JPH1124234A

JPH1124234A - 位相シフトマスクの製造方法

Info

Publication number: JPH1124234A
Application number: JP16679798A
Authority: JP
Inventors: Junseki Ri; ▲じゅん▼ 碩李
Original assignee: LG Semicon Co Ltd
Current assignee: SK Hynix Inc
Priority date: 1997-06-24
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 1999-01-29
Anticipated expiration: 2018-06-15
Also published as: US5932378A; DE19802369A1; DE19802369B4; JP2938439B2; KR100244483B1; KR19990002941A

Abstract

(57)【要約】【課題】マイクロローディング効果を起さず、設計通
りの位相反転を正確に行い得る位相シフトマスクの製造
方法を提供する。【解決手段】透明マスク基板を食刻して陥没部を形成
し、該陥没部及び該マスク基板に遮光層を形成した後、
該遮光層上にレジスト膜を形成し、該陥没部の所定の部
分と非陥没部の所定の部分とを覆うようにパターニング
して該遮光層の所定の部位を露出させ、該露出された遮
光層を食刻した後、このパターン上にポリマーを形成
し、エッチバックして遮光層及び感光層からなるパター
ンの側壁面に側壁スペーサを形成し、該側壁スペーサを
マスクとし、基板を食刻して開口部パターンを形成し、
側壁スペーサ及び遮光層上に形成された感光層を除去す
る位相シフトマスクの製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフトマスク
の製造方法に係るもので、詳しくは、のエッジ強調型及
び補助型位相シフトマスクの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、リソグラフィー工程とは、照射
光を通す透明部分及び照射光を遮蔽する部分からなるフ
ォトマスクを用いて予め設計された回路パターンに光照
射してウェーハ上に実際のパターンとして形成するもの
であって、その発展に伴い光の位相差を応用した変形マ
スクが登場している。このような変形マスクとしての位
相シフトマスクは、１９８２年ＩＢＭのレベンソン（M.
D. Levenson）が最初にＳＰＩＥに概念を発表して以
来、多様な形態のものが提示されている。

【０００３】位相シフトマスクとは、光の波長を変調さ
せて位相差を発生させる物質（シフタ）を通過した光の
位相をシフトさせることにより、通常に透光層を通過し
た光と打消し合うようにして、通常のマスクよりも解像
力及び焦点深度を向上させるマスクであって、このよう
な位相シフトマスクは、現在、交番型（alternatingtyp
e）、減殺型（attenuating type）、エッジ強調型及び
補助型がある。

【０００４】そして、前記のエッジ強調型位相シフトマ
スクにおいては、図３（Ａ）に示すように、透光基板１
０上に遮光領域１１及び光を透過する開口部１３が形成
され、該開口部１３をシフタ１２が囲む構造になってい
た。ここでは、この開口部１３を主パターン１３、この
シフタを補助パターン１２とし、これらをそれぞれ開口
部パターンとして定義する。

【０００５】図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＣ−Ｃ線断面
図、遮光領域１１、補助パターン１２及び主パターン１
３のそれぞれの領域を通過した光がウェーハ２０上のフ
ォトレジスト膜１８に到達したときの光強度の分布図、
並びに前記の各領域への光強度に対応したフォトレジス
ト膜１８のパターン形成図を示したものである。すなわ
ち、フォトマスク基板１０に到達した光は開口部の主パ
ターン１３をそのまま通過するが、補助パターン部１２
では位相がシフトした状態で通過し、かつ遮光領域１１
では遮蔽される。このようにフォトマスク基板１０を通
過した光強度の領域分布は、図３（Ｂ）に示すように、
主パターン１３を通過した光の強度が最も強く、補助パ
ターン１２を通過した光は位相がシフトするため、その
強度は主パターン１３と比べて非常に小さくなってい
る。

【０００６】したがって、このような強度の光がウェー
ハ２０上のフォトレジスト膜１８上に到達すると、該フ
ォトレジスト膜１８がポジ型レジスト膜である場合、主
パターン１３の対応領域にあるフォトレジスト膜１８は
除去されて、マスクの開口部１３と同一のパターンがフ
ォトレジスト膜１８に開口部２３として形成される。

