JP4823711B2 - パターン形成方法及び位相シフトマスクの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板上の被覆層を所望のパターンに加工するとともに被覆層の下層の被覆層が除去された領域の少なくとも一部に凹部を形成するパターン形成方法に関する。

また、本発明は、ＬＳＩなどの微細パターンを投影露光装置により転写する際に用いられる位相シフトマスクの製造方法に関する。

従来、大規模集積回路（ＬＳＩ）における高集積化及び回路パターンの微細化に伴い、フォトリソグラフィ工程では、超解像技術として、位相シフトマスクが提案され実用化されつつある。

位相シフトマスクには、レベンソン型、エッジ強調型、補助パターン型、クロムレス型、ハーフトーン型等、様々な種類のものが提案されている。例えば、レベンソン型位相シフトマスクは、透明基板上にクロム等の金属膜等により形成された遮光パターンを備えて構成されており、ラインアンドスペースパターンのように、遮光部と透光部とが繰返し存在する場合に、遮光部を介して隣接する透光部を透過する透過光の位相が１８０°ずれるように構成されている。これら透光部を透過する透過光の位相がずれていることにより、回折光の干渉による解像度の低下が防止され、ラインアンドスペースパターンの解像度の向上を図ることができる。

このような位相シフトマスクにおいては、遮光部を介して隣接する透光部間で、波長λの透過光に対して、〔λ（２ｍ−１）／２〕（∵ｍは、自然数）の光路長差を生じさせることで、これら透過光の間に１８０°の位相差を生じさせている。このような光路長差を生じさせるためには、遮光部を介して隣接する透光部間における透明基板の厚さの差ｄを、透明基板の屈折率をｎとしたとき、〔ｄ＝λ（２ｍ−１）／２ｎ〕が成立するようにすればよい。

位相シフトマスクにおいては、透光部間における透明基板の厚さの差を生じさせるため、一方の透光部において透明基板上に透明薄膜を被着させて厚さを増すか、または、一方の透光部において透明基板を彫り込むことにより厚さを減らすことを行っている。すなわち、透明基板上に透明薄膜を被着させたシフタ被着型（凸部型）位相シフトマスクの位相シフト部は、厚さｄ（＝λ（２ｍ−１）／２ｎ）の透明薄膜（シフタ）で覆われている。また、透明基板を彫り込んだ彫り込み型位相シフトマスクの位相シフト部は、透明基板が深さｄ（＝λ（２ｍ−１）／２ｎ）だけエッチングされている。なお、これら透明薄膜の被着も彫り込みもなされない透光部、または、透光部が浅い彫り込み部と深い彫り込み部とを有する場合は、浅い彫り込み部が、非位相シフト部となる。

そして、コンタクトホール等の孤立パターンを形成するための位相シフトマスクとして、特許文献１に記載されているように、補助パターン型位相シフトマスクが提案されている。

図１０は、補助パターン型位相シフトマスクの構成を示し、（ａ）は、補助パターン型位相シフトマスクの平面図、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）の点線Ａにおける断面図である。

補助パターン型位相シフトマスクは、図１０に示すように、透明基板１０１上に、遮光層１０２により形成された主開口部１０３と、その周辺部分に設けられた補助開口部１０４とを有して構成されている。主開口部１０３を通過する光と補助開口部１０４を通過する光とは、略１８０度の位相差を有するようになされている。

すなわち、図１０中の（ｂ）に示す主開口部１０３における透明基板１０１は、所定の深さだけ彫り込まれた彫り込み部１０５となっている。または、図１０中の（ｃ）に示す補助開口部１０４における透明基板１０１は、所定の深さだけ彫り込まれた彫り込み部１０５となっている。なお、補助開口部１０４は、この補助開口部１０４を通過する光が被転写基板上のレジストを解像しないように、微細な線幅を有して所定の位置に形成されている。

