JPH09160221A

JPH09160221A - 位相シフトマスクのシフター欠陥修正方法

Info

Publication number: JPH09160221A
Application number: JP31436695A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Fukushima; 祐一福島
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1995-12-01
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1997-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】位相シフトマスクに存在する前記シフター欠陥
を、精度良く、能率良く、且つ生産性良く修正し、露光
転写により当該シフター欠陥に起因する不要なパターン
の結像が起きないように出来る修正方法を提供する。【解決手段】光透過部あるいは位相シフト部に存在し、
凸状形状をなし、且つ位相シフト性を備えたシフター欠
陥を修正する場合、（イ）基板のパターン面側にネガ型
フォトレジストを塗布した後、基板の反対面側から露
光することにより、少なくとも該シフター欠陥のエッジ
部分を自己整合的に遮光して未露光にしておき、次いで
現像を行ないレジストパターンを形成する工程、（ロ）
しかる後に、該レジストパターンの開口部にある凸状形
状のシフター欠陥を、該シフター欠陥が存在している局
所的な領域と同等な位相面に達するまでエッチングによ
って除去した後に、該レジストパターンを除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はＬＳＩ，ＶＬＳＩ，
ＵＬＳＩ等に代表される半導体集積回路あるいはマイク
ロマシン等の製造をはじめとして、ミクロン乃至サブミ
クロンオーダーあるいはそれ以下の寸法オーダーの微細
パターン（あるいは微細構造物）を、フォトリソグラフ
ィ法により形成する際の露光転写用フォトマスクのう
ち、特には位相シフト技術を利用する位相シフトマスク
に関わり、そのシフター欠陥の修正に好適な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】位相シフトマスク技術は光リソグラフィ
技術におけるいわゆる超解像技術の一種であって、近年
は開発が盛んに行われている。これは従来のフォトマス
クのような光透過部と遮光部だけでなく、さらに透過光
の位相を反転させる位相シフト部を具備したフォトマス
クであり、従来のマスクに比べて、飛躍的に優れた微細
パターンの解像度向上効果および焦点深度向上効果を持
つことが明らかとなっている。特に、隣接するパターン
を透過する投影光の位相を互いに１８０度とすることに
より微細パターンの解像度を向上させるという手法を用
いた位相シフト法は周波数変調型あるいはレベンソン型
と呼ばれ、この原理はＩＢＭのＬｅｖｅｎｓｏｎらによ
って提唱され、特開昭５８−１７３７４４号公報に示さ
れ、また原理としては特公昭６２−５０８１１号公報に
記載されている。

【０００３】前記のようないわゆる周波数変調型（ある
いはレベンソン型）位相シフトマスクは透明基板表面を
基準として、該位相シフト層を透過する光の位相差が約
１８０度になることで位相反転作用を持つことが特徴で
ある。この位相反転作用は、透過光の位相差が１８０
度、すなわち位相差が２分の１波長であるときに最大で
あることが理論的に成り立つ。尚、従来より、「フォト
マスク」とは等倍での露光転写を行なうフォトマスクの
ことを指し、また、縮小倍率で露光転写を行なうフォト
マスクのことを特に「レチクル」と称することが多い。
本発明に係わる位相シフトマスクの場合にも、等倍での
露光転写を行なうものや、縮小倍率で露光転写を行なう
ものが存在するが、本明細書中では「位相シフトマス
ク」をこれらのいずれの場合をも意味する呼称とする。

【０００４】図２は従来のレベンソン型位相シフトマス
クの断面図である。原理的には光透過部と遮光部と位相
シフト部が平面的に存在していればよいため、同じ位相
シフト効果を持つ断面の構造は図２に挙げた以外にも何
種類か提案されている。図２（ａ）はその代表的な構造
で、透明基板１１上に遮光パターン１２を設けてあり、
位相シフト部１３は該透明基板を位相差１８０度に相当
する分だけエッチングにより掘り込むことにより形成さ
れている。図２（ｂ）は位相シフト部形成の際のエッチ
ング制御のためエッチング停止層１４を位相シフト層１
３’の下に設けてある。図２（ｃ）は位相シフト層１
３”を遮光パターン１２の上に設けてある。いずれも、
透過光の位相差（光透過部を通る光ｐ１と位相シフト部
を通る光ｐ２の位相差）は１８０度となるように作製さ
れている。

