JPH0683029A - 位相シフトマスク及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】位相シフト部の幅が広い場合においても、容易
に最適露光光量を設定することが可能であり、更には、
遮光領域と光透過部の位置合わせずれが生じても、ウエ
ハ上に所望の像のみを形成することを可能にする位相シ
フトマスクを提供する。 【構成】位相シフトマスクは、（イ）遮光領域１２、及
び、（ロ）光透過部１４と、この光透過部と遮光領域と
の間に形成された第１の位相シフト部２０とから成る光
透過領域、から成る位相シフトマスクであって、（ハ）
遮光領域１２と第１の位相シフト部２０との間に形成さ
れ、透過した光と第１の位相シフト部を透過した光との
間に位相差を生じさせる第２の位相シフト部２２を光透
過領域に更に備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、位相シフトマスク、よ
り詳しくは、エッジ強調型位相シフトマスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路等においては、回
路を構成する素子や配線の微細化並びに素子間隔や配線
間隔の狭小化が進められている。そのため、遮光部と光
透過部のみから構成された従来型のフォトマスクでは、
微細なパターンの形成が困難になりつつある。最近、従
来型のフォトマスクに替わり、光を透過させる光透過部
と、光透過部を透過した光の位相と異なる位相の光を透
過させる位相シフト部とから成る光透過領域を備えた、
所謂位相シフトマスクが脚光を浴びている。この位相シ
フトマスクにより、従来型のフォトマスクでは形成不可
能な微細パターンが形成可能になる。

【０００３】半導体装置に形成されたコンタクトホール
に代表される孤立パターンを形成するために、エッジ強
調型と呼ばれる位相シフトマスクが検討されている。エ
ッジ強調型位相シフトマスクは、図４に模式的な断面図
を示すように、基板１０の上に形成された遮光領域１２
と光透過領域から成り、更に、光透過領域は、光透過部
１４、及び遮光領域１２と光透過部１４との間に設けら
れた位相シフト部１６から成る。光透過部１４を透過し
た光と、位相シフト部１６を透過した光とは、例えば、
１８０度位相が異なっている。

【０００４】従来のエッジ強調型位相シフトマスクの作
製方法を、図４１を参照して以下説明する。まず、基板
１０上に遮光材料から成る遮光層１２Ａを形成する。次
に、電子線等に感光するポジ型電子線レジスト３０を遮
光層１２Ａ上に塗布した後（図４１の（Ａ）参照）、遮
光領域を形成するために、描画装置からの電子線等によ
り所定の遮光領域パターンを電子線レジスト３０に描画
する。次いで、電子線レジスト３０を現像し、更に、遮
光層１２Ａをエッチングした後、電子線レジスト３０を
除去する。これによって、所定の遮光領域１２が形成さ
れる（図４１の（Ｂ）参照）。

【０００５】次に、位相シフト材料から成る位相シフト
層１６Ａを全面に塗布した後、電子線等に感光するポジ
型電子線レジスト３２を位相シフト層１６Ａ上に塗布す
る（図４１の（Ｃ）参照）。その後、光透過部及び位相
シフト部を形成するために、描画装置からの電子線等に
より所定の光透過部パターンを電子線レジスト３２に描
画する。次いで、電子線レジスト３２を現像し（図４１
の（Ｄ）参照）、位相シフト層１６Ａをエッチングした
後（図４１の（Ｅ）参照）、電子線レジスト３２を除去
する。これによって、位相シフト部１６が残され、図４
に示した構造を有する位相シフトマスクが作製される。
位相シフト層１６Ａが遮光領域１２の上にも残存してい
る。光透過部を透過した光と位相シフト部を透過した光
の干渉によって、ウエハ上に光透過部のシャープな像を
得ることが期待される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、エッジ強調
型位相シフトマスクにおいて、光透過部と遮光領域との
間に形成された位相シフト部の幅が狭すぎると、位相シ
フト部を透過した光の光量が少なくなる。その結果、光
透過部を透過した光と位相シフト部を透過した光との干
渉が不十分になり、ウエハ上に光透過部のシャープな像
を得ることができなくなる。また、光透過部と遮光領域
との間に形成された位相シフト部の幅が広すぎると、位
相シフト部を透過した光の光量が多くなりすぎる。その
ため、光透過部を透過した光と位相シフト部を透過した
光との干渉が発生するだけでなく、位相シフト部を透過
し且つ干渉に寄与しない光によってウエハ上に不要な像
が形成される。

【０００７】従って、位相シフト部の幅に広狭が存在す
ると、最適な露光光量を設定することが極めて困難とな
り、露光余裕度が低くなり、しかも、位相シフトマスク
のパターン転写精度が大幅に低下するだけでなく、ウエ
ハ上に不要な像が形成されるという問題がある。

【０００８】従来のエッジ強調型位相シフトマスクにお
いては、遮光領域１２と光透過部１４の位置合わせずれ
が０．０５μｍ以下になるように、位相シフトマスクを
作製する必要がある。もしも遮光領域１２と光透過部１
４の位置合わせずれが大きくなると、所望の幅よりも広
い部分と狭い部分が位相シフト部に形成される。その結
果、上述のような問題が発生する。

【０００９】遮光領域と光透過部の位置合わせ精度は、
遮光領域あるいは光透過部のパターン描画に用いる描画
装置の位置合わせ精度に依存する。それ故、最も高い位
置合わせ精度が得られるように、描画装置の制御を厳密
に行う必要がある。しかしながら、現状の描画装置のい
ずれも、遮光領域と光透過部の位置合わせ精度を０．０
５μｍ以下にすることは不可能である。そのため、必然
的に遮光領域の位置と光透過部の位置が相対的にずれ、
その結果、ウエハ上に不要な像が形成されてしまい、あ
るいは光透過部のシャープな像をウエハ上に形成できな
いという問題がある。

【００１０】また、遮光領域と光透過部とが可能な限り
精密に位置合わせされるように描画装置を制御した場
合、０．０５μｍ以下の位置合わせ精度に到達する以前
においても、位相シフトマスク上のパターン形成性が著
しく低下し、且つ、コストも増大するという欠点があ
る。以上の理由から、エッジ強調型位相シフトマスクの
使用あるいは作製は極めて困難である。

【００１１】従って、本発明の第１の目的は、位相シフ
ト部の幅が広い場合においても、容易に最適露光光量を
設定することが可能な位相シフトマスクを提供すること
にある。

【００１２】また、本発明の第２の目的は、遮光領域と
光透過部の位置合わせずれが生じても、ウエハ上に所望
の像のみを形成することを可能にする位相シフトマスク
を提供することにある。

【００１３】更に、本発明の第３の目的は、位相シフト
部の幅が広い場合においても、容易に最適露光光量を設
定することが可能な位相シフトマスクの作製方法を提供
することにある。

【００１４】本発明の第４の目的は、遮光領域と光透過
部の位置合わせずれが生じても、パターン転写精度が損
なわれることがなくしかもウエハ上に不要な像が形成さ
れない位相シフトマスクの作製方法を提供することにあ
る。

【００１５】尚、ウエハ上に形成されたレジストに対し
て露光光により集積回路パターン等を形成するとき、縮
小投影に使用されるものをレティクル、一対一投影に使
用され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、本明細書においては、この
ような種々の意味におけるレティクルやマスクを総称し
てマスクと呼ぶ。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の第１及び第２の目
的は、以下の特徴を有する本発明の位相シフトマスクの
第１の態様によって達成することができる。即ち、
（イ）遮光領域、及び、（ロ）光透過部と、該光透過部
と遮光領域との間に形成された第１の位相シフト部とか
ら成る光透過領域、から成る位相シフトマスクであっ
て、（ハ）遮光領域と第１の位相シフト部との間に形成
され、透過した光と第１の位相シフト部を透過した光と
の間に位相差を生じさせる第２の位相シフト部を光透過
領域に更に備えている。

【００１７】上記の第１及び第２の目的は、以下の特徴
を有する本発明の位相シフトマスクの第２の態様によっ
て達成することができる。即ち、（イ）遮光領域、及
び、（ロ）光透過部と、該光透過部と遮光領域との間に
形成された位相シフト部とから成る光透過領域、から成
る位相シフトマスクであって、遮光領域と光透過部との
間に位置合わせずれがないときに得られる位相シフト部
形状を有する位相シフト部が、光透過部と遮光領域との
間の少なくとも一部分に形成されている。

【００１８】上記の第３の目的は、以下の特徴を有する
本発明の位相シフトマスク作製方法の第１の態様によっ
て達成することができる。即ち、遮光領域、及び、光透
過部、遮光領域と該光透過部との間に形成された第１の
位相シフト部、及び遮光領域と該第１の位相シフト部と
の間に形成され、そして透過した光と第１の位相シフト
部を透過した光との間に位相差を生じさせる第２の位相
シフト部から成る光透過領域、から成る位相シフトマス
クを作製する方法であって、光透過部と、第１の位相シ
フト部と、第２の位相シフト部を同じ工程内で形成す
る。

【００１９】また、上記の第４の目的は、以下の特徴を
有する本発明の位相シフトマスク作製方法の第２の態様
によって達成することができる。即ち、（Ａ）遮光領
域、及び、（Ｂ）光透過部、並びに、該光透過部と遮光
領域との間に形成された位相シフト部から成る光透過領
域、から成る位相シフトマスクを作製する方法であっ
て、遮光領域と光透過部との間に位置合わせずれがない
ときに得られる位相シフト部形状を有する位相シフト部
を、光透過部と遮光領域との間の少なくとも一部分に形
成する。

【００２０】また、上記の第４の目的は、以下の特徴を
有する本発明の位相シフトマスク作製方法の第３の態様
によって達成することができる。即ち、（Ａ）遮光領
域、及び、（Ｂ）光透過部と、該光透過部と遮光領域と
の間に形成された第１の位相シフト部と、該第１の位相
シフト部と遮光領域との間に形成された第２の位相シフ
ト部とから成る光透過領域、から成る位相シフトマスク
を作製する方法であって、光透過部と遮光領域との間に
第１の位相シフト部を形成した後、該第１の位相シフト
部と遮光領域との間に第２の位相シフト部を形成する。

【００２１】光透過部は、露光光に対して透明である
か、あるいは少なくとも、例えばウエハ上に形成された
レジストを感光させるのに必要な露光光を透過させれば
よい。

【００２２】位相シフト部とは、露光光の位相をシフト
させるものである。光透過部を透過した光と位相シフト
部を透過した光の位相関係、光透過部を透過した光と第
１の位相シフト部を透過した光の位相関係、光透過部を
透過した光と第２の位相シフト部を透過した光の位相関
係、第１の位相シフト部を透過した光と第２の位相シフ
ト部を透過した光の位相関係は任意であるが、所望の効
果が得られる程度に位相をシフトすればよい。最も好ま
しい位相シフト量は、 光透過部を透過した光と位相シフト部を透過した光 光透過部を透過した光と第１の位相シフト部を透過した
光 第１の位相シフト部を透過した光と第２の位相シフト部
を透過した光 に関しては１８０度、 光透過部を透過した光と第２の位相シフト部を透過した
光 に関しては０度である。但し、厳密に０度及び１８０度
でなくともよく、更には、９０度、２７０度のような位
相シフト量、あるいはこれらのシフト量の組み合わせ等
とすることも可能である。

