JPH03269531A - 位相シフトマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。

産業上の利用分野 発明の概要 従来の技術 発明が解決しようとする問題点 発明の目的 問題点を解決するための手段 作用 実施例 実施例−１ 実施例−２ 実施例−３ 発明の効果 〔産業上の利用分野〕 本発明は、位相シフトマスクの製造方法に関する。本発
明により得られる位相シフトマスクは、各種パターン形
成技術等に用いることができ、例えば半導体装置製造プ
ロセスにおいて、レジストパターンを形成する場合のマ
スクなどとして利用することができるものであり、本発
明はこのような位相シフトマスクを工程数少なく製造で
きるものである。

〔発明の概要〕

本発明は、露光光に対する透明部分と、露光光を遮光す
る遮光部とを備える位相シフトマスクにおいて、上記透
明部分は露光光を透過する光透過部と、ここを透過した
光とは位相が異なるように光を透過させる位相シフト部
とを有し、遮光部は位相シフト部か光透過部の少なくと
もいずれかと隣接し、かつ該位相シフト部と光透過部と
は隣接して形成したことによって、孤立ラインパターン
やホールパターンなどの孤立パターン形成に用いる場合
もマスクのパターンスペースを大きくする必要なく、か
つ、サブスペースを用いる場合のような不要なバターニ
ングがなされることをも防止して、良好な露光を行える
ようにした位相シフトマスクを、遮光体に開口部を設け
て形成した遮光体パターンをサイドエツチングすること
により、あるいは、該遮光体パターンを形成後基板を異
方性エツチングしてその後上記遮光体パターンを等方性
エツチングすることにより、上記遮光部を形成する構成
とするようにして、これを工程数少なく得られるように
したものである。

〔従来の技術〕

半導体装置等は、その加工寸法が年々微細化される傾向
にある。このため、微細化した半導体装置を得るフォト
リソグラフィーの技術において、その解像度を更に向上
させるため、マスクを透過する光に位相差を与え、これ
により光強度プロファイルを改善するいわゆる位相シフ
ト技術が脚光を浴びている。

位相シフ、ト法については、特開昭５８−１７３７４４
号公報や、ＭＡＲＣＤ、　ＬＥＶＥＮＳＯＮ他”Ｉｍｐ
ｒｏｖｉｎｇ　Ｒｅ５ｏｌｕｔｉｏｎｉｎ　Ｐｈｏｔｏ
ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ　１ｎｉｔｈ　ａ　Ｐｈａｓｅ
−５ｈｉｆｔｉｎｇ　Ｍａｓｋ″ＩＥＥＥ　ＴＲＡＮＳ
ＡＣＴＩＯＮＳ　ＯＮ　［！ＬＥＣＴＲＯＮ　ＤＥＶＩ
ＣＥＳ、　ＶＯＬ。

ＨＤ−２９Ｎｏ、１２．　ＤＥＣＥＭＢＥＲ１９Ｂ２．
Ｐ１８２８〜１８３６、またＭＡＲＣＤ、　ＬＥＶＥＮ
ＳＯＮ他“Ｔｈｅ　Ｐｈａｓｅ−３ｈｉｆｔｉｎｇ　Ｍ
ａｓｋ　ＩＩ　：１＋ｗａｇｉｎｇ　Ｓｉｍｕｌａｔｉ
ｏｎｓ　ａｎｄ　５ｕｂａ＋ｉｃｒｏｍｅｔｅｒ　Ｒｅ
５ｉｓｔＥｘｐｏｓｕｒｅｓ″同誌Ｖｏ１．　ＥＤ−３
１，Ｎｏ、６．　ＪＩＩＮ８１９８４゜Ｐ７５３〜７６
３に記載がある。

