(57)【要約】【課題】  サイドローブパターンの発生を確実且つ容易に抑制できる位相シフトマスク及びその製造方法並びに露光方法を提供することを目的とする。【解決手段】    透明基板と、前記透明基板の上に選択的に設けられた半透明膜と、前記半透明膜の上に設けられた遮光膜と、を備え、前記半透明膜は、前記遮光膜によってその上面のみが覆われ、前記半透明膜の側面は前記遮光膜により覆われず露出してなることを特徴とする位相シフトマスクを提供する。【選択図】    図１
2005215617.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選択的に設けられた半透明膜と、
前記半透明膜の上に設けられた遮光膜と、
を備え、
前記半透明膜は、前記遮光膜によってその上面のみが覆われ、前記半透明膜の側面は前記遮光膜により覆われず露出してなることを特徴とする位相シフトマスク。
【請求項２】
前記半透明膜は、露光光の位相を略反転させる屈折率と膜厚を有することを特徴とする請求項１記載の位相シフトマスク。
【請求項３】
前記半透明膜は、露光光に対する透過率が３パーセント以上１５パーセント以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の位相シフトマスク。
【請求項４】
前記遮光膜は、露光光に対する透過率が０．５パーセント以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の位相シフトマスク。
【請求項５】
前記半透明膜は、タンタルシリサイド（ＴａＳｉ）、ジルコンシリサイド（ＺｒＳｉ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、クロムフロライド（ＣｒＦ）、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）及びシリコンオキシナイトライド（ＳｉＯｘＮｙ）よりなる群から選択されたいずれかからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の位相シフトマスク。
【請求項６】
前記遮光膜は、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ）及びフッ化クロム（ＣｒＦ）よりなる群から選択されたいずれかからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の位相シフトマスク。
【請求項７】
前記透明基板は、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）を含有してなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の位相シフトマスク。
【請求項８】
透明基板の上に半透明膜を形成し、前記半透明膜の上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜の上に電子線レジストを塗布する工程と、
電子ビーム描画と現像により前記電子線レジストを選択的に除去する工程と、
前記レジストにより覆われていない部分の前記遮光膜及び前記半透明膜をエッチングする工程と、
前記レジストを除去する工程と、
を備えたことを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
【請求項９】
前記遮光膜及び前記半透明膜をエッチングする工程において、異方性エッチングを用いることを特徴とする請求項８記載の位相シフトマスクの製造方法。
【請求項１０】
光源から放出された露光光を、請求項１〜７のいずれか１つに記載の位相シフトマスクを介して被照射体に照射することを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相シフトマスク及びその製造方法並びに露光方法に関し、特に、光リソグラフィによる微細加工に用いて好適な位相シフトマスク及びその製造方法並びに露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線やエキシマレーザなどを光源に用いたステッパ露光などにおいて、パターン転写の解像度を上げるために、「位相シフトマスク」が用いられる。位相シフトマスクは、光源の波動としての性質のひとつである位相を変調することで解像度を上げる超解像技術を利用したフォトマスクである。
【０００３】
図１２は、本発明者が本発明に至る過程で検討したハーフトーン位相シフトマスクの断面構造を表す模式図である。  
