JP4409362B2 - レチクルの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明はレチクルの製造方法に関する。
LSI等の半導体装置が高集積化され、パターンの微細化が進むと共に、位相シフト法のような超解像の露光技術が求められている。位相シフト法は種々あるが、その中でもクロムレスレチクルを使用する露光方法は、最も微小なパターンを形成することができ、半導体デバイスの微細化に大きく寄与すると期待される。但し、クロムレスレチクルは、近年その製造方法が極端に複雑化しているため、半導体装置の生産性をかえって悪化させてしまい、半導体装置の量産に適応しきれていない。
次に、従来例に係るクロムレスレチクルの製造方法について、図１（ａ）〜（ｄ）、図２を参照して説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）、図２は、従来例に係るクロムレスレチクルの製造方法を工程順に示す断面図である。
最初に、図１（ａ）に示すように、石英基板１の上にクロムよりなる遮光層２とレジスト３とを順に形成する。
次に、図１（ｂ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、電子ビーム（EB: Electron Beam）露光装置を用いてレジスト３を露光した後、レジスト３を現像することにより、幅広レジスト部３ａと幅狭レジスト部３ｂとを有する第１レジストパターン３ｃ形成し、この第１レジストパターン３ｃをマスクにしてCr（クロム）遮光層２とガラス基板１とをエッチングする。これにより、遮光層２がパターニングされて幅広遮光部２ａと幅狭遮光部２ｂとが形成されると共に、各部２ａ、２ｂで覆われていない部分のガラス基板１の厚さが薄くなって薄厚部１ｃが形成される。そして、各部２ａ、２ｂの下には、エッチングされずに厚いままの石英基板１よりなる幅広凸パターン１ａと幅狭凸パターン１ｂとが形成される。
薄厚部１ｃのエッチング深さは、完成後のクロムレスレチクルにおいて使用される露光光の波長によって決定され、薄厚部１ｃを透過した光の位相が凸パターン１ａ、１ｂを透過した光の位相よりも丁度πだけずれるような厚さに設定される。
この後に、第１レジストパターン３ｃは除去される。
次に、図１（ｃ）に示すように、全面にレジストを塗布し、電子ビーム露光装置でそれを露光、現像することにより、幅広遮光部２ａよりも小さい平面形状の第２レジストパターン４を、幅広遮光部２ａの上にのみ選択的に形成する。
続いて、図１（ｄ）に示すように、第２レジストパターン４をマスクにして各遮光部２ａ、２ｂをエッチングする。これにより、幅広遮光部２ａの側面が後退し、後退した分だけ幅広凸パターン１ａの上面が露出すると共に、幅狭凸パターン１ｂ上の幅狭遮光部２ｂが除去される。
この後に、図２に示すように、第２レジストパターン４を除去して、従来例に係るクロムレスレチクルの基本構造を完成させる。
図３は、このクロムレスレチクルの断面と、このクロムレスレチクルを透過した露光光のウエハ上での強度のグラフとを併記した図である。
図３に示すように、そのクロムレスレチクルは、ウエハに幅広のパターンを露光するために幅広クロムパターン２ａが残された幅広領域Ａと、領域Ａよりも微細なパターンを露光するためにクロムパターンが除去された幅狭領域Ｂとを有する。
このうち、幅狭領域Ｂでは、幅広凸パターン１ｂと薄厚部１ｃのそれぞれを透過した光の位相が互いにπだけずれているので、双方の光が幅広凸パターン１ｂの側面（エッジ）の下方において干渉して打ち消し合う。その結果、そのエッジの下での露光光の強度が急峻に変化し、ウエハ上で微細且つシャープなパターンを得ることができる。このように、エッジ部分で光の強弱が強調されることを、エッジコントラスト効果とも言う。
このエッジコントラスト効果は、非特許文献１の図２ａ）〜ｂ）に開示されるように、凸パターンの幅が広すぎる場合にはパターンの中央付近での露光光が打ち消されず、所望に暗いパターンを形成することができない。従って、エッジコントラスト効果を得るには、幅狭凸パターン１ｂの幅をある上限値よりも狭くしなければいけない。以下ではこの上限値をCmaxと称する。図３の例では、幅狭凸パターン１ｂの幅が丁度このCmaxとなっている。これによれば、エッジコントラストが得られるのは、パターンのエッジからCmax/2だけ内側に入った部分までということになる。
一方、図３の幅広領域Ａでは、幅広遮光部２ａを残しながら、幅広遮光部２ａの側面を幅広凸パターン１ａの側面から後退させて凸パターン１ａの上面を露出させることにより、大部分の露光光を幅広遮光部２ａで遮光しつつ、上記のエッジコントラスト効果でウエハ上のパターンのコントラストを向上させている。
また、この他にも、本発明に関連する技術が特許文献１、２に開示されている。
特開昭６４−２１４５０号公報 特開平４−８５８１４号公報 H. Iwasaki, et al., "Fabrication of the 70-nm line patterns with ArF chromeless phase-shift masks", SPIE, vol.4754
ところで、幅広領域Ａにおける幅広遮光部２ａの後退量は、上記したエッジコントラスト効果を得るためにCmax/2よりも小さくする必要があるが、その後退量があまりに小さすぎると、凸パターン１ａを透過する露光光の量が少なくなって、薄厚部１ｃを透過した露光光と均等に干渉させることができなくなり、パターンのエッジがぼやけてコントラストが低下してしまう。
そこで、この種のクロムレスレチクルでは、幅広遮光部２ａの両端のエッジを、凸パターン１ａの側面から同じ距離だけ後退させることにより、レチクルを透過した露光光の明暗のコントラストを両エッジの下方において同じにする必要がある。
ところが、上記した従来例に係るクロムレスレチクルの製造方法では、幅広凸パターン１ａを形成するための第１レジストパターン３ｃとは別に、幅広遮光部２ａを形成するための第２レジストパターン４を形成する必要があるので、幅広凸パターン１ａと第２レジストパターン４との位置合わせを正確に行う必要がある。
もし、この位置合わせが不正確だと、図４に示すように、幅広凸パターン１ａと幅広遮光部２ａとの中心がずれて、露光光の量が幅広遮光部２ａの両エッジにおいて異なってしまい、明暗のコントラストが両エッジの下で異なってしまう。
しかしながら電子ビーム露光装置を使用するパターニングでは、幅広凸パターン１ａと第２レジストパターン４との位置合わせ精度（凸パターン１ａとパターン４の各中心のずれの最小値）はせいぜい２０〜３０nmであるため、幅広凸パターン１ａと第２レジストパターン４とを精度良く位置合わせするのは困難であり、上記のように露光光のコントラストのバランスを保つのは難しい。この問題は、電子ビーム露光装置だけでなく、ステッパ等の露光装置でも見られる。
しかも、このようにレジストパターンを２度形成したのでは、それぞれのパターン用に露光データを準備する工程が必要となり、製造工程が長引いてコストが高くなり、量産には不向きとなってしまう。
本発明の目的は、従来よりもコストを削減しながら、遮光パターンと透明基板の凸パターンとの位置合わせを容易に行うことができるレチクルの製造方法を提供することにある。
本発明の第１の観点によれば、透明基板の上に、遮光層、第１マスク層、第２マスク層、リフトオフ層、及び第３マスク層を順に形成する工程と、前記第３マスク層をパターニングして、第３幅広マスク部と第３幅狭マスク部とを有する第３マスクパターンにする工程と、前記第３マスクパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記第３幅広マスク部と前記第３幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、前記リフトオフパターンをマスクにして前記第２マスク層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に第２幅広マスク部と第２幅狭マスク部とを有する第２マスクパターンを形成する工程と、前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記第３幅狭マスク部をリフトオフすると共に、前記幅広パターン部の面積を減少させる工程と、前記第２マスクパターンをマスクにして前記第１マスク層をエッチングすることにより、前記第２幅広マスク部と前記第２幅狭マスク部のそれぞれの下に第１幅広マスク部と第１幅狭マスク部とを有する第１マスクパターンを形成する工程と、前記第１マスクパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記第１幅広マスク部と前記第１幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、前記第２マスクパターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、前記第２マスクパターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記第２幅広マスク部と前記第１幅狭マスク部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、前記第３マスクパターンを除去する工程と、前記第１マスクパターンの側面を後退させ、前記第１幅広マスク部の面積を減少させる工程と、前記第２マスクパターンをエッチングすることにより、少なくとも前記第２幅広マスク部の面積を前記第１幅広マスク部の面積よりも小さくする工程と、前記第１幅広マスク部をマスクにして前記幅広遮光部をエッチングすることにより、該幅広遮光部の面積を減少させる工程と、前記幅狭遮光部を除去する工程と、を有することを特徴とするレチクルの製造方法が提供される。
これによれば、第１マスクパターンの側面を後退させた後、この第１マスクパターンを構成する第１幅広マスク部をマスクにして幅広遮光部をパターニングすることにより、幅広遮光部の面積を減少させ、幅広遮光部の側面を幅広凸パターンの側面から後退させる。従って、幅広遮光部の後退量は、実質的には第１幅広マスク部の後退量と同じになる。
そのため、等方的なエッチング等を採用して、第１幅広マスク部のどの側面でも上記の後退量を同じにすることにより、この第１幅広マスク部をマスクにしてパターニングされる幅広遮光部の中心がやはり幅広凸パターンの中心と自己整合的に位置合わせされるので、幅広遮光部のどの側面も幅広凸パターンから同じ後退量で後退する。これにより、このレチクルを透過した露光光の明暗を、幅広遮光部のどの側面の下方においても均一にすることができる。
しかも、本発明においてレジストを形成する必要があるのは、第３マスク層をパターニングするときのみなので、従来のようにレジストを二度形成する場合と比較して、レジストパターン形成の露光データが少なくて済むと共に、露光データを準備する工程が省ける分だけ製造コストも安くすることができる。
また、本発明の第２の観点によれば、透明基板の上に、遮光層、リフトオフ層、マスク層を順に形成する工程と、前記マスク層をパターニングして、幅広マスク部と幅狭マスク部とを有するマスクパターンにする工程と、前記マスクパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、前記リフトオフパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、前記遮光パターンの側面を後退させる工程と、前記マスクパターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該マスクパターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記幅狭マスク部をリフトオフする工程と、前記幅狭遮光部を除去する工程と、を有することを特徴とするレチクルの製造方法が提供される。
本発明によれば、遮光パターンの側面を後退させる工程での後退量が、幅広遮光部の最終的な後退量になる。従って、等方的なエッチング等によって遮光パターンの側面を後退させることで、幅広遮光部は、そのどの側面も幅広凸パターンから同じ量だけ後退し、その中心が幅広凸パターンの中心と自己整合的に正確に位置合わせされるので、このレチクルを透過した露光光の明暗を、幅広遮光部のどの側面の下方においても均一にすることができる。
