JPH1124231A

JPH1124231A - ハーフトーン位相シフトマスク、及びその製造方法

Info

Publication number: JPH1124231A
Application number: JP17537797A
Authority: JP
Inventors: Koji Komoritani; 浩司籠谷
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1997-07-01
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】パターニングに寄与しない余分な光によるハ
レーションやレジストの膜減り等の発生を防止した、良
好なパターンが得られるハーフトーン位相シフトマスク
とその製造方法を提供する。【解決手段】露光光に対して透明な透明基板のみよ
りなる透過部１’と、該透過部の周囲にあり、露光光の
位相をシフトさせるとともに露光光に対する透過率がた
とえば３〜２０％の半透過位相シフタ層からなる半透過
位相シフト部２’と、該半透過位相シフト部の周囲の領
域にＤ離間して形成した遮光部１５を備えるハーフトー
ン位相シフトマスク。上記を得るのに、透明基板３
上に少なくとも半透過位相シフタ層４及び遮光層５を順
不同に積層成膜し、遮光層を半透過位相シフタ層よりも
透過部に対して外側に後退させる工程を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハーフトーン位相
シフトマスク、及びその製造方法に関する。特に、フォ
トリソグラフィ工程で用いられるフォトマスクとして使
用されるハーフトーン位相シフトマスク、及びその製造
方法に関するものである。本発明は、代表的には、半導
体装置等の電子材料の製造の際に、ハーフトーン位相シ
フト法を採用して製造を行う際に使用するハーフトーン
位相シフトマスク、及びその製造方法として、好適に利
用することができる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ハーフトーン位相シフトマス
クとして、通常マスクの遮光部に該当する領域を、位相
シフト（理想的には１８０°の位相反転）させる位相シ
フト材料で覆ってシフタ層とし、かつ遮光体（Ｃｒなど
の高融点金属や、高融点金属の化合物による遮光材料か
らなる）の膜厚を薄く形成するなどしてわずかに露光光
を透過させる（半透過させる）ようにした構造をもった
マスクが提案されている。

【０００３】このような半透過部（シフタ部）を透過す
る光は、一般にレジストを感光させない程度の強度であ
り、マスクの開口部（光透過部）を透過する光と干渉し
て光強度分布を改善し、解像力及び焦点深度を改善する
働きを有する。

【０００４】かかるハーフトーン位相シフトマスクを用
いる手法をハーフトーン位相シフト法と称する。この手
法は、他の手法に比して、フォトマスクとして能力的に
は同等であるが、マスク作成の際、たとえばＥＢ（電子
線）描画によりパターン形成する際にＥＢの重ね合わせ
描画が不要であり、レイアウト上の自由度も高いなどの
特長を有しており、たとえばコンタクトホールなどのレ
イヤを中心に、各種パターンの形成に実用化されつつあ
る。さらに、変形照明技術との組み合わせで、たとえば
配線系パターンの解像性を改善する手段としても大きな
効果が期待されるものである。

【０００５】従来のハーフトーン位相シフトマスクは、
透過率を制御するＣｒなどの遮光体材料から成る層と、
位相を制御するＳｉＯ₂等の位相シフト材料から成る層
との二重構造シフタで構成されていたが、近年になり、
実用性の高い、Ｃｒ系（ＣｒＯ、ＣｒＯＮ）などの単一
の材料系で構成された単層もしくは多層のシフタ膜が開
発されて来ている。このようなＣｒＯ、ＣｒＯＮなどの
半透過位相シフト材料は、ｉ線やｇ線を用いるフォトソ
グラフィ技術について用いられる。一方、ＤｅｅｐＵ
Ｖ光（代表的にはＫｒＦエキシマレーザー光、波長２４
８ｎｍ）を用いるフォトソグラフィ技術については、こ
れらはＤｅｅｐＵＶ光において透過率が低いため、Ｄ
ｅｅｐＵＶ用Ｃｒ系単層ハーフトーン位相シフト材料
（シフタ材）としては、ＣｒＦなどの材料が検討されて
いる。このような従来技術について、図面を参照して説
明する。

【０００６】図２４は従来例の構成を示す図で、図２４
（ａ）はその上面構造を示す図、図２４（ｂ）はその断
面構造を示す図である。図２５乃至図２９に、この従来
例の製造工程を、模式的断面図で順に示す。

【０００７】図２４（ｂ）に示すように、透明基板３
（ここでは石英基板）上に、露光光に対して半透過かつ
位相シフト作用をもつハーフトーン位相シフタ層４が形
成され、図２４（ａ）に示すようにハーフトーン位相シ
フタ層４はパターニングされて、開口した透過部１と、
その周囲の半透過部２とからなるマスク構造をなしてい
る。

【０００８】製造工程は以下のとおりである。まず、透
明基板３（石英基板）上に、ＣｒＦ（ｉ線やｇ線の場合
は、ＣｒＯ、ＣｒＯＮ。従来技術の説明としては、Ｃｒ
Ｆで代表させる）をハーフトーン位相シフタ層４として
形成し、さらにその上にＣｒあるいはＭｏなどからなる
金属膜５１を形成する。この金属膜５１は、電子線描画
時のチャージアップを防止するとともに、光学式マスク
位置検出を容易にする役割を果たす。

【０００９】上記のようにして得られた被加工基板に、
電子線レジストを塗布し、電子線描画によりレジストパ
ターン６を形成し、その後、このレジストパターン６を
マスクとして上記金属膜５１及びハーフトーン位相シフ
タ層４を反応性イオンエッチングする。

【００１０】レジスト６及び金属膜５１を除去すること
によって、図２９に示すハーフトーン位相シフトマスク
を得る。これが、図２４に示したハーフトーン位相シフ
トマスクである。

【００１１】このようにして得られたマスクは、前記し
た従来型のハーフトーン位相シフトマスクに比べて、成
膜・加工プロセス、及びマスク構造も簡略化され、高精
度化、及び少欠陥化が実現できる。