図１１は、従来の位相シフトマスクの製造方法を示す工程図である。

このような補助パターン型位相シフトマスクを製造するには、まず、図１１中の（ａ）に示すように、透明基板１０１上に遮光層１０２及び第１のレジスト層１０６を順次形成する。次に、例えば、電子線描画装置を用いて、図１１中の（ｂ）に示すように、第１のレジスト層１０６に対し、主開口部１０３及び補助開口部１０４に対応するパターンを描画し、現像して、第１のレジストパターン１０７を形成する。この第１のレジストパターン１０７をマスクとして、遮光層１０２をエッチングすることによって、主開口部１０３及び補助開口部１０４とからなる遮光パターン１０８を形成する。その後、図１１中の（ｃ）に示すように、残存した第１のレジストパターン１０７を剥離する。

そして、図１１中の（ｄ）に示すように、遮光パターン１０８上に、第２のレジスト層１０９を形成する。次に、例えば、電子線描画装置を用いて、図１１中の（ｅ）に示すように、第２のレジスト層１０９に対し、補助開口部１０４に対応するパターンを描画し、現像して、第２レジストパターン１１０を形成する。この第２のレジストパターン１１０をマスクとして、透明基板１０１をエッチングすることによって、図１１中の（ｆ）に示すように、彫り込み部１０５を形成する。その後、図１１中の（ｇ）に示すように、残存した第２のレジストパターン１１０を剥離することにより、補助パターン型位相シフトマスクが完成する。

なお、図１１に示した製造方法においては、補助開口部１０４において透明基板１０１を彫り込んでいるが、主開口部１０３において透明基板１０１を彫り込む場合でも同様の製造方法が適用される。すなわち、図１１中の（ｅ）において、第２のレジスト層１０９に対し、主開口部１０３に対応するパターンを描画し、現像して、第２レジストパターン１１０を形成し、この第２のレジストパターン１１０をマスクとして、透明基板１０１をエッチングすることによって、彫り込み部１０５を形成すればよい。

特許第２７１０９６７号公報

ところで、近年のＬＳＩ微細化、高集積化に伴い、位相シフトマスクを製造するためのパターンデータ量は、増大の一途を辿っている。特に、前述のような補助パターン型位相シフトマスクにおいては、図１０中の（ａ）に示すように、１個のコンタクトホールに対して４つの補助開口が必要であることから、パターンデータ量の増大は、４倍となって現れてくる。

パターンデータ量が増大すると、データの処理に長時間を要することとなるのみならず、レジスト層に対する描画にも長時間を要することとなる。特に、近年においては、パターン精度の向上のため、電子線描画方法がラスタースキャン方式からベクター方式に移行していることから、パターンデータ量の増大は、そのまま描画する図形数の増大となり、描画時間の増大へと直結することになる。そのため、できる限りパターンデータ量を削減し、描画時間を低減することが望まれている。

また、主開口部の周囲には、転写基板上では解像されない補助開口パターンが配置されていることから、ＬＳＩのデザインによっては、配置方法に制限があったり、または、イレギュラーな配置となってマスク作製上の問題が生ずることがある。

例えば、図１２中の（ａ）に示すように、補助開口部同士が隣接するパターン配置においては、図１３中の（ａ）に示すように、ポジ型レジスト層を形成し、図１２中の（ｂ）及び図１３中の（ｂ）に示すように、補助開口部に対応するパターンを電子線描画装置を用いて描画し現像して、レジストパターンを形成した場合に、補助開口部によって四方を囲まれた領域が発生する。すると、図１３中の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、レジストパターンにおいて極端に細い部分が生じ、この部分が、現像時に倒れてしまい、エッチングするべき開口部上にかぶさってしまう虞れがある。このようにレジストパターンの一部が倒れて開口部上を塞いでしまうと、図１３中の（ｅ）に示すように、この部分では透明基板がエッチングされず、欠陥となってしまう。

