(57)【要約】【課題】一回の露光プロセスで製造できる位相シフトマスクを提供する。【解決手段】透明基板の上に、透明導電膜、透明な第１の位相シフト膜、及び遮光膜を順次形成する工程と、遮光膜の上に、レジストを塗布する工程とレジストに対し、部分的に異なる露光ドーズで露光し現像することで、レジストを完全除去した補助透光部と、レジスト表面だけ除去した主透光部が共存するレジスト膜を同時に形成する工程と、レジスト膜をマスクとして、補助透光部に沿って遮光膜を開口する工程と、遮光膜をマスクとし、透明導電膜を停止膜として、補助透光部に沿って透明な第１の位相シフト膜をドライエッチングにより除去すると共に、主透光部のレジストを完全除去する工程と、透明な第１の位相シフト膜をマスクとして、補助透光部に沿って透明導電膜を開口すると共に、レジスト膜をマスクとして、主透光部に沿って遮光膜を開口する工程とレジストを全て除去する工程を有する。【選択図】図３
2006084507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、前記透明基板の上に形成された透明な第１の位相シフト膜と、
前記透明な第１の位相シフト膜の上に形成された遮光膜とを有し、前記遮光膜は、入射光に対して解像限界以上の主透光部を、前記主透光部の周辺部分に入射光に対して解像限界以下の微細な補助透光部を有しており、前記主透光部の下もしくは前記補助透光部の下の一方は、前記透明な第１の位相シフト膜が除去されたもので、他方は前記第１の位相シフト膜を備えたものであり、前記主透光部と前記補助透光部を透過した光の位相が互いにほぼ１８０度異なるように形成された位相シフトマスクにおいて、
透明導電膜を、前記透明基板と前記透明な第１の位相シフト膜の間に形成し、前記透明導電膜を、前記透明な第１の位相シフト膜が所定の深さまで正確に除去できるためのドライエッチング停止膜として使用すると共に、前記遮光膜を、前記透明な第１の位相シフト膜を全く除去しないためのドライエッチング停止膜として同時に使用する事を特徴とする位相シフトマスク。
【請求項２】
請求項１記載の位相シフトマスクにおいて
透明基板の上に、透明導電膜、透明な第１の位相シフト膜、及び遮光膜を順次形成する工程と、
前記遮光膜の上に、レジストを塗布する工程と
前記レジストに対し、部分的に異なる露光ドーズで露光し現像することで、レジストを完全除去した補助透光部と、レジスト表面だけ除去した主透光部が共存するレジスト膜を同時に形成する工程と、
前記レジスト膜をマスクとして、前記補助透光部に沿って前記遮光膜を開口する工程と、
前記遮光膜をマスクとし、透明導電膜を停止膜として、前記補助透光部に沿って透明な第１の位相シフト膜をドライエッチングにより除去すると共に、前記主透光部のレジストを完全除去する工程と、
前記透明な第１の位相シフト膜をマスクとして、前記補助透光部に沿って前記透明導電膜を開口すると共に、前記レジスト膜をマスクとして、前記主透光部に沿って遮光膜を開口する工程と
前記レジストを全て除去する工程を有する位相シフトマスクの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の位相シフトマスクにおいて
透明基板の上に、透明導電膜、透明な第１の位相シフト膜、及び遮光膜を順次形成する工程と、
前記遮光膜の上に、レジストを塗布する工程と
前記レジストに対し、部分的に異なる露光ドーズで露光し現像することで、レジストを完全除去した主透光部と、レジスト表面だけ除去した補助透光部が共存するレジスト膜を同時に形成する工程と
前記レジスト膜をマスクとして、前記主透光部に沿って前記遮光膜を開口する工程と、
前記遮光膜をマスクとし、透明導電膜を停止膜として、前記主透光部に沿って透明な第１の位相シフト膜をドライエッチングにより除去すると共に、前記補助透光部のレジストを完全除去する工程と、
前記透明な第１の位相シフト膜をマスクとして、前記主透光部に沿って前記透明導電膜を開口すると共に、前記レジスト膜をマスクとして、前記補助透光部に沿って遮光膜を開口する工程と
前記レジストを全て除去する工程を有する位相シフトマスクの製造方法。
【請求項４】
