(57)【要約】本発明は包括的に集積回路および他の半導体装置の製造用のフォトリソグラフィで用いられる改良フォトマスクブランクに関し、より具体的には加工後にかかるフォトマスクにおける欠陥を検出することに関する。特に、本発明は、露光装置波長での吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置波長で有する材料でできている１つまたは複数の中間層を有するフォトマスクブランクに向けられる。中間層は検査装置の光学的要求を満たすのに十分な量の光を吸収し、同時に露光装置の光学的要求を満たすのに十分な量の光を透過する材料でできている。その結果、フォトマスクは半導体書き込みプロセス中に透過特性を犠牲にすることなく、フォトマスクの検査結果を改善する。
2005537508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最上層を形成するフォトレジスト層と、
最下層を形成するほぼ透明な層と、
前記最上層と前記最下層との間の不透明な層と、
前記不透明な層と前記最下層との間の位相シフト層と、
前記不透明な層と前記ほぼ透明な層との間にある少なくとも１つの中間層とを備え、
前記少なくとも１つの中間層は露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなることを特徴とするブランクのフォトマスク。
【請求項２】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択される請求項２に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４】
前記金属系材料は、近似的に１．８に等しいｋ比を有する請求項２に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６】
前記少なくとも１つの中間層は前記透明な層の上方にあり、
前記位相シフト層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記不透明な層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項７】
前記位相シフト層は前記透明な層の上方にあり、
前記少なくとも１つの中間層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記不透明な層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項８】
前記少なくとも１つの中間層は、前記透明な層の上方にある第１の中間層と、前記位相シフト層の上方にある第２の中間層とを備え、
前記位相シフト層は前記第１および第２の中間層の間にあり、
前記不透明な層は前記第２の中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項９】
前記ほぼ透明な層は石英からなる請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１０】
前記位相シフト層の材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択される請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１１】
前記不透明な層はクロムからなる請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１２】
前記中間層はアルミニウムからなる請求項６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１３】
前記中間層はクロムからなる請求項６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１４】
前記フォトマスクは波長１９３ｎｍの露光装置に適合されている請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１５】
前記位相シフト層はＴａＳｉＮからなり、前記少なくとも１つの中間層はＴｉからなる請求項６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１６】
前記ＴａＳｉＮからなる前記位相シフト層は約６８０Åの厚みを有し、チタンからなる前記中間層は約７５Åの厚みを有する請求項１５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１７】
前記第１および第２の中間層はアルミニウムからなり、前記位相シフト層は窒化ケイ素からなる請求項８に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１８】
第１および第２のアルミニウムからなる前記中間層は約５０Åの厚みを有し、窒化ケイ素からなる前記位相シフト層は約８３０Åの厚みを有する請求項１７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１９】
前記位相シフト層は窒化ケイ素からなり、前記中間層は非晶質シリコンからなる請求項６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２０】
窒化ケイ素からなる前記位相シフト層は約７８５Åの厚みを有し、非晶質シリコンからなる前記中間層は約５０Åの厚みを有する請求項１９に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２１】
前記位相シフト層はＴａＳｉＮからなり、前記少なくとも１つの中間層はＴｉからなる請求項７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２２】
ＴａＳｉＮからなる前記位相シフト層は約６８０Åの厚みを有し、チタンからなる前記中間層は約７５Åの厚みを有する請求項２１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２３】
前記位相シフト層は窒化ケイ素からなり、前記中間層は窒化クロムからなる請求項６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２４】
窒化ケイ素からなる前記位相シフト層は約６７４Åの厚みを有し、窒化クロムからなる前記中間層は約１１５Åの厚みを有する請求項２３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２５】
最下層を形成するほぼ透明な層と、
最上層を形成するパターニングされた不透明な層と、
前記最上層と前記最下層との間のパターニングされた位相シフト層と、
前記不透明な層と前記ほぼ透明な層との間にある少なくとも１つのパターニングされた中間層とを備え、
前記少なくとも１つの中間層は露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなることを特徴とする加工済みのフォトマスク。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項２５に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項２７】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択される請求項２６に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項２８】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項２５に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの中間層は前記透明な層の上方にあり、
前記位相シフト層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記不透明な層は前記位相シフト層の上方にある請求項２５に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項３０】
前記位相シフト層は前記透明な層の上方にあり、
前記少なくとも１つの中間層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記不透明な層は前記少なくとも１つの中間層の上方にある請求項２５に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの中間層は、前記透明な層の上方にある第１の中間層と、前記位相シフト層の上方にある第２の中間層とを備え、
前記位相シフト層は前記第１および第２の中間層の間にあり、
前記不透明な層は前記第２の中間層の上方にある請求項２５に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項３２】
前記位相シフト層の材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択される請求項２５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３３】
前記中間層はアルミニウムからなる請求項２９に記載のブランクのフォトマスク
【請求項３４】
前記中間層はクロムからなる請求項２９に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３５】
ほぼ透明な層と、
前記ほぼ透明な層の上方にあり且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる中間層と、
前記中間層の上方にある位相シフト層と、
前記位相シフト層の上方にある不透明な層と、
前記不透明な層の上方にあるフォトレジスト層と
を備えることを特徴とするブランクのフォトマスク。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項３５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３７】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択される請求項３７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３８】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項３５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３９】
前記位相シフト材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択される請求項３５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４０】
ほぼ透明な層と、