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、補助パターン型位相シフトマスク等の位相シフトマスクの製造方法において、描画データ量の低減が図られ、また、パターン配置に依存する欠陥発生が抑えられ、精度良く、かつ、効率良く位相シフトマスクを製造することができる位相シフトマスクの製造方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、位相シフトマスクに限らず、基板上の被覆層を所望のパターンに加工するとともに被覆層の下層の被覆層が除去された領域の少なくとも一部に凹部を形成するパターン形成方法において、描画データ量の低減が図られ、また、パターン配置に依存する欠陥発生が抑えられ、精度良く、かつ、効率良く製造することができるパターン形成方法を提供することを目的とする。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明は、以下の構成のいずれか一を有するものである。

〔構成１〕
本発明に係るパターン形成方法は、基板上の被覆層を所望のパターンに加工するとともに、基板の被覆層が除去された領域の少なくとも一部に凹部を形成するパターン形成方法において、被覆層を所望のパターンに加工する工程と、所望のパターンに加工された被覆層上にレジスト層を形成する工程と、レジスト層に対し描画データに基づく描画を行って現像しレジストパターンを形成する工程と、所望のパターンに加工された被覆層及びレジストパターンをマスクにして基板に対してエッチング処理を施して基板に凹部を形成する工程とを有し、描画データは、所望のパターンに加工された被覆層における残部を介して隣接する少なくとも２個の凹部に対応するパターンデータを合成して１個のパターンデータとした箇所を含むことを特徴とするものである。

〔構成２〕
本発明に係るパターン形成方法は、構成１を有するパターン形成方法において、被覆層は、遮光層であることを特徴とするものである。
〔構成３〕
本発明に係るパターン形成方法は、構成１を有するパターン形成方法において、被覆層は、遮光層と半透光層とからなることを特徴とするものである。

〔構成４〕
本発明に係る位相シフトマスクの製造方法は、透明基板上の被覆層を所望のパターンに加工するとともに、透明基板の前記被覆層が除去された領域の少なくとも一部に位相シフト部となる凹部を形成する位相シフトマスクの製造方法において、被覆層を前記所望のパターンに加工する工程と、所望のパターンに加工された被覆層上にレジスト層を形成する工程と、レジスト層に対し描画データに基づく描画を行って現像しレジストパターンを形成する工程と、所望のパターンに加工された被覆層及びレジストパターンをマスクにして、透明基板に対してエッチング処理を施して透明基板に凹部を形成する工程とを有し、描画データは、所望のパターンに加工された被覆層における残部を介して隣接する少なくとも２個の凹部に対応するパターンデータを合成して１個のパターンデータとした箇所を含むことを特徴とするものである。
〔構成５〕
本発明に係る位相シフトマスクの製造方法は、構成４を有する位相シフトマスクの製造方法において、被覆層は、遮光層と半透光層とからなることを特徴とするものである。

〔構成６〕
本発明に係る位相シフトマスクの製造方法は、透明基板上の遮光層を所望のパターンに加工するとともに、透明基板の遮光層が除去された領域の少なくとも一部に位相シフト部となる凹部を形成する位相シフトマスクの製造方法において、遮光層を前記所望のパターンの遮光パターンに加工する工程と、遮光パターン上にレジスト層を形成する工程と、レジスト層に対し描画データに基づく描画を行って現像しレジストパターンを形成する工程と、遮光パターン及びレジストパターンをマスクにして透明基板に対してエッチング処理を施してこの透明基板に凹部を形成する工程とを有し、描画データは、遮光パターンにおける遮光部を介して隣接する少なくとも２個の凹部に対応するパターンデータを合成して１個のパターンデータとした箇所を含むことを特徴とするものである。
〔構成７〕
本発明に係る位相シフトマスクの製造方法は、構成４から構成６のいずれかを有する位相シフトマスクの製造方法において、位相シフトマスクは、主開口部と、主開口部の周辺部分に設けられた、被転写体上のレジストが解像されない微細線幅をもつ補助開口部を有し、凹部は、補助開口部に形成されることを特徴とするものである。
〔構成８〕
本発明に係る位相シフトマスクの製造方法は、構成４から構成７のいずれかを有する位相シフトマスクの製造方法において、パターンデータの合成は、パターンデータにプラスサイジングを施し、隣り合うパターン同士を連続させ、該連続したパターンのパターンデータにマイナスサイジングを施すことによって行うことを特徴とするものである。