透明基板と、前記透明基板の上に形成された透明な第１の位相シフト膜と、前記透明な第１の位相シフト膜の上に形成された半透明な第２の位相シフト膜とを有し、前記半透明な第２の位相シフト膜は、入射光に対し解像限界以上の主透光部を、前記透光部の周辺部分に入射光に対し解像限界以下の微細な補助透光部を有しており、前記主透光部の下もしくは前記補助透光部の下の一方は、前記透明な第１の位相シフト膜が除去されたもので、他方は前記第１の位相シフト膜を備えたものであり、前記主透光部と前記補助透光部を透過した光の位相が互いにほぼ１８０度異なり、また前記主透光部と前記半透明な第２の位相シフト膜を透過した光の位相が互いにほぼ３６０度異なるように形成された位相シフトマスクにおいて
透明導電膜を、前記透明基板と前記透明な第１の位相シフト膜の間に形成し、前記透明導電膜を、前記透明な第１の位相シフト膜が所定の深さまで正確に除去できるためのドライエッチング停止膜として使用すると共に、前記半透明な第２の位相シフト膜を、前記透明な第１の位相シフト膜を全く除去しないためのドライエッチング停止膜として同時に使用する事を特徴とする位相シフトマスク。
【請求項５】
請求項４記載の位相シフトマスクにおいて
透明基板の上に、透明導電膜、透明な第１の位相シフト膜、及び半透明な第２の位相シフト膜を順次形成する工程と、
前記半透明な第２の位相シフト膜の上に、レジストを塗布する工程と
前記レジストに対し、部分的に異なる露光ドーズで露光し現像することで、レジストを完全除去した補助透光部と、レジスト表面だけ除去した主透光部が共存するレジスト膜を同時に形成する工程と
前記レジスト膜をマスクとして、補助透光部に沿って前記遮光膜を開口する工程と、
前記遮光膜をマスクとし、透明導電膜を停止膜として、
前記補助透光部に沿って透明な第１の位相シフト膜をドライエッチングにより除去すると共に、前記主透光部のレジストを完全除去する工程と、
前記透明な第１の位相シフト膜をマスクとして、前記主透光部に沿って前記透明導電膜を開口すると共に、前記レジスト膜をマスクとして、前記主透光部に沿って半透明な第２の位相シフト膜を開口する工程と
前記レジストを全て除去する工程を有する位相シフトマスクの製造方法。
【請求項６】
請求項４記載の位相シフトマスクにおいて
透明基板の上に、透明導電膜、透明な第１の位相シフト膜、及び半透明な第２の位相シフト膜を順次形成する工程と、
前記半透明な第２の位相シフト膜の上に、レジストを塗布する工程と
前記レジストに対し、部分的に異なる露光ドーズで露光し現像することで、レジストを完全除去した主透光部と、レジスト表面だけ除去した補助透光部が共存するレジスト膜を同時に形成する工程と
前記レジスト膜をマスクとして、主透光部に沿って前記遮光膜を開口する工程と、
前記遮光膜をマスクとし、透明導電膜を停止膜として、
前記主透光部に沿って透明な第１の位相シフト膜をドライエッチングにより除去すると共に、前記補助透光部のレジストを完全除去する工程と、
前記透明な第１の位相シフト膜をマスクとして、前記第１の透光部に沿って前記透明導電膜を開口すると共に、前記レジスト膜をマスクとして、前記補助透光部に沿って半透明な第２の位相シフト膜を開口する工程と
前記レジストを全て除去する工程を有する位相シフトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少ない工程で形成することができる位相シフトマスクの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には解像度を向上させる一手法として、透光部と遮光部から構成されたマスク上の隣接した透光部の少なくとも一方に位相シフト膜を付与し、両側を透過する透過光に位相差を与える位相シフトマスク構造が述べられている。
【０００３】
また、特許文献２では、第１の透光部の周辺部分に、微細な第２、第３の補助透光部を設け、第２の補助透光部及び第３の補助透光部いずれか一方に位相シフト膜を付与する方法が述べられている。第２及び第３の補助透光部を解像度以下の微細な開口にすると、第２及び第３の補助透光部は転写されず、同時に第１の透光部の解像度が向上する位相シフトマスク構造が述べられている。
【０００４】
