープトアモル
ファスシリコン膜405の除去時に生じる異物が段差底
部にトラップされることは防止される。
Further, the step is formed gently.
For this reason, it is possible to prevent foreign substances generated when the doped amorphous silicon film 405 is removed in the processes of FIGS. 38 and 39 from being trapped at the bottom of the step.

【0215】さらに本実施例の位相シフトマスクの製造
方法では、図37、図38に示すプロセスでシリコン酸
化膜115に等方性エッチングが施される。この等方性
エッチングでは、エッチャントがマスク405および残
り欠陥(図示せず)の下側領域にまで回り込む。このた
め、第3の実施例で図29、図30を用いて説明したよ
うに、本実施例においても、残り欠陥が発生したとして
も、これによりエッチング除去されるべき領域にエッチ
ング除去されない部分が生じることはない。よって、こ
のように製造された位相シフトマスクを用いてウェハ上
のレジスト膜を露光させる場合、良好な解像度が得ら
れ、かつパターン形状の不良も生じない。
Further, in the method of manufacturing the phase shift mask of this embodiment, the silicon oxide film 115 is isotropically etched by the process shown in FIGS. In this isotropic etching, the etchant wraps around the mask 405 and the lower region of the remaining defect (not shown). Therefore, as described with reference to FIGS. 29 and 30 in the third embodiment, even in the present embodiment, even if a residual defect occurs, a portion which is not removed by etching due to this is a portion which is not removed by etching. It never happens. Therefore, when the resist film on the wafer is exposed by using the phase shift mask manufactured as described above, good resolution is obtained, and the pattern shape is not defective.

【0216】加えて、本実施例では、基板401が第3
の実施例のように単層構造ではない。すなわち、基板4
01は、石英基板411とエッチングストッパ膜413
とシリコン酸化膜415との3層構造よりなっている。
このエッチングストッパ膜413は、シリコン酸化膜4
15をエッチングするときにエッチングストッパの役割
をなす。このため、シリコン酸化膜415のエッチング
時にエッチングストッパ膜413がエッチングされるこ
とはほとんどない。よって、図39に示すように、第1
の光透過部401aの表面と第2の光透過部401bの
表面との間の距離d1 は容易に制御できる。
In addition, in this embodiment, the substrate 401 is the third
It does not have a single-layer structure as in the embodiment. That is, the substrate 4
01 is a quartz substrate 411 and an etching stopper film 413.
And a silicon oxide film 415 have a three-layer structure.
The etching stopper film 413 is the silicon oxide film 4
It acts as an etching stopper when etching 15. Therefore, the etching stopper film 413 is hardly etched when the silicon oxide film 415 is etched. Therefore, as shown in FIG. 39, the first
The distance d 1 between the surface of the light transmitting portion 401a and the surface of the second light transmitting portion 401b can be easily controlled.

【0217】すなわち、エッチングストッパ膜413を
シリコン酸化膜415の下層に設けたため、厳密にシリ
コン酸化膜415のエッチング量を制御せずとも、第1
および第2の光透過部401a、401bの表面間の距
離を所望の距離d1 に容易に制御できる。第1および第
2の光透過部401a、401bの位相シフト角の差は
この距離d1 により決定される。ゆえに、基板401を
上述の3層構造とすることにより、容易に第1の光透過
部401aと第2の光透過部401bとの位相シフト角
の差を制御することが可能となる。したがって、位相シ
フト角の制御性が極めて良好となる。
That is, since the etching stopper film 413 is provided in the lower layer of the silicon oxide film 415, the first etching can be performed without strictly controlling the etching amount of the silicon oxide film 415.
Also, the distance between the surfaces of the second light transmitting portions 401a and 401b can be easily controlled to the desired distance d 1 . The difference between the phase shift angles of the first and second light transmitting portions 401a and 401b is determined by this distance d 1 . Therefore, the substrate 401 having the above-described three-layer structure makes it possible to easily control the difference in phase shift angle between the first light transmitting portion 401a and the second light transmitting portion 401b. Therefore, the controllability of the phase shift angle becomes extremely good.

【0218】なお、本実施例の位相シフトマスクにおい
ては、遮光膜403の代わりに第1および第2の実施例
で用いた半遮光膜を用いることができる。この半遮光膜
としては、たとえばクロム膜が用いられる。またそのク
ロム膜の膜厚は、露光光を10%透過させるとすれば、
露光光としてi線を用いた場合には約200Åであり、
KrFエキシマレーザ光を用いた場合には約150Åで
ある。
In the phase shift mask of this embodiment, the semi-light-shielding film used in the first and second embodiments can be used instead of the light-shielding film 403. A chromium film, for example, is used as the semi-light-shielding film. Further, the thickness of the chromium film is such that if the exposure light is transmitted by 10%,
When i line is used as exposure light, it is about 200Å,
When KrF excimer laser light is used, it is about 150Å.

【0219】またクロム膜の膜厚は、用いる露光光の波
長および設定する透過率によって異なるため、100〜
300Åの範囲内で設定されればよい。
Since the thickness of the chromium film varies depending on the wavelength of the exposure light used and the transmittance to be set,
It may be set within the range of 300Å.

【0220】密集パターンと孤立パターンとが混在する
パターンに、半遮光膜を用いた本実施例の位相シフトマ
スクを適用した場合、たとえば位相シフトマスクの具体
的構成は図43(a)、図44(a)に示すようにな
る。
When the phase shift mask of this embodiment using a semi-light-shielding film is applied to a pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed, for example, the specific configuration of the phase shift mask is shown in FIGS. 43 (a) and 44. As shown in (a).