しかも、本発明においてレジストを形成する必要があるのは、マスク層をパターニングするときのみなので、従来のようにレジストを二度形成する場合と比較して、レジストパターン形成の露光データが少なくて済むと共に、露光データを準備する工程が省ける分だけ製造コストも安くすることができる。
そして、本発明では、マスク層を一層のみ形成し、このマスク層によりリフトオフ層と凸パターンのそれぞれをパターニングしているので、リフトオフ層と凸パターンのそれぞれに専用のマスク層を形成する場合と比較して工程数が減少し、コスト削減と生産性の向上とを図ることができる。
また、本発明の第３の観点によれば、透明基板の上に、遮光層、マスク層、リフトオフ層、レジストを順に形成する工程と、前記レジストを露光、現像して、幅広レジスト部と幅狭レジスト部とを有するレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広レジスト部と前記幅狭レジスト部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、前記リフトオフパターンをマスクにして前記マスク層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広マスク部と幅狭マスク部とを有するマスクパターンを形成する工程と、前記マスクパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、前記マスクパターンの側面を後退させる工程と、前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記幅狭マスク部と前記幅狭レジスト部とをリフトオフする工程と、前記遮光パターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該遮光パターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広遮光部と前記幅狭遮光部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、前記幅狭マスク部を除去する工程と、前記幅広レジスト部を除去する工程と、前記幅広マスク部をマスクにして前記遮光パターンをエッチングすることにより、前記幅広遮光部の面積を減少させるとともに、前記幅狭遮光部を除去する工程と、を有することを特徴とするレチクルの製造方法が提供される。
本発明によれば、マスクパターンの側面を後退させる工程における後退量が、幅広凸パターンの側面からの幅広遮光部の後退量になる。従って、等方的なエッチング等を採用して上記のマスクパターンの側面を後退させることで、幅広遮光部は、そのどの側面も幅広凸パターンから同じ量だけ後退し、その中心が幅広凸パターンの中心と自己整合的に正確に位置合わせされるので、このレチクルを透過した露光光の明暗を、幅広遮光部のどの側面の下方においても均一にすることができる。
しかも、本発明ではレジストを一度だけ形成すればよいので、製造コストを安くすることができる。
更に、本発明では、遮光パターンが幅広凸パターンや幅狭凸パターンのマスクを兼ねているので、各凸パターン専用のマスクを形成する場合と比較して工程数が減少し、コスト削減と生産性の向上とを図ることができる。
また、本発明の第４の観点によれば、透明基板の上に、遮光層、マスク層、リフトオフ層、レジストを順に形成する工程と、前記レジストを露光、現像して、幅広レジスト部と幅狭レジスト部とを有するレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広レジスト部と前記幅狭レジスト部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、前記リフトオフパターンをマスクにして前記マスク層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広マスク部と幅狭マスク部とを有するマスクパターンを形成する工程と、前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅広パターン部の面積を減少させると共に、前記幅狭パターン部を除去して、前記レジストパターンをリフトオフする工程と、前記マスクパターンをマスクに使用して前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、前記遮光パターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該遮光パターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広遮光部と前記幅狭遮光部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、前記リフトオフの後に、前記リフトオフパターンの前記幅広パターン部をマスクにして前記マスクパターンをエッチングすることにより、前記幅広マスク部の面積を減少させると共に、前記幅狭マスク部を除去する工程と、前記幅広マスク部の面積を減少させた後、該幅広マスク部をマスクにして前記遮光パターンをエッチングすることにより、前記幅広遮光部の面積を減少させると共に、前記幅狭遮光部を除去する工程と、を有することを特徴とするレチクルの製造方法が提供される。
本発明によれば、リフトオフパターンの側面を後退させる工程における後退量が、幅広凸パターンの側面からの幅広遮光部の後退量になる。従って、等方的なエッチング等を採用してリフトオフパターンの側面を後退させることにより、幅広凸パターンのどの側面においても幅広遮光部が同じ後退量だけ後退するので、このレチクルを透過した露光光の明暗を、幅広遮光部のどの側面の下方においても均一にすることができる。
また、本発明では、レジストを一度だけ形成すればよいので、従来よりもレジストパターン形成の露光データが少なくて済み、製造コストを安くすることができる。
しかも、本発明では、一枚のリフトオフパターンによって、幅広遮光部がパターニングされてその幅が決定されると共に、レジストパターンがリフトオフされる。そのため、幅広遮光部のパターニング用とレジストパターンのリフトオフ用にそれぞれ別々のマスクを形成する場合と比較して工程数が減り、コスト削減と生産性の向上とをもたらすことができる。
また、本発明の第５の観点によれば、透明基板の上に、遮光層、リフトオフ層、レジストを順に形成する工程と、前記レジストを露光、現像して、幅広レジスト部と幅狭レジスト部とを有するレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広レジスト部と前記幅狭レジスト部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、前記リフトオフパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、前記遮光パターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該遮光パターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広遮光部と前記幅狭遮光部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅広パターン部の面積を減少させると共に、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記幅狭レジスト部をリフトオフする工程と、前記幅広レジスト部を除去する工程と、前記リフトオフの後、前記幅広パターン部をマスクにして前記遮光パターンをエッチングすることにより、前記幅広遮光部の面積を減少させると共に、前記幅狭遮光部を除去する工程と、を有することを特徴とするレチクルの製造方法が提供される。
本発明によれば、幅広パターン部の側面を後退させた後、幅広パターン部をマスクにして遮光パターンをエッチングすることにより、幅広遮光部の面積を減少させてその側面を幅広凸パターンの側面から後退させる。従って、等方的なエッチング等によって幅広パターン部の側面を後退させることにより、幅広パターン部の後退量がどの側面においても実質的に同じになり、この幅広パターン部をマスクにしてエッチングされる幅広遮光部も、そのどの側面においても幅広凸パターンの側面から同じだけ後退する。これにより、幅広遮光部の中心が幅広凸パターンの中心と自己整合的に正確に位置合わせされるので、このレチクルを透過した露光光の明暗を、幅広遮光部のどの側面の下方においても均一にすることができる。
更に、本発明では、レジストを一度だけ形成すればよいので、従来よりもレジストパターン形成の露光データが少なくて済み、アライメントする工程や2次描画用の露光データを準備する工程も不要となるため、製造コストを安くすることができる。
しかも、本発明では、透明基板上に形成する層の数が３層のみであるため、工程数を少なく済ますことができ、生産性を向上させることができる。
上記したように、本発明によれば、幅広遮光部と透明基板の幅広凸パターンとを自己整合的に位置合わせすることができるので、レチクルを透過した露光光の明暗を、幅広遮光部のどの側面の下方においても均一にすることができる。
更に、形成するレジストの層数は一層のみであるため、幅広凸パターン用と幅広遮光部用に二枚のレジストが必要な従来例と比較して、レジストパターン形成の露光データが少なくて済むと共に、露光データを準備する手間が省ける分だけ製造コストも安くすることができる。
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
（１）第１実施形態
図５〜図９は、本発明の第１実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図である。
最初に、図５（ａ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、ガラス基板（透明基板）１０の上に、遮光層１１としてスパッタ法によりCr（クロム）層を厚さ約８０nmに形成する。続いて、SiH4+NH3+N2を反応ガスとして使用するプラズマCVDにより、その反応ガスに周波数１３．５６MHzの高周波電力を４００Wのパワーで印加しながら圧力６００Pa、基板温度３５０℃の条件で遮光層１１の上にSiNx（窒化シリコン）層を厚さ１５０nmに形成し、それを第１マスク層１２とする。第１マスク層１２を構成する層としては、窒化シリコン層の他に、二酸化シリコン層、酸窒化シリコン(SiON)層、シリコンカーバイド（SiC）層、シリコンオキシカーバイド(SiOC)層、アモルファスシリコン層、及びフッ化酸化シリコン（SiOF）層もある。
更に、SiH4+N2O+N2を反応ガスとして使用すると共に、この反応ガスに周波数１３．５６MHzの高周波電力を５００Wのパワーで印加し、圧力６００Pa、基板温度３５０℃の条件で第１マスク層１２の上にSiO2（二酸化シリコン）層を厚さ２２０nmに形成し、それを第２マスク層１３とする。二酸化シリコン層に代えて、窒化シリコン層、酸窒化シリコン(SiON)層、シリコンカーバイド（SiC）層、シリコンオキシカーバイド(SiOC)層、アモルファスシリコン層、及びフッ化酸化シリコン（SiOF）層のいずれかを形成してもよい。
続いて、リフトオフ層１４としてスパッタ法によりCr層を厚さ約１２０nmに形成する。このリフトオフ層１４を構成する材料は、下地の第２マスク層１３等とエッチング選択比がとれる金属性の材料であればCrに限定されない。但し、その材料として遮光層１１と同じCrを採用すれば、リフトオフ層１４専用の成膜装置が不要となり、必要な成膜装置の数を少なくすることができる。
Cr層の他にリフトオフ層１４として形成され得る膜としては、Al（アルミニウム）層、Mg（マグネシウム）層、In（インジウム）層、及びSn（スズ）層等の金属層や、Cr合金層、Cr酸化物層、Cr窒化物層、Al合金層、Mg合金層、In合金層、In酸化物層、Sn合金層、Sn酸化物層、及びIn-Sn酸化物層等の金属性材料層のいずれかがある。
更に、二酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸窒化シリコン(SiON)層、シリコンカーバイド（SiC）層、シリコンオキシカーバイド(SiOC)層、アモルファスシリコン層、及びフッ化酸化シリコン（SiOF）層のいずれかでリフトオフ層１４を構成してもよい。