図５（ａ）と図５（ｂ）は、特許文献２に開示された従来の位相シフトマスクの構成を示す図である。透明基板1と、前記透明基板1の上に接して形成された透明な第１の位相シフト膜3と、前記透明な第１の位相シフト膜3の上に形成された遮光膜4から構成されている。前記遮光膜4は、入射光に対し解像限界以上の主透光部10を、透光部4の周辺部分に入射光に対し解像限界以下の微細な補助透光部11を有しており、主透光部10の下もしくは補助透光部11の下の一方は、透明な第１の位相シフト膜3が除去されたもので、他方は第１の位相シフト膜3を備えたものであり、主透光部10と補助透光部11を透過した光の位相が互いにほぼ１８０度異なるように形成されたものである。
【０００５】
前記構造の位相シフトマスクの性能は優れたものがあるが、特許文献３に記載されているように、遮光部、位相シフト膜を付与した透光部、位相シフト膜を付与した透光部の３種類の部分から構成されているため、特許文献１や２に記載の構造の位相シフトマスクの製造方法は複雑なものとなるため実用的でなく、現在採用されていない。
【０００６】
上述の課題を解決する方法として、特許文献４にて、単純に前記部分的に異なる露光ドーズでレジスト露光する方法が提案されている。
【０００７】
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、特許文献４に開示された位相シフトマスクの製造方法の工程説明図である。
【０００８】
図６（ａ）に示すように、透明基板1の上に、透明な第１の位相シフト膜3、及び遮光膜4を順次形成する。
【０００９】
次に図６（ｂ）に示すように、前記遮光膜4の上に、レジストを塗布し、部分的に異なる露光ドーズで露光し現像することで、レジストを完全除去した補助透光部11と、レジスト表面（レジスト膜厚の約５０％）だけ除去した主透光部10が共存するレジスト膜5を同時に形成する。
【００１０】
次に、レジスト膜5をマスクとして、補助透光部11に沿って遮光膜4を開口する。
【００１１】
そして、遮光膜4をマスクとし、透明基板1を停止膜として、補助透光部11に沿って透明な第１の位相シフト膜3をフッ酸で除去する。
【００１２】
そして、図６（ｃ）に示すように、レジスト膜5をマスクとして、主透光部10に沿ってレジスト膜5を除去すると共に、遮光膜4を開口した後、レジスト膜5を全て除去する。
【００１３】
しかし、特許文献４の方法では、フッ酸にて透明な第１の位相シフト膜3（ＳｉＯ2）を除去する手法を採用しているため、等方向性エッチングされ、透明な第１の位相シフト膜3を深さ方向に除去（特許文献４では380nm）するだけでなく、水平方向に対しても深さ方向と同じだけ（特許文献４では380nm）エッチングされてしまい、水平方向に対して5nm以下の精度を要求される位相シフトマスクには適用できない。
【００１４】
仮に、特許文献４の方法にて、ウエットエッチングの代わりにドライエッチングを適用したと考えてみる。その場合にポイントとなるのが、レジスト膜厚の約５０％だけレジスト表面のレジストを除去する工程である。図８に露光ドーズとレジスト除去量の関係を示す。
【００１５】
レジスト除去性は、ドーズをゼロからＤＡまで増加しても殆どゼロであるが、ＤＡからＤＢまでの間に急激に１００％まで増加し、それ以降は１００％とする関係がある。最近のマスク作成用に使用されるレジストは、解像性能を向上させるために、ＤＡからＤＢまでのドーズが少ない特徴があり、現在のマスク描画装置の性能では、ドーズの一定のばらつき（ＤＬからＤＵ）は避けられず、レジスト除去量も一定のばらつき（ＲＬからＲＵ）が発生する。
【００１６】
特許文献２の位相シフトマスクでは、透明基板1と透明な第１の位相シフト膜3の間にドライエッチング停止膜が存在しないため、レジスト膜5をマスクとして、主透光部10に沿ってレジスト膜5を除去する際に、補助透光部11に沿って透明基板1が深さ方向に制御されることなくエッチングされてしまい、垂直方向に対して5nm以下の精度を要求される位相シフトマスクには適用できない。
【００１７】
図７（ａ）〜図７（ｃ）は、特許文献２に開示された従来の位相シフトマスクの一変形例を実現するために特許文献４の製造方法で製作した場合の工程説明図である。
【００１８】
