(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体装置の製造で用いられる位相シフトマスクの製造における位相シフト領域の形成時の処理アライメントの決定方法、位相シフトマスクの製造における位相シフト領域の形成時のフォトレジストパターンアライメントの決定方法を提供する。【解決手段】位相シフトマスクの製造において、非回路位相シフトアライメント領域を形成するとき、前記非回路位相シフトアライメント領域を形成するために材料をエッチングする前で、基板上にフォトレジストがあるときに、前記基板上に受け入れられる前記フォトレジストに形成されるパターンのアライメントを決定するために、少なくとも一部空間イメージ測定装置を用いて、アライメント精度を測定する。【選択図】図６
2005258462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の製造で用いられる位相シフトマスクの製造方法において、非回路位相シフトアライメント領域を形成するとき、前記非回路位相シフトアライメント領域を形成するために材料をエッチングする前で、基板上にフォトレジストがあるときに、前記基板上に受け入れられる前記フォトレジストに形成されるパターンのアライメントを決定するために、少なくとも一部空間イメージ測定装置を用いて、アライメント精度を測定することを特徴とする位相シフトマスク製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記位相シフトアライメント領域の形成の際にアライメント精度を測定する工程は、光強度変化位置の間の距離を測定する工程を含むことを特徴とする位相シフトマスク製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、前記フォトレジストパターンニングの決定により容認されないフォトレジストパターンアライメントであることが判明した場合、該方法は更に、そのことが判明した後で且つ前記エッチングの前に、前記マスクから全てのフォトレジストを剥離し、次に、フォトレジストをもう一回堆積し、その後、位相シフトアライメント領域を形成するためにその新たなフォトレジストをパターンニングし、更にその後、その新たなフォトレジストに対する前記フォトレジストパターンニングアライメントの決定を実行することを特徴とする位相シフトマスク製造方法。
【請求項４】
半導体装置の製造で用いられる位相シフトマスクの製造方法において、フォトレジストの下の非回路アライメント形状端部とフォトレジストの端部とによって画定される間隔のある光強度変化位置の間の距離を少なくとも一部、前記フォトレジストが前記基板上に存在する間に測定することによって、非回路位相シフトアライメント領域の形成のために、基板上に受け入れられる前記フォトレジスト内のパターンのアライメントを決定するために、空間イメージ測定装置が用いられることを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
【請求項５】
半導体装置の製造で用いられる位相シフトマスクの製造における位相シフト領域の形成時のフォトレジストパターンアライメントを決定する方法であって、該方法は、
透明基板上に光遮蔽層を提供する工程と、
所望の回路パターンと、端部を有する非回路アライメント形状とを形成するために、前記光遮蔽層をパターンニングする工程と、
前記パターンニングされた光遮蔽層の上にフォトレジストを堆積する工程と、
前記非回路アライメント形状内に位相シフトアライメント領域を形成するための前記フォトレジストをパターンニングする工程であって、前記フォトレジストは、前記非回路アライメント形状の領域内に受け入れられる位相シフトアライメント領域端部を有し、且つ前記位相シフトアライメント領域は、前記非回路アライメント形状端部と前記フォトレジスト位相シフトアライメント領域端部との間に所望既知間隔を提供するように形成されるパターンニング工程と、
前記フォトレジストが前記基板上にある間に前記フォトレジスト位相シフトアライメント領域端部と前記非回路アライメント形状端部との間の距離を測定し、それからフォトレジストパターンアライメントを評価するために、前記距離を前記所望既知間隔と比較する工程と、
を具備することを特徴とするフォトレジストパターンアライメント決定方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法において、前記距離の測定工程は、光強度変化位置の間の距離を測定する工程であることを特徴とするフォトレジストパターンアライメント決定方法。