【００１２】しかし、この方式のマスクも含め、従来よ
り検討されているハーフトーン位相シフトマスクには、
次のような問題点がある。すなわち、従来のハーフトー
ン位相シフトマスクで露光を行った場合、透過領域、あ
るいは半透過領域を透過した光が、下地段差において反
射し、ある領域で集光することにより、解像してしまう
ことがある。図３０を参照して、この問題点を説明す
る。図３０（ａ）に被露光構造を示す。下層配線７上に
シリコン酸化膜８等の被加工膜が形成されており、その
上にフォトレジスト９が塗布されている。下層配線７が
下地の段差となっている。マスクの透過部からの透過光
を符号１０で示し、半透過部からの透過光を符号１１で
示すが、これらの光、特に透過部からの透過光１０がシ
リコン酸化膜８を透過して下地段差をなしている下層配
線７で反射し、この反射光１２が、露光すべきでない部
分に集光する。このため、露光・現像後のレジストは、
図３０（ｂ）に示すように、レジストパターン９が所望
のホールパターン１３を有するほか、上記ハレーション
による膜減りが発生することが観察されている。すなわ
ち、従来のハーフトーン位相シフト技術には、このよう
にハレーションや、膜減りなどの影響により、所望のパ
ターンが得られなくなるおそれがあるという問題点があ
った。このような問題は、露光光の種類にかかわらず発
生するおそれがあり、ｉ線やｇ線を用いる場合も、Ｄｅ
ｅｐＵＶ光（ＫｒＦエキシマレーザー光等）を用いる
場合にも、解決すべき問題点として残っている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決することを目的とし、ハーフトーン位
相シフトマスクにおいて、パターニングに寄与しない余
分な光による作用、たとえば余分な透過光によるハレー
ションや、これによるレジストの膜減りなどの発生を防
止した、良好なパターンが得られるハーフトーン位相シ
フトマスクを提供することを目的とし、また、その製造
方法を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るハーフトー
ン位相シフトマスクは、フォトリソグラフィ工程で用い
られるフォトマスクにおいて、露光光に対して透明な透
明基板のみよりなる透過部と、該透過部の周囲の該透明
基板上にあり、露光光の位相をシフトさせるとともに露
光光を半透過させる半透過位相シフタ層からなる半透過
位相シフト部と、さらに該半透過位相シフト部の周囲の
領域に遮光層により形成した露光光を完全に遮光するか
乃至は該半透過位相シフタ層より透過率の低い遮光部と
を備えることを特徴とするものである。

【００１５】本発明に係るハーフトーン位相シフトマス
クは、半透過位相シフタ層が、露光光に対する透過率が
３〜２０％であることを満たし得るものとすることがで
きる。また、半透過位相シフタ層が、たとえばＣｒＦか
らなる構成にすることができる。このようにして、たと
えばＤｅｅｐＵＶ光用ハーフトーン位相シフトマスク
とすることができる。また、半透過位相シフタ層が、た
とえばＣｒＯもしくはＣｒＯＮからなる構成にすること
ができる。このようにして、たとえばｉ線、ｇ線用ハー
フトーン位相シフトマスクとすることができる。

【００１６】本発明に係るハーフトーン位相シフトマス
クの製造方法は、フォトリソグラフィ工程で用いられる
フォトマスクであり、露光光に対して透明な透明基板の
みよりなる透過部と、該透過部の周囲の該透明基板上に
あり、露光光の位相をシフトさせるとともに露光光を半
透過させる半透過位相シフタ層からなる半透過位相シフ
ト部と、さらに該半透過位相シフト部の周囲の領域に遮
光層により形成した露光光を完全に遮光するか乃至は該
半透過位相シフタ層より透過率の低い遮光部とを備える
ハーフトーン位相シフトマスクの製造方法であって、透
明基板上に少なくとも前記半透過位相シフタ層及び前記
遮光層を順不同に積層成膜する工程と、前記遮光層を前
記半透過位相シフタ層よりも前記透過部に対して外側に
後退させる工程とを備えることを特徴とするものであ
る。

【００１７】透明基板上に少なくとも前記半透過位相シ
フタ層及び前記遮光層を順不同に積層成膜する工程を行
った後は、遮光層上に電子線レジストを塗布成膜し、電
子線によるパターン描画及び現像を行い、得られたレジ
ストパターンをマスクとしてエッチングにより該遮光層
及び半透過位相シフタ層にパターンを転写する工程と、
該遮光層を基板面と平行な方向にサイドエッチングする
工程と、残存したレジストを除去する工程とを行う態様
をとることができる。

【００１８】また、遮光層上に電子線レジストを塗布成
膜し、電子線によるパターン描画及び現像を行い、得ら
れたレジストパターンをマスクとしてエッチングにより
該遮光層及び半透過位相シフタ層にパターンを転写する
工程と、該レジストパターンをプラズマ処理により等方
的にエッチングする工程と、該遮光層を除去する工程
と、残存したレジストを除去する工程ととを行う態様を
とることができる。

【００１９】本発明によれば、単層ハーフトーン位相シ
フトマスクにおいて、光透過領域より一定距離以上離れ
た領域を完全な、あるいは少なくとも必要な遮光効果を
持たせた遮光帯で覆うこと等によって遮光部としたの
で、パターニングに寄与しない余分な透過光によるハレ
ーションや、レジストの膜減りなどを防止することで、
良好なパターンが得られるハーフトーン位相シフトマス
ク、及びその製造方法が提供される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
さらに詳細に説明し、また、本発明の好ましい実施の形
態の具体例について、図面を参照して説明する。但し当
然のことではあるが、本発明は図示実施の形態例に限定
されるものではない。

【００２１】この実施の形態例は、本発明を、次のよう
なＤｅｅｐＵＶフォトリソグラフィ工程用Ｃｒ系（ハ
ーフトーン位相シフト材料がＣｒＦ等のＣｒ系材料から
なる）単層ハーフトーン位相シフトマスクとして具体化
したものである。すなわち、この実施の形態例に係るハ
ーフトーン位相シフトマスクは、露光光に対して透明な
石英基板のみよりなる透過部と、該透過部の周囲の該石
英基板上にあり、露光光の波長に対してｄ＝ｋλ／２
（ｎ−１）（ここでｎは位相シフターの、露光波長λに
対する屈折率である。ｋは奇数の整数である。）で表さ
れる膜厚ｄを有し（これは露光波長λを１８０℃位相シ
フトさせるための条件である）、かつ露光光に対する透
過率が３〜２０％、好ましくは５〜２０％であることを
満たし得る半透過位相シフタ層からなる半透過位相シフ
ト部と、さらに該半透過位相シフト部の周囲の領域の半
透過位相シフタ層上に遮光層を形成して露光光を完全に
遮光するか乃至は該半透過位相シフタ層より透過率の低
い遮光部とを備える構成のものである。

【００２２】半透過位相シフト部の周囲の領域の半透過
位相シフタ層上に遮光層を形成して遮光部とする結果、
光透過領域より一定距離離れた領域を完全な遮光帯で覆
うことになりこれによって、パターニングに寄与しない
余分な透過光によるハレーションや、レジストの膜減り
などを防止することで、良好なパターン形状を得ること
ができる。この作用については、図７を用いて、後記詳
述する。

【００２３】また本実施の形態例にあっては、上記ハー
フトーン位相シフトマスクを得るために、次の製造方法
をとる。すなわち、石英基板上に半透過位相シフタ層及
び遮光層を順次積層成膜する工程と、該遮光層上に電子
線レジストを塗布成膜し、電子線によるパターン描画及
び現像を行い、得られたレジストパターンをマスクとし
てエッチング（ウェットエッチングまたはドライエッチ
ング）により該遮光層及び半透過位相シフタ層にパター
ンを転写する工程と、薬液処理により該遮光層を基板面
と平行な方向（水平方向）に一定距離サイドエッチング
して、開口部からその距離だけ離れた領域に遮光部を形
成する工程と、残存したレジストを除去する工程とを備
えた製造工程により、ハーフトーン位相シフトマスクを
製造した。