次に、リフトオフ層１４の上にノボラック樹脂をスピンコートした後、基板温度２５０℃、処理時間３０分の条件でこのノボラック樹脂を熱処理してキュアすることにより、厚さ約３００nmの樹脂層１５ａを形成する。
次いで、有機シロキサンポリマをこの樹脂層１５ａの上にスピンコートし、基板温度２００℃、処理時間３０分の条件でこの有機シロキサンポリマを熱処理してキュアすることにより、厚さ約９０nmのSOG(Spin on Glass)層１５ｂを形成する。このSOG層１５ｂは、その下の樹脂層１５ａと共に第３マスク層１５を構成する。
その後に、ネガ型化学増幅型レジスト等のレジストを第３マスク層１５の上にスピンコートして、基板温度９０℃、処理時間２０分の条件でこのレジストをプレベークすることにより、厚さ約２５０nmのレジスト１６を形成する。
なお、ArFレジスト等のように短波長の紫外線に感度を持つレジスト１６は、ドライエッチング耐性が低いため、後続のエッチング工程においてその断面形状が崩れて、その下の膜のパターニング精度が低下し易い。しかしながら、本実施形態では、レジスト１６の下にハードマスクとして機能する第３マスク層１５を形成し、このマスク層１５とレジスト１６とを後述のようにエッチングマスクとして使用するので、パターニング精度を高めることができる。
このように、レジスト１６と二層構造の第３マスク層１５とを合わせてなるマスクはトリレベルレジストとも呼ばれる。
また、上記したレジスト１６以外の各層１１〜１５は、各層の界面に塵埃が付着するのを防止し、且つ層の諸特性の再現性を高めるために、マルチチャンバの成膜装置等を使用して、前の層を形成した後に大気に曝さずに次の層を形成するのが好ましい。
そして、透明基板１０は、幅が広いクロムパターン等の遮光パターンが最終的に残る幅広領域Ａと、遮光パターンを残さずに露光光の位相差で光を遮光する幅狭領域Ｂとを有する。
次に、図５（ｂ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、電子ビーム露光装置（不図示）内にガラス基板１０を載置し、加速電圧５０KeVの条件を採用して、電子ビームによりレジスト１６を露光する。この露光条件は、後述の第２〜第４実施形態でも同様である。
その後に、レジスト１６を現像することにより、幅広領域Ａに幅広レジスト部１６ａを有すると共に、幅狭領域Ｂに幅狭レジスト部１６ｂを有するレジストパターン１６ｃを形成する。
次に、CF4+Arをエッチングガスとする異方向性のプラズマエッチングにより、このエッチングガスに周波数１３．５６MHzの高周波電力を５００Wのパワーで印加し、圧力５０mTorrの条件で、レジストパターン１６ｃをエッチングマスクにしながらSOG層１５ｂをパターニングする。その後に、酸素ガスの流量を１００sccm、圧力２０Pa、周波数１３．５６MHzの高周波電力を３００Wとする条件を採用して、平行平板型のエッチング装置内で基板温度を室温に保ちながらレジストパターン１６ｃをアッシングして除去する。
続いて、図５（ｃ）に示すように、このようにパターニングされたSOG層１５ｂをエッチングマスクにして樹脂層１５ｂを異方的にエッチングする。このエッチングては、Ｎ2+NH3ガスがエッチングガスとして使用されると共に、圧力１００mTorr、周波数１３．５６MHzの高周波電力を３００Wとする条件が採用される。
これにより、パターニングされた各層１５ａ、１５ｂで構成され、且つ第３幅広マスク部１５ｃと第３幅狭マスク部１５ｄとを有する第３マスクパターン１５ｅが形成されたことになる。
次いで、図６（ａ）に示すように、Cl2+O2をエッチングガスとして使用し、圧力２０Pa、周波数１３．５６MHzの高周波電力を３００Wとする条件下において、第３マスクパターン１５ｅをマスクにしてCrよりなるリフトオフ層１４をエッチングする。これにより、第３幅広マスク部１５ｃと第３幅狭マスク部１５ｄのそれぞれの下に幅広パターン部１４ａと幅狭パターン部１４ｂとを有するリフトオフパターン１４ｃが形成されたことになる。
続いて、図６（ｂ）に示すように、リフトオフパターン１４ｃをマスクにして二酸化シリコンよりなる第２マスク層１３を異方的にエッチングすることにより、幅広パターン部１４ａと幅狭パターン部１４ｂのそれぞれの下に第２幅広マスク部１３ａと第２幅狭マスク部１３ｂとを有する第２マスクパターン１３ｃを形成する。
このエッチングては、C4F6+O2+Arがエッチングガスとして使用されると共に、圧力３０mTorr、周波数１３．５６MHzの高周波電力を１００Wとする条件が採用される。
更に、第２マスクパターン１３ｃと略同じエッチレートを有するSOG層１５ｂもエッチングされて除去され、樹脂層１５ａのみが第３マスク層１５ｅとして残ることになる。
次に、図６（ｃ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、硝酸第二セリウムアンモン溶液よりなるエッチング液を作製し、そのエッチング液の中にガラス基板１０を浸漬する。このエッチング液は、クロムを選択的に溶解するので、クロムよりなるリフトオフパターン１４ｃの側面が後退し、幅狭パターン部１４ｂが除去されてその上の第３幅狭マスク部１５ｄがリフトオフされる共に、幅広パターン部１４ａの面積が減少する。
次に、図７（ａ）に示す断面を得るまでの工程について説明する。
まず、C4F8+CO+O2+Arをエッチングガスとして使用し、このエッチングガスに周波数１３．５６MHzの高周波電力を５００Wのパワーで印加して、圧力１０Paの条件下において、第２マスクパターン１３ｃをマスクにして窒化シリコンよりなる第１マスク層１２を異方的にエッチングする。その結果、第２幅広マスク部１３ａと第２幅狭マスク部１３ｂのそれぞれの下に第１幅広マスク部１２ａと第１幅狭マスク部１２ｂとを有する第１マスクパターン１２ｃが形成される。
続いて、図６（ａ）で示したリフトオフ層１４のエッチングと同じ条件で、第１マスクパターン１２ｃをマスクにしてクロムよりなる遮光層１１をエッチングする。これにより、第１幅広マスク部１２ａと第１幅狭マスク部１２ｂのそれぞれの下に幅広遮光部１１ａと幅狭遮光部１１ｂとを有する遮光パターン１１ｃが形成されたことになる。
次に、図７（ｂ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、第２マスクパターン１３ｃをマスクにしてガラス基板１０をエッチングすることにより、第２マスクパターン１３ｃで覆われていない部分の透明基板１０の厚さを薄くすると共に、第２幅広マスク部１３ａと第２幅狭マスク部１３ｂのそれぞれの下でエッチングされずに残る部分のガラス基板１０をそれぞれ幅広凸パターン１０ａ及び幅狭凸パターン１０ｂとする。このエッチングでは、図６（ｂ）で示した第２マスク層１３のエッチング条件と同じ条件が採用され、例えば、エッチングガスとしてC4F6+O2+Arが使用され、圧力３０mTorr、周波数１３．５６MHzの高周波電力を１００Wとする条件が採用される。
更に、このエッチングでは、二酸化シリコンよりなる第２幅狭マスク部１３ｂがガラス基板１０と略同じエッチレートを有するため除去され、この工程が終了時には、第３マスクパターン１５ｅは自動的に除去されていることになる。
また、このときのエッチング深さDは、幅狭凸パターン１０ｂとエッチングされて薄くなった薄厚部１０ｃのそれぞれを通った露光光の位相差が丁度πとなる深さである。露光光として波長（λ）が１９３nmのAr光を使用し、ガラス基板の屈折率（n）を１．４５とする場合、上記のエッチング深さDは２１４nm(=λ/２(n-1))となる。これについては後述の第２〜第５実施形態でも同様である。
次に、図７（ｃ）に示すように、バレル型のリアクタ（不図示）内にガラス基板１０を入れた後、CF4+O2よりなるエッチングガスをこのリアクタ内に導入することにより、窒化シリコンよりなる第１マスクパターン１２ｃを選択的且つ等方的にエッチングする。その結果、第１マスクパターン１２ｃの側面が後退し、第１幅広マスク部１２ａの面積が減少する。
続いて、図８（ａ）に示すように、幅狭遮光部１１ｂ上の窒化シリコンよりなる第１幅狭マスク部１２ｂをエッチングして除去する。このエッチングにおける条件としては、図７（ａ）で説明した第１マスク層１２のエッチングと同じ条件が採用され、例えば、C4F8+CO+O2+Arをエッチングガスとして使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを５００Wとし、圧力１０Paの条件が採用される。
更に、このエッチングでは、幅広パターン部１４ａがマスクとなって第２幅広マスク部１３ａもエッチングされるので、幅広パターン部１４ａで覆われていない部分の第２幅広マスク部１３ａの厚さが減少する。
次に、図８（ｂ）に示すように、図７（ａ）で説明した遮光層１１のエッチングと同じ条件下、例えば、Cl2+O2をエッチングガスとして使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを３００Wとし、圧力２０Paの条件下において、幅狭凸パターン１０ｂ上のクロムよりなる幅狭遮光部１１ｂを異方的にエッチングして除去する。
続いて、図８（ｃ）に示すように、HF:H2Oの比を1:200とするフッ酸溶液の中にガラス基板１０を浸漬し、二酸化シリコンよりなる第２幅広マスク部１３ａをウエットエッチングして、少なくともこの第２幅広マスク部１３ａの面積を第１幅広マスク部１２ａの面積よりも小さくする。
次いで、図８（ｄ）に示すように、第１幅広マスク部１２ａをマスクにして幅広遮光部１１ａを異方的にエッチングすることにより、この幅広遮光部１１ａの面積を減少させる。このエッチングは、図６（ａ）に示したリフトオフ層１４のエッチングと同じ条件で行われ、例えば、エッチングガスとしてCl2+O2が使用され、圧力２０Pa、周波数１３．５６MHzの高周波電力が３００Wとされる。
次に、図９に示すように、幅広遮光部１１ａの上の第１、第２幅広マスク部１２ａ、１３ａを除去する。
以上により、本実施形態に係るレチクルの基本構造が完成したことになる。
そのレチクルは、クロムレスレチクルであって、図９に示されるように、幅広領域Ａにおいて幅広遮光部１１ａを残しながら、この幅広遮光部１１ａの側面を幅広凸パターン１０ａの側面からｄ４だけ後退させることにより、大部分の露光光を幅広遮光部１１ａで遮光しつつ、エッジコントラスト効果により、露光光のウエハ上でのコントラストを向上させている。このようなエッジコントラスト効果を得るには、後退量ｄ４を既述の上限値Cmax/2より小さく抑えるのが好ましい。Cmaxの値は、露光光の種類等の露光条件によっても異なるが、例えば約３２０nmである。その場合、Cmax/2は１６０nmとなる。
一方、幅狭領域Ｂでは幅狭遮光パターン１１ｂが除去されており、幅狭凸パターン１０ｂのエッジコントラスト効果によって、露光光の微細且つシャープなパターンをウエハ上で得ることができる。その幅狭凸パターン１０ｂの幅は、例えば上記の上限値Cmax（＝３２０nm）である。
図１８は、このレチクルを使用して製造された半導体装置の拡大平面図である。
図１８の例では、ソース/ドレイン領域１０１ａ、１０１ｂが形成されたウエハWにポリシリコン層を形成し、そのポリシリコン層をパターニングする際のフォトリソグラフィにおいて上記のレチクルが使用され、パターニングされたポリシリコン層よりなるゲート電極１０２ｂとパッド部１０２ａとが形成される。
これらのうち、パッド部１０２ａは、その上に導電性プラグ（不図示）が形成される部分であって、比較的大きなパターン、例えば一辺が２μmの矩形状を有しており、上記のレチクルの幅広領域Ａの幅広凸パターン１０ａの平面形状にパターニングされる部分である。
一方、ゲート電極１０２ｂは、レチクルの幅狭領域Ｂにおける幅狭凸パターン１０ｂの形状にパターニングされる部分であり、そのゲート長は、OPC(Optical Proximity Correction)による寸法補正によって幅狭凸パターン１０ｂの幅（約３２０nm）から数nmのオーダで振れた長さとなる。
このような半導体装置は、後述の第２〜第５実施形態でも作製される。
上記した本実施形態によれば、図７（ｃ）のように第１幅広マスク部１２ａの側面を後退させた後に、図８（ｄ）のように、この第１幅広マスク部１２ａをマスクにして幅広遮光部１１ａをパターニングし、この幅広遮光部１１ａを幅広凸パターン１０ａの側面から後退させる。従って、幅広遮光部１１ａの後退量ｄ４（図９参照）は、実質的には第１幅広マスク部１２ａの後退量ｄ３（図７（ｃ）参照）と同じになる。