すなわち、同図に表したハーフトーン位相シフトマスクは、透明基板１の上に選択的にハーフトーン位相シフト膜２を形成した構造を有する。１５７ｎｍ以上の波長を有する光を適用して露光を行う場合は、一般に、透明基板１の材料として石英ガラスが適用され、例えば、その大きさは６インチ角、厚さは０．２５インチである。また、ハーフトーン位相シフト膜２の材料としては、ドライエッチング速度が他の材料に比較して大きいモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）が適用され、透過率３〜１５パーセントの光学特性を有し、位相差１８０度が得られる厚さに設定される。ここで、ハーフトーン位相シフト膜２の厚さＤは、露光光の波長をλ、ハーフトーン位相シフト膜２の屈折率をｎとすると次式により表される。
Ｄ＝λ／２（ｎ−１）      （１）
このハーフトーン位相シフトマスクを上面から見て、石英ガラスの領域は露光光の透過領域として機能し、モリブデンシリサイドの領域は露光光の位相シフト領域として機能する。
【０００４】
しかし、このようなハーフトーン位相シフトマスクを適用し、露光装置を用いてフォトレジストへ転写すると、ハーフトーン位相シフト膜の透過率が大きい場合や、透過率が小さいハーフトーン位相シフト膜２を透過したわずかな光にもレジストが反応しやすい場合においては、「サイドローブパターン」と呼ばれる、通常では解像しない領域が解像してしまう現象が生じる。
【０００５】
図１３は、サイドローブパターンを表す模式図である。  
本具体例の場合、理想的には、ホールパターン１２のみが解像されなければならないのであるが、ハーフトーン位相シフト膜２の透過率が大きい場合やフォトレジストが３〜１５パーセントのわずかな光にも反応しやすい場合においては、サイドローブパターン１３が発生してしまう。この原因は、図１２に例示したハーフトーン位相シフトマスクの場合は、光の干渉によるサイドローブ光が通常のフォトマスクに比較して大きいためであると考えられる。
【０００６】
このようなサイドローブパターンの発生を抑制するために、例えば、パターンを形成すべき感光性樹脂に対して、露光前に難溶化処理を施すパターン形成方法が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−２２２５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、露光前に感光性樹脂に対して難溶化処理を施すためには、感光性樹脂をウェーハにスピンコートし熱処理（プリベーク）した後に、さらにアルカリ表面処理やリンスなどの付加的な処理が必要となり、製造工程が煩雑になる点で改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、サイドローブパターンの発生を確実且つ容易に抑制できる位相シフトマスク及びその製造方法並びに露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明によれば、透明基板と、前記透明基板の上に選択的に設けられた半透明膜と、前記半透明膜の上に設けられた遮光膜と、を備え、前記半透明膜は、前記遮光膜によってその上面のみが覆われ、前記半透明膜の側面は前記遮光膜により覆われず露出してなることを特徴とする位相シフトマスクが提供される。
【００１０】
ここで、前記半透明膜は、露光光の位相を略反転させる屈折率と膜厚を有するものとすることができる。  
また、前記半透明膜は、露光光に対する透過率が３パーセント以上１５パーセント以下であるものとすることができる。  
また、前記遮光膜は、露光光に対する透過率が０．５パーセント以下であるものとすることができる。
【００１１】
また、前記半透明膜は、タンタルシリサイド（ＴａＳｉ）、ジルコンシリサイド（ＺｒＳｉ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、クロムフロライド（ＣｒＦ）、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）及びシリコンオキシナイトライド（ＳｉＯｘＮｙ）よりなる群から選択されたいずれかからなるものとすることができる。
【００１２】
また、前記遮光膜は、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ）及びフッ化クロム（ＣｒＦ）よりなる群から選択されたいずれかからなるものとすることができる。  
また、前記透明基板は、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）を含有してなるものとすることができる。
【００１３】
一方、本発明によれば、透明基板の上に半透明膜を形成し、前記半透明膜の上に遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜の上に電子線レジストを塗布する工程と、電子ビーム描画と現像により前記電子線レジストを選択的に除去する工程と、前記レジストにより覆われていない部分の前記遮光膜及び前記半透明膜をエッチングする工程と、前記レジストを除去する工程と、を備えたことを特徴とする位相シフトマスクの製造方法が提供される。
【００１４】
ここで、前記遮光膜及び前記半透明膜をエッチングする工程において、異方性エッチングを用いるものとすることができる。
【００１５】
