(57)【要約】【課題】転写パターンの寸法精度を向上し得るフォトマスクの製造方法及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】透明基板１０上に形成された第１の遮光膜１４をパターニングすることにより、デバイス領域１６の周囲における透明基板上に、第１の遮光膜を含む遮光領域１８を形成する工程と、デバイス領域の角部の外側の部分における遮光領域を少なくとも露出する開口部３４が形成されたレジスト膜３２を、透明基板上に形成する工程と、レジスト膜上及び開口部内に第２の遮光膜２４を形成する工程と、レジスト膜上の第２の遮光膜をレジスト膜とともに除去することにより、少なくともデバイス領域の角部の外側の部分における遮光領域上に第２の遮光膜の遮光パターンを形成する工程とを有している。【選択図】図４
2012027237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に形成された第１の遮光膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記第１の遮光膜を含む遮光領域を形成する工程と、
前記デバイス領域の角部の外側の部分における前記遮光領域を少なくとも露出する開口部が形成されたレジスト膜を、前記透明基板上に形成する工程と、
前記レジスト膜上及び前記開口部内に第２の遮光膜を形成する工程と、
前記レジスト膜上の前記第２の遮光膜を前記レジスト膜とともに除去することにより、少なくとも前記デバイス領域の前記角部の外側の部分における前記遮光領域上に前記第２の遮光膜の遮光パターンを形成する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項２】
第１の遮光膜が形成された透明基板上に第２の遮光膜を形成する工程と、
前記第１の遮光膜及び前記第２の遮光膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記第１の遮光膜と前記第２の遮光膜とを含む遮光領域を形成する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項３】
遮光膜が形成された透明基板上に位相シフト膜を形成する工程と、
前記遮光膜及び前記位相シフト膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記遮光膜と前記位相シフト膜とを含む遮光領域を形成する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項４】
透明基板上に形成された第１の遮光膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記第１の遮光膜を含む遮光領域を形成する工程と、
少なくとも前記デバイス領域の角部の外側の部分における前記遮光領域上に、収束イオンビームを用いて第２の遮光膜を堆積する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項５】
デバイス領域の周囲に第１の遮光膜を含む遮光領域が形成されたフォトマスクに対し、前記遮光領域における光の透過率を測定する工程と、
前記遮光領域における前記光の透過率が予め定められた基準値以上である場合に、少なくとも前記デバイス領域の角部の外側の部分における前記遮光領域上に、収束イオンビームを用いて第２の遮光膜を堆積する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法により製造されたフォトマスクを用いて、半導体基板上に形成されたフォトレジスト膜を露光する工程を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクの製造方法及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ上に成膜した導電膜をパターニングする際には、導電膜上にレジスト膜（フォトレジスト膜）を塗布し、フォトマスクに形成されたデバイスパターンを、ステップアンドリピートにより、レジスト膜に順次転写する。
【０００３】
この後、レジスト膜が現像され、現像されたレジスト膜をマスクとして、導電膜がエッチングされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３５２８１０号公報
【特許文献２】特開平９−５０１１２号公報
【特許文献３】特開平６−２５０３７６号公報
【特許文献４】国際公開第０２／００５０３２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の半導体装置の製造方法では、十分な寸法精度で半導体ウェハ上にパターンを形成し得ない場合があった。
【０００６】
本発明の目的は、転写パターンの寸法精度を向上し得るフォトマスクの製造方法及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の一観点によれば、透明基板上に形成された第１の遮光膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記第１の遮光膜を含む遮光領域を形成する工程と、前記デバイス領域の角部の外側の部分における前記遮光領域を少なくとも露出する開口部が形成されたレジスト膜を、前記透明基板上に形成する工程と、前記レジスト膜上及び前記開口部内に第２の遮光膜を形成する工程と、前記レジスト膜上の前記第２の遮光膜を前記レジスト膜とともに除去することにより、少なくとも前記デバイス領域の前記角部の外側の部分における前記遮光領域上に前記第２の遮光膜の遮光パターンを形成する工程とを有することを特徴とするフォトマスクの製造方法が提供される。
【０００８】
実施形態の他の観点によれば、第１の遮光膜が形成された透明基板上に第２の遮光膜を形成する工程と、前記第１の遮光膜及び前記第２の遮光膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記第１の遮光膜と前記第２の遮光膜とを含む遮光領域を形成する工程とを有することを特徴とするフォトマスクの製造方法が提供される。