【請求項７】
請求項５記載の方法であって、該方法は、前記パターンニングされたフォトレジストをエッチングマスクとして使用する工程を具備し、前記評価は前記フォトレジストがエッチングマスクとして使用される前に実行されることを特徴とするフォトレジストパターンアライメント決定方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、前記距離を測定する工程で許容されないフォトレジストパターンアライメントであることが判明した場合、該方法は更に、そのことが判明した後に、前記マスクから全てのフォトレジストを剥離し、次に、フォトレジストをもう一回堆積し、その後、位相シフトアライメント領域を形成するためにその新たなフォトレジストをパターンニングし、更にその後、その新たなフォトレジストに対する前記距離の測定を実行することを特徴とするフォトレジストパターンアライメント決定方法。
【請求項９】
請求項５記載の方法において、前記位相シフトマスクは非回路フレーム領域によって包囲される中間回路パターンを画定し、前記非回路アライメント形状及び前記フォトレジスト位相シフトアライメント領域は前記フレーム領域内に形成されることを特徴とするフォトレジストパターンアライメント決定方法。
【請求項１０】
請求項５記載の方法であって、該方法は、前記非回路アライメント形状を複数の端部を有するようにパターンニングする工程と、前記フォトレジスト位相シフトアライメント領域が複数の端部を有するように形成する工程とを具備することを特徴とするフォトレジストパターンアライメント決定方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、該方法は、前記非回路アライメント形状の複数の端部のうちの少なくとも二つの端部と、前記フォトレジスト位相シフトアライメント領域の複数の端部のうちの少なくとも二つの端部とを用いて、ｘ及びｙの両方向でのアライメント精度を測定することを特徴とするフォトレジストパターンアライメント決定方法。
【請求項１２】
請求項５記載の方法であって、該方法は、同一形状ではあるが異なる寸法を有するように前記非回路アライメント形状と前記フォトレジスト位相アライメント領域を形成する工程であって、前記フォトレジスト位相シフトアライメント領域は前記非回路アライメント形状の領域内に完全に受け入れられることを特徴とするフォトレジストパターンアライメント決定方法。
【請求項１３】
請求項５記載の方法において、前記フォトレジスト位相シフトアライメント領域は前記非回路アライメント形状の領域内に完全に受け入れられるように形成されることを特徴とするフォトレジストパターンアライメント決定方法。
【請求項１４】
位相シフトマスクの製造において、位相シフトアライメント領域を形成するために材料をエッチングする前に、フォトレジストパターンニングアライメントを決定するために、少なくとも一部空間イメージ測定装置によって、位相シフトアライメント領域の形成時にアライメント精度を測定し、該フォトレジストパターンニングアライメントが許容されないフォトレジストパターンアライメントであることが判明した場合、該方法は更に、そのことが判明した後であり且つ前記エッチングの前に、前記マスクから全てのフォトレジストを剥離する工程と、その後、もう一回新たなフォトレジストを堆積し、前記位相シフトアライメント領域の形成のために新たなフォトレジストをパターンニングし、更にその後、前記新たなフォトレジストに対する前記フォトレジストパターンニングアライメントの決定を実行することを特徴とする位相シフトマスク製造方法。
【請求項１５】
位相シフトマスクの製造における位相シフト領域の形成時のフォトレジストパターンアライメントを決定する方法であって、該方法は、
透明基板上に光遮蔽層を提供する工程と、
所望の回路パターンと、端部を有する非回路アライメント形状を形成するために、前記光遮蔽層をパターンニングする工程と、
前記パターンニングされた光遮蔽層上にフォトレジストを堆積する工程と、
前記非回路アライメント形状内に位相シフトアライメントの形成のためのフォトレジストをパターンニングする工程であって、前記フォトレジストは前記非回路アライメント形状の領域内に受け入れられる位相シフトアライメント領域端部を有し、前記位相シフトアライメント領域は前記非回路アライメント形状端部と前記フォトレジスト位相シフトアライメント領域端部との間に所望既知の間隔を提供するように形成する工程と、