図７（ａ）に示すように、透明基板1の上に、透明な第１の位相シフト膜3、及び遮光膜4を順次形成する。
【００１９】
次に、前記遮光膜4の上に、レジストを塗布し、部分的に異なる露光ドーズで露光し現像することで、レジストを完全除去した主透光部10と、レジスト表面だけ除去した補助透光部11が共存するレジスト膜5を同時に形成する。
【００２０】
図７（ｂ）に示すように、前記レジスト膜5をマスクとして、前記主透光部10に沿って前記遮光膜4を開口する。
【００２１】
そして、前記遮光膜4をマスクとし、透明基板1をウエットエッチング停止膜として、前記主透光部10に沿って透明な第１の位相シフト膜3をフッ酸で除去する。
【００２２】
図７（ｃ）に示すように、レジスト膜5をマスクとして、補助透光部11に沿ってレジスト膜5を除去すると共に、遮光膜4を開口した後、レジスト膜5を全て除去する。
【００２３】
この変形例でも、前記従来例の問題は同様に発生することはいうまでもない。
【００２４】
なお、公知の式として１８０度位相を変えるためには、膜厚ｄ、波長λ、屈折率ｎとすると
ｄ＝λ/２（ｎ−１）
となる膜厚になる膜厚差を、主透光部10と補助透光部11の間に形成すればよいことがわかっており
λ：248nm,  n(Si02)：1.47の場合、ｄ：270nmとなる。
【特許文献１】特開昭５７−６２０５２号公報
【特許文献２】特開昭６２−６７５１４号公報
【特許文献３】特開平４−２４６１０号公報
【特許文献４】特開昭６１−２９２６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
特許文献２の位相シフトマスク及び４の位相シフトマスクの製造方法では、以下の問題がある。
【００２６】
フッ酸にて透明な第１の位相シフト膜3を除去する手法を採用しているため、等方向性エッチされ、透明な第１の位相シフト膜3を深さ方向に除去するだけでなく、水平方向に対しても深さ方向と同じだけエッチングされてしまい、水平方向に対して5nm以下の精度を要求される位相シフトマスクには適用できない。
【００２７】
ウエットエッチングの代わりにドライエッチングを適用したとしても、透明基板1と透明な第１の位相シフト膜3の間にドライエッチング停止膜が存在しないため、露光ドーズの調整により形成された表面のみ開口されたレジストパターンの深さ方向のバラツキを吸収できず、主透光部10に沿ってレジスト膜5を開口すると同時に、補助開口部11の透明位相膜3に沿って、透明基板1が深さ方向に制御されることなくエッチングされてしまい、深さ方向に対して５nm以下の精度を要求される位相シフトマスクには適用できない。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上述の課題を解決するために、本発明の位相シフトマスクは、（１）透明基板と、前記透明基板の上に形成された透明な第１の位相シフト膜と、前記透明な第１の位相シフト膜の上に形成された遮光膜とを有し、前記遮光膜は、入射光に対し解像限界以上の主透光部を、前記透光部の周辺部分に入射光に対し解像限界以下の微細な補助透光部を有しており、前記主透光部の下もしくは前記補助透光部の下の一方は、前記透明な第１の位相シフト膜が除去されたものであり、他方は前記第１の位相シフト膜を備えたものであり、前記主透光部と前記補助透光部を透過した光の位相が互いにほぼ１８０度異なるように形成された位相シフトマスクにおいて、透明導電膜を、前記透明基板と前記透明な第１の位相シフト膜の間に形成し、前記透明導電膜を、前記透明な第１の位相シフト膜が所定の深さまで正確に除去できるためのドライエッチング停止膜として使用すると共に、前記遮光膜を、前記透明な第１の位相シフト膜を全く除去しないためのドライエッチング停止膜として同時に使用する事を特徴とした構成１としている。
【００２９】