【０００９】
実施形態の更に他の観点によれば、遮光膜が形成された透明基板上に位相シフト膜を形成する工程と、前記遮光膜及び前記位相シフト膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記遮光膜と前記位相シフト膜とを含む遮光領域を形成する工程とを有することを特徴とするフォトマスクの製造方法が提供される。
【００１０】
実施形態の更に他の観点によれば、透明基板上に形成された第１の遮光膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記第１の遮光膜を含む遮光領域を形成する工程と、少なくとも前記デバイス領域の角部の外側の部分における前記遮光領域上に、収束イオンビームを用いて第２の遮光膜を堆積する工程とを有することを特徴とするフォトマスクの製造方法が提供される。
【００１１】
実施形態の更に他の観点によれば、デバイス領域の周囲に第１の遮光膜を含む遮光領域が形成されたフォトマスクに対し、前記遮光領域における光の透過率を測定する工程と、前記遮光領域における前記光の透過率が予め定められた基準値以上である場合に、少なくとも前記デバイス領域の角部の外側の部分における前記遮光領域上に、収束イオンビームを用いて第２の遮光膜を堆積する工程とを有することを特徴とするフォトマスクの製造方法が提供される。
【００１２】
実施形態の更に他の観点によれば、上記のフォトマスクの製造方法により製造されたフォトマスクを用いて、半導体基板上に形成されたフォトレジスト膜を露光する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
開示のフォトマスクによれば、少なくともデバイス領域の四隅の外側の部分に遮光パターンが形成されているため、少なくともデバイス領域の四隅の外側の部分における光の透過率を十分に低減することができる。このため、デバイス領域の四隅の外側の部分が、ステップアンドリピートにより、半導体ウェハ上に４重露光や８重露光されたとしても、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンの寸法精度に悪影響が及ぶのを防止することができる。しかも、フォトリソグラフィ技術を用いて遮光パターンを形成するため、信頼性を損なうことなく遮光パターンをフォトマスクに形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態によるフォトマスクを示す平面図及び断面図である。
【図２】第１実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図３】第１実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図４】第１実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図５】第２実施形態によるフォトマスクを示す平面図及び断面図である。
【図６】第２実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図７】第２実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図８】第２実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図（その３）である。
【図９】第３実施形態によるフォトマスクを示す平面図及び断面図である。
【図１０】第３実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図１１】第３実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図１２】第４実施形態によるフォトマスクを示す平面図及び断面図である。
【図１３】第４実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図１４】第４実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図１５】収束イオンビームを用いた遮光膜の形成方法を示す図である。
【図１６】第５実施形態によるフォトマスクを示す断面図である。
【図１７】第５実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【図１８】第６実施形態によるフォトマスクを示す断面図である。
【図１９】第６実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【図２０】第７実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【図２１】第７実施形態によるフォトマスクの製造方法を示すフローチャートである。
【図２２】アパーチャー及びフォトマスクを示す図である。
【図２３】半導体ウェハ上にデバイスパターンをステップアンドリピートにより転写した状態を示す概略図である。
【図２４】１つの層を２枚のフォトマスクを用いて露光する場合を示す図である。
【図２５】フォトマスクの遮光領域における光の透過率とデバイスパターンの線幅変動量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図２２は、アパーチャー及びフォトマスクを示す図である。図２２（ａ）は、アパーチャーとフォトマスクとの位置関係を示す側面図である。図２２（ｂ）は、フォトマスクの例を示す平面図である。
【００１６】
図２２に示すように、透明基板１１０には、ハーフトーン型位相シフト膜１１２と遮光膜１１４とが形成されている。デバイス領域１１６には、ハーフトーン型位相シフト膜１１２により形成されたデバイスパターンが形成されている。デバイス領域１１６の周囲の周辺領域（遮光領域）１１８には、ハーフトーン型位相シフト膜１１２と遮光膜１１４とが積層されている。
【００１７】