【０００５】次に、従来の位相シフトマスクの製造工程
について記述する。図４は、図２（ａ）で示した構造の
位相シフトマスクの従来の製造工程を示している。まず
図４（ａ）に示すように透明基板３１上に遮光層３２’
を設け、その上にポジ型電子線レジスト３４を塗布した
後、遮光パターンの電子線描画３５を行う。次に図４
（ｂ）で現像を行ってレジストパターン３４’を得た
後、該遮光層のエッチングを行って遮光層パターン３２
を得る。図４（ｃ）では残ったレジストを除去した後再
度電子線レジスト３６を塗布し、位相シフトパターンの
電子線重ね合わせ描画３７を行う。ここで重ね合わせ描
画とは、先に形成した遮光パターンと位相シフトパター
ンとを設計通りに配置するために、描画時に遮光パター
ンの重ね合わせ用マークを検出して描画位置をアライメ
ントし、描画するものである。

【０００６】続いて図４（ｄ）で、現像により得たレジ
ストパターンをマスクにして該透明基板をエッチング
し、位相シフトパターン３３を得る。そして、図４
（ｅ）のように残ったレジストを除去して位相シフトマ
スクを得る。

【０００７】このような構造の位相シフトマスクの製造
工程において、実際には欠陥が生じることがあり、これ
は当然修正する必要があった。このような欠陥につい
て、従来の修正方法については、以下に挙げる方法があ
った。まず遮光パターンの欠陥については、通常の遮光
パターンのみのマスク欠陥と同様に検査・修正が可能で
あり、通常は、残し欠陥であればレーザー修正装置を用
いて欠陥を蒸発させることにより修正できる。抜け欠陥
であれば、集束イオンビーム装置を用いて欠陥部にカー
ボンを堆積させて修正できる。これらの欠陥の修正は、
単に遮光すべき部分を遮光するように、あるいは透過す
べき部分を透過するように修正すればよく、特に大きな
欠陥でない限り従来の修正方法に問題はなかった。

【０００８】ところが前記のような位相シフトマスクに
おいては、図３に示したような位相シフト部あるいは光
透過部に透明又は半透明な欠陥（シフター欠陥）が生成
することがあった。これは位相シフト部のエッチング工
程においてエッチングすべき部分がエッチングされなか
ったか、あるいは逆に非エッチング部分がエッチングさ
れてしまった結果生じるもので、材質は位相シフト部材
料と同じである。前記図２（ａ）に示した構造であれ
ば、基板材料と同じということになる。なお、半透明な
欠陥が発生するのは、半透明性をもつ位相シフターを備
えた位相シフトマスクすなわちハーフトーン型位相シフ
トマスクと称されるものの場合である。

【０００９】図３は図２（ａ）の構造でシフター欠陥が
存在することを示す図である。図３（ａ）は凸状のシフ
ター欠陥を示し、透明基板２１上に遮光層パターン２２
と位相シフトパターン２３が形成されており、該位相シ
フトパターン中に凸形状のシフター欠陥２４が存在す
る。図３（ｂ）は凹状欠陥を示しており、図３（ａ）と
同様な構成であるが、光透過部中に凹形状のシフター欠
陥２５が存在する。これらのシフター欠陥は位相シフト
パターンの製造工程において生成する欠陥であって、前
記遮光パターンの欠陥と比較して露光転写性が非常に高
いという特徴を有する。そのため微小な欠陥も品質的に
許容されない。