前記ほぼ透明な層の上方にある位相シフト層と、
前記位相シフト層の上方にあり且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる中間層と、
前記中間層の上方にある不透明な層と、
前記不透明な層の上方にあるフォトレジスト層と
を備えることを特徴とするブランクのフォトマスク。
【請求項４１】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項４０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４２】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択される請求項４１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４３】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項４５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４４】
前記位相シフト材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択される請求項４０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４５】
ほぼ透明な層と、
前記ほぼ透明な層の上方にあり且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる第１の中間層と、
前記第１の中間層の上方にある位相シフト層と
前記位相シフト層の上方にあり且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる第２の中間層と、
前記第２の中間層の上方にある不透明な層と、
前記不透明な層の上方にあるフォトレジスト層と
を備えることを特徴とするブランクのフォトマスク。
【請求項４６】
前記第１および第２の中間層は金属系材料からなる請求項４５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４７】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択される請求項４６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４８】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項４５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４９】
前記位相シフト材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択される請求項４５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５０】
フォトレジスト材料からなる最上層と、ほぼ透明な最下層と、前記最上層と前記最下層との間の不透明な層と、前記最上層と前記不透明な層との間の位相シフト層と、前記不透明な層と前記ほぼ透明な層との間にあり且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる少なくとも１つの中間層とを有するブランクのフォトマスクを形成する工程と、
前記ブランクのフォトマスクを加工して特定のパターンを形成する工程と、
検査装置を用いて前記加工済みのフォトマスクを検査する工程と
を備えたことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項５１】
エッチングすべきパターンを前記フォトレジスト材料からなる層に書き込む工程と、
前記フォトレジスト材料からなるからなる層、前記不透明な層、前記位相シフト層、および前記少なくとも１つの中間層において前記パターンをエッチングする工程と、
前記加工済みのマスクから前記フォトレジスト材料を除去する工程と
をさらに備えた請求項５０に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項５２】
照明ビームを前記フォトマスクに照射する工程と、
前記加工済みのフォトマスクを透過した、および前記加工済みのフォトマスクから反射された前記ビームの強度を検出する工程と、
前記検出された強度を予想された光強度と比較する工程と、
前記検出された強度の前記予想された強度からの偏差を欠陥として記録する工程と
をさらに備えた請求項５１に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項５３】
照明ビームを前記フォトマスクに照射する工程と、
前記加工済みのフォトマスクを透過した、および前記加工済みのフォトマスクから反射された前記ビームの強度を検出する工程と、
前記加工済みのフォトマスクにおけるパターンを既に加工された第２のフォトマスク上の第２のパターンと比較する工程と、
前記フォトマスクにおける前記パターンの前記第２のフォトマスク上の前記第２のパターンからの偏差を欠陥として記録する工程と
をさらに備えた請求項５２に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項５４】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５５】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択される請求項５４に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５６】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５７】
前記少なくとも１つの中間層は前記透明な層の上方にあり、
前記位相シフト層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記不透明な層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５８】
前記位相シフト層は前記透明な層の上方にあり、
前記少なくとも１つの中間層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記不透明な層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５９】
前記少なくとも１つの中間層は、前記透明な層の上方にある第１の中間層と、前記位相シフト層の上方にある第２の中間層とを備え、
前記位相シフト層は前記第１および第２の中間層の間にあり、
前記不透明な層は前記第２の中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６０】
前記位相シフト材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択される請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６１】
前記中間層はアルミニウムからなる請求項５７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６２】
前記中間層はクロムからなる請求項５７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６３】
底部のほぼ透明な基板と、特定のパターンを形成するパターニングされた不透明な最上層と、前記特定のパターンを形成する前記最上層と前記最下層との間のパターニングされた位相シフト層と、前記不透明な層と前記ほぼ透明な層との間にあって前記特定のパターンを形成し且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる少なくとも１つのパターニングされた中間層とを有する完成品のフォトマスクを半導体ウエハとエネルギー源との間に介在させる工程と、
前記エネルギー源においてエネルギーを発生する工程と、
前記発生したエネルギーを前記完成品のフォトマスクの前記不透明な層、前記位相シフト層、および前記少なくとも１つの中間層において形成された前記パターンを介して前記半導体ウエハに伝達する工程と、
前記完成品のフォトマスクの前記不透明な層、前記位相シフト層、および前記少なくとも１つの中間層において形成された前記パターンに対応する画像を前記半導体ウエハにエッチングする工程と
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６４】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項６３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６５】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択される請求項６４に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６６】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項６３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６７】
前記少なくとも１つの中間層は前記透明な層の上方にあり、
前記位相シフト層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記不透明な層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項６３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６８】
前記位相シフト層は前記透明な層の上方にあり、
前記少なくとも１つの中間層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記不透明な層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項６３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６９】
前記少なくとも１つの中間層は、前記透明な層の上方にある第１の中間層と、前記位相シフト層の上方にある第２の中間層とを備え、
前記位相シフト層は前記第１および第２の中間層の間にあり、
前記不透明な層は前記第２の中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項６３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項７０】