【００２４】本実施の形態例にあっては、半透過位相シ
フタ層がＣｒＦからなる構成にすることができる。この
場合に半透過位相シフタ層として、ＣｒＦを、Ｃｒをタ
ーゲットとしＡｒとＦ₂との混合ガスを原料ガスとした
反応性スパッタ法により成膜する態様をとることができ
る。

【００２５】また、遮光層は、露光光を完全に遮光する
か乃至は該半透過位相シフタ層より透過率の低い遮光部
を構成するように形成するが、このような遮光層が、金
属Ｃｒまたは金属Ｍｏからなる構成にすることができ
る。遮光層及びシフタ層のパターニングとしては、形成
した遮光層及びシフタ層を、Ｃｌ₂とＯ₂との混合ガ
ス、あるいはＣＨ₂Ｃｌ₂とＯ₂との混合ガスを用いた
反応性イオンエッチングにより、連続的にエッチングす
る方法をとることができる。

【００２６】遮光層が金属Ｍｏからなる場合には、過酸
化水素と硫酸との混合液による処理を行う態様をとるこ
とができる。また別例でも説明するように、遮光層が金
属Ｃｒから場合には、硝酸セリウムアンモニウム系水溶
液による処理を行う態様をとることができる。

【００２７】以下具体的に、図面を参照して、この実施
の形態例について説明する。図１は、本実施の形態例の
ハーフトーン位相シフトマスクの構成を示す図で、図１
（ａ）はその上面構造を示す図、図１（ｂ）はその断面
構造を示す図である。図２乃至図６は、本例のハーフト
ーン位相シフトマスクの製造方法を模式的に断面図で順
に表した図である。このハーフトーン位相シフトマスク
は、図１（ｂ）に示すように、露光光に対して透明な透
明基板３上に開口を有する半透過位相シフタ層４を形成
し、その半透過位相シフタ層４上の、開口より外側（距
離Ｄだけ離れている）に、遮光層を形成５することによ
り、図１（ａ）に示すように、露光光に対して透明な透
明基板のみよりなる透過部１’と、該透過部１’の周囲
にあって、半透過位相シフト部２’（これは露光光の位
相をシフトさせるとともに露光光に対する透過率が３〜
２０％、好ましくは５〜２０％であることを満たし得る
半透過位相シフタ層から構成する）と、露光光を完全に
遮光するか乃至は該半透過位相シフタ層より透過率の低
い遮光部１５とを形成して、構成したものである。上記
距離Ｄは、半透過位相シフタ層が、半透過位相シフト部
２’として残って、位相シフト作用を呈し得る程度の幅
を持っていればよく、半透過膜における透過率などの条
件により異なるが、たとえば１μｍ程度でよく、わずか
（たとえば半透過膜の透過率に依存した位相シフト効果
を損なわない範囲の最小値）でよいものである。

【００２８】以下本例のハーフトーン位相シフトマスク
の製造工程を、図２乃至図６を参照して、説明する。本
実施の形態例においてはまず、透明基板として用いる石
英基板３上に、スパッタにより、ハーフトーン位相シフ
タ膜４を形成する。ここでは具体的には、ターゲットと
してＣｒ、ガスとしてＡｒとＦ₂との混合ガスを用いた
ＤＣ反応性スパッタにより、膜厚１８５ｎｍのＣｒＦ膜
を形成してハーフトーン位相シフタ膜４とする。ここで
形成されたハーフトーン位相シフタ膜４（ＣｒＦ膜）
の、ＫｒＦキシマレーザー光（波長２４８ｎｍ）に対す
る屈折率ｎ及び消衰係数ｋは、それぞれ１．６８、及び
０．１９であり、また透過率は、１８％である。さら
に、このハーフトーン位相シフタ膜４（ＣｒＦ膜）の上
に、遮光層５としてここではＭｏ金属膜を、２０ｎｍ厚
で、スパッタ法により形成する。以上により、図２の構
造とする。

【００２９】上記得られた基板に、電子線レジストとし
て、ここではＺＥＰポジ型電子線レジスト（日本ゼオン
製）を塗布し、電子線による描画、及び現像処理を行う
ことにより、所望のレジストパターン６を形成する。以
上により、図３の構造とする。

【００３０】上記レジストパターン６をマスクとして、
遮光層５（Ｍｏ膜）と、ハーフトーン位相シフタ膜４
（ＣｒＦ膜）を、パターニングする。ここではＣＨ₂Ｃ
ｌ₂とＯ₂との混合ガスを用いた反応性イオンエッチン
グを５分間程度行って、図４に示すような所望のハーフ
トーン位相シフタパターンを得る。

【００３１】次に、Ｈ₂ＳＯ₄とＨ₂Ｏ₂の混合溶液を
用いたウェット処理により、遮光層５（Ｍｏ膜）を選択
的にエッチングして後退させる。ここでは、遮光層５
（Ｍｏ膜）を水平方向に約１μｍサイドエッチングし
て、図５に示すように、ハーフトーン位相シフタ膜４の
開口部より外側に遮光層５の外縁が来るようにする。エ
ッチング時間等のエッチング条件は、上記した水平方向
への約１μｍのサイドエッチングが適正に行われる条件
に設定する。

【００３２】その後、レジスト除去を行う。ここでは、
Ｏ₂プラズマによるアッシング処理を施して、レジスト
６を除去する。これにより図６の構造が得られる。これ
は前記した図１に示す構造のハーフトーン位相シフトマ
スクである。

【００３３】従来例では図２８及び図２９に示されるよ
うに、ハーフトーン位相シフタパターン４を得た後、レ
ジスト６及び金属膜５１であるＭｏ膜を全面除去してフ
ォトマスクを作製していたが、本実施の形態例により得
られたフォトマスクを用いて、ＫｒＦエキシマレーザー
光により露光すると、従来のハーフトーン型位相シフト
マスクで問題となっていた下地からの反射によるハレー
ション及び膜減りを、解像特性をほとんど劣化させるこ
となく、解決することができる。

【００３４】すなわち、図７に示されるように、ハーフ
トーン位相シフタ膜４の開口部より外側に遮光層５が形
成されるので、パターン間の透過光が低減されることに
より、上記下地からの反射によるハレーション及び膜減
りを抑制することが可能となる。図７に示すように、下
層配線７上にシリコン酸化膜８等の被加工膜が形成さ
れ、下層配線７が下地の段差となっている場合も、マス
クの透過部からの透過光１０がシリコン酸化膜８を透過
して下地段差をなしている下層配線７で反射し、この反
射光１２が、露光すべきでない部分に照射されても、従
来技術（図３０参照）と異なり、そこには半透過部から
の透過光１１は照射されない。遮光層５により遮光され
ているからである。よって、露光すべきでない部分への
集光が防止され、露光・現像後のレジストは、図７
（ｂ）に示すように、レジストパターン９は所望のホー
ルパターン１３を有する良好な形状に形成される。ハレ
ーションによる膜減り１４は、発生しても、わずかであ
る。遮光層５はこのような作用を呈することができる程
度、つまり、反射光１２とともに半透過部からの透過光
１１が集光しても、解像が起きない程度に、遮光作用を
果たせばよい。また、マスク製造のプロセス面について
は、従来例と工程数は変わらず、製品の高精度性及びプ
ロセスの簡略性は保証される。