【０００７】しかし、図４（Ａ）に示すように、２個の
主パターン１３が近接して位置し、それらの主パターン
１３に隣接して補助パターン１２がそれぞれ形成されて
いる場合、パターン１２同士の光の位相は同一であるた
め、図４（Ｂ）に示したように、光の相互作用によりそ
の光強度は大きくなる。すなわち、各補助パターン１２
が隣接している箇所では幅広の開口部におけるような強
度の大きな光が透過されるため、二つの開口部１３の間
のフォトレジスト膜１８が除去されて該フォトレジスト
膜１８に必要のない開口部が形成されるという欠点があ
った。

【０００８】それで、このような欠点を解決するため、
隣接する主パターン間の位相を反転させる位相シフトマ
スクが米国特許第５３０２４７７号に示されている。す
なわち、図５（Ａ）に示したように、光の透過領域とし
て光を通過させる二つの主パターン３３及び３６を１８
０°の位相差を有するよう形成し、それらの主パターン
３３及び主パターン３６を囲む補助パターン３２及び補
助パターン３５を１８０°の位相差を有するようにそれ
ぞれ形成する。

【０００９】そして、このような反転型リム位相シフト
マスクの補助パターン３２及びそれに近接する補助パタ
ーン３５〔図５（Ｂ）〕を通過した光は、それらの位相
が反対であるため、干渉作用を起してその光強度は減少
しており、そのような強度の光をフォトレジスト膜（図
示していない）に到達して、フォトレジスト膜の領域に
必要のない開口部が形成されるという問題点を解決して
いた。

【００１０】図５（Ｃ）は、図５（Ａ）の反転型リム位
相シフトマスクのＥ−Ｅ線断面図であって、図示するよ
うに、主パターン３３及び補助パターン３２のそれぞれ
の位相は反対であり、補助パターン３２及び補助パター
ン３５のそれぞれの位相は反対であり、補助パターン３
５及び主パターン３６のそれぞれの位相は反対である。
この場合、各位相シフトはそれぞれのシフタの厚さによ
り決定されるため、補助パターン３２と主パターン３３
とが所定の高低差を有し、補助パターン３２と補助パタ
ーン３５とも所定の高低差を有し、補助パターン３５と
主パターン３６とが所定の高低差を有するようになる。

【００１１】以下、図５（Ｃ）に示す構造の従来型位相
シフトマスクの製造方法を説明する。まず、石英基板２
０及びパターニングしたクロム層２１上に開口部１１１
を有するパターニング層１１０を形成し〔図６
（Ａ）〕、次いで、前記クロム層２１に対しアンダカッ
トが施されるようにエッチングを行ってクロムを除去し
た領域１１２を形成する〔図６（Ｂ）〕。クロム除去領
域１１２は図５（Ａ）の補助パターン３２及び補助パタ
ーン３５に該当している。次いで、図６（Ｃ）に示すよ
うに、開口部１１１を有したパターニング層１１０をマ
スクとして、異方性エッチングし、石英基板２０をシフ
タの厚さと同一の高低差に食刻するが、この食刻工程は
図６（Ｅ）に示す主パターン３３及び３６を形成するた
めのものである。次いで、図６（Ｄ）に示すように、開
口部１１６を有するパターニング層１１５を形成し、前
記の開口部１１６を通って１６０°−２００°の位相シ
フトを起すシフタの厚さと同一の高低差に前記の石英基
板２０を食刻する。その結果、図６（Ｅ）に示すよう
に、各領域は位相がそれぞれ異なる厚さに形成される。

【００１２】しかし、このような従来型の位相マスクの
製造方法は、クロム層２１にアンダカット型のエッチン
グを施す場合の信頼性が問題となっていた。例えば、レ
ジストとクロムとの接着性の劣化により食刻溶液がクロ
ム層とレジスト層間に浸透して必要のない部位にまでク
ロム層２１が食刻されるおそれがあった。