本発明においては、被覆層、または、遮光層上に形成したレジスト層に対する描画において使用する描画データは、被覆層における残部、または、遮光パターンにおける遮光部を介して隣接する少なくとも２個の凹部に対応するパターンデータを合成して１個のパターンデータとした箇所を含むので、パターンデータ量を削減することができ、また、パターン配置に依存する欠陥発生を抑えることができるので、精度良く、かつ、効率の良い製造を行うことができる。

すなわち、本発明は、補助パターン型位相シフトマスク等の位相シフトマスクの製造方法において、描画データ量の低減が図られ、また、パターン配置に依存する欠陥発生が抑えられ、精度良く、かつ、効率良く位相シフトマスクを製造することができる位相シフトマスクの製造方法を提供することができるものである。

また、本発明は、位相シフトマスクに限らず、基板上の被覆層を所望のパターンに加工するとともに被覆層の下層の被覆層が除去された領域の少なくとも一部に凹部を形成するパターン形成方法において、描画データ量の低減が図られ、また、パターン配置に依存する欠陥発生が抑えられ、精度良く、かつ、効率良く製造することができるパターン形成方法を提供することができるものである。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るパターン形成方法の実施の形態について詳細に説明する。この実施の形態は、本発明に係るパターン形成方法を位相シフトマスクの製造方法に適用したものであるが、本発明は、位相シフトマスクの製造方法に限定されるものではない。すなわち、以下の説明において、透明基板は、透明でないものを含む種々の基板とすることができ、また、遮光層は、種々の被覆層とすることができる。

〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第１の実施の形態によって製造される位相シフトマスクの構成を示す平面図である。

図２は、本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第１の実施の形態を示す工程図である。

この実施の形態においては、図１に示すように、４個の主開口部３が２行２列に配列された補助パターン型位相シフトマスクを製造する場合について説明する。この位相シフトマスクの製造方法において、補助パターン型位相シフトマスクを製造するには、まず、図２中の（ａ）に示すように、透明基板１上に遮光層２及び第１のレジスト層６を順次形成する。この場合には、遮光層２の下層は、透明基板１となっている。次に、例えば、電子線描画装置を用いて、図２中の（ｂ）に示すように、第１のレジスト層６に対し、主開口部３及び補助開口部４に対応するパターンを描画し、現像して、第１のレジストパターン７を形成する。この第１のレジストパターン７をマスクとして、遮光層２をエッチングすることによって、主開口部３及び補助開口部４とからなる遮光パターン８を形成する。その後、図２中の（ｃ）に示すように、残存した第１のレジストパターン７を剥離する。

そして、図２中の（ｄ）に示すように、遮光パターン８上に、第２のレジスト層９を形成する。次に、例えば、電子線描画装置を用いて、図２中の（ｅ）に示すように、第２のレジスト層９に対し、補助開口部４に対応するパターンを描画し、現像して、第２レジストパターン１０を形成する。

図３は、第２のレジスト層９に描画する描画データを示す平面図である。

第２レジストパターン１０を形成するために第２のレジスト層９に描画する描画データとしては、図３に示すように、隣り合った２個の補助開口部をまとめて１個のパターンデータとしたものを用いる。