露光装置のアパーチャー１５０の機械的精度は、必ずしも十分に高いものではない。このため、デバイス領域１１６とアパーチャー１５０とが重なり合うのを防止すべく、デバイス領域１１６の外縁から所定距離以上離間した位置に、アパーチャー１５０の内縁が位置するようになっている。
【００１８】
このため、フォトマスク１０４のデバイス領域１１６内に形成されたデバイスパターンを半導体ウェハ（図示せず）上に転写する際には、デバイス領域１１６内のデバイスパターンのみならず、デバイス領域１１６の周囲の部分も露光されることとなる。遮光領域１１８における光の透過率は、例えば０．１％程度である。
【００１９】
図２３は、半導体ウェハ上にデバイスパターンをステップアンドリピートにより転写した状態を示す概略図である。図２３（ａ）は、パターンが転写された半導体ウェハを示しており、図２３（ｂ）は、図２３（ｂ）のうちの丸印で囲んだ部分を拡大して表したものである。
【００２０】
図２３に示すように、半導体ウェハ２００の各々のチップ領域２０２には、ステップアンドリピートにより、フォトマスクに形成されたパターンを有するレジストパターンが転写形成され、またレジストパターンをマスクとしたエッチングによりデバイスパターンが順次転写される。
【００２１】
１つの層を１枚のフォトマスクで露光する場合には、デバイス領域２０４の周囲のスクライブライン領域２０６には、２重露光される領域２０８と、４重露光される領域２１０とが生じる。
【００２２】
図２４は、１つの層を２枚のフォトマスクを用いて露光する場合を示す図である。
【００２３】
１つの層を２枚のフォトマスクを用いて露光する場合には、領域２０８においては４重露光となり、領域２１０においては８重露光となる。
【００２４】
図２５は、フォトマスクの遮光領域における光の透過率とデバイスパターンの線幅変動量との関係を示すグラフである。図２５の横軸は、フォトマスクの遮光領域における光の透過率を示している。図２５における縦軸は、半導体ウェハ上に転写されたデバイスパターンの線幅（ＣＤ：Critical Dimension）変動量を示している。デバイスパターンのラインアンドスペースは、７０ｎｍ／７０ｎｍとした。照明条件は、ＮＡが１．２、σｏｕｔが０．９７の１／２輪帯照明とした。
【００２５】
図２５から分かるように、４重露光、８重露光の場合には、大きなエネルギーが加わることとなるため、４重露光、８重露光された領域の近傍におけるデバイスパターンにおいては、線幅変動量が著しく大きくなる。
【００２６】
即ち、遮光領域１１８を透過した光が４重露光又は８重露光される領域２１０（図２３参照）の近傍に存在するデバイスパターンにおいては、図２５に示すように、大きい線幅変動が生じることとなる。
【００２７】
［第１実施形態］
第１実施形態によるフォトマスク及びその製造方法について図１乃至図４を用いて説明する。
【００２８】
なお、本実施形態では、ハーフトーン型位相シフトマスクを例に説明するが、ハーフトーン型位相シフトマスクに限定されるものではなく、様々なフォトマスクに適用することができる。
【００２９】
（フォトマスク）
まず、本実施形態によるフォトマスクについて図１を用いて説明する。図１は、本実施形態によるフォトマスクを示す平面図及び断面図である。図１（ａ）は、平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ′線断面図である。
【００３０】
透明基板１０上には、例えば膜厚６６ｎｍのＭｏＳｉＯＮのハーフトーン型位相シフト膜１２が形成されている。透明基板１０としては、例えば合成石英ガラスが用いられている。透明基板１０のサイズは、例えば６インチ×６インチ×０．２５インチとする。
【００３１】
透明基板１０上の領域のうちのデバイス領域（デバイスパターン領域）１６内においては、ハーフトーン型位相シフト膜１２が所定の形状にパターニングされている。これにより、デバイス領域１６内には、ハーフトーン型位相シフト膜１２により形成されたデバイスパターンが形成されている。
【００３２】
デバイス領域１６の周囲の周辺領域（周辺パターン領域、遮光領域）１８においては、ハーフトーン型位相シフト膜１２上に、例えば膜厚４８ｎｍの遮光膜１４が形成されている。遮光膜１４は、例えばクロム（Ｃｒ）膜と酸化クロム膜とを順次積層することにより形成されている。
【００３３】
周辺領域１８には、位置合わせを行うためのアライメントマーク２０や、フォトマスクを識別するためのナンバリング等の識別マーク２２が形成されている。アライメントマーク２０や識別マーク２２のパターンは、ハーフトーン型位相シフト膜１２及び遮光膜１４をエッチングすることにより形成された抜きパターンにより形成されている。
【００３４】
デバイス領域１６の角部の外側の部分における遮光膜１４上、即ち、デバイス領域１６の四隅の外側の部分における遮光膜１４上には、遮光パターン（遮光部）２４が形成されている。遮光パターン２４は、例えば膜厚５０ｎｍのＣｒの遮光膜により形成されている。
【００３５】
こうして本実施形態によるフォトマスクが形成されている。
【００３６】
本実施形態によれば、デバイス領域１６の四隅の外側の部分に遮光パターン２４が形成されているため、デバイス領域１６の四隅の外側の部分における光の透過率を十分に低減することができる。デバイス領域１６の四隅の外側の部分は、半導体ウェハ上に４重露光や８重露光される場合がある。本実施形態によれば、デバイス領域１６の四隅の外側の部分の透過率が十分に低減されているため、かかる部分が半導体ウェハ上に４重露光や８重露光されたとしても、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンの寸法精度に悪影響が及ぶのを防止することができる。
【００３７】
（フォトマスクの製造方法）
次に、本実施形態によるフォトマスクの製造方法について図２乃至図４を用いて説明する。図２乃至図４は、本実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【００３８】