【００２３】

【作用】本発明の位相シフトマスクの第１の態様におい
ては、第１の位相シフト部を透過した光との間に位相差
を生じさせる第２の位相シフト部が、遮光領域と第１の
位相シフト部との間に形成されている。光透過部を透過
した光と第１の位相シフト部を透過した光の干渉によっ
て、光透過部の像がウエハ上にシャープに形成される。
しかも、第１の位相シフト部を透過した光と第２の位相
シフト部を透過した光の干渉によって、第１の位相シフ
ト部の像あるいは第２の位相シフト部の像はウエハ上に
形成されない。

【００２４】また、本発明の位相シフトマスク作製方法
の第１の態様においては、光透過部と、第１の位相シフ
ト部と、第２の位相シフト部とが、同じ工程内にて形成
される。それ故、できる限り一定幅の位相シフト部を１
回で容易に形成することができ、容易に最適露光光量を
設定することが可能である。しかも、遮光領域と光透過
部の位置合わせずれが生じた場合でも、第２の位相シフ
ト部を形成するので、位相シフト部を透過した光によっ
てウエハ上に不要な像が形成されることが無く、ウエハ
上に所望の像のみを形成することが可能になる。

【００２５】本発明の位相シフトマスクの第２の態様、
あるいは位相シフトマスク作製方法の第２の態様におい
ては、遮光領域と光透過部との間に位置合わせずれがな
いときに得られる位相シフト部形状を有する位相シフト
部が、光透過部と遮光領域との間の少なくとも一部分に
形成される。それ故、遮光領域と光透過部の位置合わせ
ずれが生じた場合、自動的に、第２の位相シフト部が位
相シフト部と遮光部の間に形成される。その結果、位相
シフト部を透過した光によってウエハ上に不要な像が形
成されることが無く、ウエハ上に所望の像のみを形成す
ることが可能になる。

【００２６】更に、本発明の位相シフトマスク作製方法
の第３の態様においては、光透過部と遮光領域との間に
第１の位相シフト部を形成した後、この第１の位相シフ
ト部と遮光領域との間に第２の位相シフト部を形成す
る。それ故、位相シフト部の幅をできる限り一定とする
ことができ、容易に最適露光光量を設定することが可能
である。しかも、遮光領域と光透過部の位置合わせずれ
が生じた場合でも、第２の位相シフト部を形成するの
で、位相シフト部を透過した光によってウエハ上に不要
な像が形成されることが無く、ウエハ上に所望の像のみ
を形成することが可能になる。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき本発
明を説明する。尚、実施例−１〜実施例−１２におい
て、本発明の位相シフトマスクの第１の態様及び位相シ
フトマスク作製方法の第１の態様を説明する。また、実
施例−１３〜実施例−２４において、本発明の位相シフ
トマスクの第２の態様及び位相シフトマスク作製方法の
第２の態様を説明する。更に、実施例−２５〜実施例−
３０において、本発明の位相シフトマスク作製方法の第
３の態様を説明する。尚、図面において、同一参照番号
は同一要素を意味する。

【００２８】以下、先ず、本発明の位相シフトマスクの
第１の態様及び位相シフトマスク作製方法の第１の態様
を、実施例−１〜実施例−１２に基づいて説明する。
尚、実施例−１〜実施例−６においては、位相シフト部
等は例えばＳＯＧ（Spin On Glass）から構成される。
実施例−７〜実施例−１０においては、基板の深さを変
化させることによって位相シフト部等が形成される。更
に、実施例−１１及び実施例−１２においては、基板の
屈折率を変えることによって位相シフト部等が形成され
る。

【００２９】（実施例−１）実施例−１は、本発明の位
相シフトマスクの第１の態様に関する。実施例−１の位
相シフトマスクの模式的な一部断面図を図１に示す。位
相シフトマスクは、基板１０、遮光領域１２、光透過部
１４、遮光領域１２と光透過部１４との間に形成された
第１の位相シフト部２０、遮光領域１２と第１の位相シ
フト部２０との間に形成された第２の位相シフト部２２
から成る。

【００３０】遮光領域１２と第１の位相シフト部２０と
の間に第２の位相シフト部２２が形成されている点が本
発明の位相シフトマスクの第１の態様の特徴である。実
施例−１においては、光透過部１４を透過した光と、第
２の位相シフト部２２を透過した光は、同位相である。
第１の位相シフト部２０は、例えばＳＯＧから成り、そ
の厚さｄを、ｄ＝λ／（２（ｎ−１））とすれば、光透
過部１４及び第２の位相シフト部２２を透過した光と、
第１の位相シフト部２０を透過した光は、位相が１８０
度変化する。尚、λは露光光の波長、ｎはＳＯＧの屈折
率である。

【００３１】実施例−１の位相シフトマスクは、本発明
の位相シフトマスク作製方法の第１の態様の一方法で作
製することができる。以下、その作製方法を、図２を参
照して説明する。

【００３２】［工程−１００］石英から成る基板１０上
に透明導電層及びエッチング停止層として機能する例え
ば酸化錫層３４を形成し、次いで、このエッチング停止
層上に例えばクロムから成る遮光層１２Ａを例えばスパ
ッタリング法によって形成する。その後、遮光層１２Ａ
上にポジ型電子線レジスト３０を塗布し、図２の（Ａ）
に示す構造を得る。次に、描画装置からの電子線による
描画工程、電子線レジスト現像工程、遮光層エッチング
工程、電子線レジスト剥離工程を行い、図２の（Ｂ）に
示す構成を得る。以上の工程によって、基板１０上に遮
光領域１２が形成される。

【００３３】［工程−１１０］次に、例えばＳＯＧから
成る位相シフト層１６Ａを全面に形成する。位相シフト
層１６Ａの厚さｄは、１８０度の位相差を実現できるよ
うに、ｄ＝λ／（２（ｎ−１））を満足する値とすれば
よい。次いで、例えばポジ型の電子線レジスト３２を位
相シフト層１６Ａ上に塗布し、図２の（Ｃ）に示す構成
を得る。

【００３４】［工程−１２０］次に、光透過部、第１の
位相シフト部及び第２の位相シフト部を形成するため
に、描画装置からの電子線による描画を行う。電子線を
照射する領域を図２の（Ｃ）に示す。尚、遮光領域１２
のエッジ部分から離れた遮光領域１２上の電子線レジス
ト３２への電子線描画パターンは任意のパターンとする
ことができる。

【００３５】［工程−１３０］その後、電子線レジスト
３２を現像する（図２の（Ｄ）参照）。更に、位相シフ
ト層１６Ａをエッチングし、電子線レジスト３２を剥離
すると、図１に示した構造の位相シフトマスクを得るこ
とができる。即ち、本発明の位相シフトマスク作製方法
の第１の態様によれば、光透過部１４と、第１の位相シ
フト部２０と、第２の位相シフト部２２は、同じ工程内
（位相シフト層１６Ａのエッチング工程）で形成され
る。

【００３６】（実施例−２）実施例−２は、実施例−１
の変形である。その模式的な一部断面図を図３の（Ａ）
に示す。実施例−２においては、光透過部１４を透過し
た光と、第２の位相シフト部２２を透過した光は、同位
相である。実施例−２において、光透過部１４及び第２
の位相シフト部２２が位相シフト層から構成されている
点が、実施例−１と相違している。光透過部１４及び第
２の位相シフト部２２を構成する位相シフト層を、例え
ばＳＯＧから形成し、それぞれの厚さｄを、ｄ＝λ／
（２（ｎ−１））とすれば、光透過部１４及び第２の位
相シフト部２２を透過した光と、第１の位相シフト部２
０を透過した光は、位相が１８０度変化する。

【００３７】実施例−１と実施例−２の構成では、その
位相シフトマスクとしての性能にはなんら違いはない。

【００３８】実施例−２の位相シフトマスクは、基本的
には実施例−１の位相シフトマスク作製方法の第１の態
様と同様の方法で作製することができる。但し、［工程
−１２０］において、光透過部、第１の位相シフト部及
び第２の位相シフト部を形成するために、描画装置から
の電子線による描画を行う領域が、実施例−１の場合と
異なる。電子線を照射する領域を図３の（Ｂ）に示す。

【００３９】尚、ポジ型電子線レジスト３２の代わりに
ネガ型電子線レジストを用いて図１に示した構造の位相
シフトマスクを作製するためには、図３の（Ｂ）に示し
た領域に電子線を照射すればよい。また、ポジ型電子線
レジスト３２の代わりにネガ型電子線レジストを用いて
図３の（Ａ）に示した構造の位相シフトマスクを作製す
るためには、図２の（Ｃ）に示した領域に電子線を照射
すればよい。

【００４０】（比較例−１）先に説明した従来の方法
で、図４に模式的な一部断面図を示す従来の位相シフト
マスクを作製した。比較例−１において、第２の位相シ
フト部が形成されていない点が、実施例−１と相違す
る。

【００４１】実施例−１及び比較例−１の位相シフトマ
スクを透過した光の光強度分布を測定した。尚、ウエハ
上に０．４μｍ径のコンタクトホールを形成できるよう
に、位相シフトマスクにおける各部分のマスク上の幅
（単位：μｍ）を以下のように設定した。 Ｌ₁：光透過部の幅 Ｌ₂：実施例における第１の位相シフト部の幅、あるい
は比較例における位相シフト部の幅 Ｌ₃：実施例における第２の位相シフト部の幅 Ｌ₁ Ｌ₂ Ｌ₃ 実施例−１ ２．６０ １．２５ ０．７５ 比較例−１ ２．６０ １．２５ −−−− コヒーレンシー（σ）＝０．６、ＮＡ＝０．５７、波長
３６５ｎｍの露光光をこれらの位相シフトマスクに透過
させたときの、光強度分布測定結果を図５に示す。尚、
露光には５×ステッパー（縮小露光投影装置）を使用し
た。

【００４２】実施例−１及び比較例−１の位相シフトマ
スクを透過した光の光強度分布を測定した。尚、ウエハ
上に０．３μｍ径のコンタクトホールを形成できるよう
に、位相シフトマスクにおける各部分のマスク上の幅
（単位：μｍ）を以下のように設定した。 Ｌ₁ Ｌ₂ Ｌ₃ 実施例−１ ２．１０ １．００ ０．５０ 比較例−１ ２．１０ １．００ −−−− コヒーレンシー（σ）＝０．３、ＮＡ＝０．４５、波長
２４８ｎｍの露光光をこれらの位相シフトマスクに透過
させたときの、光強度分布測定結果を図６に示す。尚、
露光には５×ステッパー（縮小露光投影装置）を使用し
た。

【００４３】図５及び図６から明らかなように、実施例
−１においては、位相シフトマスクを透過した光の光強
度にはパターン転写に寄与するピークは１つしか存在し
ない。ところが、比較例−１においては、位相シフトマ
スクを透過した光の光強度には、パターン転写に寄与す
る１つのピーク以外に、パターン転写に寄与しない２つ
のピークが存在する。ウエハ上に形成されたレジストへ
のパターン転写性は、実施例−１においては極めて優れ
ていた。しかるに、比較例−１においては、ウエハ上に
形成されたレジストの不要部分まで感光してしまい、ウ
エハ上でのレジストのパターン形成が不可能であった。

【００４４】（実施例−３）実施例−３は、本発明の位
相シフトマスクの第１の態様の別の形態に関し、実施例
−１の変形である。実施例−３が実施例−１と相違する
点は、基板１０と遮光領域１２の間に位相シフト層１６
Ａが挟み込まれている点にある。実施例−３の位相シフ
トマスクの模式的な一部断面図を図７の（Ａ）に示す。