図４は、描画データにおいて、隣り合った２個の補助開口部をまとめて１個のパターンデータとする方法を示す平面図である。

描画データは、図４中の（ａ）に示すように、当初の状態において、各補助開口部に対応するパターンデータが補助開口部よりも僅かに大きめのサイズ（プラスサイジング）となっており、重ね合せ誤差に対応できるようになっている。そこで、隣り合った２個の補助開口部に対応するパターンデータをまとめて１個のパターンデータとするには、図４中の（ｂ）に示すように、さらにプラスサイジングを施し、隣り合った補助開口部に対応するパターンデータ同士を連続させ、１個のパターンデータとして合成する。次に、図４中の（ｃ）に示すように、２個のパターンデータが１個のパターンデータに合成された描画データに、マイナスサイジングを施し、各パターンデータを当初のサイズに戻す。このとき、一旦連続して１個のパターンデータとなった部分は、マイナスサイジングによって再び２個のパターンデータに分断されることはなく、外周囲だけがマイナスサイジングされる。

このようなデータ処理を予め施しておくことにより、この実施の形態においては、４個の主開口部に対する合計１６個の補助開口部に対応するパターンデータが、計１２個のパターンデータに削減できる。

図５は、第２のレジスト層９に描画する描画データの他の例を示す平面図である。

また、このようなデータ処理により、図５に示すように、補助開口部の長辺及び短辺によって四方を囲まれた箇所の存在するパターン配置において、第２レジストパターン１０に極端に細い部分が発生することが防止される。したがって、第２のレジスト層９の現像時に極端に細い部分が倒れてエッチングするべき開口部を覆ってしまうという問題が回避される。なお、前述したように、レジストパターンの極端に細い部分が倒れてエッチングするべき開口部を覆うと、その部分は透明基板がエッチングされず、欠陥となってしまう。

そして、図２中の（ｆ）に示すように、遮光パターン８及び第２のレジストパターン１０をマスクとして、透明基板１をエッチングすることによって、彫り込み部（凹部）５を形成する。その後、図２中の（ｇ）に示すように、残存した第２レジストパターン１０を剥離することにより、補助パターン型位相シフトマスクが完成する。

このように、本発明においては、遮光層２上に形成した第２のレジスト層９に対する描画において使用する描画データは、遮光パターン８における遮光部を介して隣接する少なくとも２個の彫り込み部５に対応するパターンデータを合成して１個のパターンデータとした箇所を含むので、パターンデータ量を削減することができ、また、パターン配置に依存する欠陥発生を抑えることができるので、精度良く、かつ、効率の良い製造を行うことができる。

なお、本発明において、隣り合った２個の補助開口部に対応するパターンデータをまとめて１個のパターンデータとする方法は、前述したようなプラスサイジング及びマイナスサイジングを行う方法に限定されず、隣り合った２個の補助開口部の間隔を検出し、この間隔が所定間隔よりも狭い箇所を抽出し、このように抽出された箇所を削除するデータ処理を行う方法によってもよい。

〔第２の実施の形態〕
図６は、本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第２の実施の形態を示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。

本発明に係る位相シフトマスクの製造方法においては、第２のレジストパターン１０を形成する際、前述の第１の実施の形態においてはポジ型レジストを使用しているが、ネガ型レジストを使用することとしてもよい。

すなわち、この第２の実施の形態においては、第１の実施の形態における図２の第２のレジスト層９としてネガ型レジストを使用し、また、第２のレジストパターン１０を形成するための描画データとして、補助開口部に対応したパターンデータではなく、図６に示すように、主開口部に対応したパターンデータを用いる。第２のレジスト層９をネガ型レジストとした場合には、彫り込み部５を形成しない主開口部の領域に描画することによって第２のレジスト層９を残し、彫り込み部５を形成する補助開口部の領域は現像によって第２のレジスト層９が除去されるようにする。この場合には、４個の主開口部に対応する４個のパターンデータのみによって描画することができる。

なお、この場合には、主開口部以外の全ての領域において彫り込み部５が形成されることになるが、モニターマークやアライメントマークなどが失われないようにするため、必要に応じて、所定領域の第２のレジスト層９を残すようにする。

この実施の形態においても、パターンデータ量を削減することができ、また、パターン配置に依存する欠陥発生を抑えることができるので、精度良く、かつ、効率の良い製造を行うことができる。