まず、図２（ａ）に示すように、全面に、例えばスパッタリング法により、透明基板１０上に、ハーフトーン型位相シフト膜１２を形成する。透明基板１０としては、例えば合成石英ガラスが用いる。透明基板１０のサイズは、例えば６インチ×６インチ×０．２５インチとする。ハーフトーン型位相シフト膜１２としては、例えばＭｏＳｉＯＮ膜を形成する。ハーフトーン型位相シフト膜１２の膜厚は、例えば６６ｎｍ程度とする。
【００３９】
次に、全面に、例えばスパッタリング法により、クロム膜と酸化クロム膜とを順次形成する。これにより、クロム膜と酸化クロム膜との積層膜により形成された遮光膜１４が形成される。遮光膜１４の膜厚は、例えば４８ｎｍ程度とする。
【００４０】
こうして、透明基板１０上にハーフトーン型位相シフト膜１２と遮光膜１４とが積層されたフォトマスクブランクス２が得られる。
【００４１】
次に、図２（ｂ）に示すように、全面に、例えばスピンコート法により、例えば膜厚３００ｎｍのレジスト膜（フォトレジスト膜）２６を形成する。レジスト膜２６の材料としては、例えば化学増幅型のポジレジスト等を用いる。
【００４２】
次に、例えば電子線描画装置を用いて、レジスト膜２６にパターンを描画する。電子線描画装置は、例えば第１のパターンデータを用いてパターンの描画を行う。第１のパターンデータには、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンをデバイス領域１６（図１参照）内に形成するためのパターン、位置合わせを行うためのアライメントマーク２０（図１参照）を周辺領域１８内に形成するためのパターン、及び、フォトマスクを識別するための識別マーク２２（図１参照）を周辺領域１８内に形成するためのパターン等が含まれている。
【００４３】
次に、レジスト膜２６に対して露光後焼き締め（Post Exposure Bake、ＰＥＢ）を行う。
【００４４】
次に、レジスト膜２６に対して現像を行う。これにより、レジスト膜２６に開口部２８が形成される（図２（ｃ）参照）。
【００４５】
次に、図２（ｄ）に示すように、レジスト膜２６をマスクとして、遮光膜１４をドライエッチングする。エッチングガスとしては、例えばＣｌ２ガスを用いる。
【００４６】
次に、図２（ｅ）に示すように、レジスト膜２６及び遮光膜１４をマスクとして、ハーフトーン型位相シフト膜１２をドライエッチングする。エッチングガスとしては、例えばＣＦ４ガス又はＳＦ６ガスを用いる。
【００４７】
次に、図２（ｆ）に示すように、薬液を用いてレジスト膜２６を除去する。かかる薬液としては、例えば硫酸過水等を用いる。
【００４８】
次に、図３（ａ）に示すように、全面に、例えばスピンコート法により、例えば膜厚４００ｎｍのレジスト膜２９を形成する。レジスト膜２９の材料としては、例えばポジ型の電子線レジスト等を用いる。
【００４９】
次に、例えばレーザ描画装置を用いて、レジスト膜２９にパターンを描画する。レーザ描画装置は、例えば第２のパターンデータを用いてパターンの描画を行う。第２のパターンデータには、デバイス領域１６を露出するためのパターンが含まれている。
【００５０】
次に、レジスト膜２９に対して現像を行う。これにより、レジスト膜２９に開口部３０が形成される（図３（ｂ）参照）。
【００５１】
次に、図３（ｃ）に示すように、レジスト膜２９をマスクとして、開口部３０内に露出している遮光膜１４をドライエッチングする。
【００５２】
次に、図３（ｄ）に示すように、薬液を用いてレジスト膜２９を除去する。かかる薬液としては、例えば硫酸過水等を用いる。
【００５３】
次に、図３（ｅ）に示すように、全面に、例えばスピンコート法により、例えば膜厚４００ｎｍのレジスト膜３２を形成する。
【００５４】
次に、デバイス領域１６の四隅の外側の部分におけるレジスト膜３２を露光する。レジスト膜３２に対する露光には、必ずしも高い精度は要求されないため、例えば顕微鏡を用いたスポット露光を行う。なお、レーザ描画装置等を用いて、レジスト膜３２に対して露光を行ってもよい。
【００５５】
次に、レジスト膜３２に対して現像を行う。これにより、レジスト膜３２に開口部３４が形成される（図３（ｆ）参照）。開口部３４は、デバイス領域１６の四隅の外側の部分に形成される。
【００５６】
次に、図４（ａ）に示すように、全面に、例えばスパッタリング法により、例えば膜厚５０ｎｍのクロム膜の遮光膜２４を形成する。
【００５７】
次に、リフトオフにより、レジスト膜３２上の遮光膜２４を、レジスト膜３２とともに除去する。レジスト膜３２を除去するための薬液としては、例えば硫酸過水等を用いる。こうして、デバイス領域１６の四隅の外側の部分における遮光膜１４上に、遮光膜２４により形成された遮光パターン（遮光部）が形成される。
【００５８】
なお、ここでは、遮光膜２４の膜厚を５０ｎｍとする場合を例に説明したが、遮光膜２４の膜厚は５０ｎｍに限定されるものではない。十分な遮光性が得られるように、遮光膜２４の膜厚を適宜すればよい。
【００５９】
こうして、本実施形態によるフォトマスクが製造される。
【００６０】
このように、本実施形態によれば、デバイス領域１６の四隅の外側の部分に遮光パターン２４が形成されているため、デバイス領域１６の四隅の外側の部分における光の透過率を十分に低減することができる。デバイス領域１６の四隅の外側の部分は、上述したように、半導体ウェハ上に４重露光や８重露光される場合がある。本実施形態によれば、かかる部分の光の透過率が十分に低減されているため、かかる部分が半導体ウェハ上に４重露光や８重露光されたとしても、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンの寸法精度に悪影響が及ぶのを防止することができる。しかも、本実施形態では、フォトリソグラフィ技術を用いて遮光パターン２４を形成するため、信頼性を損なうことなく遮光パターン２４をフォトマスクに形成することができる。
【００６１】
［第２実施形態］
第２実施形態によるフォトマスク及びその製造方法について図５乃至図８を用いて説明する。図１乃至図４に示す第１実施形態によるフォトマスク及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００６２】
（フォトマスク）