【００４５】実施例−３の位相シフトマスクは、本発明
の位相シフトマスク作製方法の第１の態様の別の方法で
作製することができる。以下、その作製方法を、図８を
参照して説明する。

【００４６】［工程−２００］先ず、石英から成る基板
１０上に透明導電層及びエッチング停止層として機能す
る例えば酸化錫層３４を形成し、次いで、例えばＳＯＧ
から成る位相シフト層１６Ａを酸化錫層３４上に形成す
る。位相シフト層１６Ａの厚さｄは、１８０度の位相差
を実現できるように、ｄ＝λ／（２（ｎ−１））を満足
する値とすればよい。次いで、例えばポジ型の電子線レ
ジスト３２を位相シフト層１６Ａ上に塗布し、図８の
（Ａ）に示す構成を得る。

【００４７】［工程−２１０］次に、光透過部、第１の
位相シフト部及び第２の位相シフト部を形成するため
に、描画装置からの電子線による描画を行う。電子線を
照射する領域を図８の（Ａ）に示す。尚、第２の位相シ
フト部の外側のエッジ部分から外側に遠く離れた部分の
電子線レジスト３２への電子線描画パターンは任意のパ
ターンとすることができる。

【００４８】［工程−２２０］その後、電子線レジスト
３２を現像する（図８の（Ｂ）参照）。更に、位相シフ
ト層１６Ａをエッチングし、電子線レジスト３２を剥離
すると、図８の（Ｃ）に示した構造を得ることができ
る。この位相シフトマスク作製方法の第１の態様によれ
ば、光透過部１４と、第１の位相シフト部２０と、第２
の位相シフト部２２は、同じ工程内（位相シフト層１６
Ａのエッチング工程）で形成される。

【００４９】［工程−２３０］次いで、基板１０上に例
えばクロムから成る遮光層１２Ａを例えばスパッタリン
グ法によって形成する（図８の（Ｄ）参照）。その後、
遮光層１２Ａ上に電子線レジストを塗布し、描画装置か
らの電子線による描画工程、電子線レジスト現像工程、
遮光層エッチング工程、電子線レジスト剥離工程を行
い、図７の（Ａ）に示す実施例−３の位相シフトマスク
構成を得る。

【００５０】（実施例−４）実施例−４は、実施例−２
の変形である。実施例−４が実施例−２と相違する点
は、基板１０と遮光領域１２の間に位相シフト層１６Ａ
が挟み込まれている点にある。実施例−４の位相シフト
マスクの模式的な一部断面図を図７の（Ｂ）に示す。実
施例−１、実施例−２、実施例−３及び実施例−４の構
成では、その位相シフトマスクとしての性能にはなんら
違いはない。

【００５１】実施例−４の位相シフトマスクは、基本的
には実施例−３の位相シフトマスクの作製方法と同様の
方法で作製することができる。但し、［工程−２１０］
において、光透過部、第１の位相シフト部及び第２の位
相シフト部を形成するために、描画装置からの電子線に
よる描画を行う領域が、実施例−３の場合と異なる。電
子線を照射する領域を図７の（Ｃ）に示す。

【００５２】尚、ポジ型電子線レジスト３２の代わりに
ネガ型電子線レジストを用いて図７の（Ａ）に示した構
造の位相シフトマスクを作製するためには、図７の
（Ｃ）に示した領域に電子線を照射すればよい。また、
ポジ型電子線レジスト３２の代わりにネガ型電子線レジ
ストを用いて図７の（Ｂ）に示した構造の位相シフトマ
スクを作製するためには、図８の（Ａ）に示した領域に
電子線を照射すればよい。

【００５３】（実施例−５）実施例−５は、実施例−３
の変形である。実施例−５が実施例−３と相違する点
は、その作製方法にある。実施例−５の位相シフトマス
クの模式的な一部断面図を図９に示す。

【００５４】実施例−５の位相シフトマスクは、本発明
の位相シフトマスク作製方法の第１の態様の別の方法で
作製することができる。以下、その作製方法を、図１０
を参照して説明する。

【００５５】［工程−３００］先ず、石英から成る基板
１０上に透明導電層及びエッチング停止層として機能す
る例えば酸化錫層３４を形成し、次いで、例えばＳＯＧ
から成る位相シフト層１６Ａを酸化錫層３４上に形成す
る。位相シフト層１６Ａの厚さｄは、１８０度の位相差
を実現できるように、ｄ＝λ／（２（ｎ−１））を満足
する値とすればよい。次いで、その上に例えばクロムか
ら成る遮光層１２Ａをスパッタリング法等で形成する。
その後、例えばポジ型の電子線レジスト３０を遮光層１
２Ａ上に塗布し、図１０の（Ａ）に示す構成を得る。

【００５６】［工程−３１０］次に、遮光領域１２を形
成するために、描画装置からの電子線による描画を行
う。電子線を照射する領域を図１０の（Ａ）に示す。

【００５７】［工程−３２０］その後、電子線レジスト
３０を現像する（図１０の（Ｂ）参照）。更に、遮光層
１２Ａをエッチングし、電子線レジスト３０を剥離する
と、図１０の（Ｃ）に示した構造を得ることができる。

【００５８】［工程−３３０］次いで、全面にポジ型電
子線レジスト３２を塗布し、描画装置からの電子線によ
る描画工程、電子線レジスト現像工程、遮光層エッチン
グ工程、電子線レジスト剥離工程を行い、図９に示す実
施例−５の位相シフトマスク構成を得る。尚、電子線を
照射する電子線レジスト３２の領域を図１０の（Ｄ）に
示す。

【００５９】（実施例−６）実施例−６は、実施例−４
の変形である。実施例−６が実施例−４と相違する点
は、その作製方法にある。実施例−６の位相シフトマス
クの模式的な一部断面図は図７の（Ｂ）と同じである。

【００６０】実施例−６の位相シフトマスクは、基本的
には実施例−５の位相シフトマスクの作製方法と同様の
方法で作製することができる。但し、［工程−３１０］
において、光透過部、第１の位相シフト部及び第２の位
相シフト部を形成するために、描画装置からの電子線に
よる描画を行う領域が、実施例−５の場合と異なる。電
子線を照射する領域を図１１に示す。

【００６１】尚、ポジ型電子線レジスト３２の代わりに
ネガ型電子線レジストを用いて図９に示した構造の位相
シフトマスクを作製するためには、図１１に示した領域
に電子線を照射すればよい。また、ポジ型電子線レジス
ト３２の代わりにネガ型電子線レジストを用いて図７の
（Ｂ）に示した構造の位相シフトマスクを作製するため
には、図１０の（Ｄ）に示した領域に電子線を照射すれ
ばよい。

【００６２】（実施例−７）実施例−７は、本発明の位
相シフトマスクの第１の態様の更に別の形態に関する。
実施例−７が実施例−１と相違する点は、第１の位相シ
フト部２０が基板１０に溝状に形成されている点にあ
る。基板１０の表面から第１の位相シフト部２０の底部
までの深さｄ’を、ｄ’＝λ／（２（ｎ’−１））とす
れば、光透過部１４と第２の位相シフト部２２を透過し
た光は同位相であり、第１の位相シフト部２０を透過し
た光との間では１８０度の位相差が生じる。尚、λは露
光光の波長、ｎ’は基板の屈折率である。実施例−７の
位相シフトマスクの模式的な一部断面図を図１２の
（Ａ）に示す。

【００６３】実施例−７の位相シフトマスクは、本発明
の位相シフトマスク作製方法の第１の態様の更に別の方
法で作製することができる。以下、その作製方法を説明
する。

【００６４】［工程−４００］先ず、石英から成る基板
１０上にクロムから成る遮光領域１２を形成する。この
工程は、実施例−１の［工程−１００］と同様であり、
詳細な説明は省略する。

【００６５】［工程−４１０］次に、例えば集束イオン
ビーム装置を用いて、基板１０の位相シフト部形成予定
領域に、例えばガリウムから成るイオンビームを照射し
（図１２の（Ｂ）参照）、溝状の第１の位相シフト部２
０を形成する。第１の位相シフト部２０と遮光領域１２
の間には、第１の位相シフト部を形成しない。この第１
の位相シフト部２０と遮光領域１２との間の基板部分が
第２の位相シフト部２２に相当する。この位相シフトマ
スク作製方法においても、光透過部１４と、第１の位相
シフト部２０と、第２の位相シフト部２２は、同じ工程
内（イオンビーム照射工程）で形成される。

【００６６】（実施例−８）実施例−８は、実施例−７
の変形であり、その模式的な一部断面図を図１３の
（Ａ）に示す。実施例−８が実施例−７と相違する点
は、光透過部１４及び第２の位相シフト部２２が、基板
１０に形成された凹部形状を有する点にある。基板１０
の表面から光透過部１４及び第２の位相シフト部２２の
底部までの深さｄ’を、ｄ’＝λ／（２（ｎ’−１））
とすれば、光透過部１４と第２の位相シフト部２２を透
過した光は同位相であり、第１の位相シフト部２０を透
過した光との間では１８０度の位相差が生じる。尚、λ
は露光光の波長、ｎ’は基板の屈折率である。イオンビ
ームを照射されない領域が、第１の位相シフト部２０と
なる。実施例−７と実施例−８の構成では、その位相シ
フトマスクとしての性能にはなんら違いはない。

【００６７】実施例−８の位相シフトマスクは、基本的
には実施例−７の位相シフトマスクの作製方法と同様の
方法で作製することができる。但し、［工程−４１０］
において、光透過部、第１の位相シフト部及び第２の位
相シフト部を形成するために、集束イオンビーム装置に
よるイオンビームを照射する領域が、実施例−７の場合
と異なる。イオンビームを照射する領域を図１３の
（Ｂ）に示す。

【００６８】（実施例−９）実施例−９は、実施例−７
の変形である。実施例−９が実施例−７と相違する点
は、その作製方法にある。実施例−９の位相シフトマス
クの作製方法を、図１４を参照して説明する。

【００６９】［工程−５００］先ず、石英から成る基板
１０上にクロムから成る遮光領域１２を形成する。この
工程は、実施例−１の［工程−１００］と同様であり、
詳細な説明は省略する。

【００７０】［工程−５１０］次に、全面に帯電防止層
（図示せず）を例えばスピンコートによって形成し、そ
の上にポジ型電子線レジスト３２を塗布する（図１４の
（Ａ）参照）。その後、光透過部、第１の位相シフト部
及び第２の位相シフト部を形成するために、描画装置か
らの電子線による描画を行う。電子線を照射する領域を
図１４の（Ａ）に示す。

【００７１】［工程−５２０］その後、電子線レジスト
３２を現像し（図１４の（Ｂ）参照）、次いで基板１０
をエッチングし（図１４の（Ｃ）参照）、更に電子線レ
ジスト３２を剥離する（図１４の（Ｄ）参照）。これに
よって、溝状の第１の位相シフト部２０が形成される。
第１の位相シフト部２０と遮光領域１２の間には、第１
の位相シフト部を形成しない。この第１の位相シフト部
２０と遮光領域１２との間の基板部分が第２の位相シフ
ト部２２に相当する。この位相シフトマスク作製方法に
おいても、光透過部１４と、第１の位相シフト部２０
と、第２の位相シフト部２２は、同じ工程内（基板エッ
チング工程）で形成される。尚、帯電防止膜は、電子線
レジストの現像後、適当な溶剤で除去するか、基板のエ
ッチング時に同時にエッチングされて除去される。