その第１幅広マスク部１２ａは、図７（ｃ）で説明したように、等方的なエッチングによってその側面が後退されるので、その後退量ｄ３は、第１幅広マスク部１２ａのどの側面においても同じであり、第１幅広マスク部１２ａと幅広凸パターン１０ａのそれぞれの中心が自己整合的に正確に合わせられることになる。
従って、この第１幅広マスク部１２ａをマスクにしてパターニングされる幅広遮光部１１ａの中心もやはり幅広凸パターン１０ａの中心と自己整合的に位置合わせされるので、幅広遮光部１１ａのどの側面も幅広凸パターン１０ａから同じ後退量ｄ４で後退する。これにより、このレチクルを透過した露光光の明暗を、幅広遮光部１１ａのどの側面の下方においても均一にすることができる。
しかも、本実施形態によれば、レジスト１６を一度だけ形成すればよいので、従来のようにレジストを二度形成する場合と比較して、レジストパターン形成の露光データが少なくて済むと共に、露光データを準備する工程が省ける分だけ製造コストも安くすることができる。
更に、本実施形態では、第３マスク層１５とレジスト１６とによりトリレベルレジストを構成し、レジストパターン１６ｃをマスクにして第３マスクパターン１５ｅを形成した（図５（ｃ）参照）。従って、ドライエッチング耐性の低いレジストパターン１６ｃを使用してリフトオフ層１４をパターニングする場合と比較して、ドライエッチング耐性に優れた第３マスクパターン１５ｅによってリフトオフ層１４を綺麗にパターニングすることができ、リフトオフパターン１４ｃの加工精度を高めることができる。
なお、本実施形態は上記に限定されず、ハードマスク１５を構成するSOG層１５ｂと樹脂層１５ａに代えて、それぞれ窒化シリコン層と二酸化シリコン層とを形成してもよい。その場合、窒化シリコン層は第１マスク層１２と同じ成膜条件で厚さ４０nmに形成される。一方、二酸化シリコン層は、原料ガスとしてTEOS+O2を使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力を２００Wのパワーで印加し、圧力３００Pa、基板温度３５０℃の条件で厚さ１６０nmに形成される。また、図５（ｂ）の工程で、レジストパターン１６ｃをマスクにしてこの窒化シリコン層をエッチングする場合は、C4F8+CO+O2+Arをエッチングガスとして使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを５００Ｗ、圧力１０Paの条件が採用される。そして、図５（ｃ）の工程において、パターニングされたこの窒化シリコン層をマスクにして上記の二酸化シリコン層をエッチングする場合は、C4F6+O2+Arをエッチングガスとして使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを１００Ｗ、圧力３０mTorrの条件が採用される。
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態は、レジストのエッチング耐性が十分に大きい場合に有効なプロセスである。
図１０〜図１１は、本発明の第２実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図である。
最初に、図１０（ａ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
ガラス基板（透明基板）２０の上に、遮光層２１としてスパッタ法によりCr層を厚さ約８０nmに形成する。続いて、SiH4+NH3+N2を反応ガスとして使用するプラズマCVDにより、その反応ガスに周波数１３．５６MHzの高周波電力を４００Wのパワーで印加しながら圧力６００Pa、基板温度３５０℃の条件で遮光層２１の上に窒化シリコン層を厚さ１５０nmに形成し、それをリフトオフ層２２とする。
なお、リフトオフ層２２は、遮光層２１と異なる材料で構成されるのであれば窒化シリコン層２１に限定されない。例えば、窒化シリコン層に代えて、二酸化シリコン層、酸窒化シリコン層、シリコンカーバイド層、シリコンオキシカーバイド層、アモルファスシリコン層、及びフッ化酸化シリコン層のいずれかをリフトオフ層２２として形成してもよい。
或いは、Al層、Mg層、及びSn層等の金属層や、Cr合金層、Cr酸化物層、Cr窒化物層、Al合金層、Mg合金層、In層、In合金層、In酸化物層、Sn合金層、Sn酸化物層、及びIn-Sn酸化物層等の金属性材料層でリフトオフ層２２を構成してもよい。
更に、SiH4+N2O+N2を反応ガスとして使用すると共に、この反応ガスに周波数１３．５６MHzの高周波電力を５００Wのパワーで印加し、圧力６００Pa、基板温度３５０℃の条件でリフトオフ層２２の上に二酸化シリコン層を厚さ１５０nmに形成し、それをマスク層２３とする。
マスク層２３を構成する層としては、二酸化シリコン層の他に、窒化シリコン層、酸窒化シリコン層、シリコンカーバイド層、シリコンオキシカーバイド層、アモルファスシリコン層、及びフッ化酸化シリコン層のいずれかがある。
このうち、シリコンカーバイド層は、TMS（テトラメチルシラン）+CO2を反応ガスとするプラズマCVDにより形成され、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを６００W、圧力を４Torr、基板温度を４００℃とする成膜条件が採用される。また、シリコンオキシカーバイド層は、TMCTS（テトラメチルシクロテトラシロキサン）+O2+CO2を反応ガスとするプラズマCVDにより形成され、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを６００W、圧力を４Torr、基板温度を４００℃とする成膜条件が採用される。
この後に、ネガ型化学増幅型レジスト等のレジストをマスク層２３の上にスピンコートして、基板温度９０℃、処理時間２０分の条件でこのレジストをプレベークすることにより、厚さ約２５０nmのレジスト２４を形成する。
次に、図１０（ｂ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、電子ビーム露光装置（不図示）内にガラス基板２０を載置し、加速電圧５０KeVの条件を採用して、電子ビームによりレジスト２４を露光する。その後に、レジスト２４を現像することにより、幅広領域Ａに幅広レジスト部２４ａを有すると共に、幅狭領域Ｂに幅狭レジスト部２４ｂを有するレジストパターン２４ｃを形成する。
続いて、CF4+Arをエッチングガスとする異方性のプラズマエッチングにより、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを５００W、圧力５０mTorrの条件で、レジストパターン２４ｃをエッチングマスクにしながら二酸化シリコンよりなるマスク層２３をパターニングして、幅広マスク部２３ａと幅狭マスク２３ｂ部とを有するマスクパターン２３ｃにする。
なお、マスク層２３としてシリコンカーバイド層を形成する場合は、CF4+CH2F2+N2をエッチングガスとして使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを２００W、圧力を３０mTorrとするエッチング条件が採用される。また、シリコンオキシカーバイド層をマスク層２３として形成する場合は、CF4+CHF3+Ar+N2をエッチングガスとして使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを１０００W、圧力を２００mTorrとするエッチング条件が採用される。
その後に、酸素ガスの流量を１００sccm、圧力２０Pa、周波数１３．５６MHzの高周波電力を３００Wとする条件を採用して、平行平板型のエッチング装置内で基板温度を室温に保ちながらレジストパターン２４ｃをアッシングして除去する。
次に、図１０（ｃ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、C4F8+CO+O2+Arをエッチングガスとして使用し、このエッチングガスに周波数１３．５６MHzの高周波電力を５００Wのパワーで印加して、圧力１０Paの条件下において、マスクパターン２３ｃをマスクにして窒化シリコンよりなるリフトオフ層２２を異方的にエッチングする。その結果、幅広マスク部２３ａと幅狭マスク部２３ｂのそれぞれの下に幅広パターン部２２ａと幅狭パターン部２２ｂとを有するリフトオフパターン２２ｃが形成される。
続いて、Cl2+O2をエッチングガスとして使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを３００Wとし、圧力２０Paの条件下において、リフトオフパターン２２ｃをマスクにしてクロムよりなる遮光層２１をエッチングする。これにより、幅広パターン部２２ａと幅狭パターン部２２ｂのそれぞれの下に幅広遮光部２１ａと幅狭遮光部２１ｂとを有する遮光パターン２１ｃが形成されたことになる。
次に、図１０（ｄ）に示すように、硝酸第二セリウムアンモン溶液よりなるエッチング液の中にガラス基板１０を浸漬することにより、クロムよりなる遮光パターン２１ｃを等方的かつ選択的にウエットエッチングして、遮光パターン２１ｃの側面を後退させる。
続いて、図１１（ａ）に示すように、マスクパターン２３ｃをマスクにしてガラス基板２０をエッチングすることにより、マスクパターン２３ｃで覆われていない部分のガラス基板２０の厚さを薄くすると共に、幅広マスク部２３ａと幅狭マスク部２３ｂのそれぞれの下でエッチングされずに残る部分のガラス基板２０をそれぞれ幅広凸パターン２０ａ及び幅狭凸パターン２０ｂとする。このようなエッチングは、例えば、エッチングガスとしてC4F6+O2+Arを使用し、圧力３０mTorr、周波数１３．５６MHzの高周波電力を１００Wとする条件で行われる。
更に、このエッチングでは、二酸化シリコンよりなるマスクパターン２３ｃがガラス基板２０と略同じエッチレートを有するため、マスクパターン２３ｃが膜減りする。
次に、図１１（ｂ）に示すように、バレル型リアクタ内にガラス基板１０を入れた後に、CF4+O2よりなるエッチングガスを用いて、窒化シリコンよりなるリフトオフパターン２２ｃを選択的かつ等方的にエッチングする。その結果、リフトオフパターン２２ｃの側面が後退して幅狭パターン部２２ｂが除去され、その上の幅狭マスク部２３ｂがリフトオフされる。
続いて、図１１（ｃ）に示すように、Cl2+O2をエッチングガスとして使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを３００Wとし、圧力を２０Paとする条件下において、幅狭凸パターン２０ｂ上のクロムよりなる幅狭遮光部２１ｂを異方的にエッチングして除去する。
次いで、図１１（ｄ）に示すように、幅広遮光部２１ａの上の幅広パターン部２２ａと幅広マスク部２３ａとを除去する。
以上により、本実施形態に係るレチクルの基本構造が完成したことになる。
そのレチクルは、第１実施形態と同様にクロムレスレチクルであり、幅広領域Ａでは幅広遮光部２１ａによって幅の広い露光光のパターンがウエハ上に形成され、幅狭領域Ｂでは幅狭凸パターン２０ｂのエッジコントラスト効果によって微細且つシャープな露光光のパターンをウエハ上で得ることができる。
このうち、幅広領域Ａでは、幅広遮光部２１ａの側面を幅広凸パターン２０ａの側面からｄ５だけ後退させることでエッジコントラスト効果を得るようにしており、この効果が得られるには、第１実施形態と同じ理由により、後退量ｄ５を１６０nm以下とするのが好ましい。
上記した実施形態によれば、図１０（ｄ）で説明したように、等方的なウエットエッチングによって幅広遮光部２１ａの側面を後退させる。このときの後退量ｄ５が、最終的には、図１１（ｄ）に示す幅広遮光部２１ａの幅広凸パターン２０ａの側面からの後退量になる。
このような等方的なエッチングを採用することで、幅広遮光部２１ａは、そのどの側面も幅広凸パターン２０ａから同じ量だけ後退し、その中心が幅広凸パターン２０ａの中心と自己整合的に正確に位置合わせされるので、このレチクルを透過した露光光の明暗を、幅広遮光部２１ａのどの側面の下方においても均一にすることができる。
更に、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、レジスト２４を一度だけ形成すればよいので、従来よりもレジストパターン形成の露光データが少なくて済み、製造コストを安くすることができる。