従来より知られている位相シフト法について、第７図を
利用して説明すると、次のとおりである。

例えばライン・アンド・スペースのパターン形成を行う
場合、通常の従来のマスクは、第７図（ａ）に示すよう
に、石英基板等の透明基板ｌ上に、Ｃｒ（クロム）など
の遮光性の材料を用いて遮光部１０を形成し、これによ
りライン・アンド・スペースの繰り返しパターンを形成
して、露光用マスクとしている。この露光用マスクを透
過した光の強度分布は、第７図（ａ）に符号ＡＩで示す
ように、理想的には遮光部１０のところではゼロで、他
の部分（透過部１１ａ、１１ｂ）では透過する。１つの
透過部１１ａについて考えると、被露光材に与えられる
透過光は、光の回折などにより、第７図（ａ）にＡ２で
示す如く、両側の裾に小山状の極大をもつ光強度分布に
なる。透過部１１ｂの方の透過光は、−点鎖線で示した
。各透過部１１ａ、ｌｌｂからの光を合わせると、Ａ３
に示すように光強度分布はシャープさを失い、光の回折
による像のぼけが生し、結局、シャープな露光は達成で
きなくなる。これに対し、上記繰り返しパターンの光の
透過部１１ａ。

１１ｂの上に、１つおきに第７図（ｂ）に示すように位
相シフト部１２ａを設けると、光の回折Ｇこよる像のぼ
けが位相の反転によって打ち消され、シャープな像が転
写され、解像力や焦点裕度が改善される。即ち、第７図
（ｂ）に示す如く、一方の透過部１１ａに位相シフト部
１２ａが形成されると、それが例えば１８０°の位相シ
フトを与えるものであれば、該位相シフト部１２ａを通
った光は符号Ｂｌで示すように反転する。それに隣合う
透過部１１ｂからの光は位相シフト部１２ａを通らない
ので、かかる反転は生じない。被露光材に与えられる光
は、互いに反転した光が、その光強度分布の裾において
図に８２で示す位置で互いに打ち消し合い、結局被露光
材に与えられる光の分布は第７図（ｂ）に８３で示すよ
うに、シャープな理想的な形状になる。

上記の場合、この効果を最も確実ならしめるには位相を
１８０°反転させることが最も有利であるλ 位相シフト部の屈折率、λは露光波長）なる膜厚で膜形
成した位相シフト部１２ａを設ける。

なお露光によりパターン形成する場合、縮小投影するも
のをレティクル、１対１投影するものをマスクと称した
り、あるいは原盤に相当するものをレティクル、それを
複製したものをマスクと称したりすることがあるが、本
発明においては、このような種々の意味におけるマスク
やレティクルを総称して、マスクと称するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし上記位相シフトマスク利用の技術は、第７図で説
明したようなライン・アンド・スペースパターンの如き
繰り返しのパターンには極めて有効であるが、繰り返し
でない孤立のパターン形成の場合には使いにくいという
問題がある。

即ち、位相シフト技術は、隣接するパターンを露光する
光に位相差を与えることにより双方の光強度が互いに打
ち消される効果を利用するものであるが、孤立ラインや
コンタクトホールの形成の場合には近接光が存在しない
ので、そのままでは位相シフト技術を実現できない。

このため、第８図（ａ）（ｂ）に示すように、露光光を
位相シフトさせることなく透過させる光透過部１１　（
位相シフト量０’）を、形成すべきパターンに対応して
設けるとともに、露光光を位相シフトさせる位相シフト
部１２　（例えば位相シフト量１８０°）を該光透過部
１１に近接して形成する必要があった（寺澤らによる報
告。昭和６３年秋季、第４９回応用物理学会学術講演会
予稿集２第４９７頁の４ａ−に−７参照）。

このように従来技術にあっては、遮光部１０内に、パタ
ーン形成用の光透過部１１を構成するメインスペースを
要するとともに、位相シフト部１２を構成するためのサ
ブスペースを要する。かかる位相シフト部１２は、第８
図（ａ）の孤立ラインパターン形成用マスクについては
メインスペースであるたて長の光透過部１１に近接して
、この両側に沿って形成され、第８図（ｂ）に示すホー
ルパターン形成用マスクについては四角形の光透過部１
１の４辺に近接して、これらに沿って形成される。

かかる従来技術にあっては、光透過部１１と位相シフト
部１２との距離は、近すぎると強度打ち消しの効果が大
きすぎて転写パターンが小さくなってしまうため、成る
程度離す必要がある。よってこのため、１つのパターン
形成に必要な面積が大きくなってしまうという問題があ
る。