前記フォトレジスト位相シフトアライメント領域端部と非回路アライメント形状端部との間の距離を測定し、該距離をフォトレジストパターンアライメントを評価するために前記所望既知間隔と比較する工程と、
前記パターンニングされたフォトレジストをエッチングマスクとして用いる工程であって、前記評価は前記フォトレジスト層がエッチングマスクとして使用される前に実行される工程と、
前記距離の測定により許容されないフォトレジストパターンアライメントであることが判明した場合、該方法は更に、そのことが判明した後に、前記マスクから全てのフォトレジストを剥離する工程と、その後、もう一回新たなフォトレジストを堆積し、前記位相シフトアライメント領域の形成のために新たなフォトレジストをパターンニングし、更にその後、前記新たなフォトレジストに対する前記フォトレジストパターンニングアライメントの決定を実行することを特徴とするフォトレジストパターンアライメント決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相シフトの形成方法、位相シフトマスクの製造における位相シフト領域の形成時の処理アライメントの決定方法、位相シフトマスクの製造における位相シフト領域の形成時のフォトレジストパターンアライメントの決定方法、及び位相シフトマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造において、半導体ウェーハ上へ集積回路を形成するのに、典型的にはフォトリソグラフィー技法が用いられる。リソグラフィック処理中、紫外線光などの放射エネルギーがマスク／レチクルを通過して半導体ウェーハ上に照射される。マスクは、所定のパターンに形成された光制限領域（例えば、完全に不透明又は減衰／中間調（ハーフトーン）領域）と光透過部分（例えば、完全に透明な領域）とを有する。半導体ウェーハ上に平行に間隔を持った導電ラインを画定するために、例えば回折パターンが用いられることもある。ウェーハには、一般的にフォトレジストと呼ばれる、感光性レジスト材料の層が設けられる。フォトレジストの層上にマスクを通して通過した紫外線光は、その中にマスクパターンを転写する。次に、レジスト膜は、ポジ型レジストではレジストの露光された部分又はネガ型レジストではレジストの露光されなかった部分の何れかを除去するために現像される。現像後に残ったパターンニングされたレジストは、次の半導体製造処理工程、例えばイオン注入、またはレジスト膜下のウェーハ上の層に対するエッチング等の処理工程の間、ウェーハ上のマスクとして用いることができる。
【０００３】
半導体集積回路の特性の進歩は、典型的には、集積回路装置の寸法の小型化及びこれらの集積回路装置を相互に接続する導体要素の寸法の縮小化が同時に伴うものであった。集積回路装置及び導体が形成されるフォトリソグラフィック処理で用いられるコヒーレント光の波長は、典型的且つ好ましくは、これらの集積回路装置及び導体要素がそれを通してプリントされるレチクル又はマスク内の最小寸法よりも短くされてきた。目下のところ、レチクル内の最も小さい形状の開口の寸法は、採用されるコヒーレント光の波長に近づきつつある。残念ながら、そのようなレチクル及び光を用いたときの解像度、露出寛容度及び焦点深度は、コヒーレント光の波長に近い幅の開口を通るコヒーレント光の収差効果によって低下する。したがって、半導体技術が進歩するにつれて、回路の形状をプリントする際に採用される光の波長がこれに応じて従来は減少してきた。
【０００４】
使用コヒーレント光の波長に近い寸法の高解像度プリント型集積回路装置を提供するための一つの試みは、位相シフトマスク又はレチクルを採用することである。従来のレチクルと比較して、位相シフトマスクは、典型的には、従来のクロムメタル・オン・グラスレチクル構造体の中に、より厚い又はより薄い透明領域を採り入れている。これらのシフター領域は、位相シフトマスクを通過するコヒーレント光の波長に関連した厚みを形成するように設計されている。具体的には、透明基板とシフター領域を通過するコヒーレント光は異なる光路長を有しており、したがって、これらの光は、これらの面から異なる位相で現れることになる。透明のシフター領域を、従来のレベンソン型位相シフトマスクのパターンニングされたメタル層の交互に設けられた光通過領域を占有するように設けることにより、隣り合う明るい領域は、互いに好ましくは１８０°位相がずれて形成される。位相シフトマスクによって提供される互いに異なる位相のコヒーレント光の干渉効果は、半導体基板上へ投射されたとき高解像度の像を形成し、したがってより大きい焦点深度とより大きい露出寛容度を提供する。