一方、本発明によれば、光源から放出された露光光を、上記のいずれかの位相シフトマスクを介して被照射体に照射することを特徴とする露光方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ハーフトーン位相シフトマスクの半透明膜を透過する領域に発生するサイドローブ光の光強度を低減することができる。そして、その効果により、解像パターン周辺に発生するサイドローブパターンを無くすことを実現できる。さらに、ハーフトーン位相シフトマスクの利点である位相シフト効果を無くさないようにするために、半透明膜の側壁から発生する逆位相の光による位相シフト効果により、光コントラストが向上し、解像度、マージン（焦点深度、露光裕度）を向上させることができる。
【００１７】
その結果として、高い歩留まりで超微細加工を確実に実施することができ、産業上のメリットは多大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。  
図１は、本発明の実施の形態にかかる位相シフトマスクの断面構造を表す模式図である。  
すなわち、本実施形態においては、透明基板１の上に設けられた半透明膜２の上面が完全に覆われるように、遮光膜３のパターンが設けられている。半透明膜２は、「位相シフト効果」が生ずるようにその材質や厚みが設定されている。すなわち、半透明膜２を透過した露光光の位相が、半透明膜２を介さずに透明基板１を透過した露光光の位相に対してシフトするように半透明膜２が設けられる。典型的には、半透明膜２の厚みＤと屈折率ｎは、露光光の波長λに対して、図１２に関して前述した（１）式を満足するものとすることが望ましい。
【００１９】
図１に例示したような構造を採用することにより、半透明膜２を透過する光が原因で発生するサイドローブパターンを無くすことができる。さらに、半透明膜２のパターンの側壁は、遮光膜３で覆わずに露出した構造とする。このようにすることにより、半透明膜２のエッジにおいて位相シフトによる光の干渉効果を利用した「位相シフト効果」によってレジストパターン形状を良好にすることができる。
【００２０】
図２は、本実施形態の位相シフトマスクにおける光学的な作用を説明するための模式図である。すなわち、同図（ａ）は、本実施形態の位相シフトマスクの断面構造、同図（ｂ）はその光強度分布、同図（ｃ）はその光振幅をそれぞれ表す。
【００２１】
また、図３は、比較例として、図１２に例示したハーフトーン位相シフトマスクにおける光学的な作用を説明するための模式図である。すなわち、同図（ａ）は、図１２の位相シフトマスクの断面構造、同図（ｂ）はその光強度分布、同図（ｃ）はその光振幅をそれぞれ表す。
【００２２】
まず、図３を参照しつつ説明すると、図１２に関して前述したハーフトーン位相シフトマスクの場合、光の干渉によるサイドローブ光は、半透明膜２の透過率に依存して発生する。そして、半透明膜２の透過率が３〜１５パーセントにおいては、通常のフォトマスクに比較して、サイドローブ光１７が大きくなる。このため、図１３に表したようなサイドローブパターン１３が発生してしまう。
【００２３】
これに対して、本実施形態によれば、半透明膜２の上に遮光膜３を設けることによって、半透明膜２を透過する領域に発生するサイドローブ光の光強度を低減することができる。そして、その効果により、解像パターン周辺に発生するサイドローブパターンを無くすことができる。
【００２４】
すなわち、図２に表したように、本実施形態の位相シフトマスクの場合には、遮光膜３を設けることによってサイドローブ光が低減される。その結果として、図１２に表したハーフトーン位相シフトマスクを用いた場合に発生していたサイドローブパターンを無くすことが可能となる。
【００２５】
さらに、図１２に関して前述したハーフトーン位相シフトマスクの利点である位相シフト効果を無くさないようにするために、遮光膜３は、半透明膜２の上面のみに設け、半透明膜２の側面には設けない。このようにすると、半透明膜の側壁から発生する逆位相の光２１による位相シフト効果が得られ、光コントラストが向上し、解像度、マージン（焦点深度、露光裕度）を向上させることができる。
【００２６】
（実施例）
以下、実施例を参照しつつ、本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。  
図４は、本発明の実施例にかかる位相シフトマスクの製造工程を表す工程断面図である。以下、同図を参照しつつ、本実施例の位相シフトマスクの構造と製造方法について説明する。
【００２７】
まず、図４（ａ）に表したように、透明基板１の上に、半透明膜２、遮光膜３、電子線レジスト４をこの順に積層させたマスクブランクスを形成する。具体的には、まず、透明基板１の上にスパッタや真空蒸着などの方法により半透明膜２を形成し、さらにその上に、同じくスパッタや真空蒸着などにより遮光膜３を形成する。そして、その上に、電子線レジスト４を塗布する。
【００２８】