更に位相シフト部１２の大きさも、小さくすれば効果も
小さくなってしまうので成る程度大きくする必要があり
、この結果位相シフト部１２自身のパターンが転写され
てしまうという問題がある。例えば、第９図は第８図（
ａ）のマスクを用いて孤立スペース７を形成した例であ
るが、同図にやや極端に図示するように、どうしても位
相シフト部１２を反映したパターン７１が形成されてし
まう。

本出願人は上記問題点に鑑みて、パターン形成に必要な
面積を小さくできてスペース的に有利であるとともに、
そればかりでなく、孤立ラインやスペース、ホール形状
のパターン形成にあっても、位相シフト膜の不要なパタ
ーン転写が生しないようにした位相シフトマスクを提供
せんとして鋭意研究を続けた。この結果、本出願人は先
きに、第１０図（ａ）（ｂ）に例示する如き、露光光に
対する透明部分２０と、露光を遮光する遮光部１０とを
備え、上記透明部分２０は露光光を透過する光透過部１
１と、この光透過部１１を透過した光とは位相を異なら
せて露光光を透過させる位相シフト部１２゜１２ａ、　
１２ｂとを有し、遮光部１０は位相シフト部１２゜１２
ａ、　１２ｂか光透過部１１の少なくともいずれかと隣
接し、かつ該位相シフト部１２．１２ａ、　１２ｂと光
透過部１１とは隣接して形成されて成る位相シフトマス
クを提案した（特願平２−５６０６号）。

第１０図の例では、遮光部１０は位相シフト部１２１２
ａ、　１２ｂと接する構成になっているが、逆に遮光部
１０が光透過部１１と接する構成にしてもよい。即ち、
図示例は、第１０図（ａ）の例は孤立ライン（スペース
）パターンに対応する光透過部１２の両側に該光透過部
１１と接して２列の位相シフト部１２ａ、１２ｂを形成
し、この位相シフト部１２ａ。

１２ｂが回りの遮光部１０と接するようにしたが、逆に
中央部に、形成すべきパターンに対応した形状の位相シ
フト部を設けて、この両側に２列で光透過部を形成し、
この光透過部と遮光部１０とが接するように構成しても
よい。

また第１Ｏ図（ｂ）の例は、ホールパターンに対応する
光透過部１１の四辺の外側を囲うようにしてこれと接し
た位相シフト部１２を形成し、この位相シフト部１２が
周囲の遮光部１０と接するようにしたが、逆に中央部に
ホールパターンに対応する形状で位相シフト部を設けて
、これを囲うように光透過部を形成し、この光透過部と
遮光部１０とが接するように構成してもよい。

要するに図示例の構成で言えば、位相シフト部１２、１
２ａ、　１２ｂと光透過部１１との位置が入れ換わった
形状でも、同様の位相シフト効果が達成される。これは
近接光による位相の打ち消し合いによる解像度の向上と
いう位相シフトマスクの原理から容易に理解されよう。

なおこの場合、透明部分２０の内の中央の部分（第１０
図の例示では光透過部１１）の周辺部を通過する光の強
度は、その外側の位相差の異なる部分（第１０図の例示
では位相シフト部１２．１２ａ、　１２ｂ）を通過する
光によって打ち消されるため、中央の部分（光透過部１
１）が単独で存在する場合に透過する光強度に比べて弱
くなる。従って、単独で中央の部分（光透過部１１）が
存在する場合にこれにより露光し転写されたパターンに
比べて、−ｉにかなり小さくなってしまう。このため中
央の部分（光透過部１１）は、これを、形成すべきパタ
ーンの大きさより大きめにして設けておくことにより、
希望の大きさのパターンを転写することが可能となる。

また、これにより得られるパターンは、位相シフト法の
効果により、解像度も向上する。

上記提案した構造を用いてコンタクトホールのパターン
を転写すると、次のような効果が得られる。即ちここで
は、ＫｒＦエキシマレーザ−光（波長２４８ｎｓ＋）を
用いて、−辺０．３５μｍのコンタクトホールを形成す
る場合の例を示す。