【００１０】図３のようなシフター欠陥は位相差がほぼ
１８０度に近いため、欠陥のエッジ部を境界にして透過
光の位相が反転するという作用があり、その境界の光強
度は０になる。そのため遮光パターンの欠陥に比べて、
より小さなサイズの欠陥でも転写性が高く、実験によれ
ば欠陥のサイズ比でシフター欠陥の転写性は、なんと遮
光欠陥の２倍程度までにも達することがわかっている。

【００１１】しかしながら、このようにシフター欠陥が
存在することがマスク品質の上で不利であるにも関わら
ず、該シフター欠陥の修正方法については技術的に困難
であった。というのは、シフター欠陥が透明であるため
に、従来のような透過光を用いた欠陥検査装置が使え
ず、欠陥の検出が困難であること、また透明であるため
凸状欠陥を例えばレーザー修正装置で修正（除去）しよ
うとしてもレーザーの熱エネルギーが凸状欠陥部に蓄積
されず効果がない（凸状欠陥を良好に除去出来ない）こ
と、あるいは凹状欠陥を埋めるために位相シフト部と同
じ材料を凹状欠陥部のみに堆積させることが極めて困難
であることが、その確固とした理由として存在するから
である。

【００１２】前記の問題点は、前記の図２（ａ）〜
（ｃ）のいずれの構造の場合においても何等変わるもの
ではない。したがって、シフター欠陥を精度よく修正す
ることは実験用に単品を製造する場合でも極めて困難で
あって、いわんや商業レベルの生産の中で当該シフター
欠陥を精度良く且つ能率良くさらには生産性良く修正す
ることはなおさらに困難極まりないところであった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来の技
術の問題点に着目してなされたものであり、その目的と
するところは、位相シフトマスクに存在する前記シフタ
ー欠陥を、精度良く、能率良く、且つ生産性良く修正
し、露光転写により当該シフター欠陥に起因する不要な
パターンの結像が起きないように出来る修正方法を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明が提供する手段とは、すなわち、まず請求項１
に示すように、光透過部あるいは位相シフト部に存在
し、凸状形状をなし、且つ位相シフト性を備えたシフタ
ー欠陥を修正する場合、（イ）基板のパターン面側にネ
ガ型フォトレジストを塗布した後、基板の反対面側から
露光することにより、少なくとも該シフター欠陥のエッ
ジ部分を自己整合的に遮光して未露光にしておき、次い
で現像を行ないレジストパターンを形成する工程、
（ロ）しかる後に、該レジストパターンの開口部にある
凸状形状のシフター欠陥を、該シフター欠陥が存在して
いる光透過部あるいは位相シフト部の本来の位相面とほ
ぼ同等な深さに達するまでエッチングによって除去した
後に、該レジストパターンを除去する工程、以上（イ）
および（ロ）を具備することを特徴とする位相シフトマ
スクのシフター欠陥修正方法である。

【００１５】または、請求項２に示すように、光透過部
あるいは位相シフト部に存在し、凹状形状をなし、且つ
位相シフト性を備えたシフター欠陥を修正する場合、
（ハ）基板のパターン面側にネガ型フォトレジストを塗
布した後、基板の反対面側から露光することにより、少
なくとも該シフター欠陥のエッジ部分を自己整合的に遮
光して未露光にしておき、次いで現像を行ないレジスト
パターンを形成する工程、（ニ）しかる後に、該レジス
トパターンの開口部にある凹状形状のシフター欠陥を、
本来の位相シフト部の位相シフト量におよそ相当する深
さのぶんさらに深くエッチングによって除去した後に、
該レジストパターンを除去する工程、以上（ハ）および
（ニ）を具備することを特徴とする位相シフトマスクの
シフター欠陥修正方法である。