しかも、第１実施形態では、リフトオフ層１４をパターニングするための第３マスク層１５と、凸パターン１０ａ、１０ｂを形成するための第２マスク層１３とを別々に形成していたのに対し、本実施形態では、マスク層２３を一層のみ形成し、このマスク層２３によりリフトオフ層２２と凸パターン２０ａ、２０ｂのそれぞれをパターニングしているので、第１実施形態と比較して工程数が減少し、コスト削減と生産性の向上とを図ることができる。
（３）第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態も、第２実施形態と同様に、レジストのエッチング耐性が十分に大きい場合に有効なプロセスである。
図１２〜図１４は、本発明の第３実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図である。
最初に、図１２（ａ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、ガラス基板（透明基板）３０の上に、遮光層３１としてスパッタ法によりCr層を厚さ約８０nmに形成する。続いて、SiH4+NH3+N2を反応ガスとして使用するプラズマCVDにより、その反応ガスに周波数１３．５６MHzの高周波電力を４００Wのパワーで印加しながら圧力６００Pa、基板温度３５０℃の条件で遮光層３１の上に窒化シリコン層を厚さ１５０nmに形成し、それをマスク層３２とする。
更に、SiH4+N2O+N2を反応ガスとして使用すると共に、この反応ガスに周波数１３．５６MHzの高周波電力を５００Wのパワーで印加し、圧力６００Pa、基板温度３５０℃の条件でマスク層３２の上に二酸化シリコン層を厚さ１５０nmに形成し、それをリフトオフ層３３とする。
なお、マスク層３２とリフトオフ層３３は、互いに異なる材料で構成され、且つ、遮光層３１とは別の材料で構成されるのであれば、上記のような窒化シリコン層や酸化シリコン層に限定されない。各層３２、３３は、窒化シリコン層、二酸化シリコン層、酸窒化シリコン層、シリコンカーバイド層、シリコンオキシカーバイド層、アモルファスシリコン層、及びフッ化酸化シリコン層のいずれかで構成され得る。或いは、Al層、Mg層、及びSn層等の金属層や、Cr合金層、Cr酸化物層、Cr窒化物層、Al合金層、Mg合金層、In層、In合金層、In酸化物層、Sn合金層、Sn酸化物層、及びIn-Sn酸化物層等の金属性材料層で各層３２、３３を構成してもよい。
この後に、ネガ型化学増幅型レジスト等のレジストをリフトオフ層３３の上にスピンコートして、基板温度９０℃、処理時間２０分の条件でこのレジストをプレベークすることにより、厚さ約２５０nmのレジスト３４を形成する。
次に、図１２（ｂ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、電子ビーム露光装置（不図示）内にガラス基板３０を載置し、加速電圧５０KeVの条件を採用して、電子ビームによりレジスト３４を露光する。その後に、レジスト３４を現像することにより、幅広領域Ａに幅広レジスト部３４ａを有すると共に、幅狭領域Ｂに幅狭レジスト部３４ｂを有するレジストパターン３４ｃを形成する。
続いて、CF4+Arをエッチングガスとする異方向性のプラズマエッチングにより、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを５００W、圧力５０mTorrの条件で、レジストパターン３４ｃをエッチングマスクにしながら二酸化シリコンよりなるリフトオフ層３３をパターニングして、幅広パターン部３３ａと幅狭パターン３３ｂ部とを有するリフトオフパターン３３ｃにする。
更に、C4F8+CO+O2+Arをエッチングガスとして使用し、このエッチングガスに周波数１３．５６MHzの高周波電力を５００Wのパワーで印加して、圧力１０Paの条件下において、リフトオフパターン３３ｃをマスクにして窒化シリコンよりなるマスク層３２を異方的にエッチングする。これにより、幅広パターン部３３ａと幅狭パターン部３３ｂのそれぞれの下に幅広マスク部３２ａと幅狭マスク部３２ｂとを有するマスクパターン３２ｃが形成される。
続いて、Cl2+O2をエッチングガスとして使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを３００Wとし、圧力２０Paの条件下において、マスクパターン３２ｃをマスクにしてクロムよりなる遮光層３１をエッチングする。その結果、幅広マスク部３２ａと幅狭マスク部３２ｂのそれぞれの下に幅広遮光部３１ａと幅狭遮光部３１ｂとを有する遮光パターン３１ｃが形成される。
次に、図１２（ｃ）に示すように、バレル型のリアクタ（不図示）内にガラス基板３０を入れた後、CF4+O2よりなるエッチングガスをこのリアクタ内に導入することにより、窒化シリコンよりなるマスクパターン３２ｃを選択的且つ等方的にエッチングして、マスクパターン３２ｃの側面を後退させる。
次に、図１３（ａ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、HF:H2Oの比を1:200とするフッ酸溶液の中にガラス基板３０を浸漬することにより、二酸化シリコンよりなるリフトオフパターン３３ｃを選択的かつ等方的にエッチングする。その結果、リフトオフパターン３３ｃの側面が後退して幅狭パターン部３３ｂが除去され、その上の幅狭レジスト部３４ｂがリフトオフされる。
なお、リフトオフパターン３３ｃを窒化シリコン層で形成する場合は、上記のエッチング液として燐酸溶液が使用される。
次いで、遮光パターン３１ｃをマスクにしてガラス基板３０を異方的にエッチングすることにより、遮光パターン３１ｃで覆われていない部分のガラス基板３０の厚さを薄くすると共に、幅広遮光部３１ａと幅狭遮光部３１ｂのそれぞれの下でエッチングされずに残る部分のガラス基板３０をそれぞれ幅広凸パターン３０ａ及び幅狭凸パターン３０ｂとする。このようなエッチングは、例えば、エッチングガスとしてC4F6+O2+Arを使用し、圧力３０mTorr、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを１００Wとする条件で行われる。
続いて、図１３（ｂ）に示すように、幅狭遮光部３１ｂ上の窒化シリコンよりなる幅狭マスク部３２ｂをエッチングして除去する。このエッチングでは、例えば、C4F8+CO+O2+Arがエッチングガスとして使用されると共に、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを５００W、圧力１０Paの条件が採用される。
次に、図１３（ｃ）に示すように、酸素ガスの流量を１００sccm、圧力２０Pa、周波数１３．５６MHzの高周波電力を３００Wとする条件を採用して、平行平板型のエッチング装置内で基板温度を室温に保ちながら幅広レジスト部３４ａをアッシングして除去する。
次いで、図１３（ｄ）に示すように、幅広マスク部３２ａをマスクにして幅広遮光部３１ａを異方的にエッチングすることにより幅広遮光部３１ａの面積を減少させると共に、幅狭遮光部３１ｂを除去する。このエッチングは、例えばエッチングガスとしてCl2+O2を使用し、圧力２０Pa、周波数１３．５６MHzの高周波電力を３００Wとする条件で行われる。
その後に、図１４に示すように、幅広遮光部３１ａの上の幅広マスク部３２ａと幅広パターン部３３ａとを除去して、本実施形態に係るレチクルの基本構造を完成させる。
幅広領域Ａと幅狭領域Ｂにおけるこのレチクルの機能は既述の第１、第２実施形態と同様であって、幅広領域Ａでの幅広遮光部３１ａの側面の後退量ｄ６を１６０nm以下とすることにより、エッジコントラスト効果を好適に得ることができる。
上記した本実施形態では、図１２（ｃ）で説明した等方的なエッチングにより、幅広マスク部３２ａの側面が距離ｄ６だけ後退する。そして、図１３（ｄ）に示したように、後退後の幅広マスク部３２ａをマスクにして幅広遮光部３１ａをエッチングするので、この幅広遮光部３１ａが幅広凸パターン２０ａの側面から上記の後退量ｄ６だけ後退することになる。
これにより、幅広遮光部３１ａは、そのどの側面も幅広凸パターン３０ａから同じ量だけ後退し、その中心が幅広凸パターン３０ａの中心と自己整合的に正確に位置合わせされるので、このレチクルを透過した露光光の明暗を、幅広遮光部３１ａのどの側面の下方においても均一にすることができる。
更に、本実施形態によれば、第１、第２実施形態と同様に、レジスト３４を一度だけ形成すればよいので、従来よりもレジストパターン形成の露光データが少なくて済み、製造コストを安くすることができる。
そして、第１実施形態では、凸パターン１０ａ、１０ｂを形成するために第２マスクパターン１３ｃを形成したが、本実施形態では遮光パターン３１ｃが凸パターン３０ａ、３０ｂ形成時のマスクを兼ねる。従って、本実施形態によれば、第１実施形態と比較して工程数が減少し、コスト削減と生産性の向上とを図ることができる。
（４）第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
本実施形態も、第２、第３実施形態と同様に、レジストのエッチング耐性が十分に大きい場合に有効なプロセスである。
図１５〜図１６は、本発明の第４実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図である。これらの図において、先の第３実施形態と同じ構成要素には同じ参照番号を付し、以下ではその説明を省略する。
まず、図１５（ａ）に示すように、ガラス基板３０の上に、遮光層３１、マスク層３２、リフトオフ層３３、レジスト３４を順に形成する。各層の材料と成膜条件は第３実施形態と同様である。
次に、図１５（ｂ）に示すように、第３実施形態と同様の方法を採用して、レジストパターン３４ｃ、リフトオフパターン３３ｃ、及びマスクパターン３２ｃを形成する。そして、各パターン３３ｃ、３２ｃを形成した後に、レジストパターン３４ｃは除去される。
続いて、図１５（ｃ）に示すように、
まず、HF:H2Oの比を1:200とするフッ酸溶液の中にガラス基板３０を浸漬することにより、二酸化シリコンよりなるリフトオフパターン３３ｃを選択的かつ等方的にエッチングする。これにより、リフトオフパターン３３ｃの側面が後退してその幅広パターン部３３ａの面積が減少すると共に、幅狭パターン部３３ｂが除去されて、レジストパターン３４ｃがリフトオフされる。
なお、リフトオフパターン３３ｃを窒化シリコン層で構成する場合は、上記のエッチング液として燐酸溶液が使用される。
次いで、図１６（ａ）に示すように、マスクパターン３２ｃをマスクに使用して遮光層３１をエッチングすることにより、幅広マスク部３２ａと幅狭マスク部３２ｂのそれぞれの下に幅広遮光部３１ａと幅狭遮光部３１ｂとを有する遮光パターン３１ｃを形成する。このエッチングは、例えばエッチングガスとしてCl2+O2を使用し、圧力２０Pa、周波数１３．５６MHzの高周波電力を３００Wとする条件で行われる。
次に、図１６（ｂ）に示すように、遮光パターン３１ｃをマスクにしてガラス基板３０を異方的にエッチングすることにより、遮光パターン３１ｃで覆われていない部分のガラス基板３０の厚さを薄くすると共に、幅広遮光部３１ａと幅狭遮光部３１ｂのそれぞれの下でエッチングされずに残る部分のガラス基板３０をそれぞれ幅広凸パターン３０ａ及び幅狭凸パターン３０ｂとする。このようなエッチングは、例えば、エッチングガスとしてC4F6+O2+Arを使用し、圧力３０mTorr、周波数１３．５６MHzの高周波電力を１００Wとする条件で行われる。
なお、このエッチングでは、二酸化シリコンよりなる幅広パターン部３３ａもエッチングされて膜減りする。
次に、図１６（ｃ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、C4F8+CO+O2+Arをエッチングガスとして使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを５００W、圧力を１０Paとする条件下において、幅広パターン部３３ａをマスクにしてマスクパターン３２ｃをエッチングすることにより、幅広マスク部３２ａの面積を減少させると共に、幅狭マスク部３２ｂを除去する。