【００７２】（実施例−１０）実施例−１０は、実施例
−９の変形であり、その模式的な一部断面図は実施例−
８と同様である（図１３の（Ａ）参照）。実施例−９と
実施例−１０の構成では、その位相シフトマスクとして
の性能にはなんら違いはない。

【００７３】実施例−１０の位相シフトマスクは、基本
的には実施例−９の位相シフトマスクの作製方法と同様
の方法で作製することができる。但し、［工程−５１
０］において、光透過部、第１の位相シフト部及び第２
の位相シフト部を形成するために、電子線を照射する領
域が、実施例−９の場合と異なる。電子線を照射する領
域は図１２の（Ｂ）に示したイオンビーム照射領域と同
じである。

【００７４】（実施例−１１）実施例−１１は、本発明
の位相シフトマスクの第１の態様の更に別の形態に関す
る。実施例−１１が実施例−１と相違する点は、第１の
位相シフト部２０が、基板１０の屈折率を変えることに
よって形成されている点にある。基板１０の屈折率を変
えるためには、例えば石英１０から成る基板に例えばＮ
⁺（窒素イオン）をドープすればよい。基板１０の表面
から第１の位相シフト部２０の底部までの深さｄ”を、
ｄ”＝λ／（２（ｎ”−１））とすれば、光透過部１４
と第２の位相シフト部２２を透過した光は同位相であ
り、第１の位相シフト部２０を透過した光との間では１
８０度の位相差が生じる。尚、λは露光光の波長、ｎ”
はＮ⁺をドープされた基板の屈折率である。実施例−１
１の位相シフトマスクの模式的な一部断面図を図１５に
示す。

【００７５】実施例−１１の位相シフトマスクは、本発
明の位相シフトマスク作製方法の第１の態様の更に別の
方法で作製することができる。以下、その作製方法を、
図１６を参照して説明する。

【００７６】［工程−６００］先ず、石英から成る基板
１０上にクロムから成る遮光領域１２を形成する。この
工程は、実施例−１の［工程−１００］と同様であり、
詳細な説明は省略する。

【００７７】［工程−６１０］次に、帯電防止膜をスピ
ンコートし（図示せず）、その後、例えばポジ型の電子
線レジスト３２を全面に塗布し、図１６の（Ａ）に示す
構成を得る。

【００７８】［工程−６２０］次に、光透過部、第１の
位相シフト部及び第２の位相シフト部を形成するため
に、描画装置からの電子線による描画を行う。電子線を
照射する領域を図１６の（Ａ）に示す。尚、遮光領域１
２のエッジ部分から離れた遮光領域１２上の電子線レジ
スト３２への電子線描画パターンは任意のパターンとす
ることができる。

【００７９】［工程−６３０］その後、電子線レジスト
３２を現像し（図１６の（Ｂ）参照）、帯電防止膜を除
去する。更に、深さｄ”までＮ⁺イオンが到達するよう
な加速電圧を選択し、ドーズ量１０¹⁶／ｃｍ²程度のオ
ーダーで、Ｎ⁺を露出した基板１０にドーピングする。
これによって基板の屈折率が変化し、第１の位相シフト
部２０が形成される。次いで、電子線レジスト３２を剥
離すると、図１５に示した構造の位相シフトマスクを得
ることができる。この位相シフトマスク作製方法におい
ても、光透過部１４と、第１の位相シフト部２０と、第
２の位相シフト部２２は、同じ工程内（Ｎ⁺のドーピン
グ工程）で形成される。

【００８０】（実施例−１２）実施例−１２は、実施例
−１１の変形であり、その位相シフトマスクの模式的な
一部断面図を図１７の（Ａ）に示す。実施例−１２が実
施例−１１と相違する点は、光透過部１４及び第２の位
相シフト部２２が、基板１０の屈折率を変えることによ
り形成されている点にある。基板１０の表面から光透過
部１４及び第２の位相シフト部２２の底部までの深さ
ｄ”を、ｄ”＝λ／（２（ｎ”−１））とすれば、光透
過部１４と第２の位相シフト部２２を透過した光は同位
相であり、第１の位相シフト部２０を透過した光との間
では１８０度の位相差が生じる。尚、λは露光光の波
長、ｎ”はＮ⁺をドープされた基板の屈折率である。屈
折率が変わらない領域が、第１の位相シフト部２０とな
る。実施例−１１と実施例−１２の構成では、その位相
シフトマスクとしての性能にはなんら違いはない。

【００８１】実施例−１２の位相シフトマスクは、基本
的には実施例−１１の位相シフトマスク作製方法と同様
の方法で作製することができる。但し、［工程−６３
０］において、光透過部、第１の位相シフト部及び第２
の位相シフト部を形成するために、Ｎ⁺をドーピングす
る領域が、実施例−１１の場合と異なる。Ｎ⁺をドーピ
ングする前に電子線レジスト３２に電子線を照射する領
域を図１７の（Ｂ）に示す。

【００８２】次に、本発明の位相シフトマスクの第２の
態様及び位相シフトマスク作製方法の第２の態様を、実
施例−１３〜実施例−２４に基づいて説明する。尚、実
施例−１３〜実施例−１８においては、位相シフト部等
は例えばＳＯＧ（Spin On Glass）から構成される。実
施例−１９〜実施例−２２においては、基板の深さを変
化させることによって位相シフト部等が形成される。更
に、実施例−２３及び実施例−２４においては、基板の
屈折率を変えることによって位相シフト部等が形成され
る。

【００８３】（実施例−１３）実施例−１３は、本発明
の位相シフトマスクの第２の態様に関する。実施例−１
３の位相シフトマスクの模式的な一部断面図を図１８の
（Ａ）に示す。この実施例−１３の位相シフトマスク
は、本発明の位相シフトマスクの作製方法の第２の態様
の一方法によって作製することができる。

【００８４】実施例−１３の位相シフトマスクは、基板
１０、遮光領域１２、光透過部１４、遮光領域１２と光
透過部１４との間に形成された位相シフト部４０から成
る。実施例−１３の位相シフトマスクが実施例−１ある
いは従来の位相シフトマスクと異なる点は、遮光領域と
光透過部との間に位置合わせずれがないときに得られる
位相シフト部形状を有する位相シフト部４０が、光透過
部と遮光領域との間に形成されている点にある。位相シ
フト部４０は、例えばＳＯＧから形成することができ
る。

【００８５】図１８の（Ａ）に示した構造を有する位相
シフトマスク（実施例−１３）においては、光透過部１
４の形成時、遮光領域１２と光透過部１４の間に位置合
わせずれが発生していない。従って、遮光領域と光透過
部との間に位置合わせずれがないときに得られる位相シ
フト部形状を有する位相シフト部４０が、光透過部１４
と遮光領域１２との間に丁度形成されている。言い替え
れば、位相シフト部４０は、遮光領域１２の上に形成さ
れていない。遮光領域と光透過部との間に位置合わせず
れがないときに得られる位相シフト部形状（即ち、例え
ば、電子線が照射されない一部の領域と一致する）と、
位相シフト部形成予定領域との関係を、図１８の（Ｂ）
に模式的に図示する。

【００８６】図１９の（Ａ）に示した構造を有する位相
シフトマスク（実施例−１３Ａ）においては、光透過部
１４の形成時、遮光領域１２と光透過部１４の間に位置
合わせずれが発生している。即ち、光透過部１４は所望
の位置から少しずれた位置（図１９の（Ａ）においては
少し左側）に形成されている。そのため、遮光領域と光
透過部との間に位置合わせずれがないときに得られる位
相シフト部形状を有する位相シフト部４０が、光透過部
と遮光領域との間の一部分に形成されている。言い替え
れば、位相シフト部４０の一部分４０Ｂが、遮光領域１
２の上に形成されている。そして、位相シフト部４０と
遮光領域１２との間に、第２の位相シフト部４２が形成
されている。遮光領域と光透過部との間に位置合わせず
れがないときに得られる位相シフト部形状（即ち、例え
ば、電子線が照射されない一部の領域）と、位相シフト
部形成予定領域との関係を、図１９の（Ｂ）に模式的に
図示する。

【００８７】図１９の（Ａ）に示した構造を有する実施
例−１３Ａの位相シフトマスクの形態は、原理的には、
本発明の位相シフトマスクの第１の態様と同一である。

【００８８】図１９の（Ａ）に示した実施例−１３Ａに
おいては、光透過部１４を透過した光と、第２の位相シ
フト部４２を透過した光は、同位相である。位相シフト
部４０は、例えばＳＯＧから成り、その厚さｄを、ｄ＝
λ／（２（ｎ−１））とすれば、光透過部１４及び第２
の位相シフト部４２を透過した光と、位相シフト部４０
を透過した光は、位相が１８０度変化する。

【００８９】実施例−１３あるいは実施例−１３Ａの位
相シフトマスクは、本発明の位相シフトマスクの作製方
法の第２の態様で作製することができる。以下、その作
製方法を説明する。尚、以下に説明する方法において
は、光透過部１４の形成時、遮光領域と光透過部との間
で位置合わせずれが生じることを想定している。

【００９０】［工程−７００］この工程において、基板
１０上に遮光領域１２を形成する（図２の（Ｂ）参
照）。この工程は、実施例−１で説明した［工程−１０
０］と同様であり、詳細な説明は省略する。

【００９１】［工程−７１０］次に、図２の（Ｃ）に示
す構成を形成する。この工程は、実施例−１で説明した
［工程−１１０］と同様であり、詳細な説明は省略す
る。

【００９２】［工程−７２０］次に、光透過部及び位相
シフト部を形成するために、描画装置からの電子線によ
る描画を行う。ポジ型電子線レジスト３２を用いる場
合、電子線を照射すべき領域は、位相シフト部形成予定
領域以外の領域である（図１９の（Ｂ）参照）。ところ
が、実際には、かかる電子線を照射された領域（電子線
照射領域）は、所望の領域（位相シフト部形成予定領域
以外の領域）からずれてしまう。具体的には、電子線が
位相シフト部形成予定領域の一部分にも照射されてしま
う。また、遮光領域１２の一部分の上には電子線が照射
されない。この理由は、先に述べたように、描画装置の
位置合わせ精度に依存して、遮光領域１２と光透過部１
４との間の位置合わせずれが発生しているからである。

【００９３】［工程−７３０］その後、電子線レジスト
３２を現像する（図１９の（Ｃ）参照）。更に、位相シ
フト層１６Ａをエッチングし、電子線レジスト３２を剥
離すると、図１９の（Ａ）に示した実施例−１３Ａの構
造の位相シフトマスクを得ることができる。

【００９４】（実施例−１４）実施例−１４の位相シフ
トマスクは、実施例−１３の位相シフトマスクの変形で
ある。実施例−１４の位相シフトマスクの模式的な一部
断面図を図２０の（Ａ）に示す。この実施例−１４の位
相シフトマスクも、本発明の位相シフトマスクの作製方
法の第２の態様によって作製することができる。

【００９５】実施例−１３の位相シフトマスクと異なる
点は、光透過部が例えばＳＯＧから形成されている点に
ある。遮光領域１２と光透過部１４との間に位置合わせ
ずれによって、例えばＳＯＧから成る第２の位相シフト
部４２が位相シフト部４０と遮光領域１２との間に形成
されている。光透過部１４を透過した光と、第２の位相
シフト部４２を透過した光は、同位相である。それらの
厚さｄを、ｄ＝λ／（２（ｎ−１））とすれば、光透過
部１４及び第２の位相シフト部４２を透過した光と、位
相シフト部４０を透過した光は、位相が１８０度変化す
る。