透明基板１の材料としては、適用する露光光の波長において、透過率が８０パーセント以上の高いものを用いることが望ましい。例えば、露光光の波長１５７ｎｍ以上において、８５パーセント以上の透過率を有する石英ガラスは、基板１の材料として有効である。  
また、半透明膜２の材料としては、適用する露光光の波長において、フォトレジスト転写時に、フォトレジストが完全に除去できる透過率を有するもので、できるだけ透過率の小さいものを用いることが望ましい。半透明膜２の材料としては、タンタルシリサイド（ＴａＳｉ）、ジルコンシリサイド（ＺｒＳｉ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、クロムフロライド（ＣｒＦ）、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）、シリコンオキシナイトライド（ＳｉＯｘＮｙ）などが有効である。
【００２９】
一方、遮光膜３の材料としては、適用する露光光の波長において、透過率の小さいものでなければならない。例えば、１５７ｎｍ以上の波長の光においては、透過率が０．５パーセント以下であるクロム（Ｃｒ）が有効である。その厚みについては、光源の波長に応じて適宜決定することができる。
【００３０】
図５は、クロムの厚みと透過率との関係を表すグラフ図である。すなわち、同図の横軸はクロムの厚み（ナノメータ）を表し、縦軸は光の透過率（パーセント）を表す。また、図５には、光源としてＫｒＦ、ｉ線、ｇ線のそれぞれの場合についての関係を表した。
【００３１】
図５に表したように、クロムの透過率は、その厚みと光源の波長とに依存して変化する。従って、用いる光源の波長に応じて、透過率が０．５パーセント以下となる厚みを適宜決定することができる。
【００３２】
また、遮光膜３の材料としては、酸化クロム（ＣｒＯ）やフッ化クロム（ＣｒＦ）などを用いることができる。図５からも分かるように、これらの材料は、光源の波長が短くなるに従って、透過率が低下する。また、露光光に対する透過率が０．５パーセント以下で、さらに望ましくは、光学濃度（optical density）が３以上すなわち透過率が０．１パーセント以下のものを遮光膜３として用いるとよい。  
また、いわゆる「ピンホール」の発生を避けるためには、クロムの場合には膜厚を６０ナノメータ以上とすることが望ましい。
【００３３】
再び図４に戻って説明を続けると、次に、図４（ａ）に表したように、電子線１０を照射して電子線レジストを露光する。  
しかる後に、図４（ｂ）に表したように、電子線レジスト４を現像する。電子ビーム描画と現像工程により、電子線レジスト４は、レジスト領域と無レジスト領域に区別されて、パターニングが行われる。なお、電子線レジスト４の現像工程においては、電子線レジスト４としてポジ型レジストを用いた場合、電子ビームが照射された領域は、電子線レジスト４が現像液に溶解し、遮光膜３が露出する。電子ビームが照射されない領域は、電子線レジスト４が現像液に溶解しないので、電子線レジストのパターンが残存する。電子線レジスト４としてネガ型レジストを用いた場合には、電子線の照射領域を反転させればよい。
【００３４】
現像後、図４（ｃ）に表したように、遮光膜３をエッチングする。遮光膜３のドライエッチングを行う場合、平行平板型の反応性イオンエッチング（reactive ion etching：ＲＩＥ）法を用いることができる。例えば、遮光膜３がクロム（Ｃｒ）の場合、エッチングガスとしては、ＣＣｌ４（テトラクロロメタン）とＯ２（酸素）、あるいは、ＣＨ２Ｃｌ２（ジクロロメタン）を流量比率１：３に制御して用いることができる。エッチングの際、透明基板１と半透明膜２とのエッチング選択比は十分でなければならない。また、電子線レジスト４は、エッチングに対する保護膜として働き、電子線レジストに覆われていない領域の遮光膜３のみが除去され、半透明膜２が部分的に露出する。
【００３５】
遮光膜３のクロム（Ｃｒ）のドライエッチングに、ＣＣｌ４（テトラクロロメタン）とＯ２（酸素）、あるいは、ＣＨ２Ｃｌ２（ジクロロメタン）を流量比率１：３に制御して適用する場合、電子線レジスト４のドライエッチング耐性は十分に高い。
【００３６】
次に、図４（ｄ）に表したように、半透明膜２のエッチングを実施する。半透明膜２のドライエッチングを行う場合も、例えば、平行平板型の反応性イオンエッチチング（ＲＩＥ）法を用いることができる。例えば、半透明膜２が、モリブデンシリサイドからなる場合、エッチングガスとしては、ＣＦ４（テトラフルオロメタン）とＯ２（酸素）とを流量比率２０：１に制御して用いることができる。このエッチングの際も、透明基板１である合成石英ガラスとのエッチング選択比は十分に高くなければならない。電子線レジスト４は、エッチングに対する保護膜として働き、電子線レジストに覆われていない領域のハーフトーン位相シフト膜２のみが除去され、透明基板１が部分的に露出する。モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）膜のドライエッチングに、ＣＦ４（テトラフルオロメタン）とＯ２（酸素）とを流量比率２０：１に制御して適用した場合、電子線レジスト４のドライエッチング耐性は十分に高い。