【0221】図43(a)および図44(a)を参照し
て石英基板411の表面全面にエッチングストッパ膜4
13が形成されている。このエッチングストッパ膜41
3の所定領域上にシリコン酸化膜415が形成されてい
る。このシリコン酸化膜415には、エッチングストッ
パ膜413に達する溝が形成されている。この溝の側壁
は、シリコン酸化膜415の膜厚と実質的に同じ半径の
曲率を有している。
43 (a) and 44 (a), the etching stopper film 4 is formed on the entire surface of the quartz substrate 411.
13 is formed. This etching stopper film 41
A silicon oxide film 415 is formed on a predetermined region of No. 3. A groove reaching the etching stopper film 413 is formed in the silicon oxide film 415. The sidewall of this groove has a radius of curvature substantially the same as the film thickness of the silicon oxide film 415.

【0222】シリコン酸化膜415の形成された部分が
第1の光透過部401aとなり、シリコン酸化膜415
の形成されていない部分が第2の光透過部401bとな
る。曲率をなすシリコン酸化膜415の側壁を覆い、か
つ第1および第2の光透過部401a、401bの所定
領域を露出するように半遮光膜403が形成されてい
る。
The portion where the silicon oxide film 415 is formed becomes the first light transmitting portion 401a, and the silicon oxide film 415 is formed.
The portion where no is formed becomes the second light transmitting portion 401b. A semi-light-shielding film 403 is formed so as to cover the side wall of the silicon oxide film 415 having a curvature and to expose predetermined regions of the first and second light transmitting portions 401a and 401b.

【0223】図43(a)、図44(a)に示す位相シ
フトマスクを用いて形成したレジストパターンは、図4
3(b)、図44(b)に各々示されている。レジスト
パターン121iの領域E41およびレジストパターン1
21hの領域E42は密集パターン領域であり、レジスト
パターン121iの領域F41はいわゆる孤立抜きパター
ンである。またレジストパターン121hの領域F42
43はいわゆる孤立残しパターンである。
The resist pattern formed by using the phase shift mask shown in FIGS. 43 (a) and 44 (a) is as shown in FIG.
3 (b) and FIG. 44 (b), respectively. Region E 41 of resist pattern 121i and resist pattern 1
The area E 42 of 21h is a dense pattern area, and the area F 41 of the resist pattern 121i is a so-called isolated pattern. Further, the region F 42 of the resist pattern 121h,
F 43 is a so-called isolated leaving pattern.

【0224】また半遮光膜を用いた本実施例の位相シフ
トマスクでは、図33に示す半遮光膜403の寸法S15
を2λ×nより小さく、もしくは大きくすることによ
り、レベンソン方式マスクハーフトーン方式の位相シフ
ト効果を選択することができる。
In the phase shift mask of this embodiment using the semi-shielding film, the dimension S 15 of the semi-shielding film 403 shown in FIG. 33 is used.
Is smaller or larger than 2λ × n, the phase shift effect of the Levenson mask halftone system can be selected.

【0225】具体的には、図43の密集パターン領域E
41の半遮光膜413の寸法S16は2λ×nより小さく
し、孤立パターン領域の半遮光膜403の寸法S17は2
λ×nより大きくする。これにより、密集パターン領域
41においてはレベンソン方式の位相シフト効果が得ら
れ、かつ孤立パターン領域ではハーフトーン方式の位相
シフト効果が得られる。したがって、密集パターンおよ
び孤立パターンの双方で高い解像度が得られる。
Specifically, the dense pattern area E of FIG.
The size S 16 of the semi-shielding film 413 of 41 is smaller than 2λ × n, and the size S 17 of the semi-shielding film 403 in the isolated pattern region is 2
It is larger than λ × n. As a result, the Levenson type phase shift effect is obtained in the dense pattern region E 41 , and the halftone type phase shift effect is obtained in the isolated pattern region. Therefore, high resolution can be obtained in both the dense pattern and the isolated pattern.

【0226】また半遮光膜を用いた本実施例の位相シフ
トマスクでは、位相シフト効果を用いて密集パターンお
よび孤立パターンの双方を形成することができる。この
ため、露光光のコヒーレンシσを位相シフトマスクに適
した値(0.3)に設定することができる。したがっ
て、密集パターンおよび孤立パターンの双方で高い解像
度が得ることができる。
Further, in the phase shift mask of this embodiment using the semi-light-shielding film, both the dense pattern and the isolated pattern can be formed by using the phase shift effect. Therefore, the coherency σ of the exposure light can be set to a value (0.3) suitable for the phase shift mask. Therefore, high resolution can be obtained for both the dense pattern and the isolated pattern.

【0227】なお、第1〜第4の実施例において、半遮
光膜3、203、303、403として、クロムを用い
たが、特にクロムに限定されるものではなく、透過率の
みを制御でき、実質位相を変化させないい材質であれば
どのようなものでも適用することができる。
In the first to fourth embodiments, chromium is used as the semi-light-shielding films 3, 203, 303 and 403, but it is not particularly limited to chromium and only the transmittance can be controlled. Any material that does not substantially change the phase can be applied.

【0228】なお本実施例においては、基板401が石
英基板411とエッチングストッパ膜413とシリコン
酸化膜415との3層構造からなる場合について説明し
たが、これに限定されるものではない。具体的には、少
なくとも互いに被エッチング特性の異なる2層の積層構
造よりなっていればよく、3層以上の積層構造であって
もよい。
In this embodiment, the case where the substrate 401 has the three-layer structure of the quartz substrate 411, the etching stopper film 413 and the silicon oxide film 415 has been described, but the present invention is not limited to this. Specifically, it may be a laminated structure of at least two layers having mutually different etching characteristics, and may be a laminated structure of three or more layers.