０．３５μｍ角の透明部から戒るパターンのみを使用し
た、位相シフト技術を用いない従来の露光マスクによる
と、ウェハ等の被露光面上の光強度分布は第１１図（ａ
）のようになる。これに対し、位相シフト技術を利用し
た第８図（ｂ）の従来の位相シフトマスクを使用した場
合は、第１１図（ｂ）のように、光強度は強くなるが、
位相シフト部１２をなすサブペース（第８図（ｂ）参照
）も成る程度の光強度を有し、これがパターン転写され
るおそれがある。上記に対して、第１０図（ｂ）のマス
クを使用した場合は、第１１図（Ｃ）に示すように、ホ
ールの部分のみ、光強度を高めることができる。

なお、第１１囲基図において、光強度はいずれも計算結
果であって、被露光面上での等光強度曲線で示したもの
である。また、各図の横軸、縦軸はともに長さを表し、
単位はμｍである。

第１１囲基図の対比から明らかなように、第１１図（ｃ
）の場合、透明部分２０の中央部（この例では光透過部
１１°第１図（ｂ）参照）を０．４６μｍ角に、まわり
の開口部を０．７０μｍ角にすることで、第１１図（ｂ
）とほぼ同じ光強度分布を得ることができる。

よってこの位相シフトマスクによればスペースを小さく
できて、しかも不要なパターン転写などを発生させるこ
となく、解像度の良好な位相シフト技術を実現できるの
である。

また、第１２図番図には、０．２５μｍ幅の孤立ライン
パターンの転写の場合の、ＫｒＦエキシマレーザ−光の
ウェハ等の被露光材上の光強度分布を示す。

第３図番図の横軸は長さで、単位はμｍである。

縦軸は光強度の相対値で、照射光を１として被露光材上
の光強度を示すものである。

第１２図（ａ）は、位相シフト技術を用いない従来のマ
スクについての結果であり、被露光材上の光強度分布１
ａは、マスクの光透過部からの照射光ｎａに対応した曲
線状になっており、該被露光材上の光強度分布１ａの最
大光強度は０．５２９９であった。

第１２図（ｂ）は、第８図（ａ）に示した従来の位相シ
フトマスクによるもので、第８図（ａ）の光透過部１２
からの照射光ｎｂｌに対応するパターン露光光の強度分
布Ｉｂｌは、その最大光強度は０．６６４０と大きくな
っているが、位相シフト部１２からの照射光ｎｂ２から
の光の強度分布１ｂ２についてサブピークが生し、その
最大光強度は０．２９０２で、かなり大きい。これによ
って不要なパターン転写がされてしまうおそれが大きい
ことがわかる。

これに対して、第１０図（ａ）の例についての結果は第
１２図（Ｃ）に示すとおりであり、第１０図（ａ）の光
透過部１１の照射光１１ｃｌに対応する被露光材上の光
強度分布１ｃｌは、その最大光強度が０゜６７８６で、
上記いずれの場合よりも大きい。しかも、第１０図（ａ
）の位相シフト部１２ａ、１２ｂの照射光１１ｃ２に対
応する部分には、はとんどピークは発生せず、不要なパ
ターン転写も起こらないことがわかる。

本出願人が先きに提案した上記位相シフトマスクは、上
述のようにすぐれた効果を有し、孤立スペースやホール
形状の各パターン形成は勿論、ラインアンドスペースパ
ターンやその他各種のパターン形成に有効なものである
が、この構造を従来のマスク製造技術で得ようとすると
、多数の製造工程を要するという問題がある。

即ち、従来技術を適用して上記した構造を得るためには
、第５図に示す工程を経る必要がある。

まず第５図（ａ）に示すように、Ｓｉｎ、等の透明な基
板１上に、Ｃｒ等の膜を全面に形成して遮光体１０′を
形成し、更にこの上にレジスト２′をコーティング等に
より形成する。

次に第５図（ｂ）のようにレジスト２′を適宜のフォト
リソグラフィー技術により露光・現像してパターニング
し、これにより開口２１を形成したレジストパターン２
を得る。開口２１は、最終的に必要な光透過部２０（第
５図（ｈ）参照）に対応した形状で形成する。これが第
１の描画工程である。