前記位相シフト層の材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択される請求項６３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項７１】
前記中間層はアルミニウムからなる請求項６７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項７２】
前記中間層はクロムからなる請求項６７に記載のブランクのフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は一般に集積回路および他の半導体装置の製造用のフォトリソグラフィで用いられる改良フォトマスクに関し、より具体的には加工後にかかるフォトマスクにおける欠陥の検出に関する。特に、本発明は、露光装置の波長での透過特性を犠牲にすることなく、フォトマスクの検査結果を改善するために１つまたは複数の中間層が蒸着された、ブランクの、または加工済みのフォトマスクに関する。また、本発明は、本発明の改良フォトマスクを用いて製造される半導体および他の集積回路に関している。
【０００２】
［発明の背景］
フォトマスクは、電子回路の微視的な画像を含む高精度のプレートである。フォトマスクは通常、一方にクロムの層を有する石英またはガラスの平坦な断片でできている。しばしば「ジオメトリ」と称される、電子回路デザインの一部がクロムでエッチングされる。フォトマスクは、主に集積回路（ＩＣ）および他の半導体装置を製造するためのウエハの作製に用いられる。一方、ＩＣはコンピュータ、計算機、自動車、カメラ、ステレオ等を含む、各種の異なる製品に用いられる。また、フォトマスクを用いてフラットパネルディスプレイ、薄膜ヘッド、ＰＣボード、および他の電子製品を作成する。
【０００３】
当分野で既知のフォトマスクの１タイプとして、埋め込み減衰位相シフトマスク（「ＥＡＰＳＭ」）がある。ＥＡＰＳＭは半導体装置の製造に用いられ、より具体的には、ＥＡＰＳＭは通常半導体ウエハにおける接触層孔をプリントするために用いられる。図１に示すように、通常のブランクのＥＡＰＳＭ１０は、４層で構成される。第１の層は、一般に基板と称される、石英または他のほぼ透明な材料の層１１である。次の層は通常、ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ）、タンタルシリコンナイトライド（ＴａＳｉＮ）、チタンシリコンナイトライド（ＴｉＳｉＮ）、またはジルコニウムシリコンオキサイド（ＺｒＳｉＯ）、および他の既知の位相材料などの埋め込み位相シフト材料（「ＰＳＭ層」）１２である。次の層は通常、任意選択でクロムオキシナイトライド（ＣｒＯＮ）などの反射防止膜を含有していてもよい、クロムなどの不透明な材料１３である。最上層は感光性レジスト材料１４である。
【０００４】
従来のＥＡＰＳＭを加工する方法をここで記載する。ＥＡＰＳＭ１０上に作成されるべき不透明な材料１３の所望のパターンは通常、ブランクのＥＡＰＳＭ１０にわたって、ラスター的またはベクトル的に電子ビーム（Ｅ−ｂｅａｍ）またはレーザービームで走査され得る。ラスタースキャン露光システムの１例はCollierへの米国特許第３，９００，７３７号に記載されている。ブランクのＥＡＰＳＭ１０にわたって電子ビームまたはレーザービームを走査すると、露光システムは電子ビームまたはレーザービームをＥＡＰＳＭ上のアドレス可能な場所に向ける。電子ビームまたはレーザービームに露光される感光性レジスト材料の領域は溶解性になり、一方非露光部分は不溶性のままである。
【０００５】
図２に示すように、露光システムが感光性レジスト材料１４上に所望の画像を走査すると、溶解性の感光性レジスト材料は当分野で既知の手段により除去され、非露光で不溶性の感光性レジスト材料１４’は不透明な材料１３に付着したままとなる。こうして、ＥＡＰＳＭ１０上に形成されるべきパターンが、残りの感光性レジスト材料１４’により形成される。
【０００６】
その後、パターンは、残りのフォトレジスト１４’で覆われていない不透明な材料１３およびＰＳＭ層１２の領域が除去される、既知のエッチングプロセスを介して残りのフォトレジスト材料１４’から不透明な材料１３およびＰＳＭ層１２に転写される。ドライエッチングおよびウェットエッチングなど、当分野で既知のエッチングプロセスには各種あり、したがってかかるエッチングを実行するために用いられる装置も各種ある。エッチングが完了した後で、図３に示すように、残りの感光性材料１４’をはがすか除去して、ＥＡＰＳＭ１０が完成する。完成したＥＡＰＳＭ１０では、ＰＳＭ１２’および不透明な材料１３’によって前もって反射されるパターンが、溶解性の材料を先行する工程で除去した後に残りのフォトレジスト１４’が残る領域に位置する。
【０００７】
操作時、ＥＡＰＳＭにより、露光装置（たとえば、ウエハステッパなどの半導体イメージング装置）からの光の一部が不透明層を透過できるようになる。換言すれば、不透明層（「線」）は部分的に透過性である。位相シフト層を通過する光は、マスク内のエッチングされた領域（「スペース」）を透過した光と比べて位相が１８０°ずれるようになっている。位相のずれた電界の振幅と、位相のずれていない電界の振幅とが破壊的に互いに干渉する。その結果、スペースにおける光の正味の振幅はゼロになる。ゼロ振幅ノードにより、画像のコントラストと焦点深度とが増大する。また言い換えれば、位相シフト材料により明るい（たとえば透明な）材料から暗い（たとえば不透明な）材料への転移の領域が高まり、したがって、露光の許容度がより高くなる。
【０００８】
特定のフォトマスクに許容できない欠陥があるかどうかを決定するために、フォトマスクを検査する必要がある。欠陥はパターンデザインのジオメトリに影響する任意の傷である。たとえば、クロムをクロムがあるべきではないＥＡＰＳＭ１０の部分（たとえば、クロムスポット、クロム延長部、またはジオメトリ間のクロムブリッジング）、または望ましくない明るい領域（たとえば、ピンホール、明るい延長部、または明るい破れ）に配置したときに欠陥が生じ得る。ＥＡＰＳＭにおける欠陥は、半導体に不適切に機能させ得る。不適切な機能を防ぐために、半導体製造業者は通常、フォトマスク製造業者に許容できない欠陥のサイズを指示することになる。指示されたサイズ（およびそれ以上の）欠陥は全て修復されなければならない。かかる欠陥を修復できない場合、マスクを拒絶し書き改めなければならない。
【０００９】
通常、たとえばKLA-TencorおよびETEC（応用材料メーカー）によって製造されたものなどの自動化マスク検査システムを用いて欠陥を検出する。検査装置はＥＡＰＳＭを透過した光を用いてパターンにおける欠陥を発見する。この点に関して、自動化検査システムは照明ビームをフォトマスクに向け、光ビームのフォトマスクを透過した部分およびフォトマスクから反射された部分の強度を検出する。検出された光強度はその後予想された光強度と比較され、逸脱はいずれも欠陥として記録される。この点に関して、検査装置はマスク上のパターン化されたデータと、マスクの別の部分またはデータベースに格納された予想されたパターンデータとを比較する。或る検査システムの詳細は、KLA-Tencorに譲渡された米国特許第５，５６３，７０２号に見られる。現行の検査装置は３６５ｎｍの波長で動作するように製造されている。かかる検査システムの例として、KLA-TencorのＳＬＦ７７およびAMATのＡＲＩＳ２１−Ｉが挙げられる。
【００１０】
しかしながら、現行の検査装置では従来のＥＡＰＳＭにおける欠陥を検出できないことがしばしばある。この点に関して、従来のＥＡＰＳＭで用いられる位相シフト材料をマスクに蒸着して、現在は用いられる露光装置のタイプに応じて２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、および１５７ｎｍになる、露光装置（たとえばウエハステッパ）波長で特定の透過および位相シフト仕様を有するようにする。かかる現行の露光装置では、ＥＡＰＳＭ層が石英の透過に比べて約６〜２０％の割合で光を透過することが必要になる。したがって、ＥＡＰＳＭにおける現行の位相シフト材料は露光装置波長で部分的に透過性（石英に比べて６〜２０％）となるようにされ、それによって露光装置の光学的要求を満たしている。
【００１１】
一方、これら同一の位相シフト材料は、より高い検査装置の波長（現在は３６５ｎｍ）において高度に透過性であり、それにより検査装置が検査中にＥＡＰＳＭにおける欠陥を検出することが困難になっている。この点に関して、現行の検査装置では、ＥＡＰＳＭの位相シフト材料が、ＥＡＰＳＭの透明領域（たとえば石英）を光が透過することと比べて約４０〜５０％以下（用いられる検査装置のタイプにもよる）の割合で検査中に光を透過することが必要になる。検査装置がＥＡＰＳＭ上の明るい領域と暗い領域とを区別することができ、それにより欠陥が検査装置にとって明瞭となるようにするためにこのことが必要となる。なお、検査装置の特定の光学的仕様は用いられる装置のタイプに応じて変化する。たとえば、KLA-Tencorの３Ｘ  Ｓｅｒｉｅｓでは、石英と比べてＰＳＭ層を約４０％以下の割合で透過することが必要になる。一方、KLA-TencorのＳＬＦ  Ｓｅｒｉｅｓ、LasertecのＭＤ２ＸＸＸ、およびAMATのＡＲＩＳ  Ｓｅｒｉｅｓなどの他の検査装置では、石英を透過することと比べてＰＳＭ層を約５０％以下の割合で透過することが必要になる。本明細書に記載されるように、現行の位相シフト材料は３６５ｎｍの検査装置の波長で高度に透過性（石英と比べて通常５０％より高い）であるので、検査装置は位相シフト材料を石英と区別することができない。言い換えれば、検査装置はマスクにおける明るい領域と暗い領域とを区別することができない。したがって、信頼性があり、かつ正確な検査結果を得ることがますます困難になっている。その結果、検査装置の信頼性はますます価値がなくなってきている。
【００１２】
たとえば、タンタルシリコンナイトライド（ＴａＳｉＮ）は１９３ｎｍの露光装置波長で用いるＰＳＭ層１２の材料としては良い選択肢であることがわかった。図４に示すように、ＴａＳｉＮは１９３ｎｍの露光装置波長でほぼ不透明であり、約１５％の透過率と１８０°の位相シフトが可能になっている。したがって、ＴａＳｉＮ複合材料は従来の露光装置と共に用いるのに必要な光学的仕様を満たす。しかしながら、ＴａＳｉＮは３６５ｎｍの検査装置波長では高度に透過性である。図４を参照すると、ＴａＳｉＮ複合材料は、３６５ｎｍの検査装置波長でＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層１２を光が約８０％透過することを可能にしており、それゆえ検査においてほぼ透明である。ここでいう透過率は現行の検査装置で要求される許容可能な光学的範囲（たとえば、４０〜５０％以下）から外れているので、検査装置はＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層１２を石英層と適切に区別することができない。その結果、フォトマスクにおける欠陥が検出されず、したがってそこからマスクが作成されることになる半導体（いったんマスクはエッチングされるか加工される）は欠陥を有することになる。したがって、信頼性のある検査結果を得ることができない。