【0229】また本実施例においては、エッチングスト
ッパ膜413がSnOあるいはAl 23 よりなる場合
について説明したが、これに限られるものではない。具
体的には、90%以上の透過率を有し、シリコン酸化膜
のウエットエッチングに対して耐性を有する材料であれ
ばよい。
In this embodiment, the etching strike is
The upper film 413 is SnO or Al 2 O3 If
However, the present invention is not limited to this. Ingredient
Physically, it has a transmittance of 90% or more, and has a silicon oxide film.
Any material that is resistant to the wet etching of
Good.

【0230】またシリコン酸化膜415はこの材料に限
られるものではなく、少なくとも透過率が90%以上の
材料であればよい。またシリコン酸化膜の膜厚は400
0Åであるとして説明したが、この膜厚はその材質によ
って異なる。すなわち、膜厚dは、
The silicon oxide film 415 is not limited to this material, and any material having at least a transmittance of 90% or more may be used. The thickness of the silicon oxide film is 400
Although described as 0Å, this film thickness varies depending on the material. That is, the film thickness d is

【0231】[0231]

【数1】 [Equation 1]

【0232】(λ0 :露光光の波長、n:シフター材の
屈折率)で示す関係を満たす値であればよい。
Any value may be used as long as it satisfies the relationship represented by (λ 0 : wavelength of exposure light, n: refractive index of shifter material).

【0233】第1〜第4の実施例において、石英基板
1、201、301、411は、石英である必要はな
く、少なくとも透過率が90%以上の材料よりなってい
ればよい。
In the first to fourth embodiments, the quartz substrates 1, 201, 301 and 411 do not have to be quartz, and may be made of a material having a transmittance of 90% or more.

【0234】また、第3および第4の実施例において、
ドープトアモルファスシリコン膜305、405は、こ
れ以外の材料よりなっていてもよい。具体的にはMoS
2などのように導電性があり、かつ耐フッ酸性に優れ
た材料であればよい。なお、係る材料の特性として導電
性が必要な理由としては、この膜の表面上に塗布された
レジスト膜に電子線ビーム描画法により露光を行なうた
めである。このため、この膜の表面上に形成されるレジ
スト膜に電子線ビーム描画法以外の方法により露光を施
す場合には、係る膜の特性として導電性は不要である。
In the third and fourth embodiments,
The doped amorphous silicon films 305 and 405 may be made of other materials. Specifically, MoS
Any material having conductivity and excellent hydrofluoric acid resistance such as i 2 may be used. The reason why the material is required to have conductivity is that the resist film coated on the surface of this film is exposed by an electron beam drawing method. Therefore, when the resist film formed on the surface of this film is exposed by a method other than the electron beam drawing method, conductivity is not required as a characteristic of the film.

【0235】また遮光膜303、403はクロム(C
r)よりなる場合について説明したが、これに限定され
るものではない。具体的には、CrO/Cr/CrOな
どのような多層膜であってもよい。遮光膜303、40
3に求められる特性としては、露光光を透過しないこ
と、耐薬品性に優れていること(洗浄時を考慮)、密着
性があることなどがある。それゆえ、これらの特性を満
たす材料であれば遮光膜303、403に適用すること
が可能である。
The light shielding films 303 and 403 are made of chromium (C
Although the case of r) has been described, the present invention is not limited to this. Specifically, it may be a multilayer film such as CrO / Cr / CrO. Light-shielding film 303, 40
The properties required for No. 3 are that it does not transmit exposure light, it has excellent chemical resistance (in consideration of cleaning), and that it has adhesion. Therefore, a material that satisfies these characteristics can be applied to the light shielding films 303 and 403.

【0236】加えて、第1〜第4の実施例において説明
した寸法・材質などは、これに限定されるものではな
く、任意に選択できるものである。
In addition, the dimensions, materials, etc. described in the first to fourth embodiments are not limited to these and can be arbitrarily selected.

【0237】[0237]

【発明の効果】本発明の位相シフトマスクでは、半遮光
膜が第1および第2の光透過部間に位置し、第1および
第2の光透過部の一部領域に形成されている。また半遮
光膜は3%以上30%以下の透過率を有している。この
ため、密集パターンおよび孤立パターンにおいて高い解
像度を得ることができる。したがって、所望のパターン
形状を容易に得ることができる。
In the phase shift mask of the present invention, the semi-shielding film is located between the first and second light transmitting portions and is formed in a partial area of the first and second light transmitting portions. The semi-light-shielding film has a transmittance of 3% or more and 30% or less. Therefore, high resolution can be obtained in the dense pattern and the isolated pattern. Therefore, a desired pattern shape can be easily obtained.

【0238】本発明の好ましい1の局面に従う位相シフ
トマスクでは、基板の段差の側壁が段差の高さと実質的
に同じ半径の曲率をなす形状を有している。このため、
この段差部上に半遮光膜が形成された場合、半遮光膜の
基板に対する密着性が向上する。また段差がなだらかに
形成されているため、洗浄工程において生じる異物が段
差底部にトラップされることは防止される。したがっ
て、所望の形状を有するパターンを容易に得ることがで
きる。
In the phase shift mask according to a preferred aspect of the present invention, the side wall of the step of the substrate has a shape having a radius of curvature substantially the same as the height of the step. For this reason,
When the semi-light-shielding film is formed on this step, the adhesion of the semi-light-shielding film to the substrate is improved. Further, since the step is formed gently, it is possible to prevent foreign matter generated in the cleaning process from being trapped at the bottom of the step. Therefore, it is possible to easily obtain a pattern having a desired shape.