まず、本実施形態によるフォトマスクについて図５を用いて説明する。図５は、本実施形態によるフォトマスクを示す平面図及び断面図である。図５（ａ）は、平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ′線断面図である。
【００６３】
本実施形態によるフォトマスクは、光の透過率を低減するための遮光膜３８が周辺領域１８全体に形成されていることに主な特徴がある。
【００６４】
図５に示すように、例えば合成石英ガラスの透明基板１０上には、例えば膜厚６６ｎｍのＭｏＳｉＯＮのハーフトーン型位相シフト膜１２が形成されている。
【００６５】
透明基板１０上の領域のうちのデバイス領域１６内においては、ハーフトーン型位相シフト膜１２が所定の形状にパターニングされている。これにより、デバイス領域１６内には、ハーフトーン型位相シフト膜１２により形成されたデバイスパターンが形成されている。
【００６６】
デバイス領域１６の周囲の周辺領域（遮光領域）１８においては、ハーフトーン型位相シフト膜１２上に、例えば膜厚４８ｎｍのＣｒの遮光膜１４が形成されている。
【００６７】
遮光膜１４上には、例えば膜厚２０ｎｍのＭｏＳｉＯＮのエッチングストッパ膜３６が形成されている。
【００６８】
エッチングストッパ膜３６上には、例えば膜厚５０ｎｍのＣｒの遮光膜３８が形成されている。
【００６９】
なお、ここでは、遮光膜３８の膜厚が５０ｎｍである場合を例に説明したが、遮光膜３８の膜厚は５０ｎｍに限定されるものではない。十分な遮光性が得られる程度の膜厚で遮光膜３８が形成されていればよい。
【００７０】
周辺領域１８には、位置合わせを行うためのアライメントマーク２０や、フォトマスクを識別するためのナンバリング等の識別マーク２２が形成されている。アライメントマーク２０や識別マーク２２のパターンは、ハーフトーン型位相シフト膜１２、遮光膜１４、エッチングストッパ膜３６及び遮光膜３８をエッチングすることにより形成された抜きパターンにより形成されている。
【００７１】
こうして本実施形態によるフォトマスクが形成されている。
【００７２】
このように、デバイス領域１６の周囲の周辺領域１８の全体に遮光膜３８が形成されていてもよい。本実施形態においても、デバイス領域１６の四隅の外側の部分における光の透過率が十分に低減されるため、かかる部分が半導体ウェハ上に４重露光や８重露光されたとしても、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンの寸法精度に悪影響が及ぶのを防止することができる。
【００７３】
（フォトマスクの製造方法）
次に、本実施形態によるフォトマスクの製造方法について図６乃至図８を用いて説明する。図６乃至図８は、本実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【００７４】
まず、図６（ａ）に示すように、全面に、例えばスパッタリング法により、例えば合成石英ガラスの透明基板１０上に、例えば膜厚６６ｎｍのＭｏＳｉＯＮのハーフトーン型位相シフト膜１２を形成する。
【００７５】
次に、全面に、例えばスパッタリング法により、膜厚４８ｎｍのＣｒの遮光膜１４を形成する。
【００７６】
次に、全面に、例えばスパッタリング法により、膜厚２０ｎｍのＭｏＳｉＯＮのエッチングストッパ膜３６を形成する。
【００７７】
次に、全面に、例えばスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍのＣｒの遮光膜３８を形成する。
【００７８】
なお、ここでは、遮光膜３８を成膜する際の膜厚を１００ｎｍとする場合を例に説明したが、遮光膜３８を成膜する際の膜厚は１００ｎｍに限定されるものではない。十分な遮光性を有する遮光膜３８が最終的に残存するように、遮光膜３８を成膜する際の膜厚を適宜設定すればよい。
【００７９】
次に、図６（ｂ）に示すように、全面に、例えばスピンコート法により、例えば膜厚３００ｎｍのレジスト膜２６を形成する。レジスト膜２６の材料としては、例えば化学増幅型のポジレジスト等を用いる。
【００８０】
次に、例えば電子線描画装置を用いて、レジスト膜２６にパターンを描画する。電子線描画装置は、例えば第３のパターンデータを用いてパターンの描画を行う。第３のパターンデータには、デバイス領域１６（図５参照）を露出するためのパターン、位置合わせを行うためのアライメントマーク２０（図５参照）を周辺領域１８内に形成するためのパターン、及び、フォトマスクを識別するための識別マーク２２（図５参照）を周辺領域１８内に形成するためのパターン等が含まれている。
【００８１】
次に、レジスト膜２６に対して露光後焼き締め（ＰＥＢ）を行う。
【００８２】
次に、レジスト膜２６に対して現像を行う。これにより、レジスト膜２６に開口部２８が形成される（図６（ｃ）参照）。
【００８３】
次に、図６（ｄ）に示すように、レジスト膜２６をマスクとし、エッチングストッパ３６をストッパとして、遮光膜３８をドライエッチングする。
【００８４】
次に、図６（ｅ）に示すように、レジスト膜２６及び遮光膜３８をマスクとし、遮光膜１４をエッチングストッパとして、エッチングストッパ膜３６をドライエッチングする。
【００８５】
次に、図７（ａ）に示すように、薬液を用いてレジスト膜２６を除去する。かかる薬液としては、例えば硫酸過水等を用いる。
【００８６】
次に、図７（ｂ）に示すように、全面に、例えばスピンコート法により、例えば膜厚３００ｎｍのレジスト膜４０を形成する。レジスト膜４０の材料としては、例えば化学増幅型のポジレジスト等を用いる。
【００８７】
次に、例えば電子線描画装置を用いて、レジスト膜４０にパターンを描画する。電子線描画装置は、例えば第４のパターンデータを用いてパターンの描画を行う。第４のパターンデータには、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンをデバイス領域１６（図５参照）内に形成するためのパターン、位置合わせを行うためのアライメントマーク２０（図５参照）を周辺領域１８内に形成するためのパターン、及び、フォトマスクを識別するための識別マーク２２（図５参照）を周辺領域１８内に形成するためのパターン等が含まれている。