また、構成１の位相シフトマスクを製造する方法としては、（２）構成１の位相シフトマスクを製造する位相シフトマスク製造方法であって、透明基板の上に、透明導電膜、透明な第１の位相シフト膜、及び遮光膜を順次形成する工程と、前記遮光膜の上に、レジストを塗布する工程と前記レジストに対し、部分的に異なる露光ドーズで露光し現像することで、レジストを完全除去した補助透光部と、レジスト表面だけ除去した第１の透光部が共存するレジスト膜を同時に形成する工程と、前記レジスト膜をマスクとして、補助透光部に沿って前記遮光膜を開口する工程と、前記遮光膜をマスクとし、透明導電膜を停止膜として、前記補助透光部に沿って透明な第１の位相シフト膜をドライエッチングにより除去すると共に、前記第１の透光部のレジストを完全除去する工程と、前記透明な第１の位相シフト膜をマスクとして、前記補助透光部に沿って前記透明導電膜を開口すると共に、前記レジスト膜をマスクとして、前記主透光部に沿って遮光膜を開口する工程と、前記レジストを全て除去する工程を有する位相シフトマスクの製造方法により達成される。
【００３０】
また、構成１の別の形態の位相シフトを製造する方法としては、（３）構成１の位相シフトマスクを製造する位相シフトマスクの製造方法であって、透明基板の上に、透明導電膜、透明な第１の位相シフト膜、及び遮光膜を順次形成する工程と、前記遮光膜の上にレジストを塗布する工程と、前記レジストに対し、部分的に異なる露光ドーズで露光し現像することで、レジストを完全除去した主透光部と、レジスト表面だけ除去した補助透光部が共存するレジスト膜を同時に形成する工程と、前記レジスト膜をマスクとして、第１の透光部に沿って前記遮光膜を開口する工程と、前記遮光膜をマスクとし、透明導電膜を停止膜として、前記主透光部に沿って透明な第１の位相シフト膜をドライエッチングにより除去すると共に、前記補助透光部のレジストを完全除去する工程と、前記透明な第１の位相シフト膜をマスクとして、前記主透光部に沿って前記透明導電膜を開口すると共に、前記レジスト膜をマスクとして、前記補助透光部に沿って遮光膜を開口する工程と、前記レジストを全て除去する工程を有することを特徴とする位相シフトマスクの製造方法により達成される。
【００３１】
別の発明の位相シフトマスクとしては、（４）透明基板と、前記透明基板の上に形成された透明な第１の位相シフト膜と、前記透明な第１の位相シフト膜の上に形成された半透明な第２の位相シフト膜とを有し、前記半透明な第２の位相シフト膜は、入射光に対し解像限界以上の主透光部を、前記透光部の周辺部分に入射光に対し解像限界以下の微細な補助透光部を有しており、前記主透光部の下もしくは前記補助透光部の下の一方は、前記透明な第１の位相シフト膜が除去されたものであり、他方は前記第１の位相シフト膜を備えたものであり、前記主透光部と前記補助透光部を透過した光の位相が互いにほぼ１８０度異なり、また前記主透光部と前記半透明な第２の位相シフト膜を透過した光の位相が互いにほぼ３６０度異なるように形成された位相シフトマスクにおいて、透明導電膜を、前記透明基板と前記透明な第１の位相シフト膜の間に形成し、前記透明導電膜を、前記透明な第１の位相シフト膜が所定の深さまで正確に除去できるためのドライエッチング停止膜として使用すると共に、前記半透明な第２の位相シフト膜を、前記透明な第１の位相シフト膜を全く除去しないためのドライエッチング停止膜として同時に使用する事を特徴とした構成２としている。
【００３２】
構成２の位相シフトマスクを製造する方法としては、（５）構成２の位相シフトマスクを製造する位相シフトマスク製造方法であって、透明基板の上に、透明導電膜、透明な第１の位相シフト膜、及び半透明な第２の位相シフト膜を順次形成する工程と、前記半透明な第２の位相シフト膜の上に、レジストを塗布する工程と、前記レジストに対し、部分的に異なる露光ドーズで露光し現像することで、レジストを完全除去した第２の補助透光部と、レジスト表面だけ除去した主透光部が共存するレジスト膜を同時に形成する工程と、前記レジスト膜をマスクとして、補助透光部に沿って前記遮光膜を開口する工程と、前記遮光膜をマスクとし、透明導電膜を停止膜として、前記第２の補助透光部に沿って透明な第１の位相シフト膜をドライエッチングにより除去すると共に、前記主透光部のレジストを完全除去する工程と、前記透明な第１の位相シフト膜をマスクとして、前記主透光部に沿って前記透明導電膜を開口すると共に、前記レジスト膜をマスクとして、前記主透光部に沿って半透明な第２の位相シフト膜を開口する工程と、前記レジストを全て除去する工程を有する位相シフトマスクの製造方法により達成される。
【００３３】