【００１６】または、請求項３に示すように、光透過部
あるいは位相シフト部に存在し、位相シフト性を備えた
シフター欠陥であり、且つ同一の位相シフトマスク中に
凸状形状をなすものと凹状形状をなすものとの両方が存
在するシフター欠陥を修正する場合、（ホ）基板のパタ
ーン面側にネガ型フォトレジストを塗布した後、基板の
反対面側から露光することにより、少なくとも前記両形
状のシフター欠陥のエッジ部分を自己整合的に遮光して
未露光にしておき、次いで現像を行ないレジストパター
ンを形成する工程、（へ）しかる後に、該レジストパタ
ーンの開口部にある前記両形状のシフター欠陥を、凸状
形状のシフター欠陥がこれ自身が存在している光透過部
あるいは位相シフト部の本来の位相面とほぼ同等な深さ
に達するまで、エッチングによって除去した後に、該レ
ジストパターンを除去する工程、以上（ホ）および
（ヘ）を具備することを特徴とする位相シフトマスクの
シフター欠陥修正方法である。

【００１７】あるいは、請求項４に示すように、光透過
部あるいは位相シフト部に存在し、位相シフト性を備え
たシフター欠陥であり、且つ同一の位相シフトマスク中
に凸状形状をなすものと凹状形状をなすものとの両方が
存在するシフター欠陥を修正する場合、（ト）基板のパ
ターン面側にネガ型フォトレジストを塗布した後、基板
の反対面側から露光することにより、少なくとも前記両
形状のシフター欠陥のエッジ部分を自己整合的に遮光し
て未露光にしておき、次いで現像を行ないレジストパタ
ーンを形成する工程、（チ）しかる後に、該レジストパ
ターンの開口部にある前記両形状のシフター欠陥を、本
来の位相シフト部の位相シフト量におよそ相当する深さ
のぶんだけ凹状形状のシフター欠陥がさらに深くなるま
で、エッチングによって除去した後に、該レジストパタ
ーンを除去する工程、以上（ト）および（チ）を具備す
ることを特徴とする位相シフトマスクのシフター欠陥修
正方法である。

【００１８】これら請求項１〜請求項４のそれぞれによ
ると、シフターを検出する工程を経ることなく、自己整
合的に、且つ一度に全てのシフター欠陥部分のみを露出
させることができ、同時にその他の部分はこの後のエッ
チングに対する保護層が形成されるので、欠陥検出工程
や欠陥を一つずつ修正する工程が不要となり、好まし
い。

【００１９】尚、請求項に示すネガ型フォトレジスト
は、（当然ながら）この基板反対面からの露光に使用す
る光源の波長に良好な感度を有することが必要である。
そして、エッジによる遮光効果できちんと解像できる高
解像度のレジストを用いることが重要である。当該位相
シフトマスクを用いて露光転写する際の露光光源として
は、微細パターン形成の有利さ、便利さを考慮して、広
く一般に紫外線（特にはｉ線）光源が利用されている。
またこの紫外線（特にはｉ線）用のネガ型フォトレジス
トは、既に製品が市場に多く出回っており、本発明に使
用するにも好適である。また、仮に、当該位相シフトマ
スクを用いて露光転写する際の露光光源として、上記紫
外線以外のもの（紫外線よりも短波長のものの好例とし
ては、ＫｒＦレーザ、ＡｒＦレーザが挙げられる。）が
使用され場合には、それ用のフォトレジストが好適に使
用される。

【００２０】

【発明の実施の形態】前記従来の技術の項で述べたよう
に、位相シフトマスクの従来のシフター欠陥修正方法で
は、凸状形状のシフター欠陥をレーザー修正装置を用い
て修正した場合に、シフター欠陥が透明であるためレー
ザーの熱エネルギーが蓄積されず修正ができない、凹状
シフター欠陥を埋めるためにシフター材料と同等な材質
を堆積させることができない、という問題点があった。
本発明に係わるシフター欠陥修正方法によれば、基板反
対面側からの露光により、露光光の光路上でシフター欠
陥よりも遠い側にネガ型レジストを配置し、該シフター
欠陥自身が発揮するエッジ遮光性を利用して、シフター
欠陥の少なくともエッジ部分にレジストパターンの開口
部を形成させ、且つ本来の位相シフト部はこの修正の為
の工程ではエッチングされないようにしたうえで、位相
シフト部の形成工程と同様のエッチング方法によってシ
フター欠陥（少なくともエッジ部分）をエッチング除去
することにより、極めて容易かつ短時間で可能な工程
で、コストが高く工程負荷が大きい検査装置や修正装置
を用いることなく欠陥修正が行える。尚、シフター欠陥
が前記エッジ遮光効果のみによっては、一シフター欠陥
全体が一度には遮光されない程に大きい場合には、本発
明を適宜の回数だけ繰り返し、エッジ遮光効果のみによ
って一シフター欠陥全体が一度には遮光されてレジスト
パターンの開口部から一シフター欠陥全体が露出され一
シフター欠陥全体がエッチング除去されるまで、エッジ
部分から少しずつ除去してゆく。