【００３７】
半透明膜２をエッチング後、図４（ｅ）に表したように、電子線レジスト４を剥離除去する。レジスト４の剥離液としては、硫酸と過酸化水素水とを３：１の比率で混ぜ合わせた混合液を用いることができる。この際、露出している透明基板１と半透明膜２と遮光膜３の剥離耐性は十分に高くなければならない。
【００３８】
以上説明した方法により、本実施形態の位相シフトマスクを形成することができる。図４（ｃ）及び（ｄ）に関して前述したエッチング工程において、それぞれＲＩＥなどのいわゆる異方性ドライエッチングを用いることにより、半透明膜２の上面のみを覆うように遮光膜３が設けられ、半透明膜２の側面は遮光膜３により覆われない積層構造を確実に形成することができる。
【００３９】
図６は、このようにして作製した本実施形態の位相シフトマスクを投影露光装置に設置した状態を表す概念図である。同図に表したように、露光光源２２から放出された露光光が、本実施形態の位相シフトマスク２３を透過し、露光投影系レンズ２４に入射し、この露光投影系レンズ２４の内部で収束されて、ウェーハ２５上のフォトレジストに露光される。
【００４０】
図７は、本実施形態の位相シフトマスクによる露光転写後のレジストパターンを例示する模式図である。  
図１２に表した比較例のハーフトーン位相シフトマスクを用いた場合は、図３に表したような光強度分布を示すので、サイドローブ光１７が発生する。その影響により、ハーフトーン位相シフト膜２の透過率が大きい場合や、フォトレジストが透過率３〜１５パーセントのハーフトーン位相シフト膜２を透過したわずかな光にも反応しやすい場合においては、図１３に表したようなサイドローブパターン１３が発生する。
【００４１】
これに対して、本実施形態の位相シフトマスクを用いてフォトレジストへ転写する場合は、図２に例示した如くサイドローブ光は発生しない。したがって、図７に表したように、サイドローブ光に起因するレジスト膜減り（サイドローブパターン）を防ぐことができる。
【００４２】
また、本実施形態の位相シフトマスクの場合には、半透明膜２の側壁から発生する逆位相の光による位相シフト効果により、光コントラストが向上し、解像度、マージン（焦点深度、露光裕度）を向上させることができる。つまり、本発明によれば、遮光膜３を設けながら、図１２に例示したハーフトーン位相シフトマスクの利点である「位相シフト効果」を無くさないようにすることができる。
【００４３】
図８は、本発明の位相シフトマスクの第１の変型例を表す模式断面図である。すなわち、同図は、位相シフトマスクのパターン開口の部分を拡大した断面図である。
【００４４】
本変型例においては、半透明膜２のパターンエッジが、遮光膜３のパターンエッジよりもややはみ出している。また、その「はみ出し」は、均一ではなく、半透明膜２は、透明基板１の側においてはみ出している。このように、半透明膜２のパターンエッジを遮光膜３よりもややはみ出させることにより、パターンエッジにおける位相シフト効果をより強くし、サイドローブ光に起因するレジスト膜減り（サイドローブパターン）などをより効果的に抑制できる。
【００４５】
なお、本変型例のような半透明膜２のはみ出しは、等方的なエッチングにより形成しやすい。すなわち、遮光膜３に開口を形成した後に、エッチング速度の分布が比較的等方的なエッチング方法により半透明膜２をエッチングすると、遮光膜３の開口から半透明膜２が等方的にエッチングされ、図８に表したように、基板１の側においてはみ出したパターンを形成できる。
【００４６】
図９は、本発明の位相シフトマスクの第２の変型例を表す模式断面図である。
【００４７】
本変型例においても、半透明膜２のパターンエッジが、遮光膜３のパターンエッジよりもややはみ出している。ただし、その「はみ出し」は、均一であり、遮光膜３と段差を形成している。半透明膜２のパターンエッジをこのようにはみ出させても、パターンエッジにおける位相シフト効果をより強くし、サイドローブ光に起因するレジスト膜減り（サイドローブパターン）などをより効果的に抑制できる。  
なお、本変型例のような半透明膜２のはみ出し形状は、例えば、いわゆる異方性エッチングにより形成可能である。すなわち、遮光膜３に開口を形成した後に、ＦＩＢ（Focused Ion Beam）法などの方法によりビームを絞って半透明膜２をエッチングすることができる。この時に半透明膜２に形成される開口サイズは、ビームサイズに依存し、図９の如く段差状のパターンエッジを形成することが可能である。
【００４８】
図１０は、本発明の位相シフトマスクの第３の変型例を表す模式断面図である。
【００４９】
本変型例においても、半透明膜２のパターンエッジが、遮光膜３のパターンエッジよりもややはみ出している。ただし、その「はみ出し」は、均一でなく、遮光膜３の側においてはみ出している。半透明膜２のパターンエッジをこのようにはみ出させても、パターンエッジにおける位相シフト効果をより強くし、サイドローブ光に起因するレジスト膜減り（サイドローブパターン）などをより効果的に抑制できる。  