【００３５】本実施の形態例によれば、ハーフトーン位
相シフトマスクによる解像度、焦点深度の向上効果を低
減させることなく、ハーフトーン領域の透過光によるハ
レーションや、膜減りなどの影響を抑制することがで
き、よって微細なパターンも良好に精度良く形成するこ
とが可能になる。しかも、製造工程における電子線描画
回数も１回でよく、従来技術のＣｒ系単層ハーフトーン
位相シフトマスクの製造工程と比べても、工程数の増加
などのプロセスの複雑化を伴わず、よって、この種のマ
スクの利点であるプロセスの簡略性及び高精度の加工
性、少欠陥性などの特長も、劣化しない。

【００３６】実施の形態例２この例は、実施の形態例１と同様な、図１に示す構造の
ＤｅｅｐＵＶフォトリソグラフィ工程用Ｃｒ系（ハー
フトーン位相シフト材料がＣｒＦ等のＣｒ系材料からな
る）単層ハーフトーン位相シフトマスクとして本発明を
具体化したものである。この実施の形態例に係るハーフ
トーン位相シフトマスクも、露光光に対して透明な石英
基板のみよりなる透過部と、該透過部の周囲の該石英基
板上にあり、露光光の波長に対してｄ＝ｋλ／２（ｎ−
１）（ここでｎは位相シフターの、露光波長λに対する
屈折率である。ｋは奇数の整数である。）で表される膜
厚ｄを有し（これは露光波長λを１８０℃位相シフトさ
せるための条件である）、かつ露光光に対する透過率が
３〜２０％、好ましくは５〜２０％であることを満たし
得る半透過位相シフタ層からなる半透過位相シフト部
と、さらに該半透過位相シフト部の周囲の領域に遮光層
を形成して露光光を完全に遮光するか乃至は該半透過位
相シフタ層より透過率の低い遮光部とを備える構成のも
のである。

【００３７】本実施の形態例にあっては、上記ハーフト
ーン位相シフトマスクを得るために、次の製造方法をと
る。すなわち、石英基板上に半透過位相シフタ層及び遮
光層を順次積層成膜する工程と、該遮光層上に電子線レ
ジストを塗布成膜し、電子線によるパターン描画及び現
像を行い、得られたレジストパターンをマスクとしてエ
ッチング（ウェットエッチングまたはドライエッチン
グ）により該遮光層及び半透過位相シフタ層にパターン
を転写する工程と、該レジストパターンを酸素プラズマ
処理により一定厚さだけ等方的にエッチングする工程
と、薬液処理により該遮光層を部分除去する工程と、残
存したレジストを除去する工程とを備えた製造工程によ
り、ハーフトーン位相シフトマスクを製造した。

【００３８】本実施の形態例における採用できる半透過
位相シフタ層や遮光層の材料、製法等は、実施の形態例
１と同様である。

【００３９】図８乃至図１３は、本例のハーフトーン位
相シフトマスクの製造方法を模式的に断面図で順に表し
た図である。

【００４０】本実施の形態例においてはまず、透明基板
として用いる石英基板３上に、スパッタにより、ハーフ
トーン位相シフタ膜４を形成する。ここでは具体的に
は、ターゲットとしてＣｒ、ガスとしてＡｒとＦ₂との
混合ガスを用いたＤＣ反応性スパッタにより、膜厚１８
５ｎｍのＣｒＦ膜を形成してハーフトーン位相シフタ膜
４とする。ここで形成されたハーフトーン位相シフタ膜
４（ＣｒＦ膜）の、ＫｒＦキシマレーザー光（波長２４
８ｎｍ）に対する屈折率ｎ及び消衰係数ｋは、それぞれ
１．６８、及び０．１９であり、また透過率は、１８％
である。さらに、このハーフトーン位相シフタ膜４（Ｃ
ｒＦ膜）の上に、遮光層５としてここではＭｏ金属膜
を、２０ｎｍ厚で、スパッタ法により形成する。以上に
より、図８の構造とする。

【００４１】上記得られた基板に、電子線レジストとし
て、ここではＺＥＰポジ型電子線レジスト（日本ゼオン
製）を塗布し、電子線による描画、及び現像処理を行う
ことにより、所望のレジストパターン６を形成する。以
上により、図９の構造とする。

【００４２】上記レジストパターン６をマスクとして、
遮光層５（Ｍｏ膜）と、ハーフトーン位相シフタ膜４
（ＣｒＦ膜）を、パターニングする。ここではＣＨ₂Ｃ
ｌ₂とＯ₂との混合ガスを用いた反応性イオンエッチン
グを５分間程度行って、図１０に示すような所望のハー
フトーン位相シフタパターンを得る。

【００４３】次に、Ｏ₂プラズマによるアッシング処理
を施して、レジストパターン６が水平方向に約１μｍ後
退するまで等方的エッチングを行った。これにより、図
１１の構造を得る。

【００４４】上記の後、Ｈ₂ＳＯ₄とＨ₂Ｏ₂の混合溶
液を用いたウェット処理により、レジストパターン６よ
り露出している遮光層５（Ｍｏ膜）を除去する。これに
より、図１２の構造を得る。

【００４５】その後、Ｏ₂プラズマによるアッシング処
理で、残存しているレジストパターン６を除去する。こ
れにより図１３の構造が得られる。これは前記した図１
に示す構造のハーフトーン位相シフトマスクである。

【００４６】本例も、前記実施の形態例１と同様に、こ
の実施の形態例により得られたフォトマスクを用いて、
ＫｒＦエキシマレーザー光により露光すると、従来のハ
ーフトーン型位相シフトマスクで問題とされた下地から
の反射によるハレーション及び膜減りが、解像特性をほ
とんど劣化させることなく、図７に示されるようにパタ
ーン間の透過光が低減されることにより、抑制すること
が可能となる。このように、この実施の形態例も、実施
の形態例１と同じ作用効果を発揮することができる。

【００４７】実施の形態例３本例の工程を、図１４乃至図１８に示す。実施の形態例
１，２が、透明基板側から、基板／半透過膜（ＣｒＦ膜
からなるハーフトーン位相シフタ膜）／遮光層の構造を
とるのに対し、この実施の形態例では、透明基板側か
ら、基板／遮光層／半透過膜（ＣｒＦ膜からなるハーフ
トーン位相シフタ膜）の構造として、ＤｅｅｐＵＶフ
ォトリソグラフィ工程用Ｃｒ系単層ハーフトーン位相シ
フトマスクとした。特に本例では、透明基板３としての
石英基板／遮光層５としてＭｏ膜／半透過膜としてＣｒ
Ｆ膜の構造をとる。

【００４８】ＣｒＦ膜、Ｍｏ膜のそれぞれの膜厚は、実
施の形態例１と同じである。また本例では、遮光層５と
してのＭｏ膜をサイドエッチングするが、その手法、及
びその他の手法については、実施の形態例１と同様の手
法を用いた。