【００１３】
検査が終了した後で（結果は不満足なものであるが）、完成したフォトマスクから汚染物質を除去する。清浄化プロセスもまたフォトマスクの品質に影響し得る。次に、薄膜を完成したＥＡＰＳＭにあてがって、ＥＡＰＳＭの重要なパターン領域を空中に浮遊している汚染物質から保護してもよい。以下、薄膜を介して欠陥の検査を実行してもよい。ときには、薄膜をあてがう前または後にＥＡＰＳＭを切断してもよい。これらの工程が終了した後で、完成したＥＡＰＳＭを用いて半導体および他の製品を製造する。
【００１４】
半導体製造業者は通常ＥＡＰＳＭを用いて、半導体回路を画定するマイクロスケールの画像をシリコンまたはヒ化ガリウムの基板すなわちウエハに転写する。ＥＡＰＳＭからシリコン基板すなわちウエハに画像を転写する工程は一般に「リソグラフィ」または「マイクロリソグラフィ」と称される。通常、図５に示すように、半導体製造プロセスは蒸着工程、フォトリソグラフィ工程、およびエッチング工程を含む。蒸着中、電気絶縁性材料または電気伝導性材料（たとえば、金属、ポリシリコン、または酸化物）の層をシリコンウエハの表面上に蒸着する。その後、この材料を感光性レジスト材料でコーティングする。その後、ＥＡＰＳＭをネガを用いるのとほぼ同様に用いて写真を作成する。フォトリソグラフィにはＥＡＰＳＭ上の画像をウエハ上に投影することが伴う。しばしば、フォトマスク上の画像はウエハ上に数回並列に投影される。このプロセスは「ステッピング」として知られており、ＥＡＰＳＭは通常「レチクル」と称される。
【００１５】
図６に示すように、半導体ウエハ２０上に画像を作成するために、ＥＡＰＳＭ１０を感光性材料の層を含む半導体ウエハ２０と光学系２２との間に介在させる。一般にウエハステッパと称されるエネルギー源２３を用いて画像を半導体ウエハ上に転写する。ウエハステッパ２３が発生するエネルギーは、不透明な材料が存在するフォトマスク１０の領域を通過することを妨げられ、かつＰＳＭ層が存在するフォトマスク１０の領域を通過することを部分的に妨げられる。一方、ウエハステッパ２３からのエネルギーは不透明な層およびＰＳＭ層で覆われていない石英基板の透明な部分を通過する。現行のウエハステッパ装置は、現行の検査装置が動作する３６５ｎｍの波長よりも著しく低い各種の露光装置波長（たとえば、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、および１５７ｎｍ）で動作するようになっている。
【００１６】
光学系２２は半導体ウエハ２０上にマスクのパターンの縮小画像を投影し、かつ半導体ウエハ上の感光性材料において反応を起こさせる。感光性材料の溶解性はエネルギーにさらされた領域において変化する。ポジフォトリソグラフィプロセスの場合、さらされた感光性材料は溶解性になり、除去することができる。ネガフォトリソグラフィプロセスの場合、さらされた感光性材料は不溶性になり、さらされていない溶解性の感光性材料は除去される。
【００１７】
溶解性の感光性材料を除去した後で、不溶性の感光性材料中に形成された画像すなわちパターンは、一般にエッチングと称される当分野で既知のプロセスにより基板に転写される。いったんパターンが基板材料上にエッチングされると、残りのレジストが除去されて完成品が出来上がる。その後、新しい材料およびレジストの層をウエハ上に蒸着してもよく、次のフォトマスク上の画像がその上に投影される。再びウエハが現像およびエッチングされる。このプロセスを回路が完成するまで繰り返す。
【００１８】
半導体デザインの分野では、半導体ウエハ上の回路密度が増大し続け、一方で同時に半導体ウエハ上の最小特徴サイズが減少し続けている。光学リソグラフィ装置（たとえばウエハステッパ）の製造業者は、半導体デザインの現状がサブ波長の体制に入り込み、分解能の限界に達しつつあることを認めている。この点に関して、光学ステッパは現在深いサブ波長のデザインに用いられているので、かかる製造業者はこれらデザインの変化に対応するために新しい技術および装置を開発した。より具体的には、ウエハステッパは現行のＥＡＰＳＭの透過特性に応じて設計されている。検査装置製造業者はウエハステッパ製造業者に遅れをとっており、現行のＥＡＰＳＭの光学的性質に対応するために検査装置を改良してはいない。したがって、現行の位相シフト材料は露光装置波長（たとえば、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、および２４７ｎｍ）の光学的要求を満たしているが、一方検査装置の波長（たとえば３６５ｎｍ）の光学的要求を満たしていない。したがって、露光装置および検査装置両方の光学的要求を満たすマスクを開発する必要性が長い間感じられている。
【００１９】
他の従来技術ではフォトマスクの全体的な検査を改善する方法が開示されているが、この従来技術は現行のＥＡＰＳＭにおける欠陥を検査可能にするという特定の必要性にそもそも取り組んでいない。たとえば、O'Grady他への米国特許第６，１１０，６２３号（「O'Grady特許」とする）は、フォトマスクの欠陥が小さすぎて検査装置で欠陥を検出できないという問題に取り組んでいる。O'Grady特許には、検査中の欠陥の検出はコントラスト増強薄膜を完成品のフォトマスクの上面に蒸着して完成したフォトマスクの反射率を変更することにより改善できることが開示されている。この点に関して、完成品のフォトマスクの上面（たとえば、既にエッチングまたはパターニングされたもの）をコントラスト増強層でコーティングしてフォトマスク上に存在する任意の欠陥の視認性を改善している。換言すれば、O'Grady特許に開示されているコントラスト増強層を用いて欠陥がもっと見やすくなるように欠陥をより大きく見えるようにしている（主な特徴がそもそも検査可能であることを想定している）。
【００２０】
この方法はフォトマスクの検査を改善するのには役立つが、その操作および結果の点でいくつかの重大な欠点がある。特に、フォトマスクの注文を受けたときから完成品のフォトマスクを最終的に出荷するまでの製造時間をより早くしたいという需要により、ブランクのフォトマスクを完成品のフォトマスクに加工するまでに費やされる時間の総計を低減することが望まれるようになってきている。この増強層はフォトマスクが加工された後で初めて蒸着されるものなので、フォトマスクを作成するのに費やされる総加工時間が増大する。その結果、フォトマスク製造設備の全体的な生産性が減少する。さらに、フォトマスクを加工した後でフォトマスクにコントラスト増強層を蒸着することにより、フォトマスクにかかる層を蒸着する際にフォトマスクがさらに欠陥を生じるというリスクが追加される。さらに、O'Grady特許は本明細書に記載されるような検査装置に関連する問題には取り組んでいない。特に、O'Grady特許には、現行の検査装置が要求するような、ＥＡＰＳＭの石英領域に対する透過率に比べてＥＡＰＳＭのＰＳＭ層に対する光の透過率を約４０〜５０％以下に低減するコントラスト増強層の材料の選択が開示されていない。したがって、O'Grady特許のマスクは検査中に欠陥のサイズを拡大することには役立つが、O'Grady特許のマスクを用いてもかかる欠陥はそもそも検出されない可能性がある。したがって、O'Grady特許のフォトマスクを用いてもなお、得られる検査結果は不十分である。
【００２１】
他には、ブランクのフォトマスクにおけるＰＳＭ層にうってつけの材料を調整することにより、従来技術に関連する問題に取り組もうと試みたものもある。たとえば、Toppanへの米国特許５，９３５，７３５号、日本特開平０８−３０４９９８号および特開２０００−１０２５５号（総括的に「Toppan特許」とする）には、「ハーフトーンタイプの位相シフトマスク」におけるＰＳＭ層に適した材料としてハーフトーンのジルコニウム系化合物を使用することが開示されている。Toppan特許には、ジルコニウム系のＰＳＭ層により露光装置波長および検査装置の波長での光の透過率が低減されることが開示されている。しかしながら、Toppan特許は半導体産業でより典型的に用いられるＥＡＰＳＭ（たとえば、ＭｏＳｉ系材料）について信頼性のある検査結果を得る問題に取り組んでいない。この点に関して、ジルコニウムの示すエッチング特性は不十分であることがわかっているので、ジルコニウム系のハーフトーンマスクが用いられることはまれである。したがって、Toppan特許の教示はジルコニウム系のハーフトーンマスクに限定されており、半導体産業でより一般的に用いられるＥＡＰＳＭの検査に関連する問題に取り組んでいない。
【００２２】
従来技術は興味深いが、既知の従来技術の方法および装置には本発明が克服しようとしているいくつかの限界がある。
【００２３】
特に、本発明の目的は露光装置波長での十分に低い透過率を維持しながらマスクの検査結果を改善する材料でできた少なくとも１つの中間検査層を有するＥＡＰＳＭを提供することである。
【００２４】
本発明の別の目的は、露光装置波長での光の透過率を維持しながら検査装置の波長での光の透過率を低減することによりＥＡＰＳＭの検査結果を改善する方法および装置を提供することである。
【００２５】
本発明の別の目的は、従来技術の短所を解決することである。
【００２６】
上記の説明から、他の目的は明らかとなろう。
【００２７】
［発明の概要］
本発明の上記および関連する目的は、従来のＥＡＰＳＭにおけるＰＳＭ層の上および／または下に１つまたは複数の中間層を介在させることによりフォトマスク、より詳細にはＥＡＰＳＭの検査を改善する方法および装置の形態で得られることが現在ではわかっている。より詳細には、中間層（複数可）は検査装置の波長（たとえば、３６５ｎｍ）でのＥＡＰＳＭ層のさらなる減衰（たとえば、透過率の低減）を提供し、同時に露光装置波長（たとえば、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、または１５７ｎｍ）での光の十分に低い透過率を提供する特性を有する材料でできている。
【００２８】
より詳細には、本発明は、ブランクの（または加工済みの）フォトマスクの最上層を形成するフォトレジスト層と、ブランクの（または加工済みの）フォトマスクの最下層を形成するほぼ透明な層と、ブランクの（または加工済みの）フォトマスクの最上層と最下層との間の不透明な層と、ブランクの（または加工済みの）フォトマスクの不透明な層と最下層との間の位相シフト層と、不透明な層とほぼ透明な層との間にある少なくとも１つの中間層とを備えるブランクのまたは加工済みのフォトマスクであって、上記少なくとも１つの中間層は露光装置波長での吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長で有する材料でできている、ブランクのまたは加工済みのフォトマスクに向けられる。本発明の好ましい実施形態では、中間層（複数可）は、限定はされないがＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂを含む金属系材料でできている。さらに、位相シフト層（複数可）は、好ましくは約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有するべきであり、上記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する。さらに、本発明のブランクの（または加工済みの）フォトマスクの各種実施形態において、ほぼ透明な層は石英でできていてもよく、位相シフト材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯでできていてもよく、また不透明な層はクロムでできていてもよい。