次いで、幅広マスク部３２ａをマスクにして遮光パターン３１ｃをエッチングすることにより、幅広遮光部３１ａの面積を減少させると共に、幅狭遮光部３１ｂを除去する。このようなエッチングは、例えばエッチングガスとしてCl2+O2を使用し、圧力２０Pa、周波数１３．５６MHzの高周波電力を３００Wとする条件で行われる。
その後に、幅広遮光部３１ａの上の幅広マスク部３２ａと幅広パターン部３３ａとを除去することにより、図１４に示したのと同様の本実施形態に係るレチクルの基本構造を完成させる。
上記した実施形態では、図１５（ｃ）の工程でレジストパターン３４ｃをリフトオフする際に、等方的なエッチングによって幅広パターン部３３ａの側面が後退するが、その後退量ｄ７はどの側面においても同じである。従って、この幅広パターン３３ａをマスクにしてエッチングされる幅広マスク部３２ａや、更にこの幅広マスク３２ａをマスクにしてエッチングされる幅広遮光部３１ａが、幅広凸パターン３０ａのどの側面においても同じ後退量だけ後退するので、このレチクルを透過した露光光の明暗を、幅広遮光部３１ａのどの側面の下方においても均一にすることができる。
しかも、第１〜３実施形態と同様に、レジスト３４を一度だけ形成すればよいので、従来よりもレジストパターン形成の露光データが少なくて済み、製造コストを安くすることができる。
また、第１実施形態では、幅広遮光部１１ａの最終的な幅を決定する第１マスク層１２と、第３幅狭マスク部１５ｄをリフトオフするためのリフトオフ層１４が必要である。これに対し、本実施形態では、リフトオフ層３３からリフトオフパターン３３ｃを形成し、そのリフトオフパターン３３ｃによって幅広遮光部３１ａの最終的な幅が決定されると共に、レジストパターン３４をリフトオフすることができる。そのため、第１実施形態よりも形成する層の数を少なくすることができるため、工程数が減り、ひいてはコスト削減と生産性の向上とをもたらすことができる。
（５）第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図１７は、本発明の第５実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図である。
最初に、図１７（ａ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、ガラス基板４０の上に、遮光層４１としてスパッタ法によりCr層を厚さ約８０nmに形成する。続いて、SiH4+N2O+N2を反応ガスとして使用すると共に、この反応ガスに周波数１３．５６MHzの高周波電力を５００Wのパワーで印加し、圧力６００Pa、基板温度３５０℃の条件で遮光層４１の上に二酸化シリコン層を厚さ１００nmに形成し、それをリフトオフ層４２とする。
なお、リフトオフ層４２は、遮光層４１と異なる材料で構成されるのであれば二酸化シリコン層に限定されない。例えば、リフトオフ層４２として、窒化シリコン層、酸窒化シリコン層、シリコンカーバイド層、シリコンオキシカーバイド層、アモルファスシリコン層、及びフッ化酸化シリコン層のいずれかを形成してもよい。
或いは、Al層、Mg層、及びSn層等の金属層や、Cr合金層、Cr酸化物層、Cr窒化物層、Al合金層、Mg合金層、In層、In合金層、In酸化物層、Sn合金層、Sn酸化物層、及びIn-Sn酸化物層等の金属性材料層でリフトオフ層４２を構成してもよい。
その後に、ネガ型化学増幅型レジストをリフトオフ層４２の上にスピンコートして、基板温度９０℃、処理時間２０分の条件でこのレジストをプレベークすることにより、厚さ約４００nmのレジスト４３を形成する。
次に、図１７（ｂ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、電子ビーム露光装置（不図示）内にガラス基板４０を載置して、電子ビームの加速電圧を５０KeVとする条件でレジスト４３にパターンを描画し、レジスト４３を露光する。その後、この電子ビーム露光装置からガラス基板４０を取り出して、基板温度９０℃、処理時間１５分の条件でレジスト４３をポストベークする。次いで、レジスト４３を現像することにより、幅広領域Ａに幅広レジスト部４３ａを有すると共に、幅狭領域Ｂに幅狭レジスト部４３ｂを有するレジストパターン４３ｃを形成する。その後に、純水を使用してこのレジストパターン４３ｃをリンスする。
次に、レジストパターン４３ｃをマスクにしてリフトオフ層４２を異方的にエッチングすることにより、幅広レジスト部４３ａと幅狭レジスト部４３ｂのそれぞれの下に幅広パターン部４２ａと幅狭パターン部４２ｂとを有するリフトオフパターン４２ｃを形成する。
このようなエッチングとしては、例えばCF4+Arをエッチングガスとし、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを５００W、圧力を５０mTorrとするプラズマエッチングが採用される。
続いて、例えばCl2+O2をエッチングガスとして使用し、周波数１３．５６MHzの高周波電力のパワーを３００W、圧力を２０Paとする条件下において、リフトオフパターン４２ｃをマスクにして遮光層４１をエッチングすることにより、幅広、幅狭パターン部４２ａ、４２ｂのそれぞれの下に幅広遮光部４１ａと幅狭遮光部４１ｂとを有する遮光パターン４１ｃを形成する。
更に、遮光パターン４１ｃをマスクにしてガラス基板４０を異方的にエッチングすることにより、遮光パターン４１ｃで覆われていない部分のガラス基板４０の厚さを薄くすると共に、幅広遮光部４１ａと幅狭遮光部４１ｂのそれぞれの下でエッチングされずに残る部分のガラス基板４０をそれぞれ幅広凸パターン４０ａ及び幅狭凸パターン４０ｂとする。このようなエッチングは、例えば、エッチングガスとしてCF4+O2+Arを使用し、圧力３０mTorr、周波数１３．５６MHzの高周波電力を１００Wとする条件で行われる。
次に、図１７（ｃ）に示すように、HF:H2Oの比を1:200とするフッ酸溶液の中にガラス基板４０を浸漬し、二酸化シリコンよりなるリフトオフパターン４２ｃをウエットエッチングすることにより、このリフトオフパターン４２ｃの側面を後退させる。その結果、リフトオフパターン４２ｃの幅広パターン部４２ａの面積が減少し、且つ、幅狭パターン部４２ｂの上の幅狭レジスト部５３ｂがリフトオフされる。
なお、上記の濃度のフッ酸溶液では、リフトオフパターン４２ｃとガラス基板４０とのエッチング選択比が４０よりも大きくなるため、ガラス基板４０は殆どエッチングされず、ガラス基板４０の削れ量は無視できる。
また、リフトオフ層４２として窒化シリコン層を形成する場合は、上記のウエットエッチング液として燐酸溶液が使用される。
次に、図１７（ｄ）に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。
まず、酸素ガスの流量を１００sccm、圧力２０Pa、周波数１３．５６MHzの高周波電力を３００Wとする条件を採用して、平行平板型のエッチング装置内で基板温度を室温に保ちながら幅広レジスト部４３ａをアッシングして除去する。
続いて、エッチングガスとしてCl2+O2を使用し、圧力２０Pa、周波数１３．５６MHzの高周波電力を３００Wとする条件下において、幅広パターン部４２ａをマスクにして遮光パターン４１ｃを異方的にエッチングすることにより、幅広遮光部４１ａの面積を減少させると共に、幅狭遮光部４１ｂを除去する。
その後に、幅広パターン部４２ａを除去する。
以上により、本実施形態に係るレチクルの基本構造が完成したことになる。
このレチクルは、クロムレスレチクルであり、第１実施形態で説明したように、幅広領域Ａでの幅広遮光部４１ａの側面の後退量ｄ８を１６０nm以下とすることにより、エッジコントラスト効果を好適に得ることができる。
上記した本実施形態によれば、図１７（ｃ）で説明した工程において、等方的なエッチングによって幅広パターン部４２ａの側面を距離ｄ８だけ後退させた後、この幅広パターン部４２ａをマスクにしてその下の幅広遮光部４１ａをエッチングしている。幅広パターン部４２ａの後退量はどの側面においても実質的に同じなので、この幅広パターン部４２ａをマスクにしてエッチングされる幅広遮光部４１ａは、そのどの側面においても幅広凸パターン４０ａの側面から同じ後退量ｄ８だけ後退する。これにより、幅広遮光部４１ａの中心が幅広凸パターン４０ａの中心と自己整合的に正確に位置合わせされるので、このレチクルを透過した露光光の明暗を、幅広遮光部４１ａのどの側面の下方においても均一にすることができる。
更に、第１〜４実施形態と同様に、レジスト４３を一度だけ形成すればよいので、従来よりもレジストパターン形成の露光データが少なくて済み、製造コストを安くすることができる。
しかも、本実施形態では、ガラス基板４０上に形成する層の数が３層のみであり、第１〜第４実施形態と比較して工程数を減らすことができる。これにより、第１〜第４実施形態よりもコストが下がると共に、生産性を向上させることができる。
図１９は、従来例と本実施形態のそれぞれの工程を比較した表である。
図１９に示されるように、従来では、レジストパターンを二回形成するのに関係して、工程９〜１４、１６が必要であったが、本実施形態によればこれらの工程が不要となる。また、本実施形態で新たに必要となる工程２、６、１５、１８、１９を考慮しても、本実施形態の方が従来例よりも工程数が少なくなり、コストを安くすることができる。
本発明を実際の量産工程に適用するには、膜の加工性、密着性、成膜性等を勘案して、上記した第１〜第５実施形態の中から一つを選択すればよい。例えば、クロム層やアルミニウム層といった金属層は、密着性と加工性に優れているうえ、異方性エッチングはもちろんのこと、等方性エッチングや、エッチングの選択性にも優れている。また、無機質の窒化シリコン層は、エッチングが容易であるという性質がある。そして、その窒化シリコン層や二酸化シリコン層は、半導体の製造工程において実績があり、その諸性質がよく調べられており、また加工法も確立されている。
以下に、本発明の特徴を付記する。
（付記１） 透明基板の上に、遮光層、第１マスク層、第２マスク層、リフトオフ層、及び第３マスク層を順に形成する工程と、
前記第３マスク層をパターニングして、第３幅広マスク部と第３幅狭マスク部とを有する第３マスクパターンにする工程と、
前記第３マスクパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記第３幅広マスク部と前記第３幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、
前記リフトオフパターンをマスクにして前記第２マスク層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に第２幅広マスク部と第２幅狭マスク部とを有する第２マスクパターンを形成する工程と、
前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記第３幅狭マスク部をリフトオフすると共に、前記幅広パターン部の面積を減少させる工程と、
前記第２マスクパターンをマスクにして前記第１マスク層をエッチングすることにより、前記第２幅広マスク部と前記第２幅狭マスク部のそれぞれの下に第１幅広マスク部と第１幅狭マスク部とを有する第１マスクパターンを形成する工程と、
前記第１マスクパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記第１幅広マスク部と前記第１幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、
前記第２マスクパターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、前記第２マスクパターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記第２幅広マスク部と前記第１幅狭マスク部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、
前記第３マスクパターンを除去する工程と、
前記第１マスクパターンの側面を後退させ、前記第１幅広マスク部の面積を減少させる工程と、
前記第２マスクパターンをエッチングすることにより、少なくとも前記第２幅広マスク部の面積を前記第１幅広マスク部の面積よりも小さくする工程と、
前記第１幅広マスク部をマスクにして前記幅広遮光部をエッチングすることにより、該幅広遮光部の面積を減少させる工程と、
前記幅狭遮光部を除去する工程と、
を有することを特徴とするレチクルの製造方法。