【００２１】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の製造工程
をさらに詳述する。

【００２２】＜実施例１＞図１は本発明の第一の実施例
を示す図である。図１（ａ）はパターン形成済みのレベ
ンソン型位相シフトマスクの断面図であって、構造は図
２（ａ）で表したものである。パターン形成までの製造
工程は図４で示してあり、透明基板１上に遮光パターン
２と位相シフトパターン３が形成されている。しかしな
がら図１（ａ）では、製造工程中に凸形状のシフター欠
陥５が位相シフトパターン３の中に発生したことを示し
ており、図３（ａ）と同じである。

【００２３】なお、ここで作製したマスクはｉ線露光プ
ロセス用（露光波長３６５ｎｍ）の位相シフトマスクで
あり、５分の１投影露光装置に対応した５倍体パターン
を持つため５倍レチクルと呼ぶこともある。図１（ａ）
の遮光パターン２の寸法幅は１．５μｍ、位相シフトパ
ターン３が１．５μｍ、シフター欠陥の幅が約０．５μ
ｍであった。また、位相シフト部のエッチング深さａは
露光波長３６５ｎｍでの位相差約１８０度に相当する３
８０ｎｍ（基板材料の屈折率＝１．４７５として換算）
であった。材料については、透明基板として合成石英基
板、遮光層としてクロムと酸化クロムの積層膜（膜厚１
１０ｎｍ）を用いた。

【００２４】図１（ｂ）以下に該シフター欠陥の修正方
法を示した。まず図１（ｂ）に示すように、基板のパタ
ーン面全面にネガ型フォトレジスト４（膜厚５００ｎ
ｍ）を塗布し、プレベーク処理後、密着型マスク露光装
置を用いて基板のパターン面の反対面側から所定の露光
条件で露光６を行った。この際反対面側から露光するに
は、マスク基板を裏返して通常と同様に装置に装填すれ
ばよい。（バック露光法と称する。）この方法によっ
て、該ネガ型フォトレジストには、該位相シフトマスク
のパターン自身が転写露光されることになり遮光パター
ンの潜像が形成されるが、この際に透明である該シフタ
ー欠陥も転写され、欠陥の潜像が形成される。

【００２５】その理由は、シフターパターンのエッジが
遮光部に隠蔽されることなく光透過部に露出しており、
シフターのエッジは位相が反転する境界部として透過光
の光強度が常に０になるという性質を有していることに
よる。該シフター欠陥もシフターパターン形成の際に生
じたものであり、１８０度近い位相差を持っていること
が多く、シフター欠陥のエッジ部ではかなり急峻な光強
度変化となるため転写性が極めて高く、該バック露光法
でも充分に解像可能な潜像となる。