【００２９】
より詳細には、本発明のフォトマスクは各種の異なる方法で配置され得る。たとえば、一実施形態では、本発明のブランクのフォトマスクは、透明な層の上方にある中間層と、中間層の上方にある位相シフト層と、位相シフト層の上方にある不透明な層と、不透明な層の上方にあるフォトレジスト層とを備える。別の実施形態では、本発明のブランクのフォトマスクは、透明な層の上方にある位相シフト層と、位相シフト層の上方にある中間層と、中間層の上方にある不透明な層と、不透明な層の上方にあるフォトレジスト層とを備える。さらに別の実施形態では、本発明のブランクのフォトマスクは、透明な層の上方にある第１の中間層と、第１の中間層の上方にある位相シフト層と、位相シフト層の上方にある第２の中間層（たとえば、位相シフト層は第１および第２の中間層の間にある）と、第２の中間層の上方にある不透明な層と、不透明な層の上方にあるフォトレジスト層とを備える。
【００３０】
従来技術と異なり、本発明はフォトマスクブランクの製造中に１つまたは複数の薄膜を蒸着して、膜の積層体の全体が重要な検査波長で確実に視認されるようにすることを教示する。これら薄膜（複数可）は、フォトマスク上の全ての特徴がパターニングされてしまう前にそれらの検査性を改善する材料でできている。
【００３１】
本発明の上記および関連する目的、特徴、および利点は、添付の図面を参照しながら以下の本発明の、例示的ではあるが、好ましい実施形態の詳細な説明を参照することで、より完全に理解されるであろう。
【００３２】
［発明の詳細な説明］
本発明は、従来のＥＡＰＳＭにおいて１つまたは複数の中間層を介在させることによりＥＡＰＳＭの検査を改善する方法および装置であって、中間層（複数可）は検査装置の波長（たとえば、３６５ｎｍ）でのマスクのさらなる減衰（たとえば、透過率の低減）を提供し、同時に露光装置波長（たとえば、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、または１５７ｎｍ）での光の低い透過率を維持する特性を有する材料でできている、ＥＡＰＳＭの検査を改善する方法および装置に関する。したがって、（ブランクであろうと加工済みであろうと）本発明の中間層（複数可）を有するＥＡＰＳＭを用いることにより、画像を半導体ウエハ上に書き込むプロセスおよびＥＡＰＳＭを検査するプロセス両方について正確な結果が得られる。
【００３３】
より詳細には、本発明の方法および装置の好ましい実施形態において、かかるマスクブランクの製造中にブランクのＥＡＰＳＭに１つまたは複数の中間層を介在させる。以下に説明するように、中間層（複数可）は、各種露光装置波長（たとえば、１５７ｎｍ、１９３ｎｍ、および２４８ｎｍ）での吸光係数（たとえば、吸光率）よりも高い吸光係数を３６５ｎｍの検査装置波長で有するべきである。より詳細には、かかる材料は、３６５ｎｍの検査装置波長で石英に比べてＰＳＭ層に対する光の透過率を４０〜５０％以下に低減するのに十分な量の光を吸収する吸光係数を有するべきである。さらに、これらの材料のより低い露光装置波長（たとえば、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、および２４７ｎｍ）での吸光係数は、十分な量の光（たとえば、６〜２０％）がマスクを透過できるように十分低くあるべきである。
【００３４】
また、中間層（複数可）はＰＳＭ層の厚みと比べて相対的に薄くあるべきである。これにより、中間層（複数可）が光を吸収しすぎてマスクの光学的性質を変えてしまい、マスクが検査装置および露光装置両方の光学的要求を満たせなくなるということが絶対になくなる。より詳細には、ＥＡＰＳＭのＰＳＭ層は通常約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有する。本発明の目的のために、中間層（複数可）は約５０Å〜１５０Åの範囲の厚みを有するべきである。これらの特性（たとえば、適当な吸光率および厚み）を有する材料を選択することにより、検査プロセスおよび露光プロセス両方の際に正確かつ信頼性のある結果が得られる。
【００３５】
図７Ａ〜図７Ｃを参照すると、従来の層（たとえば、ほぼ透明な層、ＰＳＭ層、不透明な層、およびフォトレジスト層）を有するブランクのＥＡＰＳＭを、ＥＡＰＳＭにおけるＰＳＭ層の上方、下方、または上方と下方両方に追加の中間層（複数可）が蒸着されるように形成する。追加の中間層（複数可）はＥＡＰＳＭブランクの製造中に蒸着される。なお、本発明はこれらの図面に示される特定の配置に限定されず、他の既知の目的または以下に展開される目的のために他の層を適当にＥＡＰＳＭ内に組み込んでもよい。
【００３６】
好ましい実施形態では、図７Ａに示すように、中間層をＥＡＰＳＭ２１のＰＳＭ層の下方に蒸着する。この配置により、中間層からのいかなる反射もＰＳＭ層の光学的性質と干渉しなくなる。より詳細には、中間層２９をほぼ透明な層３１の上方に蒸着し、ＰＳＭ層２７を中間層２９の上方に蒸着し、不透明な層２５（たとえば、クロム）をＰＳＭ層２７の上方に蒸着し、フォトレジスト層２３を不透明な層２５の上方に蒸着する。
【００３７】
別の実施形態では、図７Ｂに示すように、中間層をＥＡＰＳＭ４１のＰＳＭ層の上方に蒸着する。より詳細には、ＰＳＭ層４９をほぼ透明な層５１の上方に蒸着し、中間層４７をＰＳＭ層４９の上方に蒸着し、不透明な層４５（たとえば、クロム）を中間層４７の上方に蒸着し、フォトレジスト層４３を不透明な層４５の上方に蒸着する。
【００３８】
別の実施形態では、図７Ｃに示すように、２つの中間層をマスクに含め、ここでは中間層をＥＡＰＳＭ６１のＰＳＭ層の上方および下方に蒸着する。より詳細には、第１の中間層７１をほぼ透明な層７３の上方に蒸着し、ＰＳＭ層６９を第１の中間層７１の上方に蒸着し、第２の中間層６７を位相層６９の上方に蒸着し、不透明な層６５（たとえば、クロム）を第２の中間層６７の上方に蒸着し、フォトレジスト層６３を不透明な層６５の上方に蒸着する。
【００３９】
金属系材料は、本発明で実装される中間層（複数可）の材料としては良い選択肢である。これは、金属が通常各種露光装置波長（たとえば、１５７ｎｍ、１９３ｎｍ、および２４８ｎｍ）での吸光係数ｋよりも高い吸光係数を３６５ｎｍの検査装置波長で有するからである。この点に関して、金属系材料は、ＥＡＰＳＭにおける中間層として用いると、現行の検査装置で要求されるように、ほぼ透明な（たとえば、石英）層に対する光の透過率と比べて検査中にＰＳＭ層を通過する光の透過率が約４０〜５０％以下に低減されるのに十分な量の光を３６５ｎｍの検査波長で吸収する。その結果、マスクにおけるフィルム積層体全体が重要な検査波長で視認され、したがってＥＡＰＳＭにおける欠陥を検出および補正することができる。また、金属系材料を本発明の中間層（複数可）として用いることにより、露光装置波長で吸収される光の量が検査装置波長で吸収される光の量よりも少なくなることもわかっている。したがって、中間層は露光装置波長での光の透過率を変化させ得るが、この透過率の変化は重要ではない。換言すれば、金属系中間層（複数可）を加えてもなお、露光装置波長での光の透過率は露光装置の光学的要求を満たす。したがって、図７Ａ〜図７Ｃにそれぞれ示すように、従来のＥＡＰＳＭにおいて金属系中間層（複数可）を用いることにより、本発明のマスクは露光装置および検査装置両方の光学的要求を満たす。
【００４０】
より具体的には、そこから中間層が作成され得る金属系材料としては、必ずしも限定はされないが、ＮｉＦｅ、Ｔｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂが挙げられる。以下のチャート（「表１」）には、１９３ｎｍの露光装置波長および３６５ｎｍの検査装置波長それぞれでのこれら材料それぞれの屈折率ｎおよび吸光係数ｋが列挙される。さらに、表１にはこれら材料それぞれの「ｋ比」が示され、ｋ比＝ｋ（３６５ｎｍでの）÷ｋ（１９３ｎｍでの）のように計算される。本発明の上記目的を達成するために、列挙された材料それぞれの屈折率ｎおよび吸光係数ｋは共に、選択された材料について１９３ｎｍの波長よりも３６５ｎｍの検査波長でより高くなければならない。さらに、より高いｋ比を有する材料は通常、より低いｋ比を有する材料よりも検査中により良い光学的結果を示す。特に、ＥＡＰＳＭの光学的品質の観点から最も良い材料は、好ましくはｋ比が約１．８以上のものである。したがって、たとえば、アルミニウム（ｋ比＝１．９９８５）はＮｂ（ｋ比＝１．０５６６）よりも良い光学的結果を示す。しかしながら、検査層用の材料を選択するに当たり、たとえば材料のエッチング特性、材料の化学安定性、材料の清掃用化学薬品に対する耐性、材料のコスト、材料の入手可能性などを含む他の要因も考慮すべきであることに留意されたい。したがって、たとえば、ＮｉＦｅ（ｋ比＝２．９１９１）はアルミニウム（ｋ比＝１．９９８６）、クロム（ｋ比＝１．９６６７）、およびチタン（ｋ比＝１．８１６５）よりも高いｋ比を有するが、アルミニウム、クロム、およびチタンは優れたエッチング特性、化学安定性などを示すことがわかっているので、アルミニウム、クロム、およびチタンはそれでも中間層（複数可）の材料としてはより良い選択肢であり得る。また、非晶質シリコンもまたそのｋ比（たとえば、ｋ比＝１．２５９９）が１．８未満でありながらも材料としては良い選択肢であることがわかっている。したがって、好ましい実施形態では、中間層（複数可）はアルミニウム、クロム、チタン、または非晶質シリコンのいずれかから作成される。上記をふまえて、以下のチャートには本発明の中間層として用いることができる各種材料が列挙される。
【００４１】
【表１】
2005537508.tif 000003
【００４２】
本発明のマスクの重要な態様は、中間層（複数可）用の材料の選択の柔軟性である。この点に関して、中間層用の材料の選択を、異なるタイプの露光装置（たとえば、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１３ｎｍ、および２４８ｎｍ）ならびに現行の（たとえば、３６５ｎｍ）および新たに開発された検査装置両方の光学的仕様を満たすように変化させることができる。したがって、本発明は中間層にうってつけの材料として表１に列挙された金属を使用することに限定されない。むしろ、露光装置波長での吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置波長で有する他の材料および金属も、かかる材料が石英またはほぼ透明な層に対する光の透過率と比べて（用いようとしている検査装置にもよるが）ＰＳＭ層に対する光の透過率を約４０〜５０％以下に低減するのに十分な量の光を吸収するのであれば、中間層として用いてもよい。もちろん、検査結果は中間層用の材料の選択、検査装置の選択、および最適化しようと望んでいる特定のマスクの特性に応じて変化し得る。