【0239】本発明の好ましい他の局面に従う位相シフ
トマスクでは、基板が互いに被エッチング特性の異なる
材料からなる第1および第2の膜を有している。このた
め、第1の光透過部と第2の光透過部との位相シフト角
の制御性が極めて良好となる。したがって、所望のパタ
ーン形状を容易に得ることができる。
In a phase shift mask according to another preferred aspect of the present invention, the substrate has first and second films made of materials having different etching characteristics. Therefore, the controllability of the phase shift angle between the first light transmitting portion and the second light transmitting portion becomes extremely good. Therefore, a desired pattern shape can be easily obtained.

【0240】本発明の位相シフトマスクを用いた露光方
法では、密集パターンおよび孤立パターンの双方で高い
解像度を得られる位相シフトマスクが用いられている。
このため密集パターンおよび孤立パターンの混在する回
路パターンでも所望のパターン形状を容易に得ることが
できる。
In the exposure method using the phase shift mask of the present invention, the phase shift mask capable of obtaining high resolution in both the dense pattern and the isolated pattern is used.
Therefore, a desired pattern shape can be easily obtained even with a circuit pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed.

【0241】また密集パターンと孤立パターンとの双方
を位相シフト効果により形成できるため、露光光のコヒ
ーレンシσを位相シフトマスクに適切な値に設定するこ
とができる。したがって、所望のパターン形状を容易に
得ることができる。
Since both the dense pattern and the isolated pattern can be formed by the phase shift effect, the coherency σ of the exposure light can be set to an appropriate value for the phase shift mask. Therefore, a desired pattern shape can be easily obtained.

【0242】本発明の位相シフトマスクの製造方法で
は、密集パターンおよび孤立パターンの双方で高い解像
度を得ることができる。したがって、所望のパターン形
状を容易に得ることのできる位相シフトマスクを製造で
きる。
In the method of manufacturing the phase shift mask of the present invention, high resolution can be obtained for both the dense pattern and the isolated pattern. Therefore, it is possible to manufacture a phase shift mask that can easily obtain a desired pattern shape.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1の実施例における位相シフトマ
スクの構成を概略的に示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a configuration of a phase shift mask according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1の実施例における位相シフトマ
スクの製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask in the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第1の実施例における位相シフトマ
スクでは密集パターンにおいて高い解像度が得られるこ
とを説明するための図であり、(a)は本実施例の位相
シフトマスクの概略断面図であり、(b)はウェハ上の
光強度を示す図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining that the phase shift mask according to the first embodiment of the present invention can obtain high resolution in a dense pattern, and FIG. 3A is a schematic sectional view of the phase shift mask according to the present embodiment. And (b) is a diagram showing the light intensity on the wafer.

【図4】 本発明の第1の実施例における位相シフトマ
スクでは孤立パターンにおいて高い解像度が得られるこ
とを説明するための図であり、(a)は本実施例の位相
シフトマスクの概略断面図であり、(b)はウェハ上の
光強度を示す図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining that the phase shift mask according to the first embodiment of the present invention can obtain high resolution in an isolated pattern, and FIG. 4A is a schematic sectional view of the phase shift mask according to the present embodiment. And (b) is a diagram showing the light intensity on the wafer.

【図5】 レジストを露光するときの露光量とレジスト
が現像された後のレジスト残膜との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between an exposure amount when exposing a resist and a resist residual film after the resist is developed.

【図6】 本発明の第1の実施例における位相シフトマ
スクを密集パターンおよび孤立パターンの混在するパタ
ーンに適用した場合の構成およびそれにより形成される
レジストパターンを概略的に示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a configuration and a resist pattern formed by applying the phase shift mask according to the first embodiment of the present invention to a mixed pattern of a dense pattern and an isolated pattern.

【図7】 本発明の第1の実施例における位相シフトマ
スクを密集パターンおよび孤立パターンの混在するパタ
ーンに適用した場合の構成およびそれにより形成される
レジストパターンを概略的に示す断面図である。
FIG. 7 is a cross sectional view schematically showing a configuration and a resist pattern formed by applying the phase shift mask in the first embodiment of the present invention to a pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed.

【図8】 レベンソン方式の位相シフトマスクと通常の
マスクとについて、ウェハ上の遮光膜の寸法と焦点深度
との関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the size of the light-shielding film on the wafer and the depth of focus for a Levenson-type phase shift mask and a normal mask.

【図9】 遮光膜の寸法と露光パターンとの関係を説明
するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship between the size of the light shielding film and the exposure pattern.

【図10】 本発明の第1の実施例における位相シフト
マスクを用いた露光方法を実現する光学システムの模式
図である。
FIG. 10 is a schematic diagram of an optical system that realizes an exposure method using the phase shift mask in the first embodiment of the present invention.

【図11】 密集パターンおよび孤立パターンを有する
具体的回路パターンの平面図である。
FIG. 11 is a plan view of a specific circuit pattern having a dense pattern and an isolated pattern.

【図12】 絞りの構成を概略的に示す平面図である。FIG. 12 is a plan view schematically showing the configuration of a diaphragm.

【図13】 本発明の第2の実施例における位相シフト
マスクの構成を概略的に示す断面図である。
FIG. 13 is a sectional view schematically showing the structure of a phase shift mask according to a second embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の第2の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a first step of a method for manufacturing a phase shift mask in the second embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の第2の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
FIG. 15 is a schematic cross sectional view showing a second step of the method for manufacturing the phase shift mask in the second embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の第2の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
FIG. 16 is a schematic cross sectional view showing a third step of the method for manufacturing the phase shift mask in the second embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の第2の実施例における位相シフト
マスクを密集パターンおよび孤立パターンの混在するパ
ターンに用いた場合の構成およびそれによって形成され
るレジストパターンを概略的に示す断面図である。
FIG. 17 is a cross sectional view schematically showing a configuration and a resist pattern formed by using the phase shift mask according to the second embodiment of the present invention in a pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed.