【０００５】
他の形式の位相シフトマスクには、減衰型又はハーフトーン型位相シフトマスクがある。減衰型位相シフトマスクでは、透明基板の上に、パターンニングされた半透明シフト層が形成されている。そのような位相シフトマスクは、典型的には、マスクで用いられるコヒーレント光線に対して１８０°の位相シフトを与えると共に、典型的には４％〜３０％の範囲の光透過率を提供する酸化金属層で形成される。
【０００６】
空間イメージ測定装置と呼ばれるある種の器具が、位相シフト領域の形成時に得られる位相シフトの程度を決定するものとして開発されている。そのような領域の形成における最終的なゴール又は要望は、隣接する基準領域から正確に１８０°位相がずれるようにすることである。しかしながら、実際の形成時には、得られる位相シフトは、得られる位相シフト領域の典型的厚さ変動によっては、１８０°から多少の“ずれ”があるものである。空間イメージ測定装置の一例としては、ニューヨーク州、ソーンウッド所在のカールツァイス社から入手可能なマイクロリソグラフィーシミュレーション顕微鏡ＭＳＭ１００（商標）がある。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、位相シフト形成方法、位相シフトマスクの製造における位相シフト領域形成時の処理アライメントの決定方法、位相シフトマスクの製造における位相シフト領域形成時のフォトレジストパターンアライメントの決定方法、及び位相シフトマスクを含むものである。位相シフトマスクの形成時の一つの実施例では、位相シフトアライメント領域の形成における処理アライメントと位相シフトアライメント領域の位相シフトの程度の双方が、空間イメージ測定装置を用いて少なくとも部分的に決定される。位相シフトマスクの形成時における一つの実施例では、空間イメージ測定装置は、一連の空間イメージを焦点の関数として少なくとも一部捕捉することにより位相シフトアライメント領域の位相シフトの決定と、ある位相シフトアライメント領域の端部と隣接するアライメント形状端部とによって画定される間隔のある低光強度位置の間の距離を少なくとも一部測定することによって位相シフトアライメント領域の形成時における処理アライメントの決定との双方の決定に用いられる。
【０００８】
位相シフトマスクの形成時における一実施例では、位相シフトアライメント領域の形成時の処理アライメントが、前記位相シフトアライメント領域を形成するために材料をエッチングするのに先立ち、フォトレジストパターンアライメントを決定するのに、空間イメージ測定装置を少なくとも一部用いることによって決定される。位相シフトマスクの形成時における一実施例では、空間イメージ測定装置が、フォトレジストの下のアライメント形状端部とフォトレジストの端部によって画定される間隔を置いた光強度変化位置の間の距離を少なくとも一部測定することによって、位相シフトアライメント領域を形成するためのフォトレジストパターンアライメントを決定するために用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の開示は、米国特許法の立法目的である“科学及び有益なる技術の進歩の促進”（第１条第８項）のために行う。
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適実施例を説明する。図１は、製造処理中における位相シフトマスク基板１０を示す。基板１０は、例えば融合シリカである透明基板領域１２を含む。その例示的厚さは約６．４ｍｍ（０．２５０インチ）である。透明基板１２の上には光遮蔽層１４が形成される。好適且つ図示実施例では、光遮蔽層１４は、例えばクロムであり、光の透過に対して完全に不透明であることが好ましい。その例示的な厚さは１０００Åである。フォトレジスト層１６が光遮蔽層１４の上に堆積され、そして所望の回路パターン１８と非回路アライメント形状２０とを形成するようにパターンニングされる。
【００１１】
図２を参照すると、光遮蔽層１４の露出部分はエッチングされ、そしてフォトレジスト層１６（図示せず）は既に除去されている。こうすることにより、所望の回路パターン１８と非回路アライメント形状２０とを形成するための光遮蔽層１４のパターンニングが一例として行われる。以下の説明では、非回路アライメント形状２０は、図２及び図４に示される、端部２２，２４及び２３，２５の複数の端部を有していることとする。