【００４３】
以下に本発明のいくつかの異なる実施形態が記載されるが、各実施形態のＥＡＰＳＭは１９３ｎｍの露光装置と併用できるように適合されている。しかしながら、以下の実施形態は単に本発明の例示であり、本発明をこれらの実施形態に限定することを何ら意図しないことに留意されたい。
【００４４】
一実施形態では、厚みが７５Å（７．５ｎｍ）のチタンでできた中間層を厚みが６８２Å（６８．２ｎｍ）のＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層の真下に蒸着する。より詳細には、図７Ａを参照すると、本実施形態のＥＡＰＳＭ２１は透明な層３１としての石英と、中間層２９としてのチタンと、ＰＳＭ層２７としてのＴａＳｉＮと、不透明な層２５としてのクロムと、フォトレジスト層２３とを備える。表１に示されるように、チタンは１９３ｎｍの露光装置波長での吸光係数よりも高い吸光係数を３６５ｎｍの検査装置波長で有する。したがって、図８に示すように、ＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層２７を有する従来のＥＡＰＳＭにチタンでできた中間層２９を加えることにより、より短い１９３ｎｍの露光装置波長での透過率が約９％まで最小限度に低減されながら、より長い３６５ｎｍの検査装置波長での透過率が約４７％まで低減される。その結果、チタンでできた中間層２９により、ＥＡＰＳＭ２１は検査装置（たとえば、石英と比べて５０％以下の透過率を可能とする装置）および露光装置両方の光学的仕様を満たせるようになる。
【００４５】
別の実施形態では、高度に反射性の中間層をＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層の上方および下方両方にあてがう。より詳細には、図７Ｃを参照すると、本実施形態のＥＡＰＳＭ６１はほぼ透明な層７３としての石英と、厚みが５０Å（５ｎｍ）の第１の中間層７１としてのアルミニウムと、厚みが８３１Å（８３．１ｎｍ）のＰＳＭ層６９としてのＴａＳｉＮと、厚みが５０Å（５ｎｍ）の第２の中間層６７としてのアルミニウムと、不透明な層６５としてのクロムと、フォトレジスト層６３とを備える。この構成によりファブリー・ペロエタロンの効果が生み出され、それにより建設的および破壊的な干渉のノードが生じる。換言すれば、第２の中間層６７は第１の中間層７１での反射と干渉し、光の透過を完全に除去する。その結果、本実施形態では、第１の中間層７１および第２の中間層６７が露光波長でＥＡＰＳＭとして作用し、検査波長で干渉透過率最小値を提供する。図９を参照すると、Ａｌ−ＴａＳｉＮ−Ａｌフィルム積層体を有するＥＡＰＳＭは、１９３ｎｍの露光装置波長で約８％の透過率と１８０°の位相シフトを提供し、３６５ｎｍの検査装置波長で約２４％の透過率を提供する。したがって、この構成は検査装置および露光装置両方の光学的仕様を満たす。
【００４６】
別の実施形態では、ＥＡＰＳＭは、厚みが５０Å（５ｎｍ）の非晶質シリコンでできた中間層の上方に蒸着された、厚みが７８５Å（７８．５ｎｍ）の窒化ケイ素（たとえば、Ｓｉ３Ｎ４）でできたＰＳＭ層を備える。図７Ａを参照すると、本実施形態では、ＥＡＰＳＭ２１は透明な層３１としての石英と、中間層２９としての非晶質シリコンと、ＰＳＭ層２７としての窒化ケイ素と、不透明な層２５としてのクロムと、フォトレジスト層２３とを備える。図１０に示すように、ＰＳＭ層は１９３ｎｍの露光装置波長で石英層と比べて約１５％の割合で光を透過し、３６５ｎｍの検査装置波長で石英層と比べて約２５％の割合で光を透過する。したがって、ＥＡＰＳＭ２１は検査装置および露光装置両方の光学的仕様を満たす。
【００４７】
さらに別の実施形態では、図７Ｂに示すように、厚みが６８２Å（６８．２ｎｍ）のＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層の上方に（すなわち、透明な層の上に）、厚みが７５Åのチタンでできた中間層を蒸着する。より詳細には、本実施形態のＥＡＰＳＭ４１は透明な層５１としての石英と、ＰＳＭ層４９としてのＴａＳｉＮと、中間層４７としてのチタンと、不透明な層４５としてのクロムと、フォトレジスト層４３とを備える。上記チャートに示されるように、チタンは１９３ｎｍの露光装置波長での吸光係数よりも高い吸光係数を３６５ｎｍの検査装置波長で有する。したがって、図１１に示すように、ＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層４９を有する従来のＥＡＰＳＭにチタンでできた中間層４７を加えることにより、より短い露光装置波長での透過率が約９％まで最小限度に低減されながら、より長い検査波長での透過率が約４７％まで低減される。その結果、チタンでできた中間層により、ＥＡＰＳＭは検査装置（たとえば、石英と比べて５０％以下の透過率を可能とする装置）および露光装置両方の光学的仕様を満たせるようになる。したがって、本実施形態のＥＡＰＳＭは検査装置および露光装置両方の光学的仕様を満たす。
【実施例】
【００４８】
窒化ケイ素でできたＰＳＭ層の真下に蒸着された、クロムでできた中間層を有するようにＥＡＰＳＭを作成した。より詳細には、図７Ａに示すように、ＥＡＰＳＭ２１は透明な層３１としての石英と、厚みが１１５Å（１１．５ｎｍ）の中間層２９としての不定比窒化クロムと、厚みが６７４Å（６７．４ｎｍ）のＰＳＭ層２７としての窒化ケイ素（たとえば、Ｓｉ３Ｎ４）と、不透明な層２５としてのクロムと、フォトレジスト層２３とを備える。窒化ケイ素でできたＰＳＭ層２７は１９３ｎｍの露光装置と３６５ｎｍの検査装置とに適合された。図１２を参照すると、ＥＡＰＳＭ２１は、１９３ｎｍの露光装置波長で１８０°の位相シフトと共に９％の割合で光を透過したことがわかった。３６５ｎｍの検査装置波長では、ＥＡＰＳＭ２１は約３５％の割合で光を透過した。その結果、ＥＡＰＳＭは検査装置および露光装置両方の光学的要求を満たすことができた。
【００４９】
本発明は本明細書に記載された特定の露光装置波長および検査装置波長に限定されず、現在用いられているかまたは今後開発されるであろう他の検査装置波長および露光装置波長で用いられ得ることに留意されたい。この点に関して、リソグラフィロードマップがより低い波長を使い続けるなら、現行の３６５ｎｍより小さい波長を用いる検査装置が開発されるということが期待される。たとえば、将来、薄膜積層体はＥＡＰＳＭに関しては１５７ｎｍで使用され、検査時には２４８ｎｍまたは２５７ｎｍで使用されるように設計される必要が出てくるであろう。それ以外に、フィルム積層体は１３ｎｍのＥＵＶ波長用に設計され、より長い波長で検査されるようにする必要が出てくるであろう。したがって、上記説明から、任意の波長セットでの同様の技法を、各セットについての中間層の材料の選択を変更することにより実施することができることは明らかである。
【００５０】
本発明の好ましい実施形態を今まで詳細に示し説明してきたが、本発明に対する各種の改変および改良が当業者にとっては容易に明らかとなろう。したがって、本発明の精神および範囲は幅広く解釈されることになり、上記明細書ではなく添付の特許請求の範囲のみによって限定されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来技術のブランクのまたは現像されていないＥＡＰＳＭを示す図である。
【図２】部分的に加工された後の図１のＥＡＰＳＭを示す図である。
【図３】完全に加工された後の図１および図２のＥＡＰＳＭを示す図である。
【図４】１９３ｎｍの露光装置に適合された従来のＥＡＰＳＭのＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層に対する各種波長での光の透過率を示すグラフである。
【図５】加工済みのフォトマスクを用いて半導体ウエハを作成または加工する方法を示すフローチャートである。
【図６】ウエハステッパを用いて半導体を作成するプロセスを示す図である。
【図７Ａ】ＥＡＰＳＭのＰＳＭ層の真下に中間層を蒸着した、本発明のマスクの一実施形態を示す図である。
【図７Ｂ】ＥＡＰＳＭのＰＳＭ層の上に中間層を蒸着した、本発明のマスクの第２の実施形態を示す図である。
【図７Ｃ】ＥＡＰＳＭのＰＳＭ層の上方および下方両方に中間層を蒸着した、本発明のマスクの第３の実施形態を示す図である。
【図８】透明な層の上に蒸着されたチタン中間層を備え、かつ１９３ｎｍの露光装置と併用できるように適合されている図７Ａのマスクの、ＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層に対する各種波長での光の透過率を示すグラフである。
【図９】ＰＳＭ層の上方および下方にあるアルミニウム中間層を備え、かつ１９３ｎｍの露光装置と併用できるように適合されている図７Ｃのマスクの、ＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層に対する各種波長での光の透過率を示すグラフである。
【図１０】透明な層の上に蒸着された非晶質シリコン中間層を備え、かつ１９３ｎｍの露光装置と併用できるように適合されている図７Ａのマスクの、窒化ケイ素でできたＰＳＭ層に対する各種波長での光の透過率を示すグラフである。
【図１１】ＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層の上に蒸着されたチタン中間層を備え、かつ１９３ｎｍの露光装置と併用できるように適合されている図７Ｂのマスクの、ＴａＳｉＮでできたＰＳＭ層に対する各種波長での光の透過率を示すグラフである。
【図１２】Ｓｉ３Ｎ４層の真下に蒸着された窒化クロム中間層を備え、かつ１９３ｎｍの露光装置と併用できるように適合されている図７Ａのマスクの、Ｓｉ３Ｎ４でできたＰＳＭ層に対する各種波長での光の透過率を示すグラフである。
【図１】
2005537508.tif 000004
【図２】
2005537508.tif 000005
【図３】
2005537508.tif 000006
【図４】
2005537508.tif 000007
【図５】
2005537508.tif 000008
【図６】
2005537508.tif 000009
【図７Ａ】
2005537508.tif 000010
【図７Ｂ】
2005537508.tif 000011
【図７Ｃ】
2005537508.tif 000012
【図８】
2005537508.tif 000013
【図９】
2005537508.tif 000014
【図１０】
2005537508.tif 000015
【図１１】
2005537508.tif 000016