次に該レジストパターン２をマスクにして下地である遮
光体１０′をパターニングし、第５図（Ｃ）に示すよう
に開口１０ａを形成した遮光部ｌＯを得る。

レジストパターン２を除去すると、第５図（ｄ）の構造
となる。

次に上記得られた構造の上にレジスト３を塗布して、第
５図（ｅ）のようにする。

これを通常の手段により露光・現像してパターニングし
、第５図（ｆ）に示すように、最終的に必要な位相シフ
ト部１２（第５図（ｈ）参照）に対応する形状の開口３
１を形成する。これが第２の描画工程である。

次に上記構造の上に、位相シフト効果を有する材料、例
えばＳｉｎｇをＣＶＤ等で形成し、位相シフト材料によ
る膜を形成する。これにより、第５図（ｆ）で形成され
た開口３１に位相シフト膜材料４２が形成される。この
とき同時に、レジスト３上にも同様な膜４１が形成され
る（第５図（ｇ））。

次いで、レジスト３を除去する。これと同時に、レジス
ト３上の膜４１も除去され、第５図（ｈ）に示すように
、位相シフト膜４２のみが残り、これが位相シフト部１
２となり、その両側が光透過部１１ａ１１ｂとなってい
る構造が得られる。

上記したように、従来の技術をそのまま適用して上記の
構造を得るのは、工程数が多く煩雑である。特に上述し
たように、２度の描画工程が必要であり、２度それぞれ
の描画において位置合わせが必要となって、煩瑣である
。これにより精度や、再現性、信頼性の点で問題が生し
る可能性もある。

その上、このようにマスク製作工程上置も時間のかかる
描画工程を２度行わざるを得ないので、スループントも
悪く、生産性の点で問題がある。

第６図に示すように、第５図（ｆ）の後、レジスト３を
マスクに基板１を異方性エツチングして凹部１ａを設け
、これを第６図（Ｈ）に示すように位相シフト部１２と
する技術も、同じく描画工程を２度行うことは避けられ
ない。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を解決して、工程数少なく、特に描
画工程を２度行う必要なく、上述した構造の位相シフト
マスクを得ることができる位相シフトマスクの製造方法
を提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本出願の請求項１の発明は
、露光光に対する透明部分と、露光光を遮光する遮光部
とを備え、上記透明部分が露光光を透過する光透過部と
、該光透過部を透過した光とは位相を異ならせて露光光
を透過させる位相シフト部とを有する位相シフトマスク
の製造方法において、遮光体に開口部を設けて遮光体パ
ターンを形成し、その後、フォトレジストをマスクとし
て上記遮光体パターンをサイドエツチングして上記遮光
部を形成するように構成する。

また、本出願の請求項２の発明は、露光光に対する透明
部分と、露光光を遮光する遮光部とを備え、上記透明部
分が露光光を透過する光透過部と、該光透過部を透過し
た光とは位相を異ならせて露光光を透過させる位相シフ
ト部とを有する位相シフトマスクの製造方法において、
遮光体に開口部を設けて遮光体パターンを形成した後、
基板の異方性エツチングを行い、その後、上記遮光体パ
ターンを等方性エツチングして上記遮光部を形成するよ
うに構成する。

本発明において、光透過部と位相シフト部とから成る透
明部分とは、必要な露光を行い得る程度に露光光を透過
し得るものを言い、必ずしも透過率が大きいものである
必要はない。遮光部も同様であり、必ずしも完全に露光
光を遮断する必要はなく、露光により進行する光反応を
生ぜしめない程度に露光光を遮るものであればよい。ま
た、位相シフト部とは、光透過部を透過した光とは互い
に位相が異なるように光を透過させる部分を称する。後
記する実施例においては、便宜上、基板加工や膜形成を
特に行うことなく光を透過させる部分を光透過部と称し
、特に加工等を行って該光透過部とは位相を異ならしめ
て光を透過させるようにした部分を位相シフト部と称す
るようにした。