【００２６】続いて図１（ｃ）に示したように、所定の
現像によってレジストパターン４’が形成された。該レ
ジストパターンはネガ型レジストを用いたため、露光さ
れた部分のみレジストが残り、遮光パターン上と、前記
の理由で遮光効果を持つシフター欠陥上のレジストは除
去された。次にこの状態で、シフターパターン形成工程
と同じ条件でエッチング７を行った。この際光透過部と
位相シフト部はシフター欠陥部分を除いてレジストで被
覆され保護されており、露出したシフター欠陥のみがエ
ッチングされた。なおエッチング方法としては、平行平
板型反応性イオンエッチング装置（平行平板型ＲＩＥ装
置）を用いたドライエッチングを行った。ドライエッチ
ング条件はＣ₂Ｆ₆ガスとＨ₂ガスを用い、混合比Ｃ₂
Ｆ₆：Ｈ₂＝１０：１、パワー３００Ｗ、ガス圧０．０
３Ｔｏｒｒとした。エッチング時間は約１５分であっ
た。またエッチング方法についてはＳｉＯ₂エッチング
用緩衝フッ酸液（ＢＨＦ）を用いたウェットエッチング
を行う方法も利用できる。

【００２７】図１（ｄ）はエッチング後の状態を示して
おり、シフター欠陥がエッチングされて周囲の位相シフ
トパターンとほぼ同一面になり欠陥が解消された。図１
（ｅ）では残ったレジストを除去して、欠陥が修正され
た所望の位相シフトマスクが得られた。

【００２８】この実施例１で得られたマスクを用いて、
縮小投影露光装置（露光波長３６５ｎｍ）によって所定
条件でウェハー上に露光し、レジストパターンを形成し
た。その結果、修正した該凸形状シフター欠陥が存在し
た部分も欠陥が転写解像されることがなく、また０．３
μｍパターンが良好に解像し、本来期待された通りの解
像度で、良好で高精度なパターンが得られた。

【００２９】＜実施例２＞図５は本発明の第二の実施例
を示す図である。図５（ａ）はレベンソン型位相シフト
マスクの断面図であって、透明基板４１上に遮光パター
ン４２と光透過部４３が形成されている。さらに光透過
部に凸形状のシフター欠陥４５が該光透過部４３の中に
発生したことを示してあり、図３（ｂ）と同じである。
該シフター欠陥４５の深さｂは、ほぼ位相差１８０度に
相当している。この基板のパターン面全面にネガ型フォ
トレジスト４４を塗布し、プレベーク処理後、前記実施
例１で示したバック露光法を用いて基板のパターン面の
反対面側から所定の露光条件で露光４６を行った。これ
によって、該ネガ型フォトレジスト４４には、該位相シ
フトマスクの遮光パターンの潜像が形成されるが、この
際に、透明である該シフター欠陥も前記の理由で転写さ
れ、潜像が形成された。

【００３０】次に、図５（ｂ）に示したように、所定の
現像によってレジストパターン４４’を形成した。該レ
ジストパターン４４’はネガ型レジストを用いたため、
露光された部分のみレジストが残り、遮光パターン上
と、エッジによる遮光効果を持つシフター欠陥上のレジ
ストが除去された。次にシフターパターン形成工程と同
じ条件でエッチング４７を行った。この際光透過部と位
相シフト部はシフター欠陥部分を除いてレジストで被覆
され保護されており、露出したシフター欠陥のみがエッ
チングされた。

【００３１】図５（ｃ）は欠陥修正エッチング後の状態
を示しており、該凹形状シフター欠陥がさらに深くエッ
チングされた。ただし、エッチング量は位相差１８０度
のシフター形成時と同じであるから、エッチング後の欠
陥深さｂ’は元の１８０度にこの１８０度分が加わり、
３６０度に相当する深さとなった。位相差３６０度とは
１波長分に相当し、このとき前記位相シフト効果はまっ
たくなくなり、位相差０度と同等となる。したがってこ
の場合、見かけ上は欠陥がさらに深くなっているが、シ
フター欠陥による位相反転はゼロとなり、エッジの遮光
効果もなくなるため、欠陥がないことと同等になる。最
後に図５（ｄ）で示したように、残ったレジストを除去
して位相シフトマスクが得られた。