本変型例のような半透明膜２のはみ出し形状は、例えば、２段階のエッチングプロセスを実施することにより可能である。すなわちまず、遮光膜３に図１０の状態よりもやや小さな開口を形成する。しかる後に、遮光膜３よりも半透明膜２に対するエッチング速度が大きなエッチング条件を用い、遮光膜３をマスクとして半透明膜２をエッチングする。この時に、等方的なエッチング条件を用いるとよい。しかる後に、遮光膜３の開口を拡大する。その方法としては、半透明膜２よりも遮光膜３に対するエッチング速度が大きなエッチング条件によって遮光膜３をエッチングすることにより、その開口を拡大させる方法がある。このようにして、図１０に表したようなはみ出し形状を形成することが可能である。
【００５０】
図１１は、本発明の位相シフトマスクの第４の変型例を表す模式断面図である。
【００５１】
本変型例においては、遮光膜３のパターンエッジが傾斜し、半透明膜２のパターンエッジは、その先端にほぼ整合して設けられている。パターンエッジにおいて遮光膜３の膜厚が順次薄くなるので、半透明膜２のよる位相シフト効果が強調される。つまり、パターンエッジにおける位相シフト効果をより強くし、サイドローブ光に起因するレジスト膜減り（サイドローブパターン）などをより効果的に抑制できる。  
本変型例のようなパターンエッジの形状は、遮光膜３を等方的なエッチング条件によりエッチングすることにより形成可能である。すなわち、遮光膜３の上に図示しないマスクを設け、そのマスクに設けられた開口を介して、遮光膜３を等方的にエッチングする。すると、図１１に表したような遮光膜３の傾斜したパターンエッジが得られる。しかる後に、遮光膜３をマスクとして、半透明膜２をエッチングする。この際には、異方性エッチングを用いると図示した如く、垂直状の開口を半透明膜２に形成できる。
【００５２】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【００５３】
例えば、本発明の位相シフトマスクにおいて用いる透明基板、半透明膜、遮光膜などの材質や厚み、パターン形状、露光に用いる光源の波長などについては、当業者が適宜設計変更して適用したものも、本発明の要旨を含む限り、本発明の範囲に包含される。
【００５４】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての位相シフトマスク及びその製造方法並びに露光方法は、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態にかかる位相シフトマスクの断面構造を表す模式図である。
【図２】本発明の実施形態の位相シフトマスクにおける光学的な作用を説明するための模式図である。
【図３】比較例として、図１２に例示したハーフトーン位相シフトマスクにおける光学的な作用を説明するための模式図である。
【図４】本発明の実施例にかかる位相シフトマスクの製造工程を表す工程断面図である。
【図５】クロムの厚みと透過率との関係を表すグラフ図である。
【図６】本実施形態の位相シフトマスクを投影露光装置に設置した状態を表す概念図である。
【図７】本実施形態の位相シフトマスクによる露光転写後のレジストパターンを例示する模式図である。
【図８】本発明の位相シフトマスクの第１の変型例を表す模式断面図である。
【図９】本発明の位相シフトマスクの第２の変型例を表す模式断面図である。
【図１０】本発明の位相シフトマスクの第３の変型例を表す模式断面図である。
【図１１】本発明の位相シフトマスクの第４の変型例を表す模式断面図である。
【図１２】本発明者が本発明に至る過程で検討したハーフトーン位相シフトマスクの断面構造を表す模式図である。
【図１３】サイドローブパターンを表す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 透明基板
２ 半透明膜（ハーフトーン位相シフト膜）
３ 遮光膜
４ 電子線レジスト
１０ 電子線
１２ ホールパターン
１３ サイドローブパターン
１７ サイドローブ光
２２ 露光光源
２３ 位相シフトマスク
２４ 露光投影系レンズ
２５ ウェーハ
【図１】
2005215617.tif 000003
【図２】
2005215617.tif 000004
【図３】
2005215617.tif 000005
【図４】
2005215617.tif 000006
【図５】
2005215617.tif 000007
【図６】
2005215617.tif 000008
【図７】
2005215617.tif 000009
【図８】
2005215617.tif 000010
【図９】
2005215617.tif 000011
【図１０】
2005215617.tif 000012
【図１１】
2005215617.tif 000013
【図１２】
2005215617.tif 000014
【図１３】
2005215617.tif 000015