本発明を具体化するには一般に、マスク上の透明部分を
２つの隣接する部分に分けて、両者を透過する露光光に
位相差ができるようにして構成すればよい、このときの
効果は、位相差が１８０°の時最大となる。

〔作用〕

本出願の請求項１の発明によれば、遮光体に開口部を設
けて遮光体パターンを形成し、その後、フォトレジスト
をマスクとして上記遮光体パターンをサイドエツチング
して遮光部を形成するので、描画工程を１回にして上記
位相シフトマスク構造を得ることができる。

本出願の請求項２の発明によれば、遮光体に開口部を設
けて遮光体パターンを形成した後、基板の異方性エツチ
ングを行い、その後、上記遮光体パターンを等方性エツ
チングして遮光部を形成するので、描画工程を１回にし
て上記位相シフトマスク構造を得ることができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について説明する。但し当然ではあ
るが、本発明は以下述べる実施例により限定されるもの
ではない。

実施例−１ この実施例は、本出願の請求項１の発明を具体化したも
のであり、この発明を半導体リソグラフィに用いる露光
用マスクを製造する場合に適用したものである。

本実施例は、第１図（ａ）〜（ｆ）に示すように、次の
工程を経る。即ち、遮光体１０′（第１図（ａ）（ｂ）
）に開口部１０ａを設けて第１図（ｃ）に示す遮光体パ
ターン１０ｂを形成し、その後、フォトレジスト２をマ
スクとして上記遮光体パターン１０ｂをサイドエツチン
グして第１図（ｅ）の構造を得、これにより位相シフト
マスクの遮光部１０（第１図（ｆ））を形成する。

本実施例について、更に具体的に説明すると、次のとお
りである。

本実施例においては、光透過性の基板１　（ＳｉＯ□等
まり形成できる）上に、クロム等（その他の重金属また
はその酸化物等の露光光に対して遮光性のあるものなら
任意である）の遮光性を有する材料により膜形成して、
遮光体１０’を形成し、更にこの上にフォトレジスト２
′をコーティング等により膜形成して第１図（ａ）の構
造を得る。

次にＥＢ（電子線）描画工程を行い、ここでレジスト２
′をパターニングして、レジスト開口２１を有するレジ
ストパターン２を形成し、第１図（ｂ）の構造とする。

次に上記レジストパターン２をマスクにして、通常のフ
ォトリングラフィ技術により、開口１０ａを形成して遮
光体パターン１０ｂを得、第１図（Ｃ）のようにする、
開口１０ａは、最終的な構造の位相シフト部１２（第１
図（ｆ）参照）に相当するので、これに対応するように
該開口１０ａ及びレジスト開口２１を形成するものとす
る。

以上、レジスト２′をＥＢ描画・現像してレジストパタ
ーン２を得、それをマスクとして遮光体１０′をエツチ
ング等によりパターニングするまでは、通常のレティク
ル作製と同様であり、従来と同じ手法を用いることがで
きる。

次に本実施例ではそのままレジストパターン２をマスク
として、基板１をエツチングする。これにより基板に凹
部１ａが形成された第１図（ｄ）の構造を得る。このと
きのエツチング深さ（凹部１ａの深さ）をｄとすると、
該深さｄは、露光に使用する光の波長をλ、基板ｌのそ
の光に対する屈折率をｎとすると、 ｄ＝λ／２（ｎ−１） となるようにする、この時に位相シフト効果が最大とな
るからである。

次に、レジストパターン２をアスクとして、遮光体パタ
ーン１０ｂをサイドエツチングする。これにより、基板
１の凹部１ａの図における左右側の遮光体パターン１０
ｂが部分的にエツチングされた構造の遮光部１０を有す
る第１図（ｅ）の構造とする。符号１０ｃ、１０ｄによ
り、この工程でエツチング除去された部分を示す。

ここで、サイドエツチングとは、遮光体パターン１０ｂ
の深さ方向（図の上下方向）ではなく、それと直交する
水平方向（図では左右の横方向）にエツチングすること
を言う。サイドエツチングは、遮光体パターン１０ｂの
材料に対して食刻作用を呈し得る薬剤等によりこれを行
うことができる。例えば、そのようなエツチング液を用
いてウェットエツチングすることにより、サイドエツチ
ングを行うことができる。エツチング量は、このサイド
エツチングされた部分１０ｃ、１０ｄが第１図（ｅ）に
示す如く光透過部１１ａ、ｌｌｂに該当するので、その
所望大きさに対応するように行う。