【００９６】図２０の（Ａ）に示した構造を有する位相
シフトマスクにおいては、その作製時、遮光領域１２と
光透過部１４の間に位置合わせずれが発生している。即
ち、光透過部１４は所望の位置から少しずれている（図
２０の（Ａ）においては少し左側へ）。そのため、遮光
領域と光透過部との間に位置合わせずれがないときに得
られる位相シフト部形状を有する位相シフト部４０が、
光透過部と遮光領域との間の一部分に形成されている。
言い替えれば、位相シフト部４０と遮光領域１２との間
には、部分的に、第２の位相シフト部４２が形成されて
いる。遮光領域と光透過部との間に位置合わせずれがな
いときに得られる位相シフト部形状、即ち電子線照射領
域と、位相シフト部形成予定領域との関係を、図２０の
（Ｂ）に模式的に図示する。

【００９７】実施例−１４の位相シフトマスクも、本発
明の位相シフトマスクの作製方法の第２の態様で作製す
ることができる。但し、［工程−７２０］において、光
透過部を形成するために、描画装置からの電子線による
描画を行う領域が、実施例−１３の場合と異なる（図２
０の（Ｂ）参照）。

【００９８】尚、ポジ型電子線レジスト３２の代わりに
ネガ型電子線レジストを用いて図１８あるいは図１９に
示した構造の位相シフトマスクを作製するためには、図
２０の（Ｂ）に示したように電子線照射領域を設定すれ
ばよい。また、ポジ型電子線レジスト３２の代わりにネ
ガ型電子線レジストを用いて図２０の（Ａ）に示した構
造の位相シフトマスクを作製するためには、図１８の
（Ｂ）又は図１９の（Ｂ）に示したように電子線照射領
域を設定すればよい。

【００９９】遮光領域と光透過部との間に位置合わせず
れがないときに得られる位相シフト部形状と、位相シフ
ト部形成予定領域との間のずれ（Ｌ₀）が０μｍである
ときの、実施例−１３の位相シフトマスクを透過した光
の光強度分布を測定した。また、遮光領域と光透過部と
の間に位置合わせずれがないときに得られる位相シフト
部形状と、位相シフト部形成予定領域との間のずれ（Ｌ
₀）が０．２５μｍであるときの、実施例−１３Ａの位
相シフトマスクを透過した光の光強度分布を測定した。

【０１００】更に、比較例−２として、遮光領域と光透
過部との間に位置合わせずれがないときに得られる位相
シフト部形状と、位相シフト部形成予定領域との間のず
れ（Ｌ₀）が０．２５でμｍあるときの、比較例−１と
同様の方法で作製した位相シフトマスクを準備した（図
２１参照）。そして、これらの位相シフトマスクを透過
した光の光強度分布を測定した。尚、ウエハ上に０．４
μｍ径のコンタクトホールを形成できるように、位相シ
フトマスクにおける各部分のマスク上の幅（単位：μ
ｍ）を以下のように設定した。 Ｌ₁：光透過部の幅 Ｌ₂：実施例あるいは比較例における位相シフト部の幅 Ｌ₃：実施例における第２の位相シフト部の幅 Ｌ₀ Ｌ₁ Ｌ₂ Ｌ₃ 実施例−１３ ０ ２．６０ １．００ −−−− 実施例−１３Ａ ０．２５ ２．６０ １．００ ０．２５ 比較例−２ ０．２５ ２．６０ １．００ ０．２５ コヒーレンシー（σ）＝０．６、ＮＡ＝０．５７、波長
３６５ｎｍの露光光をこれらの位相シフトマスクに透過
させたときの、光強度分布測定結果を図２２に示す。
尚、露光には５×ステッパー（縮小露光投影装置）を使
用した。

【０１０１】実施例−１３、実施例−１３Ａ及び比較例
−２の位相シフトマスクを透過した光の光強度分布を測
定した。尚、ウエハ上に０．３μｍ径のコンタクトホー
ルを形成できるように、位相シフトマスクにおける各部
分のマスク上の幅（単位：μｍ）を以下のように設定し
た。 Ｌ₀ Ｌ₁ Ｌ₂ Ｌ₃ 実施例−１３ ０ ２．１０ ０．７５ −−−− 実施例−１３Ａ ０．２５ ２．１０ ０．７５ ０．２５ 比較例−２ ０．２５ ２．１０ ０．７５ ０．２５ コヒーレンシー（σ）＝０．３、ＮＡ＝０．４５、波長
２４８ｎｍの露光光をこれらの位相シフトマスクに透過
させたときの、光強度分布測定結果を図２３に示す。
尚、露光には５×ステッパー（縮小露光投影装置）を使
用した。

【０１０２】図２２及び図２３から明らかなように、実
施例−１３及び実施例−１３Ａにおいては、位相シフト
マスクを透過した光の光強度にはパターン転写に寄与す
るピークが１つしか存在しない。即ち、遮光領域と光透
過部との間に位置合わせずれが生じた場合であっても、
位相シフトマスクに形成された光透過部のパターンしか
ウエハ上のレジストを感光させない程度に、位相シフト
マスクを透過した光を減少させることができた。遮光領
域と光透過部との間に位置合わせずれは、図面の左右方
向だけでなく、図面の紙面と垂直方向に発生した場合で
も、同様の効果が得られた。更に、これらの方向におけ
るずれ量（Ｌ₀）が異なる場合においても、同様の効果
が得られた。更に、上記ずれ量（Ｌ₀）はたまたま０．
２５μｍであったが、このずれ量はこの値に限定される
ものではなく、効果が得られる限りずれ量は幾らであっ
てもよい。

【０１０３】従って、描画装置における描画位置精度
は、現状の市販装置で達成できる位置精度（０．１５μ
ｍ程度）で十分であり、位相シフトマスクの作製コスト
を低減させ、位相シフトマスクの生産性を著しく向上さ
せることができる。

【０１０４】ところが、比較例−２においては、位相シ
フトマスクを透過した光の光強度にはパターン転写に寄
与する１つのピーク、及びパターン転写に寄与しない不
必要な１つのピークの合わせて２つのピークが存在す
る。比較例−２における右側のピークは、Ｌ₀が０．２
５μｍあることに起因している。即ち、位相シフト部の
幅が設定値より０．２５μｍ広くなり、光が過剰に位相
シフト部を透過するために、比較例−２において右側に
ピークが発生する。

【０１０５】ウエハ上に形成されたレジストへのパター
ン転写性は、実施例−１３及び実施例−１３Ａにおいて
は極めて優れていたが、比較例−２においては、ウエハ
上に形成されたレジストの不要部分まで感光してしま
い、ウエハ上でのレジストのパターン形成が不可能であ
った。また、図面の左右方向、あるいは図面の紙面と垂
直方向のどちらか一方にのみ、遮光領域と光透過部との
間に位置合わせずれが発生した場合、ウエハ上でのレジ
ストのパターン形成が不可能であった。更に、図面の左
右方向と図面の紙面と垂直方向におけるずれ量が異なる
場合にも、ウエハ上でのレジストのパターン形成が不可
能であった。

【０１０６】以下に説明する実施例−１５〜実施例−２
４においては、光透過部１４の形成時、遮光領域１２と
光透過部１４の間に位置合わせずれが発生しているもの
とする。

【０１０７】（実施例−１５）実施例−１５は、本発明
の位相シフトマスクの第２の態様の別の形態に関する。
実施例−１５の位相シフトマスクの模式的な一部断面図
を図２４に示す。実施例−１５が実施例−１３と相違す
る点は、基板１０と遮光領域１２の間に位相シフト層１
６Ａが挟み込まれている点にある。

【０１０８】実施例−１５の位相シフトマスクは、本発
明の位相シフトマスク作製方法の第２の態様の別の方法
で作製することができる。以下、その作製方法を図２５
を参照して説明する。

【０１０９】［工程−８００］石英から成る基板１０上
に透明導電層及びエッチング停止層として機能する例え
ば酸化錫層３４を形成し、次いで、例えばＳＯＧから成
る位相シフト層１６Ａを酸化錫層３４上に形成する。位
相シフト層１６Ａの厚さｄは、１８０度の位相差を実現
できるように、ｄ＝λ／（２（ｎ−１））を満足する値
とすればよい。次いで、例えばポジ型の電子線レジスト
３２を位相シフト層１６Ａ上に塗布する。

【０１１０】［工程−８１０］次に、光透過部及び位相
シフト部を形成するために、描画装置からの電子線によ
る描画を行う（図２５の（Ａ）参照）。この工程は、実
施例−１３の［工程−７２０］と同様であり、その詳細
な説明は省略する。

【０１１１】［工程−８２０］その後、電子線レジスト
を現像する（図２５の（Ｂ）参照）。更に、位相シフト
層１６Ａをエッチングし、電子線レジスト３２を剥離す
ると、図２５の（Ｃ）に示した構造を得ることができ
る。電子線を照射された領域（電子線照射領域）と、所
望の領域（位相シフト部形成予定領域以外の領域）との
ずれによって、第２の位相シフト部４２が形成される。

【０１１２】［工程−８３０］次いで、基板１０上に例
えばクロムから成る遮光層１２Ａを例えばスパッタリン
グ法によって形成する（図２５の（Ｄ）参照）。その
後、遮光層１２Ａ上にポジ型電子線レジスト３０を塗布
し、描画装置からの電子線による描画工程、電子線レジ
スト現像工程、遮光層エッチング工程、電子線レジスト
剥離工程を行い、図２４に示す第２の態様に関する本発
明の位相シフトマスク構成を得る。

【０１１３】（実施例−１６）実施例−１６は、実施例
−１５の変形であり、その模式的な一部断面図を図２６
の（Ａ）に示す。実施例−１６が実施例−１４と相違す
る点は、基板１０と遮光領域１２の間に位相シフト層１
６Ａが挟み込まれている点にある。

【０１１４】実施例−１６の位相シフトマスクは、基本
的には実施例−１５の位相シフトマスクの作製方法と同
様の方法で作製することができる。但し、［工程−８１
０］において、光透過部及び位相シフト部を形成するた
めに、描画装置からの電子線による描画を行う領域が、
実施例−１５の場合と異なる。電子線を照射する領域を
図２６の（Ｂ）に示す。

【０１１５】尚、ポジ型電子線レジスト３２の代わりに
ネガ型電子線レジストを用いて図２４に示した構造の位
相シフトマスクを作製するためには、図２６の（Ｂ）に
示した領域に電子線を照射すればよい。また、ポジ型電
子線レジスト３２の代わりにネガ型電子線レジストを用
いて図２６に示した構造の位相シフトマスクを作製する
ためには、図２５の（Ａ）に示した領域に電子線を照射
すればよい。

【０１１６】（実施例−１７）実施例−１７は、実施例
−１５の変形である。実施例−１７が実施例−１５と相
違する点は、その作製方法にある。

【０１１７】実施例−１７の位相シフトマスクは、本発
明の位相シフトマスク作製方法の第２の態様の別の方法
で作製することができる。以下、その作製方法を図２７
を参照して説明する。