【００１３】それで、このようなアンダカットエッチン
グ工程を施さないか、又は他の従来位相シフトマスクの
製造方法が示されていた。すなわち、図６（Ａ）に示す
ように、石英基板２０上にクロム層２１を形成し、該ク
ロム層２１上に開口部５２を有するパターニング層５１
を形成した後、図７（Ｂ）に示すように、パターニング
層５１をマスクとしてクロム層２１及び石英基板２０を
食刻して、パターニング層５１を除去する。このとき、
石英基板２０の食刻深さはシフタの厚さと同一の高低差
を形成するようにする。次いで、図７（Ｃ）に示すよう
に、開口部６２を有したパターニング層６１０を形成
し、露出された遮光層２１を選択的に食刻し除去して主
パターン３３及び補助パターン３５を形成するが、この
とき、パターニング層６１０に正確な位置合わせが施さ
れれば設計通りの寸法の補助パターン３５が得られる
が、片側に傾いた場合、補助パターン３５の幅が均等に
ならずマスクの解像力が低下する。

【００１４】しかしながら、このような従来型位相シフ
トマスクの製造方法においては、パターニング層６１０
の正確な位置合わせが要求されるため、製造工程が難し
いという問題点があった。かつ、主パターン３３及び補
助パターン３５を形成するためクロムの遮光層２１を食
刻するとき、食刻領域の広さが異なるため、マイクロロ
ーディング効果により主パターン３３形成用の石英基板
２０が食刻されて、設計した寸法の位相差を得ることが
できなくなるという問題点があった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、側壁
スペーサを用いた自己整合法を施して、主パターン部は
主パターン同士で、補助パターン部は補助パターン部同
士でそれぞれ食刻してマイクロローディング効果の発生
を防止し、設計通りに位相を正確に制御し得る位相シフ
トマスクの製造方法を提供する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】このような本発明に係る
位相シフトマスクの製造方法においては、透明基板の所
定の領域に陥没部を形成する段階と、該陥没部を有する
透明基板上に遮光層を形成する段階と、該遮光層上に第
１開口部を有するレジスト膜を形成する段階と、該第１
開口部をパターンとして遮光層を食刻する段階と、該遮
光層の側壁及びレジスト膜の側壁面に側壁スペーサを形
成して該側壁スペーサの間に第２開口部を形成する段階
と、該第２開口部をパターンとして透明基板を所定の深
さだけ食刻する段階と、前記の側壁スペーサを除去する
段階と、前記のレジスト膜を除去する段階と、を順次行
うことを特徴とする。

【００１７】また、本発明の製造方法において、遮光層
の上に第１開口部を有するレジスト膜（第１レジスト
膜）を形成した後、その後の工程を、該第１レジスト膜
の第１開口部の側壁に側壁スペーサを形成して該側壁ス
ペーサの間に第２開口部を形成する段階と、該第２開口
部をパターンとして遮光層を食刻して透明基板を露出さ
せる段階と、該露出された透明基板上に第２レジスト膜
を形成する段階と、背面露光した場合に露出しない部分
の該第２レジスト膜を選択的に食刻する段階と、前記の
第１レジスト膜を除去する段階と、遮光層の所定の部分
を選択的に食刻して透明基板の所定の領域を露出させる
段階と、該透明基板の露出領域を所定の深さまで食刻す
る段階と、前記の側壁スペーサ及び第２レジスト膜を除
去する段階に任意に変更することにより、位相シフトマ
スクを製造することもできる。すなわち、位相シフトマ
スクの製造方法の他の例であって、透明基板に陥没部を
形成する段階と、該透明基板上に遮光層を形成する段階
と、該遮光層上に第１開口部を有する第１レジスト膜を
形成する段階と、該第１レジスト膜の第１開口部の側壁
に側壁スペーサを形成して該側壁スペーサの間に第２開
口部を形成する段階と、該第２開口部をパターンとして
遮光層を食刻して透明基板を露出させる段階と、該露出
された透明基板上に第２レジスト膜を形成する段階と、
背面露光した場合に露出しない部分の該第２レジスト膜
を選択的に食刻する段階と、前記の第１レジスト膜を除
去する段階と、遮光層の所定の部分を選択的に食刻して
透明基板の所定の領域を露出させる段階と、該透明基板
の露出領域を所定の深さまで食刻する段階と、前記の側
壁スペーサ及び第２レジスト膜を除去する段階と、を順
次行うことを特徴とする方法である。