最後にレジストパターン２を除去して、第１図（ｆ）の
構造、即ち露光光に対する透明部分２０と、露光光を遮
光する遮光部１０とを備え、上記透明部分２０が露光光
を透過する光透過部１１　ａ　、　１１　ｂと、該光透
過部を透過した光とは位相を異ならせて露光光を透過さ
せる位相シフト部１２とを有する位相シフトマスクの構
造が得られる。

平面的な構成としては、第４図（ａ）に示すようなコン
タクトホールパターンでも、第４図（ｂ）に示すような
ライン（スペース）パターンに形成するのでもよい。

上記の方法によれば、最も精密性を要し、かつ時間も要
する描画工程（第１図（ｂ））を１回のみにして、所望
の構造を得ることができる。

実施例−２ 次に実施例−２を説明する。この例も本出願の請求項１
の発明を具体化したもので、実施例−１の変形例と言う
こともできる。実施例−１が基板ｌを部分的にその厚み
を変えることにより互いに位相の異なるように光を透過
する部分を形成したのに対し、本例では、基板１上に位
相シフト効果をもつ材料でいわゆるシフターを形成し、
これを位相シフト部１２　（第２図（Ｆ）参照）とした
ものである。

この実施例は、はしめに実施例−１と同し工程を経る。

即ち、第１図（ａ）〜（Ｃ）までは、実施例−１と同様
にして、第１図（Ｃ）の構造まで形成する。よってここ
迄は詳しい説明は省略し、図示も第１図（ａ）〜（Ｃ）
をそのまま援用する。

次いで、第１図（Ｃ）の状態から、まず、遮光体パター
ン１０ｂのサイドエツチングを行って、第２図（Ｄ）の
ように遮光体除去部１０ｃ、１０ｄを形成した構造を得
る。つまり、実施例−１では基板１のエツチングを行っ
たのに対し、ここではそれをせずに、すぐサイドエツチ
ングに入る。

次に、位相シフト効果のある材料、例えばＳｉＯ２を、
ＣＶＤ等の適宜の手段により蒸着等して形成し、第１図
（Ｅ）に示すように、レジストパターン２のレジスト開
口２１に対応する大きさの位相シフト材料１１９４２を
形成する。この時同時に、レジストパターン２上にも、
位相シフト材料による膜４１が形成される。

次いでレジストパターン２を除去すると、上記膜４１．
４２も除去され、第２図（Ｆ）に示すように、位相シフ
ト材料膜４２により構成される位相シフト部１２と、サ
イドエツチングにより形成された光透過部１１ａ、ｌｌ
ｂとから成る透明部分２０を有し、かつ遮光部１０を有
した位相シフトマスク構造が得られる。

本実施例も、実施例−１と同様、描画工程は１回で済む
ものである。

実施例−３ 次に第３図を参照して、実施例−３を説明する。

これは、本出願の請求項２の発明を具体化したものであ
る。

本実施例では、光透過性の基板１（石英、その他のＳｉ
ｎ、等）上に、第３図（ａ）に示すようにクロム等を膜
形成して遮光体１０′を形成するが、この遮光体１０′
の膜厚は、最終的に得たい遮光部１０の膜厚よりも厚め
に形成しておく。更に、この上にレジスト２′をコーテ
ィング等により形成して、第３図（ａ）の構造とする。

次に、描画工程を行い、レジスト２を露光・現像し・で
、レジスト開口２１を形成し、第３図（ｂ）に示すレジ
ストパターン２を形成する。

次に、上記レジストパターン２をマスクにして、遮光体
１０’を異方性エツチングし、遮光体開口部１０ａを形
成して、第３図（Ｃ）の構造とする。この遮光体開口部
１０ａは、最終的に得られる構造における位相シフト部
１２（第３図（ｆ）参照）に対応するものであるので、
これに対応した大きさになるよう、開口部１０ａ及びレ
ジスト開口２１を形成するものとする。