【００１２】
図３を参照すると、位相マスク基板は、回路パターン領域２８を取り囲む周辺フレーム領域２６を提供するように最終的にはパターンニングされることが好ましい。回路パターン１８は回路パターン領域２８内に受け入れられることが好ましい。また、非回路アライメント形状２０は、フレーム２６内に受け入れられることが好ましい。
【００１３】
図５を参照すると、第２フォトレジスト層３０が基板１０上に形成されている。この第２フォトレジスト層は、回路パターン領域１８内には交互に現れる位相シフト領域３２，３４を、また非回路アライメント形状２０内には位相シフトアライメント領域３６を形成するようにパターンニングされている。
【００１４】
図６及び図８を参照すると、時限エッチングが行われ、その後フォトレジスト層３０（図示せず）が除去されており、その結果、非回路アライメント形状２０内に位相シフトアライメント領域３６が形成されている。この位相シフトアライメント領域３６は複数の端部３７，３８，３９，４０を有する。したがって、位相シフトアライメント領域３６は、非回路アライメント形状２０の範囲内に（すなわち、少なくとも部分的に）受け入れられる少なくとも一つの端部を有する。さらに、好適実施例に図示されるように、位相シフトアライメント領域３６は、非回路アライメント形状２０の範囲内に完全に受け入れられるように形成される。さらに、図示好適実施例では、非回路アライメント形状２０と位相シフトアライメント領域３６は、その寸法は異なるものの、ほぼ同じ形状を有するように形成されている。さらに、位相シフトアライメント領域３６は、非回路アライメント形状２０の何れかの端部と一致する端部を全く有さないものである。さらにまた、図示の好適実施例では、位相シフトアライメント領域３６は、非回路アライメント形状２０内の非位相シフト領域４１によって取り囲まれている。さらに、本実施例における位相シフトアライメント領域３６は、サブトラクティブ法によって形成され、そしてサブトラクティブ法であって且つレベンソン型のサブトラクティブ法によって形成されたものである。減衰型又はハーフトーン処理の採用もまた考えられる。
【００１５】
位相シフトアライメント領域３６は、非回路アライメント形状２０に対して所望既知の間隔を提供するために設けられることが好ましい。例えば、位相シフトアライメント領域３６は、一つ又はそれ以上の非回路アライメント形状端部と一つ又はそれ以上の位相シフトアライメント領域端部との間に、所望既知の間隔を提供するように形成される。そのような間隔は、例えば、対をなす端部３７／２２，３８／２３，３９／２４，４０／２５間の間隔として図面に表されている。位相シフトアライメント領域端部と非回路アライメント形状端部との間に達成される距離が決定され、そしてそれから処理アライメントを評価するために、その距離はそのような端部間の所望既知の間隔と比較される。そのようなことは、光強度変化位置間の距離を少なくとも一部測定することにより、また、図示実施例では、最も好ましくは、間隔のある低光強度位置の間の距離を測定することにより達成されることが好ましい。
【００１６】
例えば、図７は、位相シフトマスク基板１０の関連図示部分の左端部を横切ったときのの光強度プロファイルを示す図である。その光強度分布グラフを見て、左から右に移動していくと、本図示実施例では不透明領域１４が存在する場所に対応して、基板１０を通過する光の強度が零のところが測定されている。端部２２に達すると、光強度の大きなピークが立ち上がり、そしてそのピークは、図面左側の０°位相領域４１（すなわち、位相非変化領域）を横切って位相シフトアライメント領域３６の端部３７に至るまでピークが平坦に維持されて測定される。ここで、光強度が零となる点は、図示の段差があり、過干渉が起こり、基板材料１２を通して光が照射されないところで発生する。グラフ上を左から右に移動していくと、光強度のピークが立ち上がり、もう一つの光強度が零又は低い位置が存在する、位相シフトアライメント領域の端部３９に至るまで平坦な状態が続く。更に左から右への移動が続くと、光強度のピークが起こり、図面右側の０°位相領域４１に対応して平坦部分が、非回路アライメント形状２０の端部２４に至るまで続く。そこでは、図示実施例では光遮蔽層１４で不透明なクロムによるマスキングが起こり、再び光強度が零まで落ちる。
【００１７】