なお、これら実施の形態において、被覆層として遮光層２を用いたが、被覆層は一層に限らず、例えば、遮光層２とその下に形成された半透光層とからなってもよい。この場合、遮光層２をクロム系の材料からなる膜にて形成し、半透光層をモリブデンシリサイド系の材料からなる膜にて形成する等により、図２中の（ｇ）に示す工程の後に、半透光層を残して遮光層２の一部、または、全部を除去してもよい。

〔第１の実施例〕
以下、本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第１の実施例について説明する。

透明基板として、表面を鏡面研磨した石英ガラス基板に所定の洗浄を施したものを用意した。この透明基板の大きさは、６インチ角で、厚さは、０．２５インチであった。まず、この透明基板上にクロムからなる膜厚１００ｎｍの遮光層を、スパッタリング法により形成した。次に、第１のレジスト層として、ポジ型電子線レジスト（日本ゼオン社製「ＺＥＰ７０００」）を、スピンコート法により、膜厚４００ｎｍとなるように塗布した。

次に、電子線描画装置を用いて、第１のレジスト層に対し、主開口部及び補助開口部に対応するパターンを描画し、現像して、第１のレジストパターンを形成した。この第１のレジストパターンをマスクとして、遮光層に対し、Ｃｌ_２及びＯ_２の混合ガスを用いたドライエッチングを行い、主開口部と補助開口部とからなる遮光パターンを形成した。その後、残存した第１のレジストパターンを剥離した。

次に、遮光パターン上に、第２のレジスト層として、ポジ型電子線レジスト（日本ゼオン社製「ＺＥＰ７０００」）をスピンコート法により、膜厚４００ｎｍとなるように塗布した。

この第２のレジスト層に、電子線描画装置を用いて、補助開口部に対応するパターンを描画し、現像して、第２のレジストパターンを形成した。補助開口部に対応するパターンの描画においては、以下のようなデータ処理を施した。

図７は、補助開口部に対応するパターンデータが隣接した箇所を拡大して示す平面図である。

この実施例において、補助開口部の短辺方向は、図７中の（ａ）に示すように、１６０ｎｍであり、パターン間の距離は１２０ｎｍである。これら補助開口部に対応するパターンデータは、図７中の（ｂ）に示すように、アライメントずれ（重ねズレ）を考慮して、遮光パターンにおける補助開口部の各周辺に２０ｎｍをプラスし、短辺方向が２００ｎｍ、パターン間の距離が８０ｎｍとなっている。そして、図７中の（ｃ）に示すように、パターン間の隙間を埋めるために、各パターンデータの各周辺に、さらに４０ｎｍをプラスして、隣接するパターン同士を接触（連続）させる。このようにパターン同士を接触させることにより、図７中の（ｄ）に示すように、２個のパターンデータを合成する。次に、図７中の（ｅ）に示すように、合成されたパターンデータの各周辺の重ね余裕を、当初の２０ｎｍに戻すため、各周辺を４０ｎｍマイナスすることにより、データ処理が完成する。

そして、第２のレジストパターンをマスクとして、透明基板に対して、ＣＨＦ_３及びＯ_２の混合ガスを用いたドライエッチングを行い、透明基板に深さ１７０ｎｍの凹部を形成した。その後、残存した第２のレジストパターンを剥離した。

以上の工程を経て作製した補助パターン型位相シフトマスクは、その後の欠陥検査においても欠陥箇所は検出されず、転写においても良好な結果が示された。

この実施例においては、補助開口部に対応するパターンデータについてデータ処理を行ったことにより、従来の製造方法に比較して、パターンデータ数が約１６％減少し、第２のレジストパターンの形成のための電子線描画時間が約１０％削減された。

図８は、第２のレジスト層９に描画する描画データのさらに他の例を示す平面図である。

この実施例においては、図５に示すように、補助開口部の長辺及び短辺によって四方を囲まれた箇所の存在するパターン配置が存在し、また、図８に示すように、４個の補助開口部の短辺によって四方を囲まれた箇所の存在するパターン配置も存在したが、いずれにおいても、第２レジストパターン１０に極端に細い部分が発生することが防止され、透明基板のエッチングにおいて良好な結果が得られた。