【００４９】本例においては、図１４のように、透明基
板３（石英基板）／遮光層５（Ｍｏ膜）／半透過膜４
（ＣｒＦ膜）の積層構造を形成した後、レジストパター
ン６を形成し（図１５）、半透過膜４（ＣｒＦ膜）及び
遮光層５（Ｍｏ膜）をパターニングし（図１６）、その
後、遮光層５（Ｍｏ膜）をサイドエッチングして、図１
７の構造を得る。その後、レジストパターン６を除去し
て、図１８の構造を得る。各工程の各手法は、実施の形
態例１の手法に準じて実施する。

【００５０】本例も、実施の形態例１と同様の作用効果
を有する。実施の形態例４本例の工程を、図１９乃至図２３に示す。本例において
も、ＤｅｅｐＵＶフォトリソグラフィ工程用Ｃｒ系単
層ハーフトーン位相シフトマスクを得る。この実施の形
態例では、透明基板側から、基板／半透過膜（ＣｒＦ膜
からなるハーフトーン位相シフタ膜）／遮光層／半透過
膜（ＣｒＦ膜からなるハーフトーン位相シフタ膜）の構
造をとる。特に本例では、透明基板３としての石英基板
／半透過膜４ａとしてＣｒＦ膜／遮光層５としてＭｏ膜
／半透過膜４ｂとしてＣｒＦ膜の構造をとる。

【００５１】ＣｒＦ膜、Ｍｏ膜のそれぞれの膜厚（トー
タルの膜厚）は、実施の形態例１と同じである。また本
例では、遮光層５としてのＭｏ膜をサイドエッチングす
るが、その手法、及びその他の手法については、実施の
形態例１と同様の手法を用いた。

【００５２】本例においては、図１９のように、透明基
板３（石英基板）／半透過膜４ａ（ＣｒＦ膜）／遮光層
５（Ｍｏ膜）／半透過膜４ｂ（ＣｒＦ膜）の積層構造を
形成した後、レジストパターン６を形成し（図２０）、
半透過膜４ａ（ＣｒＦ膜）及び遮光層５（Ｍｏ膜）及び
半透過膜４ｂ（ＣｒＦ膜）をパターニングし（図２
１）、その後、遮光層５（Ｍｏ膜）をサイドエッチング
して、図２２の構造を得る。その後、レジストパターン
６を除去して、図２３の構造を得る。各工程の各手法
は、実施の形態例１の手法に準じて実施する。

【００５３】本例により得られるフォトマスクについて
も、実施の形態例１のフォトマスクと同様の作用効果を
有する。

【００５４】実施の形態例５〜８上述した実施の形態例１〜４において、遮光層５を構成
する遮光用の金属膜としてＭｏ膜の代わりにＣｒ膜を同
様に成膜し、Ｈ₂ＳＯ₄とＨ₂Ｏ₂の混合溶液の代わり
に硝酸セリウムアンモニウムを用いてこの遮光層５（Ｃ
ｒ膜）のみを一部選択的に除去することにより、遮光層
５が異なり他は同様なフォトマスクが得られる。

【００５５】このようにして得られたフォトマスクを用
いて、ＫｒＦエキシマレーザー光による露光を行うこと
により、上記実施の形態例１〜４と同様の作用効果が得
られる。

【００５６】実施の形態例９この実施の形態例は、本発明を、ｉ線やｇ線を用いるフ
ォトソグラフィ技術について用いられるハーフトーン位
相シフトマスクに適用した。すなわち、次のようなｉ
線，ｇ線フォトリソグラフィ工程用Ｃｒ系（ハーフトー
ン位相シフト材料がＣｒＯ、ＣｒＯＮ等の等のＣｒ系材
料からなる。ここではＣｒＯ）単層ハーフトーン位相シ
フトマスクとして具体化したものである。すなわち、こ
の実施の形態例に係るハーフトーン位相シフトマスク
は、露光光に対して透明な石英基板のみよりなる透過部
と、該透過部の周囲の該石英基板上にあり、露光光の波
長に対してｄ＝ｋλ／２（ｎ−１）（ここでｎは位相シ
フターの、露光波長λに対する屈折率である。ｋは奇数
の整数である。）で表される膜厚ｄを有し（これは露光
波長λを１８０℃位相シフトさせるための条件であ
る）、かつ露光光に対する透過率が３〜２０％、好まし
くは５〜２０％であることを満たし得る半透過位相シフ
タ層からなる半透過位相シフト部と、さらに該半透過位
相シフト部の周囲の領域の半透過位相シフタ層上に遮光
層を形成して露光光を完全に遮光するか乃至は該半透過
位相シフタ層より透過率の低い遮光部とを備える構成の
ものである。

【００５７】本例においても、ｉ線，ｇ線を用いて露光
を行う場合に、半透過位相シフト部の周囲の領域の半透
過位相シフタ層上に遮光層を形成して遮光部とする結
果、光透過領域より一定距離離れた領域を完全な遮光帯
で覆うことになりこれによって、パターニングに寄与し
ない余分な透過光によるハレーションや、レジストの膜
減りなどを防止することで、良好なパターン形状を得る
ことができる。この作用については、図７を用いて前記
説明したとおりである。

【００５８】また本実施の形態例にあっては、上記ハー
フトーン位相シフトマスクを得るために、次の製造方法
をとる。すなわち、石英基板上に半透過位相シフタ層及
び遮光層を順次積層成膜する工程と、該遮光層上に電子
線レジストを塗布成膜し、電子線によるパターン描画及
び現像を行い、得られたレジストパターンをマスクとし
てエッチング（ウェットエッチングまたはドライエッチ
ング）により該遮光層及び半透過位相シフタ層にパター
ンを転写する工程と、薬液処理により該遮光層を基板面
と平行な方向（水平方向）に一定距離サイドエッチング
して、開口部からその距離Ｄだけ離れた領域に遮光部を
形成する工程と、残存したレジストを除去する工程とを
備えた製造工程により、ハーフトーン位相シフトマスク
を製造した。

【００５９】本実施の形態例にあっては、半透過位相シ
フタ層がＣｒＯ、ＣｒＯＮ等からなる構成にすることが
できる。以下の説明では、ＣｒＯとする場合で説明し
た。この場合に、半透過位相シフタ層として、ＣｒＯ、
ＣｒＯＮを、ＣｒをターゲットとしＡｒとＯ₂との混合
ガス、もしくはＡｒとＯ₂とＮ₂との混合ガスを原料ガ
スとした反応性スパッタ法により成膜する態様をとるこ
とができる。

【００６０】また、本例の場合についても、遮光層が金
属Ｃｒまたは金属Ｍｏからなる構成にすることができ
る。遮光層及びシフタ層のパターニングとしては、形成
した遮光層及びシフタ層を、Ｃｌ₂とＯ₂との混合ガ
ス、あるいはＣＨ₂Ｃｌ₂とＯ₂との混合ガスを用いた
反応性イオンエッチングにより、連続的にエッチングす
る方法をとることができる。