【００８８】
次に、レジスト膜４０に対して露光後焼き締め（ＰＥＢ）を行う。
【００８９】
次に、レジスト膜４０に対して現像を行う。これにより、レジスト膜４０に開口部４２が形成される（図７（ｃ）参照）。
【００９０】
次に、図７（ｄ）に示すように、レジスト膜４０をマスクとして、遮光膜１４をドライエッチングする。
【００９１】
次に、図７（ｅ）に示すように、レジスト膜４０及び遮光膜１４をマスクとして、ハーフトーン型位相シフト膜１２をドライエッチングする。
【００９２】
次に、図８（ａ）に示すように、薬液を用いてレジスト膜４０を除去する。かかる薬液としては、例えば硫酸過水等を用いる。
【００９３】
次に、図８（ｂ）に示すように、全面をエッチバックすることにより、デバイス領域１６内に存在している遮光膜１４を除去する。エッチングガスとしては、例えばＣｌ２ガスを用いる。この際、周辺領域１８に存在している遮光膜３８の上部もエッチングされ、遮光膜３８の膜厚が薄くなる。遮光膜１４の膜厚は例えば４８ｎｍ程度と比較的薄いのに対し、遮光膜１８の膜厚は例えば１００ｎｍ程度と比較的厚いため、周辺領域１８の遮光膜３８は、例えば５０ｎｍ程度の膜厚で残存する。
【００９４】
なお、ここでは、周辺領域１８に残存させる遮光膜３８の膜厚を５０ｎｍとする場合を例に説明したが、周辺領域１８に残存させる遮光膜３８の膜厚は５０ｎｍに限定されるものではない。十分な遮光性が得られるように、遮光膜２４の膜厚を適宜すればよい。
【００９５】
こうして、本実施形態によるフォトマスクが製造される。
【００９６】
このように、デバイス領域１６の周囲の周辺領域１８の全体に遮光膜３８が形成されていてもよい。本実施形態においても、デバイス領域１６の四隅の外側の部分における光の透過率が十分に低減されるため、かかる部分が半導体ウェハ上に４重露光や８重露光されたとしても、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンの寸法精度に悪影響が及ぶのを防止することができる。
【００９７】
［第３実施形態］
第３実施形態によるフォトマスク及びその製造方法について図９乃至図１１を用いて説明する。図１乃至図８に示す第１又は第２実施形態によるフォトマスクと同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００９８】
（フォトマスク）
まず、本実施形態によるフォトマスクについて図９を用いて説明する。図９は、本実施形態によるフォトマスクを示す平面図及び断面図である。図９（ａ）は、平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＣ−Ｃ′線断面図である。
【００９９】
本実施形態によるフォトマスクは、周辺領域１８全体に形成したハーフトーン型位相シフト膜４４により、周辺領域１８における光の透過率が低減されることに主な特徴がある。
【０１００】
図９に示すように、例えば合成石英ガラスの透明基板１０上には、例えば膜厚６６ｎｍのＭｏＳｉＯＮのハーフトーン型位相シフト膜１２が形成されている。
【０１０１】
透明基板１０上の領域のうちのデバイス領域１６内においては、ハーフトーン型位相シフト膜１２が所定の形状にパターニングされている。これにより、デバイス領域１６内には、ハーフトーン型位相シフト膜１２により形成されたデバイスパターンが形成されている。
【０１０２】
デバイス領域１６の周囲の周辺領域（遮光領域）１８においては、ハーフトーン型位相シフト膜１２上に、例えば膜厚４８ｎｍのＣｒの遮光膜１４が形成されている。
【０１０３】
遮光膜１４上には、例えば膜厚６０ｎｍのＭｏＳｉＯＮのハーフトーン型位相シフト膜４４が形成されている。
【０１０４】
なお、ここでは、ハーフトーン型位相シフト膜４４の膜厚が６０ｎｍである場合を例に説明したが、ハーフトーン型位相シフト膜４４の膜厚は６０ｎｍに限定されるものではない。十分な遮光性が得られる程度の膜厚でハーフトーン型位相シフト膜４４が形成されていればよい。
【０１０５】
周辺領域１８には、位置合わせを行うためのアライメントマーク２０や、フォトマスクを識別するためのナンバリング等の識別マーク２２が形成されている。アライメントマーク２０や識別マーク２２のパターンは、ハーフトーン型位相シフト膜１２、遮光膜１４及びハーフトーン型位相シフト膜４４をエッチングすることにより形成された抜きパターンにより形成されている。
【０１０６】
こうして本実施形態によるフォトマスクが形成されている。
【０１０７】
このように、ハーフトーン型位相シフト膜４４により周辺領域１８における光の透過率を低減するようにしてもよい。本実施形態においても、デバイス領域１６の四隅の外側の部分における光の透過率が十分に低減されるため、かかる部分が半導体ウェハ上に４重露光や８重露光されたとしても、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンの寸法精度に悪影響が及ぶのを防止することができる。
【０１０８】
（フォトマスクの製造方法）
次に、本実施形態によるフォトマスクの製造方法について図１０及び図１１を用いて説明する。図１０乃至図１１は、本実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【０１０９】
まず、図１０（ａ）に示すように、全面に、例えばスパッタリング法により、例えば合成石英ガラスの透明基板１０上に、例えば膜厚６６ｎｍのＭｏＳｉＯＮのハーフトーン型位相シフト膜１２を形成する。
【０１１０】
次に、全面に、例えばスパッタリング法により、膜厚４８ｎｍのＣｒの遮光膜１４を形成する。
【０１１１】
次に、全面に、例えばスパッタリング法により、膜厚６０ｎｍのＭｏＳｉＯＮのハーフトーン型位相シフト膜４４を形成する。
【０１１２】
なお、ここでは、ハーフトーン型位相シフト膜４４の膜厚を６０ｎｍとする場合を例に説明したが、ハーフトーン型位相シフト膜４４の膜厚は６０ｎｍに限定されるものではない。十分な遮光性が得られるようにハーフトーン型位相シフト膜４４の膜厚を適宜設定すればよい。