【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年8月20日(2004.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最上層を形成するフォトレジスト層と、
最下層を形成するほぼ透明な層と、
前記最上層と前記最下層との間の不透明な層と、
前記不透明な層と前記最下層との間の位相シフト層と、
前記不透明な層と前記ほぼ透明な層との間にある少なくとも１つの中間層とを備え、
前記少なくとも１つの中間層は露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなることを特徴とするブランクのフォトマスク。
【請求項２】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択された材料を含む請求項２に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４】
前記金属系材料は、近似的に１．８に等しいｋ比を有する請求項２に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６】
前記少なくとも１つの中間層は前記透明な層の上方にあり、
前記位相シフト層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記不透明な層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項７】
前記位相シフト層は前記透明な層の上方にあり、
前記少なくとも１つの中間層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記不透明な層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項８】
前記少なくとも１つの中間層は、前記透明な層の上方にある第１の中間層と、前記位相シフト層の上方にある第２の中間層とを備え、
前記位相シフト層は前記第１および第２の中間層の間にあり、
前記不透明な層は前記第２の中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項９】
前記ほぼ透明な層は石英からなる請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１０】
前記位相シフト層の材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択された材料を含む請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１１】
前記不透明な層はクロムからなる請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１２】
前記中間層はアルミニウムからなる請求項６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１３】
前記中間層はクロムからなる請求項６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１４】
前記フォトマスクは波長１９３ｎｍの露光装置に適合されている請求項１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１５】
前記位相シフト層はＴａＳｉＮからなり、前記少なくとも１つの中間層はＴｉからなる請求項６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１６】
前記ＴａＳｉＮからなる前記位相シフト層は約６８０Åの厚みを有し、チタンからなる前記中間層は約７５Åの厚みを有する請求項１５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１７】
前記第１および第２の中間層はアルミニウムからなり、前記位相シフト層は窒化ケイ素からなる請求項８に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１８】
第１および第２のアルミニウムからなる前記中間層は約５０Åの厚みを有し、窒化ケイ素からなる前記位相シフト層は約８３０Åの厚みを有する請求項１７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項１９】
前記位相シフト層は窒化ケイ素からなり、前記中間層は非晶質シリコンからなる請求項６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２０】
窒化ケイ素からなる前記位相シフト層は約７８５Åの厚みを有し、非晶質シリコンからなる前記中間層は約５０Åの厚みを有する請求項１９に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２１】
前記位相シフト層はＴａＳｉＮからなり、前記少なくとも１つの中間層はＴｉからなる請求項７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２２】
ＴａＳｉＮからなる前記位相シフト層は約６８０Åの厚みを有し、チタンからなる前記中間層は約７５Åの厚みを有する請求項２１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２３】
前記位相シフト層は窒化ケイ素からなり、前記中間層は窒化クロムからなる請求項６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２４】
窒化ケイ素からなる前記位相シフト層は約６７４Åの厚みを有し、窒化クロムからなる前記中間層は約１１５Åの厚みを有する請求項２３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項２５】
最下層を形成するほぼ透明な層と、
最上層を形成するパターニングされた不透明な層と、
前記最上層と前記最下層との間のパターニングされた位相シフト層と、
前記不透明な層と前記ほぼ透明な層との間にある少なくとも１つのパターニングされた中間層とを備え、
前記少なくとも１つの中間層は露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなることを特徴とする加工済みのフォトマスク。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項２５に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項２７】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択された材料を含む請求項２６に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項２８】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項２５に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの中間層は前記透明な層の上方にあり、
前記位相シフト層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記不透明な層は前記位相シフト層の上方にある請求項２５に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項３０】
前記位相シフト層は前記透明な層の上方にあり、
前記少なくとも１つの中間層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記不透明な層は前記少なくとも１つの中間層の上方にある請求項２５に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの中間層は、前記透明な層の上方にある第１の中間層と、前記位相シフト層の上方にある第２の中間層とを備え、
前記位相シフト層は前記第１および第２の中間層の間にあり、
前記不透明な層は前記第２の中間層の上方にある請求項２５に記載の加工済みのフォトマスク。
【請求項３２】
前記位相シフト層の材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択された材料を含む請求項２５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３３】
前記中間層はアルミニウムからなる請求項２９に記載のブランクのフォトマスク
【請求項３４】
前記中間層はクロムからなる請求項２９に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３５】
ほぼ透明な層と、
前記ほぼ透明な層の上方にあり且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる中間層と、
前記中間層の上方にある位相シフト層と、
前記位相シフト層の上方にある不透明な層と、
前記不透明な層の上方にあるフォトレジスト層と
を備えることを特徴とするブランクのフォトマスク。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項３５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３７】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択された材料を含む請求項３７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３８】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項３５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項３９】
前記位相シフト材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択された材料を含む請求項３５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４０】
ほぼ透明な層と、
前記ほぼ透明な層の上方にある位相シフト層と、
前記位相シフト層の上方にあり且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる中間層と、
前記中間層の上方にある不透明な層と、
前記不透明な層の上方にあるフォトレジスト層と
を備えることを特徴とするブランクのフォトマスク。