〔第２の実施例〕
以下、本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第２の実施例について説明する。

図９は、本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第２の実施例を示す工程図である。

透明基板として、表面を鏡面研磨した石英ガラス基板に所定の洗浄を施したものを用意した。この透明基板の大きさは、６インチ角で、厚さは、０．２５インチであった。まず、図９中の（ａ）に示すように、この透明基板１上にクロムからなる膜厚１００ｎｍの遮光層２を、スパッタリング法により形成した。次に、第１のレジスト層６として、ポジ型電子線レジスト（日本ゼオン社製「ＺＥＰ７０００」）を、スピンコート法により、膜厚４００ｎｍとなるように塗布した。

次に、図９中の（ｂ）に示すように、電子線描画装置を用いて、第１のレジスト層６に対し、主開口部及び補助開口部に対応するパターンを描画し、現像して、第１のレジストパターン７を形成した。この第１のレジストパターン７をマスクとして、遮光層に対し、Ｃｌ_２及びＯ_２の混合ガスを用いたドライエッチングを行い、主開口部と補助開口部とからなる遮光パターン８を形成した。その後、図９中の（ｃ）に示すように、残存した第１のレジストパターン７を剥離した。

次に、図９中の（ｄ）に示すように、遮光パターン８上に、第２のレジスト層９として、ネガ型電子線レジスト（シプレイ社製「ＳＡＬ６０１」）をスピンコート法により、膜厚４００ｎｍとなるように塗布した。この第２のレジスト層９に、図９中の（ｅ）に示すように、電子線描画装置を用いて、主開口部３に対応するパターンを描画し、現像して、第２のレジストパターン１０を形成した。

そして、図９中の（ｆ）に示すように、第２のレジストパターン１０をマスクとして、透明基板に対して、ＣＨＦ_３及びＯ_２の混合ガスを用いたドライエッチングを行い、透明基板に深さ１７０ｎｍの凹部を形成した。その後、図９中の（ｇ）に示すように、残存した第２のレジストパターン１０を剥離した。

以上の工程を経て作製した補助パターン型位相シフトマスクは、その後の欠陥検査においても欠陥箇所は検出されず、転写においても良好な結果が示された。

なお、前述の各実施例においては、補助パターン型位相シフトマスクについて詳述したが、本発明は、これら実施例に限られず、第１のエッチングによって得られた遮光パターンを第２のエッチングにおいてマスクとして利用する種々のフォトマスク等において適用できる。例えば、透明基板に凹部を形成する際に、選択的にどの部分を彫り込むかをプロセス及びデータ処理の組み合わせによって指定できるものであればよい。さらに、前述したように、遮光層の下層に半透光層を形成し、透明基板に凹部を形成し、最終的に遮光層を除去してしまうフォトマスクであってもよい。この場合において、半透光層は、実質的に位相差を生じさせない薄膜であってもよい。

本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第１の実施の形態によって製造される位相シフトマスクの構成を示す平面図である。 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第１の実施の形態を示す工程図である。 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法において、第２のレジスト層に描画する描画データを示す平面図である。 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法において使用する描画データであって、隣り合った２個の補助開口部をまとめて１個のパターンデータとする方法を示す平面図である。 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法において、第２のレジスト層に描画する描画データの他の例を示す平面図である。 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第２の実施の形態を示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法において、補助開口部に対応するパターンデータが隣接した箇所を拡大して示す平面図である。 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法において、第２のレジスト層９に描画する描画データのさらに他の例を示す平面図である。 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第２の実施例を示す工程図である。 補助パターン型位相シフトマスクの構成を示し、（ａ）は、補助パターン型位相シフトマスクの平面図、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）の点線Ａにおける断面図である。 従来の位相シフトマスクの製造方法を示す工程図である。 従来の位相シフトマスクの製造方法において、補助開口部同士が隣接するパターン配置を示す平面図である。 従来の位相シフトマスクの製造方法において、補助開口部同士が隣接するパターン配置が存在する場合の工程図である。