（付記２） 前記第１マスクパターンの側面を後退させる工程は、該第１マスクパターンを等方的にエッチングして行われることを特徴とする付記１に記載のレチクルの製造方法。
（付記３） 前記第１マスク層、前記第２マスク層、及び前記リフトオフ層の少なくとも一層として、窒化シリコン層、二酸化シリコン層、酸窒化シリコン層、シリコンカーバイド層、シリコンオキシカーバイド層、アモルファスシリコン層、及びフッ化酸化シリコン層のいずれかを形成することを特徴とする付記１に記載のレチクルの製造方法。
（付記４） 前記リフトオフ層として、金属層又は金属性材料層を形成することを特徴とする付記１に記載のレチクルの製造方法。
（付記５） 前記金属層としてアルミニウム層、マグネシウム層、インジウム層、及びスズ層のいずれかを形成し、前記金属性材料層としてクロム合金層、クロム酸化物層、クロム窒化物層、アルミニウム合金層、マグネシウム合金層、インジウム合金層、インジウム酸化物層、スズ合金層、スズ酸化物層、及びインジウム-スズ酸化物層のいずれかを形成することを特徴とする付記４に記載のレチクルの製造方法。
（付記６） 透明基板の上に、遮光層、リフトオフ層、マスク層を順に形成する工程と、
前記マスク層をパターニングして、幅広マスク部と幅狭マスク部とを有するマスクパターンにする工程と、
前記マスクパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、
前記リフトオフパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、
前記遮光パターンの側面を後退させる工程と、
前記マスクパターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該マスクパターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、
前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記幅狭マスク部をリフトオフする工程と、
前記幅狭遮光部を除去する工程と、
を有することを特徴とするレチクルの製造方法。
（付記７） 前記遮光パターンの側面を後退させる工程は、該遮光パターンを等方的にエッチングして行われることを特徴とする付記６に記載のレチクルの製造方法。
（付記８） 透明基板の上に、遮光層、マスク層、リフトオフ層、レジストを順に形成する工程と、
前記レジストを露光、現像して、幅広レジスト部と幅狭レジスト部とを有するレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広レジスト部と前記幅狭レジスト部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、
前記リフトオフパターンをマスクにして前記マスク層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広マスク部と幅狭マスク部とを有するマスクパターンを形成する工程と、
前記マスクパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、
前記マスクパターンの側面を後退させる工程と、
前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記幅狭マスク部と前記幅狭レジスト部とをリフトオフする工程と、
前記遮光パターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該遮光パターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広遮光部と前記幅狭遮光部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、
前記幅狭マスク部を除去する工程と、
前記幅広レジスト部を除去する工程と、
前記幅広マスク部をマスクにして前記遮光パターンをエッチングすることにより、前記幅広遮光部の面積を減少させるとともに、前記幅狭遮光部を除去する工程と、
を有することを特徴とするレチクルの製造方法。
（付記９） 前記マスクパターンの側面を後退させる工程は、該マスクパターンを等方的にエッチングして行われることを特徴とする付記８に記載のレチクルの製造方法。
（付記１０） 透明基板の上に、遮光層、マスク層、リフトオフ層、レジストを順に形成する工程と、
前記レジストを露光、現像して、幅広レジスト部と幅狭レジスト部とを有するレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広レジスト部と前記幅狭レジスト部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、
前記リフトオフパターンをマスクにして前記マスク層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広マスク部と幅狭マスク部とを有するマスクパターンを形成する工程と、
前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅広パターン部の面積を減少させると共に、前記幅狭パターン部を除去して、前記レジストパターンをリフトオフする工程と、
前記マスクパターンをマスクに使用して前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、
前記遮光パターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該遮光パターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広遮光部と前記幅狭遮光部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、
前記リフトオフの後に、前記リフトオフパターンの前記幅広パターン部をマスクにして前記マスクパターンをエッチングすることにより、前記幅広マスク部の面積を減少させると共に、前記幅狭マスク部を除去する工程と、
前記幅広マスク部の面積を減少させた後、該幅広マスク部をマスクにして前記遮光パターンをエッチングすることにより、前記幅広遮光部の面積を減少させると共に、前記幅狭遮光部を除去する工程と、
を有することを特徴とするレチクルの製造方法。
（付記１１） 前記リフトオフパターンの側面を後退させる工程は、該リフトオフパターンを等方的にエッチングして行われることを特徴とする付記１０に記載のレチクルの製造方法。
（付記１２） 前記リフトオフ層と前記マスク層の少なくとも一方として、窒化シリコン層、二酸化シリコン層、酸窒化シリコン層、シリコンカーバイド層、シリコンオキシカーバイド層、アモルファスシリコン層、及びフッ化酸化シリコン層のいずれかを形成することを特徴とする付記６〜付記１１のいずれかに記載のレチクルの製造方法。
（付記１３） 前記リフトオフ層として、前記遮光層と異なる材料で構成される金属層又は金属性材料層を形成することを特徴とする付記５〜付記１２のいずれかに記載のレチクルの製造方法。
（付記１４） 前記金属層としてアルミニウム層、マグネシウム層、インジウム層、及びスズ層のいずれかを形成し、前記金属性材料層としてクロム合金層、クロム酸化物層、クロム窒化物層、アルミニウム合金層、マグネシウム合金層、インジウム合金層、インジウム酸化物層、スズ合金層、スズ酸化物層、及びインジウム-スズ酸化物層のいずれかを形成することを特徴とする付記１３に記載のレチクルの製造方法。
（付記１５） 透明基板の上に、遮光層、リフトオフ層、レジストを順に形成する工程と、
前記レジストを露光、現像して、幅広レジスト部と幅狭レジスト部とを有するレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広レジスト部と前記幅狭レジスト部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、
前記リフトオフパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、
前記遮光パターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該遮光パターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広遮光部と前記幅狭遮光部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、
前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅広パターン部の面積を減少させると共に、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記幅狭レジスト部をリフトオフする工程と、
前記幅広レジスト部を除去する工程と、
前記リフトオフの後、前記幅広パターン部をマスクにして前記遮光パターンをエッチングすることにより、前記幅広遮光部の面積を減少させると共に、前記幅狭遮光部を除去する工程と、
を有することを特徴とするレチクルの製造方法。
（付記１６） 前記リフトオフパターンの側面を後退させる工程は、該リフトオフパターンを等方的にエッチングして行われることを特徴とする付記１５に記載のレチクルの製造方法。
（付記１７） 前記リフトオフ層として、二酸化シリコン層、酸窒化シリコン層、シリコンカーバイド層、シリコンオキシカーバイド層、アモルファスシリコン層、及びフッ化酸化シリコン層のいずれか、又は、前記遮光層と異なる材料で構成される金属層又は金属性材料層を形成することを特徴とする付記１５に記載のレチクルの製造方法。
（付記１８） 前記幅広凸パターンと幅狭凸パターンとを形成する工程における前記透明基板のエッチング深さを、前記幅狭凸パターンとエッチングされて薄くなった部分の前記透明基板のそれぞれを通った露光光の位相差がπとなる深さにすることを特徴とする付記１〜付記１７のいずれかに記載のレチクルの製造方法。
（付記１９） 前記遮光層としてクロム層を形成することを特徴とする付記１〜付記１８のいずれかに記載のレチクルの製造方法。
図１（ａ）〜（ｄ）は、従来例に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その１）である。 図２は、従来例に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その２）である。 図３は、従来例に係るレチクルの断面と、ウエハ上での露光光の強度のグラフとを併記した図である。 図４は、従来例に係るレチクルの問題点を示す断面図である。 図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その１）である。 図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その２）である。 図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その３）である。 図８（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その４）である。 図９は、本発明の第１実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その５）である。 図１０（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その１）である。 図１１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その２）である。 図１２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その１）である。 図１３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その２）である。 図１４は、本発明の第３実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その３）である。 図１５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第４実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その１）である。 図１６（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第４実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図（その２）である。 図１７（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第５実施形態に係るレチクルの製造方法を工程順に示す断面図である。 図１８は、本発明の各実施形態で作製されたレチクルを使用して製造された半導体装置の平面図である。 図１９は、従来例と本発明の第５実施形態のそれぞれの工程を比較した表である。