【図18】 本発明の第2の実施例における位相シフト
マスクを密集パターンおよび孤立パターンの混在するパ
ターンに用いた場合の構成およびそれによって形成され
るレジストパターンを概略的に示す断面図である。
FIG. 18 is a cross sectional view schematically showing a configuration and a resist pattern formed by using the phase shift mask according to the second embodiment of the present invention in a pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed.

【図19】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクの構成を概略的に示す断面図である。
FIG. 19 is a sectional view schematically showing the structure of a phase shift mask according to a third embodiment of the present invention.

【図20】 図19の領域D1 を拡大して示す部分断面
図である。
20 is a partial cross-sectional view showing a region D 1 of FIG. 19 in an enlarged manner.

【図21】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
FIG. 21 is a schematic cross sectional view showing a first step of a method for manufacturing a phase shift mask in the third embodiment of the present invention.

【図22】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
FIG. 22 is a schematic cross sectional view showing a second step of the method for manufacturing the phase shift mask in the third embodiment of the present invention.

【図23】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
FIG. 23 is a schematic cross sectional view showing a third step of the method for manufacturing the phase shift mask in the third embodiment of the present invention.

【図24】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第4工程を示す概略断面図である。
FIG. 24 is a schematic sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing the phase shift mask in the third embodiment of the present invention.

【図25】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第5工程を示す概略断面図である。
FIG. 25 is a schematic cross sectional view showing a fifth step of the method for manufacturing the phase shift mask in the third embodiment of the present invention.

【図26】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第6工程を示す概略断面図である。
FIG. 26 is a schematic cross sectional view showing a sixth step of the method for manufacturing the phase shift mask in the third embodiment of the present invention.

【図27】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第7工程を示す概略断面図である。
FIG. 27 is a schematic cross sectional view showing a seventh step of the method for manufacturing the phase shift mask in the third embodiment of the present invention.

【図28】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第8工程を示す概略断面図である。
FIG. 28 is a schematic cross sectional view showing an eighth step of the method for manufacturing the phase shift mask in the third embodiment of the present invention.

【図29】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクの製造方法において残り欠陥が生じた場合を説明
するための第1工程図である。
FIG. 29 is a first step diagram for explaining a case where a residual defect occurs in the method for manufacturing the phase shift mask in the third example of the present invention.

【図30】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクの製造方法において残り欠陥が生じた場合を説明
するための第2工程図である。
FIG. 30 is a second step diagram for explaining the case where the remaining defect occurs in the method for manufacturing the phase shift mask in the third embodiment of the present invention.

【図31】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクを密集パターンおよび孤立パターンの混在するパ
ターンに用いた場合の構成およびそれによって形成され
るレジストパターンを概略的に示す断面図である。
FIG. 31 is a cross sectional view schematically showing a configuration and a resist pattern formed by using the phase shift mask according to the third embodiment of the present invention in a pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed.

【図32】 本発明の第3の実施例における位相シフト
マスクを密集パターンおよび孤立パターンの混在するパ
ターンに用いた場合の構成およびそれによって形成され
るレジストパターンを概略的に示す断面図である。
FIG. 32 is a cross sectional view schematically showing a configuration and a resist pattern formed by using the phase shift mask according to the third embodiment of the present invention in a pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed.

【図33】 本発明の第4の実施例における位相シフト
マスクの構成を概略的に示す断面図である。
FIG. 33 is a cross sectional view schematically showing a configuration of a phase shift mask according to a fourth embodiment of the present invention.

【図34】 図33の領域D2 を拡大して示す部分断面
図である。
FIG. 34 is a partial cross-sectional view showing a region D 2 of FIG. 33 in an enlarged manner.

【図35】 本発明の第4の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
FIG. 35 is a schematic sectional view showing a first step of a method for manufacturing a phase shift mask in the fourth example of the present invention.

【図36】 本発明の第4の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
FIG. 36 is a schematic cross sectional view showing a second step of the method for manufacturing the phase shift mask in the fourth embodiment of the present invention.

【図37】 本発明の第4の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
FIG. 37 is a schematic cross sectional view showing a third step of the method for manufacturing the phase shift mask in the fourth embodiment of the present invention.

【図38】 本発明の第4の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第4工程を示す概略断面図である。
FIG. 38 is a schematic cross sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing the phase shift mask in the fourth embodiment of the present invention.

【図39】 本発明の第4の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第5工程を示す概略断面図である。
FIG. 39 is a schematic cross sectional view showing a fifth step of the method for manufacturing the phase shift mask in the fourth embodiment of the present invention.

【図40】 本発明の第4の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第6工程を示す概略断面図である。
FIG. 40 is a schematic cross sectional view showing a sixth step of the method for manufacturing the phase shift mask in the fourth embodiment of the present invention.

【図41】 本発明の第4の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第7工程を示す概略断面図である。
FIG. 41 is a schematic cross sectional view showing a seventh step of the method for manufacturing the phase shift mask in the fourth example of the present invention.

【図42】 本発明の第4の実施例における位相シフト
マスクの製造方法の第8工程を示す概略断面図である。
FIG. 42 is a schematic sectional view showing an eighth step of the method for manufacturing the phase shift mask in the fourth embodiment of the present invention.

【図43】 本発明の第4の実施例における位相シフト
マスクを密集パターンおよび孤立パターンの混在するパ
ターンに用いた場合の構成およびそれによって形成され
るレジストパターンを概略的に示す断面図である。
FIG. 43 is a cross sectional view schematically showing a configuration and a resist pattern formed by using the phase shift mask according to the fourth embodiment of the present invention in a pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed.