【０１１３】
次に、図１０（ｂ）に示すように、全面に、例えばスピンコート法により、例えば膜厚３００ｎｍのレジスト膜２６を形成する。レジスト膜２６の材料としては、例えば化学増幅型のポジレジスト等を用いる。
【０１１４】
次に、例えば電子線描画装置を用いて、レジスト膜２６にパターンを描画する。電子線描画装置は、例えば第５のパターンデータを用いてパターンの描画を行う。第５のパターンデータには、デバイス領域１６（図９参照）を露出するためのパターン、位置合わせを行うためのアライメントマーク２０（図９参照）を周辺領域１８内に形成するためのパターン、及び、フォトマスクを識別するための識別マーク２２（図９参照）を周辺領域１８内に形成するためのパターン等が含まれている。
【０１１５】
次に、レジスト膜２６に対して露光後焼き締め（ＰＥＢ）を行う。
【０１１６】
次に、レジスト膜２６に対して現像を行う。これにより、レジスト膜２６に開口部２８が形成される（図１０（ｃ）参照）。
【０１１７】
次に、図１０（ｄ）に示すように、レジスト膜２６をマスクとし、遮光膜１４をストッパとして、ハーフトーン型位相シフト膜４４をドライエッチングする。
【０１１８】
次に、図１０（ｅ）に示すように、薬液を用いてレジスト膜２６を除去する。かかる薬液としては、例えば硫酸過水等を用いる。
【０１１９】
次に、図１１（ｆ）に示すように、全面に、例えばスピンコート法により、例えば膜厚３００ｎｍのレジスト膜４０を形成する。レジスト膜４０の材料としては、例えば化学増幅型のポジレジスト等を用いる。
【０１２０】
次に、例えば電子線描画装置を用いて、レジスト膜４０にパターンを描画する。電子線描画装置は、例えば第６のパターンデータを用いてパターンの描画を行う。第６のパターンデータには、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンをデバイス領域１６（図９参照）内に形成するためのパターン、位置合わせを行うためのアライメントマーク２０（図９参照）を周辺領域１８内に形成するためのパターン、及び、フォトマスクを識別するための識別マーク２２（図９参照）を周辺領域１８内に形成するためのパターン等が含まれている。
【０１２１】
次に、レジスト膜４０に対して露光後焼き締め（ＰＥＢ）を行う。
【０１２２】
次に、レジスト膜４０に対して現像を行う。これにより、レジスト膜４０に開口部４２が形成される（図１１（ａ）参照）。
【０１２３】
次に、図１１（ｂ）に示すように、レジスト膜４０をマスクとして、遮光膜１４をドライエッチングする。
【０１２４】
次に、図１１（ｃ）に示すように、レジスト膜４０及び遮光膜１４をマスクとして、ハーフトーン型位相シフト膜１２をドライエッチングする。
【０１２５】
次に、図１１（ｄ）に示すように、薬液を用いてレジスト膜４０を除去する。かかる薬液としては、例えば硫酸過水等を用いる。
【０１２６】
次に、図１１（ｅ）に示すように、全面をエッチバックすることにより、デバイス領域１６内に存在している遮光膜１４を除去する。エッチングガスとしては、例えばＣｌ２ガスを用いる。
【０１２７】
こうして、本実施形態によるフォトマスクが製造される。
【０１２８】
このように、ハーフトーン型位相シフト膜４４を形成することにより、デバイス領域１６の周囲の周辺領域１８における光の透過率を低減するようにしてもよい。本実施形態においても、デバイス領域１６の四隅の外側の部分における光の透過率が十分に低減されるため、かかる部分が半導体ウェハ上に４重露光や８重露光されたとしても、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンの寸法精度に悪影響が及ぶのを防止することができる。
【０１２９】
［第４実施形態］
第４実施形態によるフォトマスク及びその製造方法について図１２乃至図１５を用いて説明する。図１乃至図１１に示す第１乃至第３実施形態によるフォトマスク及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１３０】
（フォトマスク）
まず、本実施形態によるフォトマスクについて図１２を用いて説明する。図１２は、本実施形態によるフォトマスクを示す平面図及び断面図である。図１２（ａ）は平面図であり、図１２（ｂ）は断面図である。
【０１３１】
本実施形態によるフォトマスクは、遮光パターン４６が収束イオンビーム（Focused Ion Beam、ＦＩＢ）を用いて形成されていることに主な特徴がある。
【０１３２】
図１２に示すように、例えば石英の透明基板１０上には、例えば膜厚７０ｎｍのＭｏＳｉＯＮのハーフトーン型位相シフト膜１２が形成されている。
【０１３３】
透明基板１０上の領域のうちのデバイス領域１６内においては、ハーフトーン型位相シフト膜１２がデバイスパターンの形状にパターニングされている。
【０１３４】
デバイス領域１６の周囲の遮光領域１８においては、ハーフトーン型位相シフト膜１２上に、例えば膜厚５０ｎｍのＣｒの遮光膜１４が形成されている。
【０１３５】
デバイス領域１６の周囲の遮光膜１４上には、例えば膜厚６３．６ｎｍの炭素膜の遮光パターン（遮光部）４６が形成されている。遮光パターン４６は、例えばデバイス領域１６を囲うように形成されている。遮光パターン４６の幅は、例えば１００μｍ程度とする。
【０１３６】
こうして、本実施形態によるフォトマスクが形成されている。
【０１３７】
（フォトマスクの製造方法）
次に、本実施形態によるフォトマスクの製造方法を図１３乃至図１５を用いて説明する。図１３及び図１４は、本実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。図１５は、収束イオンビームを用いた遮光膜の形成方法を示す図である。
【０１３８】
まず、図１３（ａ）に示すように、透明基板１０上にハーフトーン型位相シフト膜１２、遮光膜１４及びレジスト膜１６が形成されたフォトマスク用の乾板５０を用意する。ハーフトーン型位相シフト膜１２としては、例えば膜厚７０ｎｍのＭｏＳｉＯＮ膜が形成されている。遮光膜１４としては、例えば膜厚５０ｎｍのＣｒ膜が形成されている。レジスト膜４８としては、例えば膜厚３００ｎｍの電子線（ＥＢ）レジスト膜が形成されている。