【００３２】この実施例２で得られたマスクを使用し、
縮小投影露光装置（露光光源波長３６５ｎｍ）によって
所定条件の下でウェハー上に露光転写し、レジストパタ
ーンを形成した。その結果、修正した該凹形状シフター
欠陥が存在する部分も欠陥が転写解像されることがな
く、しかも、設計時に本来期待されていた通りの解像度
で良好で高精度なパターンが得られた。

【００３３】前記２つの実施例で示した方法では、膜材
料、レジストの種類、成膜方法、露光方法、およびエッ
チング方法、等々については、これらに限定しなければ
ならないところではなく、一般にはこれらと同様な性能
が得られるものであればよい。また、マスクの構造も前
記の例に限るものではない。例えば、材料としては、遮
光膜はクロム、酸化クロム、モリブデンシリサイド等の
一般的な金属化合物膜が使用可能であり、また、基板エ
ッチングによる以外のシフター材料にはＳｉＯ_x（ここ
で、ｘは酸素原子の存在量によって変化するもので、ｘ
＞０の実数値である。例：ＳｉＯ₂）、酸化アルミニウ
ム、酸化ハフニウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネ
シウム、スピネル等の透明材料が使える。

【００３４】

【発明の効果】本発明による位相シフトマスクのシフタ
ー欠陥修正方法は、ネガ型フォトレジストとバック露光
法を用い、シフター欠陥自身の遮光性を利用しているた
め、自己整合的にシフター欠陥（少なくともエッジ部
分）を露出させ、且つ本来の位相シフト部はレジストパ
ターンまたは遮光層パターンによってエッチングされな
いようにすることが出来、そのうえで位相シフトパター
ン形成時と同様なエッチング工程によりシフター欠陥を
（シフター欠陥が小さいときは）一度にすべて確実に精
度良く、または（一度にすべて除去できないほどシフタ
ー欠陥が大きいときは）繰り返しによってすこしずつし
かし確実に精度良く除去することができた。そしてこれ
らは、エッチング除去すべき部分が自己整合的にレジス
トパターン開口部に現れる為に、能率良く行なえるもの
であった。したがって従来のようにシフター欠陥を検出
し、選択的にシフター欠陥をひとつずつ修正するという
工程が不要となり、その技術的困難を解消するとともに
コストおよび工程負荷の上でも飛躍的に有利となった。

【００３５】さらに本発明によって得られたマスクを用
いてウェハ上に露光転写したところ、シフター欠陥に起
因する不要なパターンは露光転写により結像されず、し
かも本来の位相シフト効果が得られ、微細パターンが精
度良く形成されるという効果を得られた。つまるとこ
ろ、位相シフトマスクに存在する前記シフター欠陥を、
精度良く、能率良く、且つ生産性良く修正し、露光転写
により当該シフター欠陥に起因する不要なパターンの結
像が起きないように出来る修正方法を提供することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる「位相シフトマスクのシフター
欠陥修正方法」の第一の実施例を示す断面図である。
（ａ）〜（ｅ）