【図44】 本発明の第4の実施例における位相シフト
マスクを密集パターンおよび孤立パターンの混在するパ
ターンに用いた場合の構成およびそれによって形成され
るレジストパターンを概略的に示す断面図である。
FIG. 44 is a cross sectional view schematically showing a configuration and a resist pattern formed by using the phase shift mask according to the fourth embodiment of the present invention in a pattern in which a dense pattern and an isolated pattern are mixed.

【図45】 従来の位相シフトマスクを用いた露光方法
の模式図である。
FIG. 45 is a schematic diagram of an exposure method using a conventional phase shift mask.

【図46】 通常のフォトマスクを使用したときのマス
ク断面、マスク上の電場およびウェハ上の光強度につい
て説明するための図である。
FIG. 46 is a diagram for explaining a mask cross section, an electric field on the mask, and a light intensity on the wafer when a normal photomask is used.

【図47】 レベンソン方式の位相シフトマスクを使用
したときのマスク断面、マスク上の電場およびウェハ上
の光強度について説明するための図である。
FIG. 47 is a diagram for explaining a mask cross section, an electric field on the mask, and a light intensity on the wafer when a Levenson-type phase shift mask is used.

【図48】 ハーフトーン方式の位相シフトマスクを使
用したときのマスク断面、マスク上の電場およびウェハ
上の光強度について説明するための図である。
FIG. 48 is a diagram for explaining a mask cross section, an electric field on the mask, and a light intensity on the wafer when a halftone phase shift mask is used.

【図49】 従来の位相シフトマスクの構成を概略的に
示す断面図である。
FIG. 49 is a sectional view schematically showing a configuration of a conventional phase shift mask.

【図50】 従来の位相シフトマスクの製造方法の第1
工程を示す概略断面図である。
FIG. 50 is a first method of manufacturing a conventional phase shift mask.
It is an outline sectional view showing a process.

【図51】 従来の位相シフトマスクの製造方法の第2
工程を示す概略断面図である。
FIG. 51 is a second conventional manufacturing method of a phase shift mask.
It is a schematic sectional drawing which shows a process.

【図52】 従来の位相シフトマスクの製造方法の第3
工程を示す概略断面図である。
FIG. 52 is a third conventional method for manufacturing a phase shift mask.
It is a schematic sectional drawing which shows a process.

【図53】 従来の位相シフトマスクの製造方法の第4
工程を示す概略断面図である。
FIG. 53 is a fourth conventional method for manufacturing a phase shift mask.
It is an outline sectional view showing a process.

【図54】 従来の位相シフトマスクの製造方法の第5
工程を示す概略断面図である。
FIG. 54 is a fifth conventional manufacturing method of a phase shift mask.
It is an outline sectional view showing a process.

【図55】 従来の位相シフトマスクの製造方法の第6
工程を示す概略断面図である。
FIG. 55 is a sixth method of manufacturing a conventional phase shift mask.
It is a schematic sectional drawing which shows a process.

【図56】 従来の位相シフトマスクの製造方法の第7
工程を示す概略断面図である。
FIG. 56 is a seventh conventional manufacturing method of a phase shift mask.
It is an outline sectional view showing a process.

【図57】 従来の位相シフトマスクの製造方法の第8
工程を示す概略断面図である。
FIG. 57 is an eighth conventional method for manufacturing a phase shift mask.
It is an outline sectional view showing a process.

【図58】 先行技術文献に示された位相シフトマスク
の製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
FIG. 58 is a schematic cross-sectional view showing the first step of the method for manufacturing the phase shift mask shown in the prior art document.

【図59】 先行技術文献に示された位相シフトマスク
の製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
FIG. 59 is a schematic cross sectional view showing a second step of the method for manufacturing the phase shift mask shown in the prior art document.

【図60】 先行技術文献に示された位相シフトマスク
の製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
FIG. 60 is a schematic sectional view showing a third step of the method for manufacturing the phase shift mask shown in the prior art document.

【図61】 先行技術文献に示された位相シフトマスク
の製造方法の第4工程を示す概略断面図である。
FIG. 61 is a schematic sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing the phase shift mask shown in the prior art document.

【図62】 先行技術文献に示された位相シフトマスク
の製造方法における弊害を説明するための第1工程図で
ある。
FIG. 62 is a first process chart for explaining an adverse effect in the manufacturing method of the phase shift mask shown in the prior art document.

【図63】 先行技術文献に示された位相シフトマスク
の製造方法における弊害を説明するための第2工程図で
ある。
FIG. 63 is a second process chart for explaining an adverse effect in the method of manufacturing the phase shift mask shown in the prior art document.

【図64】 従来の位相シフトマスクの製造方法の利点
を説明するための第1工程図である。
FIG. 64 is a first process chart for explaining the advantage of the conventional method of manufacturing a phase shift mask.

【図65】 従来の位相シフトマスクの製造方法の利点
を説明するための第2工程図である。
FIG. 65 is a second process chart for explaining the advantage of the conventional method of manufacturing a phase shift mask.

【図66】 従来のハーフトーン方式の位相シフトマス
クの構成を概略的に示す断面図である。
FIG. 66 is a sectional view schematically showing a configuration of a conventional halftone phase shift mask.

【図67】 従来のレベンソン方式の位相シフトマスク
で孤立パターンを形成する場合の弊害を説明するための
図である。
FIG. 67 is a diagram for explaining a harmful effect when an isolated pattern is formed by a conventional Levenson-type phase shift mask.

【図68】 従来のハーフトーン方式の位相シフトマス
クで密集パターンを形成する場合の弊害を説明するため
の図である。
FIG. 68 is a diagram for explaining an adverse effect when a dense pattern is formed using a conventional halftone phase shift mask.