また、構成２の別の形態の位相シフトマスクを製造する方法としては、（６）構成２の位相シフトマスクを製造する位相シフトマスクの製造方法であって、透明基板の上に、透明導電膜、透明な第１の位相シフト膜、及び半透明な第２の位相シフト膜を順次形成する工程と、前記半透明な第２の位相シフト膜の上に、レジストを塗布する工程と、前記レジストに対し、部分的に異なる露光ドーズで露光し現像することで、レジストを完全除去した主透光部と、レジスト表面だけ除去した補助透光部が共存するレジスト膜を同時に形成する工程と、前記レジスト膜をマスクとして、主透光部に沿って前記遮光膜を開口する工程と、前記遮光膜をマスクとし、透明導電膜を停止膜として、前記主透光部に沿って透明な第１の位相シフト膜をドライエッチングにより除去すると共に、前記補助透光部のレジストを完全除去する工程と、前記透明な第１の位相シフト膜をマスクとして、前記主透光部に沿って前記透明導電膜を開口すると共に、前記レジスト膜をマスクとして、前記補助透光部に沿って半透明な第２の位相シフト膜を開口する工程と、前記レジストを全て除去する工程を有することを特徴とする位相シフトマスクの製造方法により達成される。
【発明の効果】
【００３４】
この発明は、上記課題を解決するために、解像度を向上し、解像限界に近い開口パターンを精度よく転写できる効果を持ち、かつ作成がより簡便な位相シフトマスク及びその製造方法を提供することである。
【００３５】
具体的には、透過光に対し、０度と１８０度の２つもしくは０度、１８０度と３６０度の３つの位相差を与えることができ、１回の露光プロセスだけで簡便に精度よく製造できる位相シフトマスク及びその製造方法を提供することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）と図１（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態にかかる位相シフトマスクの断面図である。図２（ａ）〜図２（ｅ）は、位相シフトマスクの製造方法を示す図である。
【００３７】
ＫｒＦ用（波長λ248nm）位相シフトマスクを想定して説明する。透明基板1として、縦６インチ、横６インチ、厚みが0.25インチの石英（ＳｉＯ2）を使用した。
【００３８】
図２（ａ）に示すように、石英からなる透明基板1の上に、ドライエッチング停止膜として膜厚2nmの透明導電膜2であるＡｌ2Ｏ3をスパッタリング法により形成し、その上に、透明な第１の位相シフト膜3として247nmのＳｉＯ2膜をスパッタリング法により形成した。その上にクロム（Ｃｒ）を主成分とする膜厚92nmの遮光膜4をスパッタリング法により形成した。
【００３９】
次に、電子線ポジ型レジスト膜をスピンコート法により300nmの膜厚で塗布した後、以下の方法で露光、現像した。
【００４０】
露光は、マスク用電子線描画装置にて行い、加速電圧は、50KVで保持し近接効果補正ありの状態で、補助透光部11にはドーズ１０μC/cm2で、主透光部10に対してはドーズ：7μC/cm2で描画した。ここでの補助透光部11の狙い寸法は120nmで、主透光部10の狙い寸法は160nmであった。
【００４１】
現像は、東京応化工業製：TMAH濃度：２．３８％を使用し、６０秒現像した後、純水洗浄とスピン乾燥を実施した。
【００４２】
これら一連の作業の結果、レジストを完全除去した補助透光部11と、レジスト表面だけ除去した主透光部10が共存するレジスト膜5を同時に形成することができた。主透光部10のレジスト膜5の残膜は、マスク描画装置のドーズのバラツキから100nmから200nmの幅を有している。
【００４３】
図２（ｂ）に示すように、レジスト膜5をマスクとして、マスクメタルドライエッチング装置を使用して、補助透光部11に沿って遮光膜4を開口した。ここでのエッチングレートは、Ｃｒ：２、レジスト：１であるため、遮光膜4が開口された後の主透光部10のレジスト残膜は54nmから154nmの範囲であった。
【００４４】
