JPH0413141A

JPH0413141A - 位相シフトマスクの製造方法

Info

Publication number: JPH0413141A
Application number: JP2116464A
Authority: JP
Inventors: Hideo Shimizu; 秀夫清水
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 1992-01-17

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１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パターニ
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、レジストパターンによ
り遮光体に開口部を設けかつサイドエツチングし、次い
で該レジストパターンをマスクとして位相シフト材料膜
を形成し、該レジストパターンを除去して位相シフト部
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＃！″Ｉｍｐ
ｒｏｖｉｎｇ　Ｒｅ５ｏｌｕｔｉｏｎｉｎ　Ｐｈｏｔｏ
ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ　ｗｉｔｈ　ａ　Ｐｈａｓｅ−
５ｈｉｆｔｉｎｇ　Ｍａｓｋ”ＩＥＥＥ　　ＴＲＡＮＳ
ＡＣＴＩＯＮＳ　　ＯＮ　　ＥＬＥＣＴＲＯＮ　　ｆ）
ＥＶＩＣＥＳ、ＶＯＬ。

ＨＤ−２９Ｎｏ、１２．　ＤＥＣＥ阿ＨＥＲ１９８２，
Ｐ１８２８〜１８３６、またＭＡＲＣＤ、　ＬＥＶＥＮ
ＳＯＮ他“Ｔｈｅ　Ｐｈａｓｅ−５ｈｉｆｔｉｎｇ　Ｍ
ａｓｋ　ＩＩ　：Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｓｉｍｕｌａｔｊｏ
ｎｓ　ａｎｄ　Ｓｕｂ＋ｗｉｃｒｏ＊ｅｔｅｒ　Ｒｅ５
ｉｓｔＥｘｐｏｓｕｒｅｓ″同誌Ｖｏ１．　ＨＤ−３１
，Ｎｏ、６．　ＪＵＮＥ　１９８４゜Ｐ７５３〜７６３
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６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６図（ａ）に示すよう
に、石英基板等の透明基板１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６図（ａ）に符号Ａ１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、１ｌｂ）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６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、１１ｂ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じ、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６図（ｂ）に示すように位
相シフト部１２ａを設けると、光の回折による像のぼけ
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６図（
ｂ）に示す如く、一方の透過部１１ａに位相シフト部１
２ａ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Ｂ１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６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６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７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１
１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７
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７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１例えば、第８図は第７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
ーン転写が生じ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９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１１
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、１２
ｂとを有し、遮光部１０は位相シフト部１２゜１２ａ、
　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９図の例では、遮光部１０は位相シフト部１２゜１２
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９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１
１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ｌＯ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９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９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９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１１）
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、一般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２４８ｎｍ）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角の透明部から成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１Ｏ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７図（ｂ）の従来の位相シフトマスクを使用した場
合は、第１０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７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９図（ｂ）のマスク
を使用した場合は、第１０図（ｃ）に示すように、ホー
ルの部分めみ、光強度を高めることができる。

なお、第１Ｏ図各図において、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１０図番図の対比から明らかなように、第１０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角にすることでく第１０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１１回答図には、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１１回答図の横軸は長さで、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１１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Ｉ
ａは、マスクの光透過部からの照射光Ｉ［ａ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１１図（ｂ）は、第７図（ａ）に示した従来の位相シ
フトマスクによるもので、第７図（ａ）の光透過部１２
からの照射光ｌＩｂ１に対応するパターン露光光の強度
分布１ｂｌ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じ、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９図（ａ）の例についての結果は第１
１図（ｃ）に示すとおりであり、第９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、上君
凸いずれの場合よりも大きい、しかも、第９図（ａ）の
位相シフト部１２ａ、１２ｂの照射光ｎｃ２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４図に示す工程を経る必要がある。

まず第４図（ａ）に示すように、５ｉｆｔ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４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４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４図（ｃ）に示すよう
に開口１０ａを形成した遮光部１０を得る。