符号の説明

１ 透明基板
２ 遮光層
６ 第１のレジスト層
７ 第１のレジストパターン
８ 遮光パターン
９ 第２のレジスト層
１０ 第２のレジストパターン

Claims (8)

1. 基板上の被覆層を所望のパターンに加工するとともに、前記基板の前記被覆層が除去された領域の少なくとも一部に凹部を形成するパターン形成方法において、
   前記被覆層を前記所望のパターンに加工する工程と、
   前記所望のパターンに加工された被覆層上に、レジスト層を形成する工程と、
   前記レジスト層に対し、描画データに基づく描画を行って現像し、レジストパターンを形成する工程と、
   前記所望のパターンに加工された被覆層及び前記レジストパターンをマスクにして、前記基板に対してエッチング処理を施して前記基板に前記凹部を形成する工程とを有し、
   前記描画データは、前記所望のパターンに加工された被覆層における残部を介して隣接する少なくとも２個の凹部に対応するパターンデータを合成して１個のパターンデータとした箇所を含むことを特徴とするパターン形成方法。
2. 前記被覆層は、遮光層であることを特徴とする、請求項１に記載のパターン形成方法。
3. 前記被覆層は、遮光層と半透光層とからなることを特徴とする、請求項１に記載のパターン形成方法。
4. 透明基板上の被覆層を所望のパターンに加工するとともに、前記透明基板の前記被覆層が除去された領域の少なくとも一部に位相シフト部となる凹部を形成する位相シフトマスクの製造方法において、
   前記被覆層を前記所望のパターンに加工する工程と、
   前記所望のパターンに加工された被覆層上に、レジスト層を形成する工程と、
   前記レジスト層に対し、描画データに基づく描画を行って現像し、レジストパターンを形成する工程と、
   前記所望のパターンに加工された被覆層及び前記レジストパターンをマスクにして、前記透明基板に対してエッチング処理を施して前記透明基板に前記凹部を形成する工程とを有し、
   前記描画データは、前記所望のパターンに加工された被覆層における残部を介して隣接する少なくとも２個の凹部に対応するパターンデータを合成して１個のパターンデータとした箇所を含むことを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
5. 前記被覆層は、遮光層と半透光層とからなることを特徴とする、請求項４に記載の位相シフトマスクの製造方法。
6. 透明基板上の遮光層を所望のパターンに加工するとともに、前記透明基板の前記遮光層が除去された領域の少なくとも一部に位相シフト部となる凹部を形成する位相シフトマスクの製造方法において、
   前記遮光層を前記所望のパターンの遮光パターンに加工する工程と、
   前記遮光パターン上に、レジスト層を形成する工程と、
   前記レジスト層に対し、描画データに基づく描画を行って現像し、レジストパターンを形成する工程と、
   前記遮光パターン及び前記レジストパターンをマスクにして、前記透明基板に対してエッチング処理を施してこの透明基板に前記凹部を形成する工程とを有し、
   前記描画データは、前記遮光パターンにおける遮光部を介して隣接する少なくとも２個の凹部に対応するパターンデータを合成して１個のパターンデータとした箇所を含むことを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
7. 前記位相シフトマスクは、主開口部と、前記主開口部の周辺部分に設けられた、被転写体上のレジストが解像されない微細線幅をもつ補助開口部を有し、
   前記凹部は、前記補助開口部に形成されることを特徴とする、請求項４から請求項６のいずれかに記載の位相シフトマスクの製造方法。
8. 前記パターンデータの合成は、前記パターンデータにプラスサイジングを施し、隣り合うパターン同士を連続させ、該連続したパターンのパターンデータにマイナスサイジングを施すことによって行うことを特徴とする、請求項４から請求項７のいずれかに記載の位相シフトマスクの製造方法。

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