次に、上記レジストパターン２をそのままマスクに用い
て、基板１を異方性エツチングする。これにより、基板
凹部１ａを有する第３図（ｄ）の構造を得る。この凹部
１ａは、位相シフト部１２を構成するものであり、本例
では位相シフト効果を最大にするため、実施例−１にお
ける基板凹部１ａと同しようにした深さｄで形成した。

次に、レジストパターン２を剥離して、第３図（ｅ）の
ようにした。

次いで、等方性エツチングを用い、凹部１ａのまわりの
遮光体を除去し、第３図（ｆ）の構造とする。等方性エ
ツチングは、遮光体材料を等方性エツチングできる手段
であれば任意に採用でき、ウェットエツチング手段を用
いることができる。

この等方性エツチングにより除去する部分は、光透過部
１１ａ、ｌｌｂになるので、それに必要なエツチング量
とする。

これにより、１回の描画工程で、第３図（ｆ）に示すよ
うに、露光光に対する透明部分２０と、露光光を遮光す
る遮光部１０とを備え、上記透明部分２０が露光光を透
過する光透過部１１ａ、ｌｌｂと、該光透過部を透過し
た光とは位相を異ならせて露光光を透過させる位相シフ
ト部１２とを有する位相シフトマスクの構造が得られる
。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、工程数少なく、特に描画
工程が１回のみで済む工程によって、位相シフトマスク
として効果的な構造である、露光光に対する透明部分と
、露光光を遮光する遮光部とを備え、上記透明部分が露
光光を透過する光透過部と、該光透過部を透過した光と
は位相を異ならせて露光光を透過させる位相シフト部と
を有する位相シフトマスク構造を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）〜（ｆ）は、実施例−１の工程を、製造工
程中の位相シフトマスクの断面を順に図示することによ
って示したものである。第２図（Ｄ）〜（Ｆ）は、同様
に実施例−２の工程を示すものである。第３図（ａ）〜
（ｆ）は、同様に実施例３の工程を示すものである。第
４図（ａ）（ｂ）は、本発明に係る位相シフトマスクの
構成例を示す平面図である。第５図（ａ）〜（ｈ）及び
第６図（Ｇ）（Ｈ）は、従来技術の工程図である。第７
図は位相シフト露光マスクの原理説明図である。 第８図（ａ）（ｂ）は従来の位相シフトマスクの構成例
、第９図は従来例の問題点を示すための一部断面斜視図
である。第１０図（ａ）（ｂ）は本出願人により提案中
の位相シフトマスクの構成例を示す平面図である。第１
１図（ａ）〜（Ｃ）及び第１２図（ａ）〜（Ｃ）は、本
発明に係る位相シフトマスクの作用を説明するための光
強度分布図である。 １１、１１　ａ　、　１１　ｂ・・・光透過部、１２・
・・位相シフト部、２０・・・透明部分、１０・・・遮
光部、１０′・・・遮光体、１０ｂ・・・遮光体パター
ン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、露光光に対する透明部分と、露光光を遮光する遮光
   部とを備え、上記透明部分が露光光を透過する光透過部
   と、該光透過部を透過した光とは位相を異ならせて露光
   光を透過させる位相シフト部とを有する位相シフトマス
   クの製造方法において、 遮光体に開口部を設けて遮光体パターンを形成し、 その後、フォトレジストをマスクとして上記遮光体パタ
   ーンをサイドエッチングして上記遮光部を形成すること
   を特徴とする位相シフトマスクの製造方法。 ２、露光光に対する透明部分と、露光光を遮光する遮光
   部とを備え、上記透明部分が露光光を透過する光透過部
   と、該光透過部を透過した光とは位相を異ならせて露光
   光を透過させる位相シフト部とを有する位相シフトマス
   クの製造方法において、 遮光体に開口部を設けて遮光体パターンを形成した後、 基板の異方性エッチングを行い、 その後、上記遮光体パターンを等方性エッチングして上
   記遮光部を形成することを特徴とする位相シフトマスク
   の製造方法。