【００６１】本例の場合についても、遮光層が金属Ｍｏ
からなる場合には、過酸化水素と硫酸との混合液による
処理を行う態様をとることができる。遮光層が金属Ｃｒ
から場合には、硝酸セリウムアンモニウム系水溶液によ
る処理を行う態様をとることができる。

【００６２】以下具体的に、図面を参照して、この実施
の形態例について説明する。本例は、先に説明した実施
の形態例１と同様に、図１、及び図２乃至図６を用いて
説明できるので、これらを参照する。

【００６３】本実施の形態例においてはまず、透明基板
として用いる石英基板３上に、スパッタにより、ハーフ
トーン位相シフタ膜４を形成する。ここでは具体的に
は、ターゲットとしてＣｒ、ガスとしてＡｒとＯ₂との
混合ガス（圧力８Ｐａ、Ｏ₂流量５ｓｃｃｍ）を用いた
ＤＣ反応性スパッタにより、膜厚１１０ｎｍのＣｒＯ膜
を形成してハーフトーン位相シフタ膜４とする。ここで
形成されたハーフトーン位相シフタ膜４（ＣｒＯ膜）
の、ｉ線（波長３６５ｎｍ）に対する屈折率ｎ及び消衰
係数ｋは、それぞれ２．６３、及び０．５０であり、ま
た透過率は、１０％である。さらに、このハーフトーン
位相シフタ膜４（ＣｒＯ膜）の上に、遮光層５としてこ
こではＭｏ金属膜を、２０ｎｍ厚で、スパッタ法により
形成する。以上により、図２の構造とする。

【００６４】上記得られた基板に、電子線レジストとし
て、ここではＺＥＰポジ型電子線レジスト（日本ゼオン
製）を塗布し、電子線による描画、及び現像処理を行う
ことにより、所望のレジストパターン６を形成する。以
上により、図３の構造とする。

【００６５】上記レジストパターン６をマスクとして、
遮光層５（Ｍｏ膜）と、ハーフトーン位相シフタ膜４
（ＣｒＯ膜）を、パターニングする。ここではＣＨ₂Ｃ
ｌ₂とＯ₂との混合ガスを用いた反応性イオンエッチン
グを５分間程度行って、図４に示すような所望のハーフ
トーン位相シフタパターンを得る。

【００６６】次に、Ｈ₂ＳＯ₄とＨ₂Ｏ₂の混合溶液を
用いたウェット処理により、遮光層５（Ｍｏ膜）を選択
的にエッチングして後退させる。ここでは、遮光層５
（Ｍｏ膜）を水平方向に約１μｍサイドエッチングし
て、図５に示すように、ハーフトーン位相シフタ膜４の
開口部より外側に遮光層５の外縁が来るようにする。エ
ッチング時間等のエッチング条件は、上記した水平方向
への約１μｍのサイドエッチングが適正に行われる条件
に設定する。

【００６７】その後、レジスト除去を行う。ここでは、
Ｏ₂プラズマによるアッシング処理を施して、レジスト
６を除去する。これにより図６の構造が得られる。これ
は前記した図１に示す構造のハーフトーン位相シフトマ
スクである。

【００６８】本例も、図７により説明したとおり、本実
施の形態例により得られたフォトマスクを用いて、ｉ線
露光を行うと、従来のハーフトーン型位相シフトマスク
で問題となっていた下地からの反射によるハレーション
及び膜減りを、解像特性をほとんど劣化させることな
く、解決することができる。またプロセス面について
は、従来例と工程数は変わらず、製品の高精度性及びプ
ロセスの簡略性は保証される。

【００６９】本実施の形態例によれば、ハーフトーン位
相シフトマスクによる解像度、焦点深度の向上効果を低
減させることなく、ハーフトーン領域の透過光によるハ
レーションや、膜減りなどの影響を抑制することがで
き、よって微細なパターンも良好に精度良く形成するこ
とが可能になる。しかも、製造工程における電子線描画
回数も１回でよく、従来技術のＣｒ系単層ハーフトーン
位相シフトマスクの製造工程と比べても、工程数の増加
などのプロセスの複雑化を伴わず、よって、この種のマ
スクの利点であるプロセスの簡略性及び高精度の加工
性、少欠陥性などの特長も、劣化しない。

【００７０】実施の形態例１０この例は、実施の形態例９と同様な、図１に示す構造の
ｉ線（またはｇ線）フォトリソグラフィ工程用単層ハー
フトーン位相シフトマスクとして本発明を具体化したも
のである。この実施の形態例に係るハーフトーン位相シ
フトマスクも、露光光に対して透明な石英基板のみより
なる透過部と、該透過部の周囲の該石英基板上にあり、
露光光の波長に対してｄ＝ｋλ／２（ｎ−１）（ここで
ｎは位相シフターの、露光波長λに対する屈折率であ
る。ｋは奇数の整数である。）で表される膜厚ｄを有し
（これは露光波長λを１８０℃位相シフトさせるための
条件である）、かつ露光光に対する透過率が３〜２０
％、好ましくは５〜２０％であることを満たし得る半透
過位相シフタ層からなる半透過位相シフト部と、さらに
該半透過位相シフト部の周囲の領域の半透過位相シフタ
層上に遮光層を形成して露光光を完全に遮光するか乃至
は該半透過位相シフタ層より透過率の低い遮光部とを備
える構成のものである。

【００７１】本実施の形態例にあっては、上記ハーフト
ーン位相シフトマスクを得るために、次の製造方法をと
る。すなわち、石英基板上に半透過位相シフタ層及び遮
光層を順次積層成膜する工程と、該遮光層上に電子線レ
ジストを塗布成膜し、電子線によるパターン描画及び現
像を行い、得られたレジストパターンをマスクとしてエ
ッチング（ウェットエッチングまたはドライエッチン
グ）により該遮光層及び半透過位相シフタ層にパターン
を転写する工程と、該レジストパターンを酸素プラズマ
処理により一定厚さだけ等方的にエッチングする工程
と、薬液処理により該遮光層を部分除去する工程と、残
存したレジストを除去する工程とを備えた製造工程によ
り、ハーフトーン位相シフトマスクを製造した。

【００７２】本実施の形態例における採用できる半透過
位相シフタ層や遮光層の材料、製法等は、実施の形態例
９と同様である。

【００７３】本例について、図８乃至図１３を参照し
て、説明する。

【００７４】本実施の形態例においてはまず、透明基板
として用いる石英基板３上に、スパッタにより、ハーフ
トーン位相シフタ膜４を形成する。ここでは具体的に
は、ターゲットとしてＣｒ、ガスとしてＡｒとＯ₂との
混合ガス（圧力８Ｐａ、Ｏ₂流量５ｓｃｃｍ）を用いた
ＤＣ反応性スパッタにより、膜厚１１０ｎｍのＣｒＯ膜
を形成してハーフトーン位相シフタ膜４とする。ここで
形成されたハーフトーン位相シフタ膜４（ＣｒＯ膜）
の、ｉ線（波長３６５ｎｍ）に対する屈折率ｎ及び消衰
係数ｋは、それぞれ２．６３、及び０．５０であり、ま
た透過率は、１０％である。さらに、このハーフトーン
位相シフタ膜４（ＣｒＯ膜）の上に、遮光層５としてこ
こではＭｏ金属膜を、２０ｎｍ厚で、スパッタ法により
形成する。以上により、図８の構造とする。