レジストパターン２を除去すると、第４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
４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４図（ｆ）に示すように、最終的に必要な位相シフ
ト部１２（第４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５ｉＯ１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４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４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４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１１ａ。

１１ｂ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ゎせが必要となって、煩瑣である
。これにより精度や、再現性、信幀性の点で問題が生じ
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、スルーブツトも
悪く、生産性の点で問題がある。

第５図（Ｇ）に示すように、第４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５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。

一方、平成２年春季応用物理学会において、エツチング
によるクロムパターン形成後該クロムパターンをマスク
にして基板をドライエツチングし、次いでクロムパター
ンをオーバーエツチング（サイドエツチング）し、これ
により基板に段差を形成し、基板凹部を位相シフト部と
する技術の提案があった（予稿集４７４頁、２８ａ−Ｆ
Ｄ−３参照）。

しかしこのように基板をエツチングすることにより位相
シフト部を形成する技術は、凹部の面内均一性を充分に
良好にすることが難しく、また、精密に所定深さに均一
にエツチングして凹部を得ることが難しく、厚さによっ
て規定される位相差をもたらす位相シフト部の形成技術
としては必ずしも適切ではない。

〔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
マスクを容易かつ良好に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、本発明は、レジストパター
ンを形成して、かつサイドエツチングして上記遮光部を
形成する工程と、上記レジストパターンをマスクとして
位相シフト材料膜を形成する工程と、該レジストパター
ンを除去して位相シフト部を形成する工程とを備える構
成とする。

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〕

本発明によれば、レジストパターンを形成して遮光体に
開口部を設け、かつ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。

〔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、レジストパターン２を形成して（第
１図（ａ）（ｂ））、遮光体１０’（第１図（ａ）（ｂ
）参照）に開口部１０ａを設けかつサイドエツチングし
て第１図（Ｃ）に示すように遮光部１０を形成し、その
後、レジストパターン２をマスクとして位相シフト材料
１１４Ｌ　４２を形成して第１図（ｄ）の構造を得、次
いでレジストパターン２を除去して位相シフト部１２を
形成する。

これにより第１図（ｅ）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
相シフトマスクを得る。

′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（石英、Ｓｉｎ
ｇ、各種ガラス、不純物含有ガラス等より形成できる）
上に、クロム等（その他Ｗ、　Ｍｏ、　Ｂｅ等の重金属
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、更に二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、遮光体１
０’をバターニングし、遮光体１０′に開口部１０ａを
設けるととルに、サイドエツチングして第１図（ｃ）に
示す構造とする。遮光体１０′の開口部１０ａは、最終
的な構造の位相シフト部１２（第１図（ｅ）参照）が形
成される部分に相当するので、これに対応するように該
開口部１０ａ及びレジスト開口２１を形成するものとす
る。

ここで、サイドエツチングとは、遮光体１０′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１０′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０
例えば、そのような作用を示す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。これにより、第１図（Ｃ）に示すよ
うに、遮光体１０′の図における左右側が部分的にエツ
チングされた第１図（Ｃ）の構造とするのである。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。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に該当する部分となるので、そ
の所望大きさに対応するように、その部分のオーバーエ
ツチング終点Ｅを定める条件で行う。

本実施例では、通常のクロム用エツチング液を使用して
、第１図（ｂ）の状態で該エツチング液を用い、遮光体
開口部１０ａの形成と、サイドエツチングとを同時に行
った０本実施例では、レジストパターン２の厚さは１ａ
ｍ程度であり、遮光体１０′であるクロム層の厚さは６
００人程度であるので、このクロム用エツチング液によ
る等方性エツチングによって、遮光体開口部１０ａの形
成とサイドエツチングとが同時に容易に進行するように
でキル。エツチング液としては市販のクロム用のものを
そのまま用いることができる。例えば、硝酸第２セリウ
ムと過塩素酸とを主成分とする混合液を用いることがで
きる。エツチング速度は５０人／ｓｅｃ程度で進行させ
るようにできる。