図２（ｃ）に示すように、マスク酸化膜ドライエッチ装置を使用し、３０％オーバエッチング条件で、補助透光部11に沿ってＳｉＯ2膜を除去すると共に、図２（ｄ）に示すように、主透光部10のレジスト膜5を完全除去した。ここでのエッチングレートは、Ａｌ2Ｏ3及びＣｒ：０．０１、レジスト：５、ＳｉＯ2：１０であるため、補助透光部11の下は255nmの透明な位相シフト膜3以上に除去されることはなく、また、主透光部10の下のレジスト膜５は完全に除去されるが、遮光膜4は除去されることはない。しかも、主透光部10と補助透光部11以外のレジスト膜5の残膜は、80nm程度残っている。
【００４５】
図２（ｅ）に示すように、マスクメタルドライエッチング装置を使用して、透明な第１の位相シフト膜3をマスクとして、補助透光部11に沿って透明導電膜2を開口すると共に、前記レジスト膜5をマスクとして、主透光部10に沿って遮光膜4を開口する。ここでのエッチングレートは、Ｃｒ：２、レジスト：１、ＳｉＯ2：０．５であるため、遮光膜4が開口された後の補助透光部11の下の透明基板１のエッチング深さは、ほぼ23nmとなり、補助透光部11と主透光部10とのＳｉＯ2膜厚差は23+247=270nmとなり、補助透光部11を透過した光と主透光部10を透過した光の位相を１８０度変えることができる。この図２に示した方法により、図１（ａ）と図１（ｂ）の位相シフトマスクを形成することができる。
【００４６】
ちなみに、透明導電膜2の膜厚は2nmであるため、位相差としては誤差の範囲と考えることができる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、補助透光部11の下の透明な第１の位相シフト膜3が除去され、主透光部10の下の第１の位相シフト膜3を備えたものであるが、主透光部10の下の透明な第１の位相シフト膜3が除去され、補助透光部11の下の第１の位相シフト膜3を備えたものでも同じ製造方法で製造でき、同等の効果が得られる。
【００４８】
また、クロム（Ｃｒ）単層の代わりに、クロム（Ｃｒ）の上に反射防止膜ＣｒＯＮが形成された複層でもよい。
【００４９】
（第２の実施の形態）
図３（ａ）と図３（ｂ）は、本発明の一変形例にかかる位相シフトマスクの断面図である。
【００５０】
図４（ａ）〜図４（ｅ）は、実施の形態の位相シフトマスクの製造方法を示す図である。
【００５１】
ＫｒＦ用（波長λ248nm）位相シフトマスクを想定して説明する。
【００５２】
図４（ａ）に示すように、透明基板1として、縦６インチ、横６インチ、厚みが0.25インチの石英（ＳｉＯ2）を使用した。
【００５３】
石英からなる透明基板1の上に、ドライエッチング停止膜として膜厚2nmの透明導電膜2であるＡｌ2Ｏ3をスパッタリング法により形成し、その上に、透明な第１の位相シフト膜3として247nmのＳｉＯ2膜をスパッタリング法により形成した。その上に、位相シフト膜として膜厚270nmのＳｉＯ2膜を同様にスパッタリング法により形成した。その上にモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを主成分とする材料からなる半透明な第２の位相シフト膜6を１８０度位相が変わる膜厚92nmにてスパッタリング法により形成した。
【００５４】
次に、電子線ポジ型レジスト膜をスピンコート法により300nmの膜厚で塗布した後、以下の方法で露光、現像した。
【００５５】
露光は、マスク用電子線描画装置にて行い、加速電圧は、50KVで保持し近接効果補正ありの状態で、補助透光部11にはドーズ１０μC/cm2で、主透光部10に対してはドーズ：7μC/cm2で描画した。ここでの補助透光部11の狙い寸法は120nmで、主透光部10の狙い寸法は160nmであった。
【００５６】
現像は、東京応化工業製：TMAH濃度：２．３８％を使用し、６０秒現像した後、純水洗浄とスピン乾燥を実施した。
【００５７】
これら一連の作業の結果、レジストを完全除去した補助透光部11と、レジスト表面だけ除去した主透光部10が共存するレジスト膜5を同時に形成することができた。主透光部10のレジスト膜5の残膜は、マスク描画装置のドーズのバラツキから100nmから200nmの幅を有している。
【００５８】
図４（ｂ）に示すように、レジスト膜5をマスクとして、マスクメタルドライエッチング装置を使用して、補助透光部11に沿って半透明な第２の位相シフト膜6を開口した。ここでのエッチングレートは、Ｍｏ化合物：２、レジスト：１であるため、半透明な第２の位相シフト膜6が開口された後の主透光部10のレジスト残膜は54nmから154nmの範囲であった。