【図69】 従来の位相シフトマスクにおいて、遮光膜
の密着性が低下することを説明するための概略断面図で
ある。
FIG. 69 is a schematic cross-sectional view for explaining that the adhesion of the light shielding film is reduced in the conventional phase shift mask.

【図70】 従来の位相シフトマスクについて、異物の
残留による弊害を説明するための第1工程図である。
FIG. 70 is a first step diagram for explaining an adverse effect caused by residual foreign matter in the conventional phase shift mask.

【図71】 従来の位相シフトマスクについて、異物の
残留による弊害を説明するための第2工程図である。
71A and 71B are second process charts for explaining an adverse effect caused by the residual foreign matter in the conventional phase shift mask.

【図72】 従来の位相シフトマスクについて、異物の
残留による弊害を説明するための第3工程図である。
FIG. 72 is a third process diagram for explaining the adverse effect of foreign matter remaining on the conventional phase shift mask.

【図73】 従来の位相シフトマスクについて、異物の
残留による弊害を説明するための第4工程図である。
FIG. 73 is a fourth step diagram for explaining a harmful effect caused by residual foreign matter in the conventional phase shift mask.

【図74】 従来の位相シフトマスクについて遮光膜の
段差部上に異物が残留した場合の弊害を説明するための
概略断面図である。
FIG. 74 is a schematic cross-sectional view for explaining an adverse effect of a conventional phase shift mask when foreign matter remains on the stepped portion of the light shielding film.

【図75】 従来の位相シフトマスクについて、残り欠
陥による弊害を説明するための第1工程図である。
FIG. 75 is a first step diagram for explaining an adverse effect caused by a residual defect in the conventional phase shift mask.

【図76】 従来の位相シフトマスクについて、残り欠
陥による弊害を説明するための第2工程図である。
FIG. 76 is a second step diagram for explaining a problem caused by a residual defect in the conventional phase shift mask.

【図77】 従来の位相シフトマスクについて、残り欠
陥による弊害を説明するための第3工程図である。
FIG. 77 is a third process diagram for explaining the adverse effect of the remaining defects on the conventional phase shift mask.

【図78】 従来の位相シフトマスクについて、残り欠
陥が部分的に生じた場合の弊害を説明するための概略断
面図である。
FIG. 78 is a schematic cross-sectional view for explaining an adverse effect when a remaining defect partially occurs in the conventional phase shift mask.

【図79】 残り欠陥が部分的に生じた位相シフトマス
クを用いてパターニングした配線層の構成を示す概略平
面図である。
FIG. 79 is a schematic plan view showing a configuration of a wiring layer patterned by using a phase shift mask in which residual defects are partially generated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、201、301 石英基板、1a、201a、30
1a、401a 第1の光透過部、1b、201b、3
01b、401b 第2の光透過部、3、203 半遮
光膜、303、403 遮光膜、20、220、32
0、420 位相シフトマスク、401 基板、411
石英基板、413 エッチングストッパ膜、415
シリコン酸化膜。
1, 201, 301 Quartz substrates, 1a, 201a, 30
1a, 401a 1st light transmission part, 1b, 201b, 3
01b, 401b Second light transmitting portion, 3,203 Semi-light-shielding film, 303,403 Light-shielding film, 20, 220, 32
0, 420 phase shift mask, 401 substrate, 411
Quartz substrate, 413 Etching stopper film, 415
Silicon oxide film.