【０１１８】［工程−９００］石英から成る基板１０上
に透明導電層及びエッチング停止層として機能する例え
ば酸化錫層３４を形成し、次いで、例えばＳＯＧから成
る位相シフト層１６Ａを酸化錫層３４上に形成する。位
相シフト層１６Ａの厚さｄは、１８０度の位相差を実現
できるように、ｄ＝λ／（２（ｎ−１））を満足する値
とすればよい。次いで、その上に例えばクロムから成る
遮光層１２Ａをスパッタリング法等で形成する。その
後、例えばポジ型の電子線レジスト３０を遮光層１２Ａ
上に塗布し、図２７の（Ａ）に示す構成を得る。

【０１１９】［工程−９１０］次に、遮光領域１２を形
成するために、描画装置からの電子線による描画を行
う。電子線を照射する領域を図２７の（Ａ）に示す。

【０１２０】［工程−９２０］その後、電子線レジスト
３０を現像する（図２７の（Ｂ）参照）。更に、遮光層
１２Ａをエッチングし、電子線レジスト３０を剥離す
る。

【０１２１】［工程−９３０］次いで、全面にポジ型電
子線レジスト３２を塗布し（図２７の（Ｃ）参照）、描
画装置からの電子線による描画工程、電子線レジスト現
像工程、遮光層エッチング工程、電子線レジスト剥離工
程を行い、図２７の（Ｄ）に示す位相シフトマスク構成
を得る。尚、電子線レジスト３２の電子線を照射する領
域を図２７の（Ｃ）に示す。電子線を照射された領域
（電子線照射領域）が、所望の領域（位相シフト部形成
予定領域以外の領域）からずれることによって、第２の
位相シフト部４２が形成される。

【０１２２】（実施例−１８）実施例−１８は、実施例
−１６の変形であり、その模式的な一部断面図を図２８
の（Ａ）に示す。実施例−１８が実施例−１６と相違す
る点は、その作製方法にある。

【０１２３】実施例−１８の位相シフトマスクは、基本
的には実施例−１７の位相シフトマスクの作製方法と同
様の方法で作製することができる。但し、［工程−９３
０］において、光透過部及び位相シフト部を形成するた
めに、描画装置からの電子線による描画を行う領域が、
実施例−１７の場合と異なる。電子線を照射する領域を
図２８の（Ｂ）に示す。

【０１２４】尚、ポジ型電子線レジスト３２の代わりに
ネガ型電子線レジストを用いて図２７の（Ｄ）に示した
構造の位相シフトマスクを作製するためには、図２８の
（Ｂ）に示した領域に電子線を照射すればよい。また、
ポジ型電子線レジスト３２の代わりにネガ型電子線レジ
ストを用いて図２８の（Ａ）に示した構造の位相シフト
マスクを作製するためには、図２７の（Ｃ）に示した領
域に電子線を照射すればよい。

【０１２５】（実施例−１９）実施例−１９は、本発明
の位相シフトマスクの第２の態様の更に別の形態に関す
る。実施例−１９が実施例−１３と相違する点は、位相
シフト部４０が基板１０に溝状に形成されている点にあ
る。基板１０の表面から位相シフト部４０の底部までの
深さｄ’を、ｄ’＝λ／（２（ｎ’−１））とすれば、
光透過部１４と第２の位相シフト部４２を透過した光は
同位相であり、位相シフト部４０を透過した光との間で
は１８０度の位相差が生じる。尚、λは露光光の波長、
ｎ’は基板の屈折率である。実施例−１９の位相シフト
マスクの模式的な一部断面図を図２９の（Ａ）に示す。

【０１２６】実施例−１９の位相シフトマスクは、本発
明の位相シフトマスク作製方法の第２の態様の更に別の
方法で作製することができる。以下、その作製方法を説
明する。

【０１２７】［工程−１０００］先ず、石英から成る基
板１０上に例えばクロムから成る遮光領域１２を形成す
る。この工程は、実施例−１の［工程−１００］と同様
であり、詳細な説明は省略する。

【０１２８】［工程−１０１０］次に、例えば集束イオ
ンビーム装置を用いて、基板１０の位相シフト部形成予
定領域に、例えばガリウムから成るイオンビームを照射
し（図２９の（Ｂ）参照）、溝状の位相シフト部４０を
形成する。ところが、実際には、かかるイオンビームを
照射された領域は、所望の位相シフト部形成予定領域か
らずれてしまう。具体的には、イオンビームが位相シフ
ト部形成予定領域以外の遮光領域上にも照射されてしま
う。また、本来位相シフト部を形成すべき基板上の領域
の一部にはイオンビームが照射されない。この理由は、
先に述べたように、描画装置の位置合わせ精度に依存し
て、遮光領域１２と光透過部１４との間の位置合わせず
れが発生するからである。こうして、本来位相シフト部
を形成すべき基板上の一部の領域にイオンビームが照射
されない結果、位相シフト部４０と遮光領域１２の間に
第２の位相シフト部４２が形成される。以上の工程によ
って、図２９の（Ａ）に示す実施例−１９の位相シフト
マスクが作製される。

【０１２９】（実施例−２０）実施例−２０は、実施例
−１９の変形である。実施例−２０の位相シフトマスク
の模式的な一部断面図を図３０の（Ａ）に示す。実施例
−２０が実施例−１９と相違する点は、光透過部１４及
び第２の位相シフト部４２が、基板１０に形成された凹
部形状を有する点にある。基板１０の表面から光透過部
１４及び第２の位相シフト部４２の底部までの深さｄ’
を、ｄ’＝λ／（２（ｎ’−１））とすれば、光透過部
１４と第２の位相シフト部４２を透過した光は同位相で
あり、位相シフト部４０を透過した光との間では１８０
度の位相差が生じる。尚、λは露光光の波長、ｎ’は基
板の屈折率である。イオンビームを照射されない領域
が、位相シフト部４０となる。実施例−１９と実施例−
２０の構成では、その位相シフトマスクとしての性能に
はなんら違いはない。

【０１３０】実施例−２０の位相シフトマスクは、基本
的には実施例−１９の位相シフトマスク作製方法と同様
の方法で作製することができる。但し、［工程−１０１
０］において、光透過部及び位相シフト部を形成するた
めに、集束イオンビーム装置によるイオンビームを照射
する領域が、実施例−１９の場合と異なる。電子線を照
射する領域を図３０の（Ｂ）に示す。

【０１３１】（実施例−２１）実施例−２１は、実施例
−１９の変形である。実施例−２１が実施例−１９と相
違する点は、その作製方法にある。実施例−２１の位相
シフトマスクの作製方法を、図３１を参照して説明す
る。

【０１３２】［工程−１１００］先ず、石英から成る基
板１０上に例えばクロムから成る遮光領域１２を形成す
る。この工程は、実施例−１の［工程−１００］と同様
であり、詳細な説明は省略する。

【０１３３】［工程−１１１０］次に、全面に帯電防止
層（図示せず）を例えばスピンコートによって形成し、
その上にポジ型電子線レジスト３２を塗布する（図３１
の（Ａ）参照）。その後、光透過部及び位相シフト部を
形成するために、描画装置からの電子線による描画を行
う。電子線を照射する領域を図３１の（Ａ）に示す。 ［工程−１１２０］その後、電子線レジスト３２を現像
し（図３１の（Ｂ）参照）、次いで基板１０をエッチン
グし、電子線レジスト３２を除去する。帯電防止膜は、
電子線レジストの現像後、適当な溶剤で除去するか、基
板のエッチング時に同時にエッチングされて除去され
る。これによって、溝状の位相シフト部４０が形成され
る。実際には、かかる電子線を照射された領域は、所望
の位相シフト部形成予定領域からずれてしまう。具体的
には、電子線が位相シフト部形成予定領域以外の遮光領
域上にも照射されてしまう。また、本来位相シフト部を
形成すべき基板上の領域の一部には電子線が照射されな
い。この理由は、先に述べたように、描画装置の位置合
わせ精度に依存して、遮光領域１２と光透過部１４との
間の位置合わせずれが発生するからである。こうして、
本来位相シフト部を形成すべき基板上の一部の領域に電
子線が照射されない結果、位相シフト部４０と遮光領域
１２の間に第２の位相シフト部４２が形成される。以上
の工程によって、図３１の（Ｃ）に示す位相シフトマス
クが作製される。

【０１３４】（実施例−２２）実施例−２２は、実施例
−２０の変形である。実施例−２２の位相シフトマスク
の模式的な一部断面図は図３０の（Ａ）と同様である。
実施例−２２が実施例−２０と相違する点は、その作製
方法にある。

【０１３５】実施例−２２の位相シフトマスクは、基本
的には実施例−２１の位相シフトマスク作製方法と同様
の方法で作製することができる。但し、［工程−１１１
０］において、光透過部及び位相シフト部を形成するた
めに、電子線を照射する領域が、実施例−２１の場合と
異なる。電子線を照射する領域は図３０の（Ｂ）に示し
たイオンビーム照射領域と同じである。

【０１３６】（実施例−２３）実施例−２３は、本発明
の位相シフトマスクの第２の態様の更に別の形態に関す
る。実施例−２３の位相シフトマスクの模式的な一部断
面図を図３２に示す。実施例−２３が実施例−１３と相
違する点は、位相シフト部４０が、基板１０の屈折率を
変えることによって形成されている点にある。基板１０
の屈折率を変えるためには、例えば石英から成る基板に
例えばＮ⁺（窒素イオン）をドープすればよい。基板１
０の表面から位相シフト部４０の底部までの深さｄ”
を、ｄ”＝λ／（２（ｎ”−１））とすれば、光透過部
１４と第２の位相シフト部４２を透過した光は同位相で
あり、位相シフト部４０を透過した光との間では１８０
度の位相差が生じる。尚、λは露光光の波長、ｎ”はＮ
⁺をドープされた基板の屈折率である。

【０１３７】実施例−２３の位相シフトマスクは、本発
明の位相シフトマスク作製方法の第２の態様の更に別の
方法で作製することができる。以下、その作製方法を図
３３を参照して説明する。

【０１３８】［工程−１２００］先ず、石英から成る基
板１０上に例えばクロムから成る遮光領域１２を形成す
る。この工程は、実施例−１の［工程−１００］と同様
であり、詳細な説明は省略する。

【０１３９】［工程−１２１０］次に、帯電防止膜をス
ピンコートし（図示せず）、例えばポジ型の電子線レジ
スト３２を全面に塗布し、図３３の（Ａ）に示す構成を
得る。

【０１４０】［工程−１２２０］次に、光透過部及び位
相シフト部を形成するために、描画装置からの電子線に
よる描画を行う。ポジ型電子線レジスト３２を用いる場
合、電子線を照射すべき領域は、位相シフト部形成予定
領域以外の領域である（図３３の（Ａ）参照）。ところ
が、実際には、かかる電子線を照射された領域（電子線
照射領域）は、位相シフト部形成予定領域以外の領域か
らずれてしまう。具体的には、電子線が位相シフト部形
成予定領域の一部分にも照射されてしまう。また、遮光
領域１２の一部分の上には電子線が照射されない。この
理由は、先に述べたように、描画装置の位置合わせ精度
に依存して、遮光領域１２と光透過部１４との間の位置
合わせずれが発生するからである。