設計者は、非回路アライメント形状２０を形成するために必要な開口の寸法及びサイズとその中の位相シフトアライメント領域３６の望ましい位置が分かっているので、例えば非回路アライメント形状端部２２と位相シフトアライメント領域端部３７との間の所望の距離が分かる。従って、図７のグラフを得るために実行される光強度測定処理は、間隔のある低光強度位置２２，３７の間に達成された距離を比較するために利用することができ、また実施例のｘ方向での処理アライメントを決定及び評価するために、既知の値と比較することができる。さらに、光強度分布はｙ方向に関しても利用することができる。例えば、ｙ方向におけるアライメントを決定するためには、非回路アライメント形状端部２３と位相シフトアライメント領域３８との間に得られる距離を利用することができる。こうすることにより、好適実施例では、達成されたアライメントを決定することができる。
【００１８】
一つ又はそれ以上の対をなす端部間の各距離を決定するために利用される器具は、空間イメージ測定装置であることが最も好ましい。本発明で利用することができる空間イメージ測定装置の一例としては、ニューヨーク州、ソーンウッド所在のカールツァイス社から入手可能な形式番号１００のマイクロリソグラフィーシミュレーション顕微鏡がある。そのような測定装置は、任意基板の例えば図７に示されるような光強度プロファイルを得るのに利用することができ、また、位相シフトアライメント領域３２，３４において達成される位相シフトの程度を決定するために利用することができる。したがって、位相シフトマスクの製造における最も好ましい実施例では、位相シフトアライメント領域の形成における処理アライメントと位相シフトアライメント領域の位相シフトの程度を決定することの双方は、空間イメージ測定装置を少なくとも一部用いることによって決定される。更に最も好ましくは、そのような決定は、マスク基板上の段差の存在を利用して、単一の空間イメージ測定装置から得ることが好ましい。
【００１９】
さらに、位相シフトマスクの製造における好ましい実施例によれば、空間イメージ測定装置は、一連の空間イメージを焦点の関数として少なくとも一部捕捉することにより位相シフトアライメント領域の位相シフトの決定と、ある位相シフトアライメント領域の端部とこれに隣接するアライメント形状端部とによって画定される間隔を置いた低光強度位置の間の距離を少なくとも一部測定することによって位相シフトアライメント領域の形成時における処理アライメントの決定との双方の決定に用いられる。ここで説明し且つ図示した実施例では、隣接したアライメント形状端部は、位相シフトアライメント領域の端部によっては画定されない。例えば、アライメント形状端部２２は、位相シフトアライメント領域３６の端部３７とは異なるものである。
【００２０】
次に、代替的な好ましい処理方法を図９−図１１を参照して説明する。上で説明した第１実施例で用いた参照番号は、それが適切である限りそのままの番号を用い、異なるものには付記記号“ａ”を付加するか又は異なる参照番号を用いることとする。上の第１実施例、特に図８に示されている実施例では、位相シフトアライメント領域は、窪み部３６を形成するためのエッチングから生じたものであり、また、非回路アライメント形状２０内の非位相シフト領域４１によって取り囲まれることにより生じている。図９及び図１１は基本的に反対の場合を示すものである。具体的には、非位相シフト領域は、非回路アライメント形状２０ａ内の非位相シフト領域４１ａを取り囲む位相シフトアライメント領域３６ａによって画定される。そのような構成は、非回路アライメント形状２０内に上述第１実施例内における同一外形３６を本実施例ではマスクするように、上述第１実施例のフォトレジスト層３０（図示せず）を形成し、その周辺の非回路アライメント形状２０ａ内の透明基板材料１２をエッチングすることにより達成することができる。
【００２１】
そのような構成もまた、透明基板上のそこ又は任意位置に所望の位相シフト領域を達成するために透明基板材料が除去されるので、サブトラクティブ位相シフトマスク形成方法をなす。更に本実施例では、位相シフトアライメント領域３６ａは、非回路アライメント形状２０ａの端部と一致した端部４７を有する。換言すれば、非回路アライメント形状２０ａと位相シフトアライメント領域３６ａは、図示された端部４７，４３，４４，４５を共通の端部として共有する。したがって、隣接するアライメント形状端部は、位相シフトアライメント領域の端部によって画定される。例示的図１０のプロファイルを達成するために、上で説明したような光強度分布処理が起こることが好ましい。
【００２２】