【００５９】
図４（ｃ）に示すように、マスク酸化膜ドライエッチ装置を使用し、３０％オーバエッチング条件で、補助透光部11に沿ってＳｉＯ2膜を除去すると共に、図４（ｄ）に示すように、主透光部10のレジスト膜5を完全除去した。ここでのエッチングレートは、Ａｌ2Ｏ3及びＭｏ化合物：０．０１、レジスト：５、ＳｉＯ2：１０であるため、補助透光部11の下は255nmの透明な位相シフト膜3以上に除去されることはなく、また、主透光部10の下のレジスト膜5は完全に除去されるが、半透明な第２の位相シフト膜6は除去されることはない。しかも、主透光部10と補助透光部11以外のレジスト膜5の残膜は、88nm程度残っている。
【００６０】
図４（ｅ）に示すように、マスクメタルドライエッチング装置を使用して、透明な第１の位相シフト膜3をマスクとして、補助透光部11に沿って透明導電膜2を開口すると共に、前記レジスト膜5をマスクとして、主透光部10に沿って半透明な第２の位相シフト膜6を開口する。ここでのエッチングレートは、Ｍｏ化合物：２、レジスト：１、ＳｉＯ2：０．５であるため、半透明な第２の位相シフト膜6が開口された後の補助透光部11の下の透明基板１のエッチング深さは、ほぼ23nmとなり、補助透光部11と主透光部10とのＳｉＯ2膜厚差は23+247=270nmとなり、補助透光部11を透過した光と主透光部10を透過した光の位相を１８０度変えることができると共に、主透光部10と半透明な第２の位相シフト膜6を透過した光の位相を互いにほぼ３６０度異なるようにできる。この図４に示した方法により、図３（ａ）と図３（ｂ）の位相シフトマスクを形成することができる。
【００６１】
ちなみに、透明導電膜2の膜厚は2nmであるため、位相差としては誤差の範囲と考えることができる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、補助透光部11の下の透明な第１の位相シフト膜3が除去され、主透光部10の下の第１の位相シフト膜3を備えたものであるが、主透光部10の下の透明な第１の位相シフト膜3が除去され、補助透光部11の下の第１の位相シフト膜3を備えたものでも同じ製造方法で製造でき、同等の効果が得られる。
【００６３】
以上、発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき実施具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は半導体素子等を製造する時に用いられる位相シフトマスク、及び、その製造方法で、露光光源として、波長450nm以下の紫外線、Ｘ線、荷電ビーム、特にＧ線（436nm）、ｉ線（365nm） ＫｒＦエキシマレーザ（248nm）、ＡｒＦエキシマレーザ（193nm）、電子ビーム、Ｘ線、ＶＵＶ光、ＥＵＶ光を用いるリソグラフィー工程で用いられるマスク、及び、その製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態の位相シフトマスクの断面図
【図２】本発明の第１の実施の形態の位相シフトマスクの製造方法を示す断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態の位相シフトマスクの断面図
【図４】本発明の第２の実施の形態の位相シフトマスクの製造方法を示す断面図
【図５】従来の位相シフトマスクの断面図
【図６】従来の位相シフトマスクの製造方法を示す断面図
【図７】従来の位相シフトマスクの製造方法を示す断面図
【図８】露光ドーズとレジスト除去量の関係を示す図
【符号の説明】
【００６６】
１  透明基板
２  透明導電膜
３  透明な第１の位相シフト膜
４  遮光膜
５  レジスト膜
６  半透明な第２の位相シフト膜
１０  主透光部
１１  補助透光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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