【００１８】透明基板の例としては、石英、ガラス、ケ
イ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素及び窒
化ホウ素などが挙げられ、その中で石英を用いることが
最も好ましい。

【００１９】透明基板上に形成する陥没部は、どのよう
な形状及び深さでもよいが、水平な底面に垂直な側壁を
有することが好ましい。また、陥没部の数は任意であ
り、異なった形状の陥没部を組み合わせて形成してもよ
い。図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示すような陥没部を有
することが好ましい。

【００２０】遮光層の例としては、クロム、金、銅及び
金属化合物が挙げられ、その中でクロムを用いることが
最も好ましい。

【００２１】レジスト膜の例としては、Ａｓ₂Ｓ₃、又は
Ｓｅ₈ ₅Ｇｅ₁ ₅のようなＧｅ−Ｓｅ系レジストのようなカ
ルコゲナイド無機レジストが挙げられる。

【００２２】側壁スペーサは、側壁スペーサの材料から
なる層を基板上の構造物すべて、特に側壁スペーサを形
成する構造物を覆うように形成し、マスクパターンを利
用せず、前記側壁スペーサの材料層に全面食刻を施すこ
とにより形成する。このときの側壁スペーサの底辺の幅
は、主パターンの周囲に形成する補助パターンの幅と同
一である。第１開口部が補助パターンの外殻と同一の形
状を有する場合、側壁スペーサは補助パターンの内殻と
同一の形状を有する第２開口部を該第１開口部内に形成
することにより、補助パターンを形成してもよい。補助
パターンが主パターンの外周に連なっているような型の
位相シフトマスクにおいては、２種の異なる位相のうち
いずれか１種の位相を有する補助パターンの幅と同一の
幅を側壁スペーサが有してもよい。

【００２３】したがって、本発明においては、スペーサ
の形状、すなわち、スペーサ底辺の幅（補助パターンの
幅）及びスペーサ形状を均一に制御することが極めて重
要である。以下にスペーサの形成方法を概説する。ま
ず、スペーサの形状制御時に発生する開口部両側のスペ
ーサ底辺の幅における同一性を、正確な位置合わせによ
り達成する。スペーサ底辺の幅の値は、光源の波長に対
して解像されない大きさ（補助パターンの大きさ）とな
るべきである。これはスペーサ材料、スペーサ材料層の
食刻選択比、食刻ガス及びその他の食刻工程の制御条件
を調整することにより決定する。

【００２４】本発明によれば、位相シフトマスクを製造
する際に光源として、０．２４８μmの波長を有するＤ
ｅｅｐＵＶを用い、補助パターンの幅を０．１５μm
に決定し、同一の底辺幅を有するスペーサを形成する。
本工程では、スペーサ材料としてＧｅ−Ｓｅ系の無機レ
ジストを用い、下層となる透明基板の材料として石英を
用いた。このとき、これらの材料間の食刻選択比は、
５：１〜２．５：１である。食刻ガスとしてＣＦ₄／Ｃ
ＨＦ₃の４５／７０SCCM（standard cubic centimeter）
混合ガス、食刻反応炉電力１，０００W、反応炉内圧力
１００mTorrの条件下に、マスクパターンを用いずに食
刻工程を行った。