上で説明した処理は、位相シフトアライメント領域と非回路アライメント形状から複数の対をなす端部が提供される例を示す。図１２は、一つだけの端部が設けられる場合の例示的処理を示す。上で説明した第１実施例の参照番号は、適切であるものはそのままの番号を用い、異なるものには付記記号“ｂ”を付加するか又は異なる参照番号を用いることとする。基板１０ｂは、非回路アライメント形状４９内に形成された位相シフトアライメント領域４８を示す。一つだけの位相シフトアライメント領域端部５０が、非回路アライメント形状４９内に受け入れられた状態で示されている。したがって、端部４９と５０の間の所望とする一直線上の間隔を知るには、適当な距離が達成されたか否か、従って少なくとも図示ｘ方向に関して適当なアライメントが生じているか否かを決定するために、その端部に対する光強度を監視すればよい。
【００２３】
上で説明した全ての処理方法は、位相シフトアライメント領域を形成するための典型的なサブトラクティブ法を示すものである。図１３及び図１４は、アディティブ法を採用した一実施例を示すものである。上で説明した第１実施例の参照番号は、適切であるものはそのままの番号を用い、異なるものには付記記号“ｃ”を付加して示すこととする。ここで、図示された位相シフトアライメント領域３６ｃは、非回路アライメント形状２０ｃ内に他の透明材料を堆積し、これをパターンニングして形成したものである。光強度の監視は、前述第１実施例に関して説明したのと同じように行われる。
【００２４】
図１５及び図１６は、アディティブ法による位相シフトアライメント領域を形成する代替的方法を示すものである。上で説明した第１の実施例の参照番号は、適切であるものはそのままの番号を用い、異なるものには違う番号又は付記記号“ｄ”を付加して示すこととする。ここでのパターンニングは、図９−図１１に示されたサブトラクティブ法のものに相当するものであり、したがって、位相シフトアライメント領域３６ｄは、非回路アライメント形状２０ｄ内の非位相シフト領域４１ｄを取り囲むように形成される。
【００２５】
本発明の他の態様として、位相シフトマスクの製造における位相シフト領域の形成の際のフォトレジストパターンアライメントの決定方法を、図１７−図１９に示される例示的実施例に関して説明する。図１７は、その基板の上に光遮蔽層６４を有する透明基板６２を含む、処理中の位相シフトマスク基板６０を示す。光遮蔽層６４は、第１実施例に示されている例えば回路パターン１８と同様な所望回路パターンと、第１実施例の例えばアライメント形状２０に相似な形状の非回路アライメント形状６６とを形成するように、パターンニングされている。非回路アライメント形状６６は、複数の対をなす端部６７，６８，６９，７０（図１９参照）を有するようにパターンニングされている。
【００２６】
フォトレジスト層７２が、パターンニングされた光遮蔽層６４の上に堆積されている。フォトレジスト層７２は、非回路アライメント形状６６内に位相シフトアライメント領域７４を形成するためにパターンニングされている。フォトレジスト７２は、非回路アライメント形状６６の領域内に受け入れられた位相シフトアライメント領域端部７５，７６，７７，７８を有する。したがって、位相シフトアライメント領域は、非回路アライメント形状６６の領域内（すなわち、少なくとも部分的に）に受け入れられる少なくとも一つの端部を含む。したがって、上で説明した実施例と同じように、フォトレジスト位相シフトアライメント領域は、非回路アライメント形状６６の領域内に全体が受け入れられるように形成されることが好ましい。さらに、非回路アライメント形状６６とフォトレジスト位相シフトアライメント領域７４は、同じ形状ではあるが、異なる寸法を有するように形成される。
【００２７】
上で説明したことと似たことではあるが、フォトレジスト位相シフトアライメント領域端部と非回路アライメント形状端部との間の距離は、それからフォトレジストパターンアライメントを評価するために、そのようにして決まった距離を所望の既に分かっている間隔と比較することによって決めることができる。そのような評価は、フォトレジスト層をエッチングマスクとして使用する前に完了又は実行されることが最も好ましい。そうすることにより、採用すべきでないフォトレジストパターンアライメントであることが分かった場合には、そのようなフォトレジストはマスクから剥離することができる。その後、フォトレジストを更に堆積して位相シフトアライメントを形成するためにパターンニングし、そして更に、より良いアライメントが達成されたか否かを見るために、光強度分析が行われる。
【００２８】