【請求項４１】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項４０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４２】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択された材料を含む請求項４１に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４３】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項４５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４４】
前記位相シフト材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択された材料を含む請求項４０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４５】
ほぼ透明な層と、
前記ほぼ透明な層の上方にあり且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる第１の中間層と、
前記第１の中間層の上方にある位相シフト層と
前記位相シフト層の上方にあり且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる第２の中間層と、
前記第２の中間層の上方にある不透明な層と、
前記不透明な層の上方にあるフォトレジスト層と
を備えることを特徴とするブランクのフォトマスク。
【請求項４６】
前記第１および第２の中間層は金属系材料からなる請求項４５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４７】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択された材料を含む請求項４６に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４８】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項４５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項４９】
前記位相シフト材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択された材料を含む請求項４５に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５０】
フォトレジスト材料からなる最上層と、ほぼ透明な最下層と、前記最上層と前記最下層との間の不透明な層と、前記最上層と前記不透明な層との間の位相シフト層と、前記不透明な層と前記ほぼ透明な層との間にあり且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる少なくとも１つの中間層とを有するブランクのフォトマスクを形成する工程と、
前記ブランクのフォトマスクを加工して特定のパターンを形成する工程と、
検査装置を用いて前記加工済みのフォトマスクを検査する工程と
を備えたことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項５１】
エッチングすべきパターンを前記フォトレジスト材料からなる層に書き込む工程と、
前記フォトレジスト材料からなるからなる層、前記不透明な層、前記位相シフト層、および前記少なくとも１つの中間層において前記パターンをエッチングする工程と、
前記加工済みのマスクから前記フォトレジスト材料を除去する工程と
をさらに備えた請求項５０に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項５２】
照明ビームを前記フォトマスクに照射する工程と、
前記加工済みのフォトマスクを透過した、および前記加工済みのフォトマスクから反射された前記ビームの強度を検出する工程と、
前記検出された強度を予想された光強度と比較する工程と、
前記検出された強度の前記予想された強度からの偏差を欠陥として記録する工程と
をさらに備えた請求項５１に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項５３】
照明ビームを前記フォトマスクに照射する工程と、
前記加工済みのフォトマスクを透過した、および前記加工済みのフォトマスクから反射された前記ビームの強度を検出する工程と、
前記加工済みのフォトマスクにおけるパターンを既に加工された第２のフォトマスク上の第２のパターンと比較する工程と、
前記フォトマスクにおける前記パターンの前記第２のフォトマスク上の前記第２のパターンからの偏差を欠陥として記録する工程と
をさらに備えた請求項５２に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項５４】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５５】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択された材料を含む請求項５４に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５６】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５７】
前記少なくとも１つの中間層は前記透明な層の上方にあり、
前記位相シフト層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記不透明な層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５８】
前記位相シフト層は前記透明な層の上方にあり、
前記少なくとも１つの中間層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記不透明な層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項５９】
前記少なくとも１つの中間層は、前記透明な層の上方にある第１の中間層と、前記位相シフト層の上方にある第２の中間層とを備え、
前記位相シフト層は前記第１および第２の中間層の間にあり、
前記不透明な層は前記第２の中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６０】
前記位相シフト材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択された材料を含む請求項５０に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６１】
前記中間層はアルミニウムからなる請求項５７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６２】
前記中間層はクロムからなる請求項５７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６３】
底部のほぼ透明な基板と、特定のパターンを形成するパターニングされた不透明な最上層と、前記特定のパターンを形成する前記最上層と前記最下層との間のパターニングされた位相シフト層と、前記不透明な層と前記ほぼ透明な層との間にあって前記特定のパターンを形成し且つ露光装置の波長における吸光係数よりも高い吸光係数を検査装置の波長において示す材料からなる少なくとも１つのパターニングされた中間層とを有する完成品のフォトマスクを半導体ウエハとエネルギー源との間に介在させる工程と、
前記エネルギー源においてエネルギーを発生する工程と、
前記発生したエネルギーを前記完成品のフォトマスクの前記不透明な層、前記位相シフト層、および前記少なくとも１つの中間層において形成された前記パターンを介して前記半導体ウエハに伝達する工程と、
前記完成品のフォトマスクの前記不透明な層、前記位相シフト層、および前記少なくとも１つの中間層において形成された前記パターンに対応する画像を前記半導体ウエハにエッチングする工程と
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６４】
前記少なくとも１つの中間層は金属系材料からなる請求項６３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６５】
前記金属系材料は、ＮｉＦｅ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、ＷＮ、ＴａＳｉ、ａ−Ｓｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＮ、およびＮｂからなる群の１つまたは複数から選択された材料を含む請求項６４に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６６】
前記位相シフト層は約５００Å〜１，０００Åの範囲の厚みを有し、前記少なくとも１つの中間層は約５０Å〜１５０Åの厚みを有する請求項６３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６７】
前記少なくとも１つの中間層は前記透明な層の上方にあり、
前記位相シフト層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記不透明な層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項６３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６８】
前記位相シフト層は前記透明な層の上方にあり、
前記少なくとも１つの中間層は前記位相シフト層の上方にあり、
前記不透明な層は前記少なくとも１つの中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項６３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項６９】
前記少なくとも１つの中間層は、前記透明な層の上方にある第１の中間層と、前記位相シフト層の上方にある第２の中間層とを備え、
前記位相シフト層は前記第１および第２の中間層の間にあり、
前記不透明な層は前記第２の中間層の上方にあり、
前記フォトレジスト層は前記不透明な層の上方にある請求項６３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項７０】
前記位相シフト層の材料はＭｏＳｉ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉＮ、およびＺｒＳｉＯからなる群から選択された材料を含む請求項６３に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項７１】
前記中間層はアルミニウムからなる請求項６７に記載のブランクのフォトマスク。
【請求項７２】
前記中間層はクロムからなる請求項６７に記載のブランクのフォトマスク。
【国際調査報告】
2005537508.tif 000018