【００２５】側壁スペーサの例としては、Ａｓ₂Ｓ₃、又
はＳｅ₈ ₅Ｇｅ₁ ₅のようなＧｅ−Ｓｅ系レジストのような
カルコゲナイド無機レジストが挙げられる。ポリマーが
好ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に関し
て詳細に説明するが、いかなる意味においても制限する
ものではない。図１（Ｉ）は、本発明の第１実施形態に
係る反転型位相シフトマスクの平面図であって、符号６
１０は透明マスクの基板、符号６１１は遮光領域、符号
６２１、６３１及び６４１は開口部又は主パターン、符
号６２２、６３２及び６４２は補助パターン（シフタ）
をそれぞれ示したものである。それらの各パターンは隣
接するパターンとは反対の位相を有し、その位相差は前
記の透明マスクの原板の厚さの違いにより決定される。

【００２７】本発明に係る位相シフトマスクの製造方法
のある実施形態においては、図１（Ａ）に示すように、
透明な石英基板６１０上に同一の位相を有する主パター
ン６２１及び主パターン６４１を形成する領域はそのま
ま維持し、反対の位相を有する主パターン６３１を形成
する領域はシフタの厚さと同一の高低差に食刻して陥没
部６１０ａを形成し、工程の初期に隣接する主パターン
６２１、６３１及び６４１間で位相が反転するよう形成
する。次いで、陥没部６１０ａ及び石英基板６１０上に
遮光層としてクロム膜６１１を蒸着し〔図１（Ｂ）〕、
該クロム膜６１１上に感光剤として表面にＡｇ含有層を
有する無機レジスト膜（Ｇｅ−Ｓｅ）系６１２を蒸着し
た後〔図１（Ｃ）〕、主パターン６２１と補助パターン
６２２との幅の和、主パターン６３１と補助パターン６
３２との幅の和、及び主パターン６４１と補助パターン
６４２との幅の和と同様な開口部６５０をそれぞれ有す
るように前記レジスト膜６１２をパターニングする。

【００２８】以下、前記レジスト膜６１２をパターニン
グする工程に関し詳しく説明する。遮光層６１１上の開
口部６５０以外の領域のレジスト膜６１２に光を照射す
ると、前記レジスト膜６１２は露光領域で該レジスト上
のＡｇＮＯ３からＡｇがレジスト内部に拡散し、該Ａｇ
の拡散後にアルカリ溶液で前記のレジストを現像する
と、Ａｇ拡散の行われない、すなわち露光していない部
分のレジストは除去されて開口部６５０が形成される。
この場合、前記の無機レジストを用いる理由は、もし、
有機レジストを用いると、定常波現象として、光照射後
にレジストを現像するとき、パターニングされたレジス
トの側面が歪んでパターン欠陥が形成されることを防止
するためである。

【００２９】次に、図１（Ｄ）に示すように、開口部６
５０を通じて前記クロム膜６１１を食刻して石英基板６
１０を露出させる。該石英基板６１０の露出領域は完成
されたマスク上の主パターン６２１と補助パターン６２
２とを合せた領域の開口部パターンに該当する。その
後、このような工程により形成されたパターンを有する
石英基板６１０上に図１（Ｅ）に示すようにポリマー層
６１３を形成し、エッチバックして、図１（Ｆ）に示す
ように、無機レジスト６１２のパターン及びクロム膜６
１１のパターンの側面に側壁スペーサ６１３′をそれぞ
れ形成し、それらの側壁スペーサ６１３′の間に開口部
６６０をそれぞれ形成する。該側壁スペーサ６１３′の
形成時にポリマー層を用いる理由は、その扱いが容易
で、毒性がなく、かつ除去し易いためである。側壁スペ
ーサ６１３′と石英基板６１０とが接する箇所での側壁
スペーサ６１３′の幅は各補助パターン６２２、６３２
及び６４２の幅と同一である。