【０１４１】［工程−１２３０］その後、電子線レジス
ト３２を現像する（図３３の（Ｂ）参照）。更に、ｄ”
の深さまでイオンが到達するように加速電圧を選定し、
ドーズ量１０¹⁶／ｃｍ²程度のオーダーで、Ｎ⁺を露出し
た基板１０にドーピングする。これによって基板の屈折
率が変化し、位相シフト部４０が形成される。電子線が
位相シフト部形成予定領域の一部分にも照射されてしま
う結果、この部分には電子線レジスト３２Ｂが残存す
る。そのため、この部分の基板１０にはＮ⁺がドーピン
グされず、第２の位相シフト部４２が形成される。次い
で、電子線レジスト３２を剥離すると、図３２に示した
構造の位相シフトマスクを得ることができる。

【０１４２】（実施例−２４）実施例−２４は、実施例
−２３の変形であり、その模式的な一部断面図を図３４
の（Ａ）に示す。実施例−２４が実施例−２３と相違す
る点は、光透過部１４及び第２の位相シフト部４２が、
基板１０の屈折率を変えることにより形成されている点
にある。基板１０の表面から光透過部１４及び第２の位
相シフト部４２の底部までの深さｄ”を、ｄ”＝λ／
（２（ｎ”−１））とすれば、光透過部１４と第２の位
相シフト部４２を透過した光は同位相であり、位相シフ
ト部４０を透過した光との間では１８０度の位相差が生
じる。尚、λは露光光の波長、ｎ”はＮ⁺をドープされ
た基板の屈折率である。屈折率の変わらない領域が、位
相シフト部４０となる。実施例−２３と実施例−２４の
構成では、その位相シフトマスクとしての性能にはなん
ら違いはない。

【０１４３】実施例−２４の位相シフトマスクは、基本
的には実施例−２３の位相シフトマスク作製方法と同様
の方法で作製することができる。但し、［工程−１２３
０］において、光透過部及び位相シフト部を形成するた
めに、Ｎ⁺をドーピングする領域が、実施例−２３の場
合と異なる。Ｎ⁺をドーピングする領域を図３４の
（Ｂ）に示す。

【０１４４】以上の実施例−１３〜実施例−２４におい
ては、専ら遮光領域が所定の位置に形成され、光透過部
の形成時、遮光領域に対して光透過部に位置合わせずれ
が発生する状態を説明した。しかしながら、遮光領域が
所定の位置からずれて形成され、光透過部が所定の位置
に形成されることによって光透過部と遮光領域との間の
位置合わせずれが発生した場合、更には、遮光領域及び
光透過部が所定の位置からずれて形成され、光透過部と
遮光領域との間の位置合わせずれが発生した場合にも、
実施例−１３〜実施例−２４と全く同様に位相シフトマ
スクを作製することができる。

【０１４５】次に、本発明の位相シフトマスク作製方法
の第３の態様を、実施例−２５〜実施例−３０に基づい
て説明する。尚、実施例−２５〜実施例−２７において
は、位相シフト部等は例えばＳＯＧから構成される。実
施例−２８及び実施例−２９においては、基板の深さを
変化させることによって位相シフト部等が形成される。
更に、実施例−３０においては、基板の屈折率を変える
ことによって位相シフト部等が形成される。

【０１４６】（実施例−２５）実施例−２５は、本発明
の位相シフトマスクの作製方法の第３の態様に関する。
実施例−２５の作製方法は、比較例−２に示したよう
な、遮光領域と光透過部との間に位置合わせずれが発生
し（図２１参照）、かかる位相シフトマスクを修正する
必要が生じたとき、特に利用価値がある。

【０１４７】［工程−１３００］図３５の（Ａ）に示す
位相シフトマスクを作製した。この位相シフトマスクに
は、遮光領域と光透過部との間に位置合わせずれが発生
している。図３５の（Ａ）に示した、第２の位相シフト
部形成予定領域に相当する部分の第１の位相シフト部４
０を除去する必要がある。

【０１４８】そのために、例えばポジ型の電子線レジス
ト５０を全面に塗布し、図３５の（Ｂ）に示す構成を得
る。 ［工程−１３１０］次に、第２の位相シフト部を形成す
るために、描画装置からの電子線による描画を行う。電
子線を照射する領域を図３５の（Ｂ）に示す。

【０１４９】［工程−１３２０］その後、電子線レジス
ト５０を現像する（図３５の（Ｃ）参照）。更に、電子
線レジスト５０で被覆されていない第１の位相シフト部
４０の部分をエッチングし、電子線レジスト５０を剥離
すると、第２の位相シフト部４２が形成され、図３６に
示した構造の位相シフトマスクを得ることができる。こ
うして、不要な第１の位相シフト部を除去することによ
って、第１の位相シフト部の幅を修正することができ
る。このような修正された位相シフトマスクは、実質的
には、本発明の第１の態様にかかる位相シフトマスクと
同等である。

【０１５０】（実施例−２６）実施例−２６は、実施例
−２５の変形である。実施例−２６と実施例−２５の相
違点は、第２の位相シフト部を形成する前の位相シフト
マスクの作製方法にある。かかる位相シフトマスクは、
実質的には、実施例−１５と類似の方法で作製すること
ができる。かかる位相シフトマスクの模式的な一部断面
図を、図３７の（Ａ）に示す。この位相シフトマスクに
は、遮光領域と光透過部との間に位置合わせずれが発生
している。図３７の（Ａ）に示した、第２の位相シフト
部形成予定領域に相当する部分の第１の位相シフト部４
０を除去する必要がある。

【０１５１】第２の位相シフト部形成予定領域に相当す
る部分の第１の位相シフト部４０を除去する方法は、実
施例−２５と同様であり、その詳細な説明は省略する。
このような方法により、図３６に示す構造の位相シフト
マスクを得ることができる。こうして、不要な第１の位
相シフト部を除去することによって、第１の位相シフト
部の幅を修正することができる。このような修正された
位相シフトマスクは、実質的には、本発明の第１の態様
にかかる位相シフトマスクと同等である。

【０１５２】（実施例−２７）実施例−２７は、実施例
−２６の変形である。実施例−２７と実施例−２６の相
違点は、第２の位相シフト部を形成する前の位相シフト
マスクの作製方法にある。かかる位相シフトマスクは、
実質的には、実施例−１７と類似の方法で作製すること
ができる。かかる位相シフトマスクの模式的な一部断面
図は、図３７の（Ａ）と同様である。この位相シフトマ
スクには、遮光領域と光透過部との間に位置合わせずれ
が発生している。図３７の（Ａ）に示した、第２の位相
シフト部形成予定領域に相当する部分の第１の位相シフ
ト部４０を除去する必要がある。

【０１５３】第２の位相シフト部形成予定領域に相当す
る部分の第１の位相シフト部４０を除去する方法は、実
施例−２５と同様であり、その詳細な説明は省略する。
このような方法により、図３７の（Ｂ）に示す構造の位
相シフトマスクを得ることができる。こうして、不要な
第１の位相シフト部を除去することによって、第１の位
相シフト部の幅を修正することができる。このような修
正された位相シフトマスクは、実質的には、本発明の第
１の態様にかかる位相シフトマスクと同等である。

【０１５４】（実施例−２８）実施例−２８も、本発明
の位相シフトマスクの作製方法の第３の態様に関する。
実施例−２８が実施例−２５と相違する点は、第１の位
相シフト部が実施例−７と同様に、基板１０に溝状に形
成されている点にある（図３８の（Ａ）参照）。実施例
−２８の作製方法は、遮光領域と光透過部との間に位置
合わせずれが発生し（図３８の（Ａ）参照）、かかる位
相シフトマスクを修正する必要が生じたとき、特に利用
価値がある。

【０１５５】［工程−１４００］実施例−１９にて説明
した方法と類似の方法で、図３８の（Ａ）に示す位相シ
フトマスクを作製した。この位相シフトマスクには、遮
光領域と光透過部との間に位置合わせずれが発生してい
る。図３８の（Ａ）に示した、第２の位相シフト部形成
予定領域に相当する部分の第１の位相シフト部を修正す
る必要がある。

【０１５６】そのために、第２の位相シフト部形成予定
領域にイオンビームを照射し、第２の位相シフト部５２
を形成する。基板１０の表面からの第１の位相シフト部
５０の底部までの深さと、基板１０の表面からの第２の
位相シフト部５０の底部までの深さとの差を、λ／（２
（ｎ’−１））とすれば、光透過部１４と第２の位相シ
フト部２２を透過した光は同位相であり、第１の位相シ
フト部２０を透過した光との間では１８０度の位相差が
生じる。尚、λは露光光の波長、ｎ’は基板の屈折率で
ある。こうして、不要な第１の位相シフト部を除去する
ことによって、第１の位相シフト部の幅が修正される。
このような修正された位相シフトマスクは、実質的に
は、本発明の第１の態様にかかる位相シフトマスクと同
等である。

【０１５７】（実施例−２９）実施例−２９は、実施例
−２８の変形である。実施例−２９と実施例−２８の相
違点は、位相シフトマスクの作製方法にある。第２の位
相シフト部を形成する前の位相シフトマスクは、実質的
には、実施例−１９あるいは実施例−２１と類似の方法
で作製することができる。かかる位相シフトマスクの模
式的な一部断面図を、図３９の（Ａ）に示す。この位相
シフトマスクには、遮光領域と光透過部との間に位置合
わせずれが発生している。図３９の（Ａ）に示した、第
２の位相シフト部形成予定領域に相当する部分の第１の
位相シフト部４０を除去する必要がある。

【０１５８】第２の位相シフト部形成予定領域に相当す
る部分の第１の位相シフト部４０を除去する方法は、実
質的には実施例−２１と同様である。

【０１５９】即ち、位相シフトマスクの全面に帯電防止
層（図示せず）を例えばスピンコートによって形成し、
その上にポジ型電子線レジスト５０を塗布する（図３９
の（Ｂ）参照）。その後、第２の位相シフト部を形成す
るために、描画装置からの電子線による描画を行う。電
子線を照射する領域を図３９の（Ｂ）に示す。その後、
電子線レジスト５０を現像し（図３９の（Ｃ）参照）、
次いで基板１０をエッチングし、電子線レジスト５０を
除去する。帯電防止膜は、電子線レジストの現像後、適
当な溶剤で除去するか、基板のエッチング時に同時にエ
ッチングされて除去される。これによって、溝状の第２
の位相シフト部４２が形成される。このような方法によ
り、図３９の（Ｄ）に示す構造の位相シフトマスクを得
ることができる。こうして、不要な第１の位相シフト部
を除去することによって、第１の位相シフト部の幅を修
正することができる。このような修正された位相シフト
マスクは、実質的には、本発明の第１の態様にかかる位
相シフトマスクと同等である。

【０１６０】（実施例−３０）実施例−３０は、第２の
位相シフト部４２を例えばＮ⁺のドープにより形成する
方法に関する。第２の位相シフト部を形成する前の位相
シフトマスクは、例えば実施例−２４と類似の方法で作
製することができる。かかる位相シフトマスクの模式的
な一部断面図を、図４０の（Ａ）に示す。この位相シフ
トマスクには、遮光領域と光透過部との間に位置合わせ
ずれが発生している。図４０の（Ａ）に示した、第２の
位相シフト部形成予定領域に相当する部分の第１の位相
シフト部４０を除去する必要がある。