【図２】従来のレベンソン型位相シフトマスクの構造を
示す断面図である。（ａ）〜（ｃ）

【図３】従来の位相シフトマスクに欠陥が存在した場合
を示す断面図である。（ａ）〜（ｂ）

【図４】従来の位相シフトマスクの製造工程を断面図で
示した図である。（ａ）〜（ｅ）

【図５】本発明の位相シフトマスクのシフター欠陥修正
方法の第二の実施例を示す断面図である。（ａ）〜
（ｄ）

【符合の説明】

１、11、21、31、41・・・透明基板２、12、22、32、42・・・遮光パターン３、13、23、33・・・位相シフトパターン４、44・・・ネガ型フォトレジスト４' 、44' ・・・ネガ型フォトレジストパターン５、24、25、45・・・シフター欠陥６、46・・・露光７、47・・・位相シフト層エッチング 13 '・・・位相シフトパターン 14・・・エッチング停止層 32 '・・・遮光層 34、36・・・ポジ型電子線レジスト 34 '・・・レジストパターン 35・・・電子線描画 37・・・電子線重ね合わせ描画 43・・・光透過部 p1・・・光透過部の透過光 p2・・・位相シフト部の透過光ａ・・・位相シフト部のエッチング深さｂ・・・凹形状シフター欠陥の修正前の深さ b'・・・凹形状シフター欠陥の修正後の深さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光透過部あるいは位相シフト部に存在し、
凸状形状をなし、且つ位相シフト性を備えたシフター欠
陥を修正する場合、（イ）基板のパターン面側にネガ型
フォトレジストを塗布した後、基板の反対面側から露光
することにより、少なくとも該シフター欠陥のエッジ部
分を自己整合的に遮光して未露光にしておき、次いで現
像を行ないレジストパターンを形成する工程、（ロ）し
かる後に、該レジストパターンの開口部にある凸状形状
のシフター欠陥を、該シフター欠陥が存在している光透
過部あるいは位相シフト部の本来の位相面とほぼ同等な
深さに達するまでエッチングによって除去した後に、該
レジストパターンを除去する工程、以上（イ）および
（ロ）を具備することを特徴とする位相シフトマスクの
シフター欠陥修正方法。
【請求項２】光透過部あるいは位相シフト部に存在し、
凹状形状をなし、且つ位相シフト性を備えたシフター欠
陥を修正する場合、（ハ）基板のパターン面側にネガ型
フォトレジストを塗布した後、基板の反対面側から露光
することにより、少なくとも該シフター欠陥のエッジ部
分を自己整合的に遮光して未露光にしておき、次いで現
像を行ないレジストパターンを形成する工程、（ニ）し
かる後に、該レジストパターンの開口部にある凹状形状
のシフター欠陥を、本来の位相シフト部の位相シフト量
におよそ相当する深さのぶんさらに深くエッチングによ
って除去した後に、該レジストパターンを除去する工
程、以上（ハ）および（ニ）を具備することを特徴とす
る位相シフトマスクのシフター欠陥修正方法。
【請求項３】光透過部あるいは位相シフト部に存在し、
位相シフト性を備えたシフター欠陥であり、且つ同一の
位相シフトマスク中に凸状形状をなすものと凹状形状を
なすものとの両方が存在するシフター欠陥を修正する場
合、（ホ）基板のパターン面側にネガ型フォトレジスト
を塗布した後、基板の反対面側から露光することによ
り、少なくとも前記両形状のシフター欠陥のエッジ部分
を自己整合的に遮光して未露光にしておき、次いで現像
を行ないレジストパターンを形成する工程、（へ）しか
る後に、該レジストパターンの開口部にある前記両形状
のシフター欠陥を、凸状形状のシフター欠陥がこれ自身
が存在している光透過部あるいは位相シフト部の本来の
位相面とほぼ同等な深さに達するまで、エッチングによ
って除去した後に、該レジストパターンを除去する工
程、以上（ホ）および（ヘ）を具備することを特徴とす
る位相シフトマスクのシフター欠陥修正方法。
【請求項４】光透過部あるいは位相シフト部に存在し、
位相シフト性を備えたシフター欠陥であり、且つ同一の
位相シフトマスク中に凸状形状をなすものと凹状形状を
なすものとの両方が存在するシフター欠陥を修正する場
合、（ト）基板のパターン面側にネガ型フォトレジスト
を塗布した後、基板の反対面側から露光することによ
り、少なくとも前記両形状のシフター欠陥のエッジ部分
を自己整合的に遮光して未露光にしておき、次いで現像
を行ないレジストパターンを形成する工程、（チ）しか
る後に、該レジストパターンの開口部にある前記両形状
のシフター欠陥を、本来の位相シフト部の位相シフト量
におよそ相当する深さのぶんだけ凹状形状のシフター欠
陥がさらに深くなるまで、エッチングによって除去した
後に、該レジストパターンを除去する工程、以上（ト）
および（チ）を具備することを特徴とする位相シフトマ
スクのシフター欠陥修正方法。