【００３０】次に、図１（Ｇ）に示すように、無機レジ
ストパターン６１２及び側壁スペーサ６１３′をマスク
として石英基板６１０をシフタの厚さと同一の高低差に
食刻して、主パターン６２１、６３１及び６４１の位相
を決定する。このとき、主パターン６２１、６３１及び
６４１の領域のみが食刻され、かつそれらの幅が同一で
あるため、マイクロローディング効果が発生せず、食刻
の深さを反映した所望の位相シフトが行われる。次い
で、図１（Ｈ）に示すように、側壁スペーサ６１３′を
除去すると、該側壁スペーサ６１３′の位置した領域に
補助パターン６２２、６３２及び６４２がそれぞれ形成
される。主パターンと補助パターンの位相差は、約１８
０°である。

【００３１】このようにすると、新しいレジスト膜を形
成し、位置合わせしてから補助パターンを形成する従来
技術とは異なり、側壁スペーサ６１３′を除去するだけ
で補助パターンが正確に形成されるため、位置合わせ精
度の低さにより不良品が発生することなく、補助パター
ンを形成することができる。その後、図１（Ｉ）及び
（Ｊ）に示すように、遮光層６１１上に残ったレジスト
膜６１２を除去し本実施形態の反転型位相シフトマスク
の製造を終了する。

【００３２】本発明に係る位相シフトマスクの製造方法
の第２実施形態においては、図２（Ｉ）に示すように、
透明な石英基板７１０上に陥没部７１０ａを形成し該陥
没部７１０ａを有する石英基板７１０上に遮光層のクロ
ム層７１１を形成し、該クロム層７１１の所定の領域に
複数の開口部７５０の主パターン７２１、７３１及び７
４１をそれぞれ形成する。この場合、それらの主パター
ン７２１、７３１及び７４１はクロム層７２３、７３３
及び７４３により囲まれており、それらの各クロム層７
２３、７３３及び７４３は開口部７５０の補助パターン
７２２、７３２及び７４２によりそれぞれ囲まれてい
る。

【００３３】ここで、主パターン７２１の位相は０°で
あるのに対しその補助パターン７２２の位相は１８０°
であり、かつ隣接する補助パターン７３１の位相が補助
パターン７２２に対し１８０°の位相差を有するように
その位相は３６０°又は０°であり、主パターン７３２
の位相は補助パターン７２２に対し１８０°の位相差を
有する０°になるように形成される。すなわち、それぞ
れ隣接するパターンの間の位相差は１８０°のである。
したがって、補助パターン７４２の位相は１８０°であ
り、主パターン７４１の位相は０°であり、隣接パター
ン間の位相は反対であるため、干渉作用により必要のな
い部位にパターンが形成される問題が防止される。

【００３４】このように構成されるアウトリガー型位相
シフトマスクの製造方法を説明する。所定の領域に陥没
部７１０ａを有する石英基板７１０を形成し〔図２
（Ａ）〕、該陥没部７１０ａ及び石英基板７１０の上面
に遮光層としてクロム層７１１を形成する〔図２
（Ｂ）〕。次いで、図２（Ｃ）に示したように、該クロ
ム層７１１上に無機レジスト膜７１２を形成し、該レジ
スト膜７１２に光照射して開口部７５０が形成されるよ
うにパターニングする。この場合、開口部７５０の幅
は、各主パターン７２１、７３１及び７４１と、それら
の主パターン７２１、７３１及び７４１を囲むそれぞれ
のクロム層７２３、７３３及び７４３との幅の和と同一
である。

【００３５】次いで、パターニングされたレジスト膜７
１２の側壁に図２（Ｄ）に示すように側壁スペーサ７１
３をそれぞれ形成し、側壁スペーサ７１３の間に開口部
７６０をそれぞれ形成する。このとき、該側壁スペーサ
７１３とクロム層７１１とが接する部位における側壁ス
ペーサ７１３の幅は、主パターン７２１、７３１及び７
４１を囲む各クロム層７２３、７３３及び７４３の幅と
同一である。かつ、開口部７６０の幅は各主パターン７
２１、７３１及び７４１の幅に該当する。