【００７５】上記得られた基板に、電子線レジストとし
て、ここではＺＥＰポジ型電子線レジスト（日本ゼオン
製）を塗布し、電子線による描画、及び現像処理を行う
ことにより、所望のレジストパターン６を形成する。以
上により、図９の構造とする。

【００７６】上記レジストパターン６をマスクとして、
遮光層５（Ｍｏ膜）と、ハーフトーン位相シフタ膜４
（ＣｒＦ膜）を、パターニングする。ここではＣＨ₂Ｃ
ｌ₂とＯ₂との混合ガスを用いた反応性イオンエッチン
グを５分間程度行って、図１０に示すような所望のハー
フトーン位相シフタパターンを得る。

【００７７】次に、Ｏ₂プラズマによるアッシング処理
を施して、レジストパターン６が水平方向に約１μｍ後
退するまで等方的エッチングを行った。これにより、図
１１の構造を得る。

【００７８】上記の後、Ｈ₂ＳＯ₄とＨ₂Ｏ₂の混合溶
液を用いたウェット処理により、レジストパターン６よ
り露出している遮光層５（Ｍｏ膜）を除去する。これに
より、図１２の構造を得る。

【００７９】その後、Ｏ₂プラズマによるアッシング処
理で、残存しているレジストパターン６を除去する。こ
れにより図１３の構造が得られる。これは前記した図１
に示す構造のハーフトーン位相シフトマスクである。

【００８０】本例も、前記実施の形態例９と同様に、こ
の実施の形態例により得られたフォトマスクを用いて、
ｉ線により露光すると、従来のハーフトーン型位相シフ
トマスクで問題とされた下地からの反射によるハレーシ
ョン及び膜減りが、解像特性をほとんど劣化させること
なく、図７に示されるようにパターン間の透過光が低減
されることにより、抑制することが可能となる。このよ
うに、この実施の形態例も、実施の形態例９と同じ作用
効果を発揮することができる。

【００８１】実施の形態例１１本例の工程を、図１４乃至図１８を参照して説明する。
実施の形態例９，１０が、透明基板側から、基板／半透
過膜（ＣｒＯ膜からなるハーフトーン位相シフタ膜）／
遮光層の構造をとるのに対し、この実施の形態例では、
透明基板側から、基板／遮光層／半透過膜（ＣｒＯ膜か
らなるハーフトーン位相シフタ膜）の構造として、ｉ線
フォトリソグラフィ工程用Ｃｒ系単層ハーフトーン位相
シフトマスクとした。特に本例では、透明基板３として
の石英基板／遮光層５としてＭｏ膜／半透過膜としてＣ
ｒＯ膜の構造をとる。

【００８２】ＣｒＯ膜、Ｍｏ膜のそれぞれの膜厚は、実
施の形態例９と同じである。また本例では、遮光層５と
してのＭｏ膜をサイドエッチングするが、その手法、及
びその他の手法については、実施の形態例９と同様の手
法を用いた。

【００８３】本例においては、図１４のように、透明基
板３（石英基板）／遮光層５（Ｍｏ膜）／半透過膜４
（ＣｒＯ膜）の積層構造を形成した後、レジストパター
ン６を形成し（図１５）、半透過膜４（ＣｒＯ膜）及び
遮光層５（Ｍｏ膜）をパターニングし（図１６）、その
後、遮光層５（Ｍｏ膜）をサイドエッチングして、図１
７の構造を得る。その後、レジストパターン６を除去し
て、図１８の構造を得る。各工程の各手法は、実施の形
態例９の手法に準じて実施する。

【００８４】本例も、実施の形態例９と同様の作用効果
を有する。

【００８５】実施の形態例１２本例の工程を、図１９乃至図２３を参照して説明する。
本例においても、ｉ線フォトリソグラフィ工程用Ｃｒ系
単層ハーフトーン位相シフトマスクを得る。この実施の
形態例では、透明基板側から、基板／半透過膜（ＣｒＯ
膜からなるハーフトーン位相シフタ膜）／遮光層／半透
過膜（ＣｒＯ膜からなるハーフトーン位相シフタ膜）の
構造をとる。特に本例では、透明基板３としての石英基
板／半透過膜４ａとしてＣｒＯ膜／遮光層５としてＭｏ
膜／半透過膜４ｂとしてＣｒＯ膜の構造をとる。

【００８６】ＣｒＯ膜、Ｍｏ膜のそれぞれの膜厚（トー
タルの膜厚）は、実施の形態例９と同じである。また本
例では、遮光層５としてのＭｏ膜をサイドエッチングす
るが、その手法、及びその他の手法については、実施の
形態例９と同様の手法を用いた。

【００８７】本例においては、図１９のように、透明基
板３（石英基板）／半透過膜４ａ（ＣｒＯ膜）／遮光層
５（Ｍｏ膜）／半透過膜４ｂ（ＣｒＯ膜）の積層構造を
形成した後、レジストパターン６を形成し（図２０）、
半透過膜４ａ（ＣｒＯ膜）及び遮光層５（Ｍｏ膜）及び
半透過膜４ｂ（ＣｒＦ膜）をパターニングし（図２
１）、その後、遮光層５（Ｍｏ膜）をサイドエッチング
して、図２２の構造を得る。その後、レジストパターン
６を除去して、図２３の構造を得る。各工程の各手法
は、実施の形態例９の手法に準じて実施する。

【００８８】本例により得られるフォトマスクについて
も、実施の形態例９のフォトマスクと同様の作用効果を
有する。

【００８９】実施の形態例１３〜１６上述した実施の形態例９〜１２において、ハーフトーン
位相シフタ層４を構成する材料として、ＣｒＯの代わり
にＣｒＯＮを用いた。すなわち、透明基板として用いる
石英基板３上に、スパッタにより、ハーフトーン位相シ
フタ膜４を形成する際、ターゲットとしてＣｒ、ガスと
してＡｒとＯ₂とＮ₂との混合ガスを用いたＤＣ反応性
スパッタにより、膜厚１２０ｎｍのＣｒＯＮ膜を形成し
てハーフトーン位相シフタ膜４とする。ここで形成され
たハーフトーン位相シフタ膜４（ＣｒＯＮ膜）の、ｉ線
（波長３６５ｎｍ）に対する屈折率ｎ及び消衰係数ｋ
は、それぞれ２．６７、及び０．４７であり、また透過
率は、１０％になるように設定した。その後、実施の形
態例９〜１２と同様にして、ハーフトーン位相シフトマ
スクを得た。