本実施例により得られる位相シフトマスクによれば、Ｋ
ｒＦエキシマレーザ光を用いて露光する場合について、
第２１ｐ（ａ）に示すような、正方形状のコンタクトホ
ールパターンでは、０．３５μｍ四方のホールパターン
（即ちＬＩ＝０．３５μｍ、このとき位相シフト部１２
は、Ｌ、−２，３μｍとすればよい）が解像でき、第２
図（ｂ）に示すような孤立スペースパターンでは、線幅
が０．３０μｍのパターン（即ちＬｓ−３，０μｍ、こ
のとき位相シフト部１２は、Ｌ、＝２．０μｍとすれば
よい）が解像できる（計真結果）、これに合わせると、
サイドエツチングされる部分のオーバーエツチング量は
、各々６０００人、５０００人とすればよいのである。

このようにサイドエツチング部１０ｃ、１０ｄが形成さ
れるよう、エツチング条件を設定する。

次いで、第１図（ｃ）の状態から、位相シフト効果のあ
る材料、例えばＳｉＯオを、ＣＶＤ等の適宜の手段によ
り蒸着等して形成し、第１図（ｄ）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
位相シフト材料膜４２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．
４１が形成される。位相シフト材料１Ｉ４２の膜厚は、
使用すべき露光光の露光波長に応じ、前記した式に基づ
いて、位相差が１８０＠になるような最適膜厚に設定す
る。

次いでレジストパターン２を除去すると、上記膜４１．
４１も除去され、第２図（ｅ）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、１１
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。

平面的な構成としては、第２図（ａ）に示すようなコン
タクトホールパターンでも、第２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。勿
論これら孤立パターン以外のパターン形成にも適用する
ことができる。

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次に第３図を参照して、実施例−２を説明する。

本実施例では、第１図（ａ）（ｂ）までは実施例と同様
にし、次いで異方性エツチングにより遮光体１０′をバ
ターニングして遮光体開口部１０ａを有する遮光体ツク
ターン１０ｂを形成して、第３図の構造とする。次いで
エツチング液等を用いた等方性エツチング等でサイドエ
ツチングし、第１図（Ｃ）の構造を得るようにしたもの
である。

本実施例は、実施例−１が、遮光体開口部１０ａの形成
とサイドエツチングとを同時に行ったのに対し、まず異
方性エツチングで開口部１０ａを形成し、これにより第
３図の構造を得、次にサイドエツチングを行うようにし
たものである。本実施例は、遮光体１０′の膜厚が大き
かったりして、サイドエツチングと同時では開口部１０
ａの形成がしにくい場合に有効に適用することができる
。

〔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、かつ位相シフト材
料膜を形成することによって、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良好に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）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（ａ）（ｂ）は、同実施
例により得られる位相シフトマスクの構成例を示す平面
図である。第３図は、実施例−２を示すものである。第
４図（ａ）〜（ｈ）及び第５図（Ｇ）（Ｈ）は、従来技
術の工程図である。第６図は位相シフト露光マスクの原
理説明図である。第７図（ａ）（ｂ）は従来の位相シフ
トマスクの構成例、第８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９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１θ図（ａ）〜（ｃ）及び第１１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、　Ｉｌａ、　ｌｌｂ・・・光透過部、１２・・・
位相シフト部、２０・・・透明部分、１０・・・遮光部
、１０′・・・遮光体、１０ａ・・・遮光体開口部、２
・・・レジストパターン。実施例−２第３図

Claims

【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、レジストパターンを形成して遮光体に開口部を設け、か
つサイドエッチングして上記遮光部を形成する工程と、上記レジストパターンをマスクとして位相シフト材料膜
を形成する工程と、該レジストパターンを除去して位相シフト部を形成する
工程とを備えることを特徴とする位相シフトマスクの製
造方法。