【００３６】次いで、前記レジスト膜７１２及び側壁ス
ペーサ７１３をマスクとして前記クロム層７１１を食刻
して主パターン７２１、７３１及び７４１の開口部をそ
れぞれ形成し、図２（Ｆ）に示すように、前記のパター
ンを有する石英基板７１０全面にネガ型レジスト膜７１
４を形成する。その後、該石英基板７１０を背面露光し
た後、現像して図２（Ｇ）に示すようにクロム層７１１
で覆われた部分のみにレジスト膜を残す。

【００３７】次いで、前記フォトレジスト膜７１２の形
成された部分を選択的に異方性食刻して前記フォトレジ
スト膜７１２及びクロム層７１３の厚さだけを除去す
る。図２（Ｈ）は前記の選択的に異方性食刻工程を施し
て得た石英基板７１０の表面構造を示す断面図である。
このとき、石英基板７１０の露出された領域は各主パタ
ーン７２１、７３１及び７４１に対応する各補助パター
ン７２２、７３２及び７４２である。このとき補助パタ
ーン７２２と主パターン７２１との位相は同一であり、
補助パターン７３２と主パターン７３１の位相も同一で
ある。したがって、各主パターン７２１、７３１及び７
４１と各補助パターン７２２、７３２及び７４２との位
相を反転させるため、石英基板７１０露光領域を位相反
転可能な深さだけ食刻し、側壁スペーサ及びネガ型レジ
スト膜を除去して、図２（Ｉ）及び（Ｊ）に示すよう
に、アウトリガー型位相シフトマスクの製造を終了す
る。

【００３８】このように、各開口幅の広い主パターン７
２１、７３１及び７４１が主パターン同士で同時に形成
され、補助パターン７２２、７３２及び７４２は補助パ
ターン同士で同時に形成されて、マイクロローディング
効果により位相反転の程度と設計値とが異なる問題点を
解決することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る位相
シフトマスクの製造方法においては、パターン幅の広い
主パターン部とパターンの幅の狭い補助パターン部とを
別々に形成し、従来のマイクロローディング効果を除去
して位相反転度を正確に確保し、マスクの信頼性を向上
し得るという効果がある。さらに、主パターン及び補助
パターンの形成時に自己整合により位置合わせを行うた
め、位置合わせが正確に行われ、製造工程が簡便になっ
て生産性が向上されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）から（Ｈ）及び（Ｊ）は、本発明による
位相シフトマスクの第１実施形態を示した製造工程図で
あり、（Ｉ）は、斜視図である。

【図２】（Ａ）から（Ｊ）は、本発明に係る位相シフト
マスクの第２実施形態を示した製造工程図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、一般的な第１リム型位相
シフトマスクを示す図面であり、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図であって、（Ａ）のマ
スクを通ってウェーハ上に到達した光の強度分布グラフ
及びこのような光の強度分布により形成されたレジスト
パターンを示すウェーハの断面図である。

【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、一般的な第２リム型位相
シフトマスクを示す図面であり、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図であって、（Ａ）のマ
スクを通ってウェーハ上に到達した光の強度分布グラフ
及びこのような光の強度分布により形成されたレジスト
パターンを示すウェーハの縦断面図である。

【図５】（Ａ）から（Ｃ）は、一般的な位相シフトマス
クを示す図で、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）
のマスクを通ってウェーハ上に到達した光の強度分布グ
ラフであり、そして（Ｃ）は（Ａ）のＥ−Ｅ線断面図で
ある。