【００９０】本例により得られるフォトマスクについて
も、ｉ線による露光を行うことにより、実施の形態例９
〜１２のフォトマスクと同様の作用効果を有する。

【００９１】上述した実施の形態例９〜１６において、
遮光層５を構成する遮光用の金属膜としてＭｏ膜の代わ
りにＣｒ膜を同様に成膜し、Ｈ₂ＳＯ₄とＨ₂Ｏ₂の混
合溶液の代わりに硝酸セリウムアンモニウムを用いてこ
の遮光層５（Ｃｒ膜）のみを一部選択的に除去すること
により、遮光層５が異なり他は同様なフォトマスクが得
られる。

【００９２】このようにして得られたフォトマスクを用
いて、ｉ線による露光を行うことにより、上記実施の形
態例９〜１２と同様の作用効果が得られる。

【００９３】

【発明の効果】本発明によれば、パターニングに寄与し
ない余分な光による作用、たとえば余分な透過光による
ハレーションや、これによるレジストの膜減りなどの発
生を防止した、良好なパターンが得られるハーフトーン
位相シフトマスクを提供することができ、また、その製
造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例に係るハーフトーン位
相シフトマスクの構成を示す図である。

【図２】実施の形態例１（及び９）の工程を示す図で
ある（１）。

【図３】実施の形態例１（及び９）の工程を示す図で
ある（２）。

【図４】実施の形態例１（及び９）の工程を示す図で
ある（３）。

【図５】実施の形態例１（及び９）の工程を示す図で
ある（４）。

【図６】実施の形態例１（及び９）の工程を示す図で
ある（５）。

【図７】実施の形態例の作用効果を説明する図であ
る。

【図８】実施の形態例２（及び１０）の工程を示す図
である（１）。

【図９】実施の形態例２（及び１０）の工程を示す図
である（２）。

【図１０】実施の形態例２（及び１０）の工程を示す
図である（３）。

【図１１】実施の形態例２（及び１０）の工程を示す
図である（４）。

【図１２】実施の形態例２（及び１０）の工程を示す
図である（５）。

【図１３】実施の形態例２（及び１０）の工程を示す
図である（６）。

【図１４】実施の形態例３（及び１１）の工程を示す
図である（１）。

【図１５】実施の形態例３（及び１１）の工程を示す
図である（２）。

【図１６】実施の形態例３（及び１１）の工程を示す
図である（３）。

【図１７】実施の形態例３（及び１１）の工程を示す
図である（４）。

【図１８】実施の形態例３（及び１１）の工程を示す
図である（５）。

【図１９】実施の形態例４（及び１２）の工程を示す
図である（１）。

【図２０】実施の形態例４（及び１２）の工程を示す
図である（２）。

【図２１】実施の形態例４（及び１２）の工程を示す
図である（３）。

【図２２】実施の形態例４（及び１２）の工程を示す
図である（４）。

【図２３】実施の形態例４（及び１２）の工程を示す
図である（５）。

【図２４】従来技術に係るハーフトーン位相シフトマ
スクの構成を示す図である。

【図２５】従来技術の工程を示す図である（１）。

【図２６】従来技術の工程を示す図である（２）。

【図２７】従来技術の工程を示す図である（３）。

【図２８】従来技術の工程を示す図である（４）。

【図２９】従来技術の工程を示す図である（５）。

【図３０】従来技術の問題点を示す図である（５）。

【符号の説明】

１’・・・透過部、２’・・・半透過部、３・・・透明
基板（石英基板）、４・・・半透過位相シフタ層、５・
・・遮光膜、６・・・レジストパターン（ＥＢレジス
ト）、１５・・・遮光部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フォトリソグラフィ工程で用いられるフ
ォトマスクにおいて、露光光に対して透明な透明基板のみよりなる透過部と、該透過部の周囲の該透明基板上にあり、露光光の位相を
シフトさせるとともに露光光を半透過させる半透過位相
シフタ層からなる半透過位相シフト部と、さらに該半透過位相シフト部の周囲の領域に遮光層によ
り形成した露光光を完全に遮光するか乃至は該半透過位
相シフタ層より透過率の低い遮光部とを備えることを特
徴とするハーフトーン位相シフトマスク。
【請求項２】前記半透過位相シフタ層が、高融点金属系
材料からなることを特徴とする請求項１に記載のハーフ
トーン位相シフトマスク。
【請求項３】前記半透過位相シフタ層が、ＣｒＦからな
ることを特徴とする請求項１に記載のハーフトーン位相
シフトマスク。
【請求項４】前記半透過位相シフタ層が、ＣｒＯもしく
はＣｒＯＮからなることを特徴とする請求項１に記載の
ハーフトーン位相シフトマスク。
【請求項５】前記半透過位相シフト部が、露光光に対す
る透過率が３〜２０％であることを満たし得る半透過位
相シフタ層からなることを特徴とする請求項１に記載の
ハーフトーン位相シフトマスク。
【請求項６】フォトリソグラフィ工程で用いられるフォ
トマスクであり、露光光に対して透明な透明基板のみよりなる透過部と、該透過部の周囲の該透明基板上にあり、露光光の位相を
シフトさせるとともに露光光を半透過させる半透過位相
シフタ層からなる半透過位相シフト部と、さらに該半透過位相シフト部の周囲の領域に遮光層によ
り形成した露光光を完全に遮光するか乃至は該半透過位
相シフタ層より透過率の低い遮光部とを備えるハーフト
ーン位相シフトマスクの製造方法であって、透明基板上に少なくとも前記半透過位相シフタ層及び前
記遮光層を順不同に積層成膜する工程と、前記遮光層を前記半透過位相シフタ層よりも前記透過部
に対して外側に後退させる工程とを備えることを特徴と
するハーフトーン位相シフトマスクの製造方法。
【請求項７】透明基板上に前記半透過位相シフタ層及び
前記遮光層を順不同に積層成膜する工程と、該遮光層上に電子線レジストを塗布成膜し、電子線によ
るパターン描画及び現像を行い、得られたレジストパタ
ーンをマスクとしてエッチングにより該遮光層及び半透
過位相シフタ層にパターンを転写する工程と、該遮光層
を基板面と平行な方向にサイドエッチングする工程と、
残存したレジストを除去する工程とを備えることを特徴
とする請求項６に記載のハーフトーン位相シフトマスク
の製造方法。
【請求項８】透明基板上に前記半透過位相シフタ層及び
前記遮光層を順不同に積層成膜する工程と、該遮光層上に電子線レジストを塗布成膜し、電子線によ
るパターン描画及び現像を行い、得られたレジストパタ
ーンをマスクとしてエッチングにより該遮光層及び半透
過位相シフタ層にパターンを転写する工程と、該レジス
トパターンをプラズマ処理により等方的にエッチングす
る工程と、該遮光層を除去する工程と、残存したレジス
トを除去する工程とを備えることを特徴とする請求項６
に記載のハーフトーン位相シフトマスクの製造方法。
【請求項９】前記半透過位相シフト部が、露光光に対す
る透過率が３〜２０％であることを満たし得る半透過位
相シフタ層からなることを特徴とする請求項６に記載の
ハーフトーン位相シフトマスクの製造方法。