前述実施例と同様に、そのような端部間の距離を決定する好ましい方法は、光強度変化位置の間の距離を、最も好ましくは、上で述べたような空間イメージ測定装置を利用して測定することである。例えば、図１８は、図１７のウェーハ片構造におけるｘ軸に沿って距離の関数として光強度のプロットを示すものである。左から右に移動し、光遮蔽層６４の端部６７に至るまでは、光強度は０である。端部６７に到達したところで、フォトレジスト層７２及び透明基板６２の双方を通して光透過が有効的に起こり、その後、フォトレジスト位相シフトアライメント形状端部７５に至るまでほぼ一定の光強度が継続する。端部７５に至ると、ここではもう一つの光強度ピークが発生し、さらに左から右へフォトレジスト位相シフトアライメント領域端部７７に至るまでほぼ一定の光強度が続く。端部７７に至ったところで、光強度は一定のレベルまで落ち、その後、非回路アライメント形状６６の端部６９に至るまでその一定レベルが継続する。
【００２９】
上で説明したものは、位相シフトアライメント領域を形成するために材料のエッチングを行う前にフォトレジストパターンニングアライメントを決定するために、少なくとも一部空間イメージ測定装置を用いて、位相シフトアライメント領域の形成における処理アライメントを決定するための位相シフトマスクを製造する一実施例を提供するものである。上で説明した両実施例では、それは、非回路アライメント形状を、特にそのため専用の対応した位相シフトアライメント領域に関連して用いることにより実行されることが好ましい。
【００３０】
上で説明した処理方法はまた、フォトレジストの下のアライメント形状端部とフォトレジストの端部とによって画定される間隔のある光強度変化位置の間の距離を少なくとも一部測定することにより、位相シフトアライメント領域の形成のためのフォトレジストパターニングアライメントを決定するために、空間イメージ測定装置を用いた位相シフトマスクの製造実施例である。本発明は均等の原則に従って適切に解釈される添付の特許請求の範囲によってのみ制限されるものであり、他の方法も勿論考えられるものである。
【００３１】
本発明は、法令に応じて、構造的及び方法的な特徴に関し、事実上特定の言語により説明された。しかしながら、本明細書で開示された手段は、本発明を効果的にするための好適な形式からなるので、本発明は、開示及び説明した特定の特徴に限定されることはないと理解されるべきである。従って、本発明は、均等の原則に従って適切に解釈される添付の特許請求の範囲の適切な範囲内における如何なる形態や変更についても、権利を主張できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の一態様により処理中の位相シフトマスク基板の概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示される処理工程の後の処理工程における図１の基板を示す図である。
【図３】図３は、図２の基板の縮小上面図である。
【図４】図４は、図２の基板の一部分だけの拡大上面図である。
【図５】図５は、図２に示される処理工程より後の処理工程における図２の基板の図である。
【図６】図６は、図５に示される処理工程より後の処理工程における図５の基板の図である。
【図７】図７は、図６の基板の一部の位置の関数による光強度の概略プロット図である。
【図８】図８は、図６の基板の一部の拡大上面図である。
【図９】図９は、本発明の態様により処理中の他の実施例である位相シフトマスク基板の概略断面図である。
【図１０】図１０は、図９の基板の位置の関数による光強度のプロット図である。
【図１１】図１１は、図９の基板の上面図である。
【図１２】図１２は、処理中の他の実施例である位相シフトマスクの上面図である。
【図１３】図１３は、本発明の一態様により処理中の更に他の実施例である位相シフトマスク基板の概略断面図である。
【図１４】図１４は、図１３の拡大上面図である。
【図１５】図１５は、本発明の態様により処理中の更に他の実施例である位相シフトマスク基板の概略断面図である。
【図１６】図１６は、図１５の拡大上面図である。
【図１７】図１７は、本発明の一態様により処理中の更に他の実施例である位相シフトマスク基板の概略断面図である。
【図１８】図１８は、図１７の基板の位置の関数による光強度の概略プロット図である。
【図１９】図１９は、図１７の拡大上面図である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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