符号の説明
１、１０、２０、３０、４０…ガラス基板、１ａ、１０ａ、２０ａ、３０ａ、４０ａ…幅広凸パターン、１ｂ、１０ｂ、２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ…幅狭凸パターン、２、１１、２１、３１、４１…遮光層、２ａ、１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ…幅広遮光部、２ｂ、１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ…幅狭遮光部、１１ｃ、２１ｃ、３１ｃ、４１ｃ…遮光パターン、３、１６、２４、３４、４３…レジスト、１２…第１マスク層、１２ａ…第１幅広マスク部、１２ｂ…第１幅狭マスク部、１２ｃ…第１マスクパターン、１３…第２マスク層、１３ａ…第２幅広マスク部、１３ｂ…第２幅狭マスク部、１３ｃ…第２マスクパターン、１４、２２、３３、４２…リフトオフ層、１４ａ、２２ａ、３３ａ、４２ａ…幅広パターン、１４ｂ、２２ｂ、３３ｂ、４２ｂ…幅狭パターン、１４ｃ、２２ｃ、３３ｃ、４２ｃ…リフトオフパターン、１５…第３マスク層、１５ａ…樹脂層、１５ｂ…SOG層、１５ｃ…第３幅広マスク部、１５ｄ…第３幅狭マスク部、１５ｅ…第３マスクパターン、１６ａ、２４ａ、３４ａ、４３ａ…幅広レジスト部、１６ｂ、２４ｂ、３４ｂ、４３ｂ…幅狭レジスト部、１６ｃ、２４ｃ、３４ｃ、４３ｃ…レジストパターン、２３、３２…マスク層、２３ａ、３２ａ…幅広マスク部、２３ｂ、３２ｂ…幅狭マスク部、２３ｃ、３２ｃ…マスクパターン、１０１ａ、１０１ｂ…ソース/ドレイン領域、１０２ａ…パッド部、１０２ｂ…ゲート電極、W…ウエハ。

Claims (5)

  1. 透明基板の上に、遮光層、第１マスク層、第２マスク層、リフトオフ層、及び第３マスク層を順に形成する工程と、
    前記第３マスク層をパターニングして、第３幅広マスク部と第３幅狭マスク部とを有する第３マスクパターンにする工程と、
    前記第３マスクパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記第３幅広マスク部と前記第３幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、
    前記リフトオフパターンをマスクにして前記第２マスク層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に第２幅広マスク部と第２幅狭マスク部とを有する第２マスクパターンを形成する工程と、
    前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記第３幅狭マスク部をリフトオフすると共に、前記幅広パターン部の面積を減少させる工程と、
    前記第２マスクパターンをマスクにして前記第１マスク層をエッチングすることにより、前記第２幅広マスク部と前記第２幅狭マスク部のそれぞれの下に第１幅広マスク部と第１幅狭マスク部とを有する第１マスクパターンを形成する工程と、
    前記第１マスクパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記第１幅広マスク部と前記第１幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、
    前記第２マスクパターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、前記第２マスクパターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記第２幅広マスク部と前記第１幅狭マスク部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、
    前記第３マスクパターンを除去する工程と、
    前記第１マスクパターンの側面を後退させ、前記第１幅広マスク部の面積を減少させる工程と、
    前記第２マスクパターンをエッチングすることにより、少なくとも前記第２幅広マスク部の面積を前記第１幅広マスク部の面積よりも小さくする工程と、
    前記第１幅広マスク部をマスクにして前記幅広遮光部をエッチングすることにより、該幅広遮光部の面積を減少させる工程と、
    前記幅狭遮光部を除去する工程と、
    を有することを特徴とするレチクルの製造方法。
  2. 透明基板の上に、遮光層、リフトオフ層、マスク層を順に形成する工程と、
    前記マスク層をパターニングして、幅広マスク部と幅狭マスク部とを有するマスクパターンにする工程と、
    前記マスクパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、
    前記リフトオフパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、
    前記遮光パターンの側面を後退させる工程と、
    前記マスクパターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該マスクパターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、
    前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記幅狭マスク部をリフトオフする工程と、
    前記幅狭遮光部を除去する工程と、
    を有することを特徴とするレチクルの製造方法。
  3. 透明基板の上に、遮光層、マスク層、リフトオフ層、レジストを順に形成する工程と、
    前記レジストを露光、現像して、幅広レジスト部と幅狭レジスト部とを有するレジストパターンを形成する工程と、
    前記レジストパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広レジスト部と前記幅狭レジスト部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、
    前記リフトオフパターンをマスクにして前記マスク層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広マスク部と幅狭マスク部とを有するマスクパターンを形成する工程と、
    前記マスクパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、
    前記マスクパターンの側面を後退させる工程と、
    前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記幅狭マスク部と前記幅狭レジスト部とをリフトオフする工程と、
    前記遮光パターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該遮光パターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広遮光部と前記幅狭遮光部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、
    前記幅狭マスク部を除去する工程と、
    前記幅広レジスト部を除去する工程と、
    前記幅広マスク部をマスクにして前記遮光パターンをエッチングすることにより、前記幅広遮光部の面積を減少させるとともに、前記幅狭遮光部を除去する工程と、
    を有することを特徴とするレチクルの製造方法。
  4. 透明基板の上に、遮光層、マスク層、リフトオフ層、レジストを順に形成する工程と、
    前記レジストを露光、現像して、幅広レジスト部と幅狭レジスト部とを有するレジストパターンを形成する工程と、
    前記レジストパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広レジスト部と前記幅狭レジスト部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、
    前記リフトオフパターンをマスクにして前記マスク層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広マスク部と幅狭マスク部とを有するマスクパターンを形成する工程と、
    前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅広パターン部の面積を減少させると共に、前記幅狭パターン部を除去して、前記レジストパターンをリフトオフする工程と、
    前記マスクパターンをマスクに使用して前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広マスク部と前記幅狭マスク部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、
    前記遮光パターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該遮光パターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広遮光部と前記幅狭遮光部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、
    前記リフトオフの後に、前記リフトオフパターンの前記幅広パターン部をマスクにして前記マスクパターンをエッチングすることにより、前記幅広マスク部の面積を減少させると共に、前記幅狭マスク部を除去する工程と、
    前記幅広マスク部の面積を減少させた後、該幅広マスク部をマスクにして前記遮光パターンをエッチングすることにより、前記幅広遮光部の面積を減少させると共に、前記幅狭遮光部を除去する工程と、
    を有することを特徴とするレチクルの製造方法。
  5. 透明基板の上に、遮光層、リフトオフ層、レジストを順に形成する工程と、
    前記レジストを露光、現像して、幅広レジスト部と幅狭レジスト部とを有するレジストパターンを形成する工程と、
    前記レジストパターンをマスクにして前記リフトオフ層をエッチングすることにより、前記幅広レジスト部と前記幅狭レジスト部のそれぞれの下に幅広パターン部と幅狭パターン部とを有するリフトオフパターンを形成する工程と、
    前記リフトオフパターンをマスクにして前記遮光層をエッチングすることにより、前記幅広パターン部と前記幅狭パターン部のそれぞれの下に幅広遮光部と幅狭遮光部とを有する遮光パターンを形成する工程と、
    前記遮光パターンをマスクにして前記透明基板をエッチングすることにより、該遮光パターンで覆われていない部分の前記透明基板の厚さを薄くすると共に、前記幅広遮光部と前記幅狭遮光部のそれぞれの下でエッチングされずに残る部分の前記透明基板をそれぞれ幅広凸パターン及び幅狭凸パターンとする工程と、
    前記リフトオフパターンの側面を後退させることにより、前記幅広パターン部の面積を減少させると共に、前記幅狭パターン部を除去して該幅狭パターン部の上の前記幅狭レジスト部をリフトオフする工程と、
    前記幅広レジスト部を除去する工程と、
    前記リフトオフの後、前記幅広パターン部をマスクにして前記遮光パターンをエッチングすることにより、前記幅広遮光部の面積を減少させると共に、前記幅狭遮光部を除去する工程と、
    を有することを特徴とするレチクルの製造方法。
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