【図６】（Ａ）から（Ｅ）は、従来の反転リム型位相シ
フトマスクの製造工程図の１例である。

【図７】（Ａ）から（Ｄ）は、従来の反転リム型位相シ
フトマスクの製造工程図の他の例である。

【符号の説明】

１０：基板１１：遮光領域１２：シフタ（補助パターン）１３：開口部（主パターン）１８：フォトレジスト膜２０：ウェーハ２１：クロム層２３：開口部５０：基板５１：パターニング層５２：開口部６１：パターニング層６２：開口部１１０：パターニング層１１１：開口部１１５：パターニング層１１６：開口部６１０：板６１０ａ：陥没部６１１：レジスト膜６１３：ポリマー層６１３′：壁スペーサ６２１：主パターン（開口部）６２２：補助パターン６３１：主パターン（開口部）６３２：補助パターン６４１：主パターン（開口部）６４２：補助パターン６５０：第１開口部６６０：第２開口部７１０:透明基板７１０ａ：陥没部７１１：遮光層７１２：第１感光膜７１３：側壁スペーサ７１４′：第２感光膜７２２：補助パターン７３２：補助パターン７４２：補助パターン７５０：第１開口部７６０：第２開口部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板（６１０）上に陥没部（６１０
ａ）を形成する段階と、該陥没部（６１０ａ）を有する透明基板（６１０）上に
遮光層（６１１）を形成する段階と、該遮光層（６１１）上に第１開口部（６５０）を有する
レジスト膜（６１２）を形成する段階と、該第１開口部（６５０）をパターンとして遮光層（６１
１）を食刻する段階と、該遮光層（６１１）の側壁及びレジスト膜（６１２）の
側壁面に側壁スペーサ（６１３′）を形成して該側壁ス
ペーサ（６１３′）の間に第２開口部（６６０）を形成
する段階と、該第２開口部（６６０）をパターンとして透明基板（６
１０）を所定の深さだけ食刻する段階と、前記の側壁スペーサ（６１３′）を除去する段階と、前記のレジスト膜（６１２）を除去する段階と、を順次
行うことを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
【請求項２】前記のレジスト膜（６１２）が、無機レ
ジストであることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】前記の側壁スペーサ（６１３′）が、ポ
リマーからなることを特徴とする、請求項１記載の方
法。
【請求項４】前記の側壁スペーサ（６１３′）の幅
が、補助パターン（６２２、６３２及び６４２）の幅と
同一であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項５】透明基板（７１０）に陥没部（７１０
ａ）を形成する段階と、該透明基板（７１０）上に遮光層（７１１）を形成する
段階と、該遮光層（７１１）上に第１開口部（７５０）を有する
第１レジスト膜（７１２）を形成する段階と、該第１レジスト膜（７１２）の第１開口部（７５０）の
側壁に側壁スペーサ（７１３）を形成して該側壁スペー
サ（７１３）の間に第２開口部（７６０）を形成する段
階と、該第２開口部（７６０）をパターンとして遮光層（７１
１）を食刻して透明基板（７１０）を露出させる段階
と、該露出された透明基板（７１０）上に第２レジスト膜
（７１４′）を形成する段階と、背面露光した場合に露出しない部分の該第２レジスト膜
（７１４′）を選択的に食刻する段階と、前記の第１レジスト膜（７１２）を除去する段階と、遮光層（７１１）の所定の部分を選択的に食刻して透明
基板（７１０）の所定の領域を露出させる段階と、該透明基板（７１０）の露出領域を所定の深さまで食刻
する段階と、前記の側壁スペーサ（７１３）及び第２レジスト膜（７
１４′）を除去する段階と、を順次行うことを特徴とす
る位相シフトマスクの製造方法。
【請求項６】前記の第１レジスト膜（７１２）が、無
機レジストであることを特徴とする、請求項５記載の方
法。
【請求項７】前記の側壁スペーサ（７１３）が、ポリ
マーであることを特徴とする、請求項５記載の方法。
【請求項８】前記の第２レジスト膜（７１４′）を形
成する段階は、前記の第１レジスト膜（７１２）のパタ
ーン及び遮光層（７１１）を食刻して得たパターン上に
ネガ型レジスト膜を形成する段階と、該ネガ型レジスト
膜を背面露光する段階と、前記の透明基板（７１０）に
形成されたネガ型レジスト膜をネガ型レジスト膜現象液
で処理する段階と、を包含することを特徴とする、請求
項５記載の方法。
【請求項９】前記の第２レジスト膜（７１４′）が、
ネガ型レジスト膜であることを特徴とする、請求項５記
載の方法。