【０１６１】第２の位相シフト部形成予定領域に相当す
る部分の第１の位相シフト部４０を除去する方法は、実
質的には実施例−２４と同様である。

【０１６２】即ち、帯電防止膜をスピンコートし（図示
せず）、例えばポジ型の電子線レジスト５０を全面に塗
布し、図４０の（Ｂ）に示す構成を得る。次に、第２の
相シフト部４２を形成するために、描画装置からの電子
線による描画を行う。電子線照射領域を図４０の（Ｂ）
に示す。その後、電子線レジスト５０を現像する（図４
０の（Ｃ）参照）。更に、所定の深さまでイオンが到達
するように加速電圧を選定し、ドーズ量１０¹⁶／ｃｍ²
程度のオーダーで、Ｎ⁺を露出した基板１０にドーピン
グし、次いで電子線レジスト５０を除去する。これによ
って基板の屈折率が変化し、第２の位相シフト部４２が
形成される（図４０の（Ｄ）参照）。こうして、不要な
第１の位相シフト部を除去することによって、第１の位
相シフト部の幅を修正することができる。このような修
正された位相シフトマスクは、実質的には、本発明の第
１の態様にかかる位相シフトマスクと同等である。

【０１６３】以上の実施例−２５〜実施例−３０におい
ては、専ら遮光領域が所定の位置に形成され、光透過部
の形成時、遮光領域に対して光透過部に位置合わせずれ
が発生する状態を説明した。しかしながら、遮光領域が
所定の位置からずれて形成され、光透過部が所定の位置
に形成されることによって光透過部と遮光領域との間の
位置合わせずれが発生した場合、更には、遮光領域及び
光透過部が所定の位置からずれて形成され、光透過部と
遮光領域との間の位置合わせずれが発生した場合にも、
実施例−２５〜実施例−３０と全く同様である。また、
第２の位相シフト部を形成する前の位相シフトマスクの
作製方法と、第２の位相シフト部の形成方法は、適宜組
み合わせることができる。

【０１６４】本実施例は、上記に限定されるものではな
く、各実施例における寸法は露光波長、露光条件によっ
て適宜選択することができる。基板は、石英以外にも、
通常のガラス、適宜各種成分を添加したガラス等から構
成することができる。また、エッチング停止及び透明導
電性の機能を有していればエッチング停止及び透明導電
層は、酸化錫に限定されるものではない。遮光領域は、
クロム以外に、酸化クロム、クロム上に積層された酸化
クロム、高融点金属（Ｗ、Ｍｏ、Ｂｅ等）等の遮光機能
を有する任意の材料から構成することができる。

【０１６５】また、位相シフト材料として露光光の位相
を変化させる機能を具備していればＳＯＧに限定される
ものではなく、ポリメチルメタクリレート、フッ化マグ
ネシウム、二酸化チタン、ポリイミド樹脂、二酸化珪
素、酸化インジウム、ＳｉＮ等透明な材料であればよ
い。また、描画においては、電子線に限定されるもので
はなく、光感光性レジストを用い且つ適切な光等を用い
ることができる。

【０１６６】

【発明の効果】以上、本発明によれば、ウエハ上のレジ
ストに不要な像が形成されることがなく、位相シフトマ
スクに形成された光透過部のシャープな像をウエハ上の
レジストに形成することができる。しかも、リソグラフ
ィプロセスの許容範囲の拡大も可能であり、同一解像度
ならば、焦点深度の拡大、露光余裕度の拡大ができ、位
相シフト部の幅をできる限り一定とすることができ、容
易に最適露光光量を設定することが可能である。従っ
て、本発明の位相シフトマスクを用いて製造される半導
体装置の製造歩留まりが向上する。

【０１６７】しかも、遮光領域と光透過部の位置合わせ
ずれが生じた場合、第２の位相シフト部が形成されれ
ば、位相シフト部を透過した光によってウエハ上に不要
な像が形成されることが無く、ウエハ上に所望の像のみ
を形成することが可能となる。

【０１６８】また、本発明によれば、遮光領域と光透過
部の位置合わせずれが生じた場合、自動的に、第２の位
相シフト部が位相シフト部と遮光部の間に形成される。
その結果、位相シフト部を透過した光によってウエハ上
に不要な像が形成されることが無く、ウエハ上に所望の
像のみを形成することが可能となる。従って、遮光領域
と光透過部の位置合わせずれを極めて高精度に制御しな
くとも、位相シフトマスクを容易に作製することができ
る。さらに、マスク作製が容易になるため、市販の装置
で作製ができ、マスク作製コストが著しく低下し、生産
性を著しく向上させることができる。しかも、位相シフ
トマスク作製における作製裕度を著しく向上させ、且
つ、位置合わせずれにより生じるパターン転写に不要な
光の強度を著しく低減させることができる。

【０１６９】更に、本発明によれば、遮光領域と光透過
部の位置合わせずれが生じた場合でも、後に第２の位相
シフト部を形成するので、位相シフト部を透過した光に
よってウエハ上に不要な像が形成されることが無く、ウ
エハ上に所望の像のみを形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例−１の位相シフトマスクの模式的な一部
断面図である。

【図２】実施例−１の位相シフトマスクの作製方法を説
明するための図である。

【図３】実施例−２の位相シフトマスクの模式的な一部
断面図、及び電子線を照射する領域を示す図である。

【図４】比較例−１の位相シフトマスクの模式的な一部
断面図である。

【図５】実施例−１及び比較例−１の光強度分布測定結
果を示す図である。

【図６】実施例−１及び比較例−１の光強度分布測定結
果を示す図である。

【図７】実施例−３及び実施例−４の位相シフトマスク
の模式的な一部断面図である。

【図８】実施例−３の位相シフトマスクの作製方法を説
明するための図である。

【図９】実施例−５の位相シフトマスクの模式的な一部
断面図である。

【図１０】実施例−５の位相シフトマスクの作製方法を
説明するための図である。

【図１１】実施例−６において電子線を照射する領域を
示す図である。

【図１２】実施例−７の位相シフトマスクの模式的な一
部断面図、及びイオンビーム照射領域を示す図である。

【図１３】実施例−８の位相シフトマスクの模式的な一
部断面図、及びイオンビーム照射領域を示す図である。

【図１４】実施例−９の位相シフトマスクの作製方法を
説明するための図である。

【図１５】実施例−１１の位相シフトマスクの模式的な
一部断面図である。

【図１６】実施例−１１の位相シフトマスクの作製方法
を説明するための図である。

【図１７】実施例−１２の位相シフトマスクの模式的な
一部断面図、及びドーピング領域を示す図である。

【図１８】実施例−１３の位相シフトマスクの模式的な
一部断面図である。

【図１９】実施例−１３Ａの位相シフトマスクの模式的
な一部断面図である。

【図２０】実施例−１４の位相シフトマスクの模式的な
一部断面図である。

【図２１】比較例−２の位相シフトマスクの模式的な一
部断面図である。

【図２２】実施例−１３Ａ及び比較例−２の光強度分布
測定結果を示す図である。

【図２３】実施例−１３Ａ及び比較例−２の光強度分布
測定結果を示す図である。

【図２４】実施例−１５の位相シフトマスクの模式的な
一部断面図である。

【図２５】実施例−１５の位相シフトマスクの作製方法
を説明するための図である。

【図２６】実施例−１６の位相シフトマスクの模式的な
一部断面図、及び電子線を照射する領域を示す図であ
る。

【図２７】実施例−１７の位相シフトマスクの作製方法
を説明するための図である。

【図２８】実施例−１８の位相シフトマスクの模式的な
一部断面図、及び電子線を照射する領域を示す図であ
る。

【図２９】実施例−１９の位相シフトマスクの模式的な
一部断面図、及びイオンビーム照射領域を示す図であ
る。

【図３０】実施例−２０の位相シフトマスクの模式的な
一部断面図、及びイオンビーム照射領域を示す図であ
る。

【図３１】実施例−２１の位相シフトマスクの作製方法
を説明するための図である。

【図３２】実施例−２３の位相シフトマスクの模式的な
一部断面図である。

【図３３】実施例−２３の位相シフトマスクの作製方法
を説明するための図である。

【図３４】実施例−２４の位相シフトマスクの模式的な
一部断面図、及びドーピングする領域を示す図である。

【図３５】実施例−２５の位相シフトマスクの作製方法
を説明するための図である。

【図３６】実施例−２５の位相シフトマスクの模式的な
断面図である。

【図３７】実施例−２６の位相シフトマスクの作製方法
を説明するための図である。

【図３８】実施例−２８の位相シフトマスクの作製方法
を説明するための図である。

【図３９】実施例−２９の位相シフトマスクの作製方法
を説明するための図である。

【図４０】実施例−３０の位相シフトマスクの作製方法
を説明するための図である。

【図４１】従来のエッジ強調型位相シフトマスクの作製
方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１０ 基板 １２ 遮光領域 １２Ａ 遮光層 １４ 光透過部 １６ 位相シフト部 １６Ａ 位相シフト層 ３０ 電子線レジスト ３２ 電子線レジスト ３４ 酸化錫層 ４０ 位相シフト部 ４２ 第２の位相シフト部 ５０ 電子線レジスト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）遮光領域、及び、 （ロ）光透過部と、該光透過部と遮光領域との間に形成
   された第１の位相シフト部とから成る光透過領域、から
   成る位相シフトマスクであって、 （ハ）遮光領域と第１の位相シフト部との間に形成さ
   れ、透過した光と第１の位相シフト部を透過した光との
   間に位相差を生じさせる第２の位相シフト部を光透過領
   域に更に備えていることを特徴とする位相シフトマス
   ク。
2. 【請求項２】（イ）遮光領域、及び、 （ロ）光透過部と、該光透過部と遮光領域との間に形成
   された位相シフト部とから成る光透過領域、から成る位
   相シフトマスクであって、 遮光領域と光透過部との間に位置合わせずれがないとき
   に得られる位相シフト部形状を有する位相シフト部が、
   光透過部と遮光領域との間の少なくとも一部分に形成さ
   れていることを特徴とする位相シフトマスク。
3. 【請求項３】遮光領域、及び、 光透過部、遮光領域と該光透過部との間に形成された第
   １の位相シフト部、及び遮光領域と該第１の位相シフト
   部との間に形成され、そして透過した光と第１の位相シ
   フト部を透過した光との間に位相差を生じさせる第２の
   位相シフト部から成る光透過領域、から成る位相シフト
   マスクを作製する方法であって、 光透過部と、第１の位相シフト部と、第２の位相シフト
   部を同じ工程内で形成することを特徴とする位相シフト
   マスク作製方法。
4. 【請求項４】遮光領域、及び、 光透過部、並びに、該光透過部と遮光領域との間に形成
   された位相シフト部から成る光透過領域、から成る位相
   シフトマスクを作製する方法であって、 遮光領域と光透過部との間に位置合わせずれがないとき
   に得られる位相シフト部形状を有する位相シフト部を、
   光透過部と遮光領域との間の少なくとも一部分に形成す
   ることを特徴とする位相シフトマスク作製方法。
5. 【請求項５】遮光領域、及び、 光透過部と、該光透過部と遮光領域との間に形成された
   第１の位相シフト部と、該第１の位相シフト部と遮光領
   域との間に形成され、そして透過した光と第１の位相シ
   フト部を透過した光との間に位相差を生じさせる第２の
   位相シフト部とから成る光透過領域、から成る位相シフ
   トマスクを作製する方法であって、 光透過部と遮光領域との間に第１の位相シフト部を形成
   した後、該第１の位相シフト部と遮光領域との間に第２
   の位相シフト部を形成することを特徴とする位相シフト
   マスク作製方法。