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 露光光を透過する第1の光透過部と、前
記第1の光透過部と隣り合い、かつ前記第1の光透過部
を透過する露光光の位相と異なった位相で露光光を透過
する第2の光透過部とを有する基板と、 隣り合う前記第1および第2の光透過部の境界部に位置
し、かつ前記第1および第2の光透過部の一部領域に形
成された半遮光膜とを備え、 前記第1の光透過部は、第1の透過領域と、前記半遮光
膜が形成された第1の減衰透過領域とを有し、 前記第1の透過領域を透過した露光光の強度は前記第1
の減衰透過領域を透過した露光光の強度よりも大きく、 前記第2の光透過部は、第2の透過領域と、前記半遮光
膜が形成された第2の減衰透過領域とを有し、 前記第2の透過領域を透過した露光光の強度は前記第2
の減衰透過領域を透過した露光光の強度よりも大きく、 前記半遮光膜の透過率は、3%以上30%以下である、
位相シフトマスク。
1. A first light transmitting portion that transmits exposure light, and an exposure light that is adjacent to the first light transmitting portion and has a phase different from the phase of the exposure light that transmits the first light transmitting portion. A substrate having a second light transmitting portion that transmits light, and a partial region of the first and second light transmitting portions that is located at a boundary portion between the first and second light transmitting portions that are adjacent to each other. The first light transmission part has a first transmission region and a first attenuated transmission region on which the semi-shielding film is formed. The intensity of the exposure light transmitted through the transmission region is the first
Intensity of the exposure light transmitted through the attenuated transmission region of, the second light transmission portion has a second transmission region and a second attenuated transmission region in which the semi-light-shielding film is formed, The intensity of the exposure light transmitted through the second transmission region is the second
Intensity of the exposure light transmitted through the attenuated transmission region of, and the transmittance of the semi-shielding film is 3% or more and 30% or less,
Phase shift mask.
【請求項2】 前記基板は、前記第1の光透過部の表面
と前記第2の光透過部の表面とで構成される所定高さの
段差を有し、 前記半遮光膜は、前記基板の段差を覆い、 前記基板の段差の側壁は、前記段差の高さと実質的に同
じ半径の曲率をなす凹状の形状を有している、請求項1
に記載の位相シフトマスク。
2. The substrate has a step having a predetermined height formed by the surface of the first light transmitting portion and the surface of the second light transmitting portion, and the semi-shield film is the substrate. covering the stepped side walls of the step of the substrate has a height substantially the same radius of curvature such to concave shape of the step, according to claim 1
The phase shift mask described in 1.
【請求項3】 前記基板は、第1の膜と、前記第1の膜
上に形成され、前記第1の膜と異なる被エッチング特性
を有する材料からなる第2の膜とを有し、 前記第1の光透過部の表面は前記第1の膜の表面よりな
り、前記第2の光透過部の表面は前記第2の膜の表面よ
りなる、請求項2に記載の位相シフトマスク。
3. The substrate has a first film, and a second film formed on the first film and made of a material having etching characteristics different from those of the first film, The phase shift mask according to claim 2, wherein the surface of the first light transmitting portion is formed of the surface of the first film, and the surface of the second light transmitting portion is formed of the surface of the second film.
【請求項4】 前記半遮光膜は、その半遮光膜の透過前
の露光光の位相と透過後の露光光の位相との差が、36
0°×n(nは0または正の整数)となるように形成さ
れている、請求項1に記載の位相シフトマスク。
4. The semi-shielding film has a difference between the phase of the exposure light before passing through the semi-shielding film and the phase of the exposing light after passing through the semi-shielding film of 36.
The phase shift mask according to claim 1, wherein the phase shift mask is formed to have an angle of 0 ° × n (n is 0 or a positive integer).
【請求項5】 光源から露光光を発する工程と、 前記露光光を位相シフトマスクに照射する工程と、 前記位相シフトマスクを透過した露光光を被エッチング
膜上のフォトレジストに投射し、感光させる工程とを備
え、 前記位相シフトマスクは、 前記露光光を透過する第1の光透過部と、前記第1の光
透過部と隣り合い、かつ前記第1の光透過部を透過する
露光光の位相と異なった位相で露光光を透過する第2の
光透過部とを有する基板と、 隣り合う前記第1および第2の光透過部の境界部に位置
し、かつ前記第1および第2の光透過部の一部領域に形
成された半遮光膜とを備え、 前記第1の光透過部は、第1の透過領域と、前記半遮光
膜が形成された第1の減衰透過領域とを有し、 前記第1の透過領域を透過した露光光の強度は前記第1
の減衰透過領域を透過した露光光の強度よりも大きく、 前記第2の光透過部は、第2の透過領域と、前記半遮光
膜が形成された第2の減衰透過領域とを有し、 前記第2の透過領域を透過した露光光の強度は前記第2
の減衰透過領域を透過した露光光の強度よりも大きく、 前記半遮光膜の透過率は3%以上30%以下である、露
光方法。
5. A step of emitting exposure light from a light source, a step of irradiating the phase shift mask with the exposure light, and a step of exposing the exposure light transmitted through the phase shift mask to a photoresist on a film to be etched to expose it. The phase shift mask includes a first light transmitting portion that transmits the exposure light, an exposure light that is adjacent to the first light transmitting portion, and that is transmitted through the first light transmitting portion. A substrate having a second light transmitting portion that transmits the exposure light in a phase different from the phase, and the first and second light transmitting portions that are located at the boundary between the first and second light transmitting portions that are adjacent to each other. A semi-light-shielding film formed in a partial region of the light-transmitting portion, wherein the first light-transmitting portion includes a first transmission region and a first attenuated transmission region in which the semi-light-shielding film is formed. And the intensity of the exposure light transmitted through the first transmission region is equal to the first
Intensity of the exposure light transmitted through the attenuated transmission region of, the second light transmission portion has a second transmission region and a second attenuated transmission region in which the semi-light-shielding film is formed, The intensity of the exposure light transmitted through the second transmission region is the second
The exposure method is greater than the intensity of the exposure light transmitted through the attenuated transmission region, and the transmissivity of the semi-shielding film is 3% or more and 30% or less.
【請求項6】 露光光を透過する第1の光透過部と、前
記第1の光透過部と隣り合い、かつ前記第1の光透過部
を透過する露光光の位相と異なった位相で露光光を透過
する第2の光透過部とを有する基板を形成する工程と、 隣り合う前記第1および第2の光透過部の境界部に位置
し、かつ前記第1および第2の光透過部の一部領域に延
在する半遮光膜を形成する工程とを備え、 それにより前記第1の光透過部は、第1の透過領域と、
前記半遮光膜が形成された第1の減衰透過領域とを有
し、前記第1の透過領域を透過した露光光の強度は前記
第1の減衰透過領域を透過した露光光の強度よりも大き
く、前記第2の光透過部は、第2の透過領域と、半遮光
膜が形成された第2の減衰透過領域とを有し、第2の透
過領域を透過した露光光の強度は第2の減衰透過領域を
透過した露光光の強度よりも大きく、 前記半遮光膜は、その透過率が3%以上30%以下とな
るように形成される、位相シフトマスクの製造方法。
6. A first light transmitting portion which transmits the exposure light, and an exposure which is adjacent to the first light transmitting portion and which has a phase different from the phase of the exposure light which transmits the first light transmitting portion. A step of forming a substrate having a second light transmitting portion that transmits light; and a step of forming the substrate at a boundary portion between the first and second light transmitting portions adjacent to each other, and the first and second light transmitting portions. And a step of forming a semi-light-shielding film extending in a partial region of the first light transmitting portion,
A first attenuating / transmitting region on which the semi-light-shielding film is formed, and the intensity of exposure light transmitted through the first transmitting region is higher than the intensity of exposure light passing through the first attenuating transmitting region. The second light transmission portion has a second transmission region and a second attenuated transmission region on which a semi-shield film is formed, and the intensity of the exposure light transmitted through the second transmission region is the second. Which is higher than the intensity of the exposure light transmitted through the attenuated transmission region, and the semi-light-shielding film is formed so that the transmittance is 3% or more and 30% or less.
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