【０１３９】
次に、例えば電子線描画装置を用いて、レジスト膜４８にパターンを描画する。電子線描画装置は、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンをデバイス領域１６（図１２参照）内におけるレジスト膜４８に描画する。
【０１４０】
この後、レジスト膜４８に対して現像を行うことにより、レジスト膜４８に開口部５２が形成される（図１３（ｂ）参照）。
【０１４１】
次に、レジスト膜４８をマスクとし、例えば反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching、ＲＩＥ）により、遮光膜１４をエッチングする。
【０１４２】
次に、レジスト膜４８を除去する（図１３（ｃ）参照）。レジスト膜４８を除去する際には、例えば硫酸過水等が用いられる。
【０１４３】
次に、図１３（ｄ）に示すように、遮光膜１４をマスクとして、ハーフトーン型位相シフト膜１２をドライエッチングする。
【０１４４】
次に、図１３（ｅ）に示すように、全面に、スピンコート法により、レジスト膜５４を形成する。
【０１４５】
次に、例えば電子線描画装置を用いて、レジスト膜５４にパターンを描画する。電子線描画装置は、デバイス領域１６（図１２参照）を開口する開口部５６がレジスト膜５４に形成されるように、描画を行う。
【０１４６】
次に、レジスト膜５４に対して現像を行うことにより、レジスト膜５４にデバイス領域１６を露出する開口部５６が形成される（図１３（ｆ）参照）。
【０１４７】
次に、レジスト膜５４をマスクとして、開口部５６内に露出している遮光膜１４をエッチングする（図１３（ｇ）参照）。
【０１４８】
次に、レジスト膜５４を除去する（図１４（ａ）参照）。レジスト膜５４を除去する際には、例えば硫酸過水等が用いられる。
【０１４９】
次に、以下のようにして、収束イオンビーム６０を用いて、デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上に遮光パターン（遮光部、遮光膜）４６を堆積する。即ち、図１５に示すように、ガス銃（ガスノズル）６２を用いて炭素を含む原料ガス（有機化合物ガス）６４を遮光膜１４に吹きかけながら、イオン銃（収束イオンビーム光学系）５８を用いて収束イオンビーム６０を遮光膜１４に照射する。そうすると、収束イオンビーム６０が照射されている箇所において、原料ガス６４の分解反応が生じ、遮光膜１４の表面に炭素膜４６が堆積される。収束イオンビーム６０を走査することにより、デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上に炭素膜の遮光パターン（遮光膜）４６を堆積することができる。
【０１５０】
なお、収束イオンビーム光学系５８においては、例えばガリウムの金属イオン源に高電圧を印加することによりイオンビームを発生させ、静電レンズを用いてイオンビームを収束させる。
【０１５１】
また、遮光パターン４６の材料は、炭素に限定されるものではない。十分な遮光性を得ることが可能な材料を、遮光パターン４６の材料として適宜用いることができる。
【０１５２】
こうして、図１４（ｂ）に示すように、デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上に遮光膜（遮光パターン）４６が形成される。
【０１５３】
このように、収束イオンビームを用いて遮光パターン４６を堆積してもよい。
【０１５４】
［第５実施形態］
第５実施形態によるフォトマスク及びその製造方法について図１６及び図１７を用いて説明する。図１乃至図１５に示す第１乃至第４実施形態によるフォトマスク及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１５５】
（フォトマスク）
まず、本実施形態によるフォトマスクについて図１６を用いて説明する。図１６は、本実施形態によるフォトマスクを示す断面図である。
【０１５６】
本実施形態によるフォトマスクは、バイナリマスクであることに主な特徴がある。
【０１５７】
図１６に示すように、例えば石英の透明基板１０上には、例えば膜厚５０ｎｍのＣｒの遮光膜１４が形成されている。
【０１５８】
透明基板１０上の領域のうちのデバイス領域１６内においては、遮光膜１４がデバイスパターンの形状にパターニングされている。
【０１５９】
デバイス領域１６の周囲には、遮光膜１４を含む遮光領域１８が形成されている。
【０１６０】
デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上には、例えば膜厚６３．６ｎｍの炭素膜の遮光パターン（遮光部、遮光膜）４６が形成されている。遮光パターン４６は、例えばデバイス領域１６を囲うように形成されている。遮光パターン４６の幅は、例えば１００μｍ程度とする。
【０１６１】
こうして、本実施形態によるフォトマスクが形成されている。
【０１６２】
（フォトマスクの製造方法）
次に、本実施形態によるフォトマスクの製造方法について図１７を用いて説明する。図１７は、本実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【０１６３】
まず、図１７（ａ）に示すように、透明基板１０上に遮光膜１４及びレジスト膜４８が形成されたフォトマスク用の乾板５０ａを用意する。遮光膜１４としては、例えば膜厚５０ｎｍのＣｒ膜が形成されている。レジスト膜４８としては、例えば膜厚３００ｎｍの電子線レジスト膜が形成されている。
【０１６４】
次に、例えば電子線描画装置を用いて、レジスト膜４８にパターンを描画する。電子線描画装置は、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンをデバイス領域１６（図１２参照）内におけるレジスト膜４８に描画する。
【０１６５】
この後、レジスト膜４８に対して現像を行うことにより、レジスト膜４８に開口部５２が形成される（図１７（ｂ）参照）。
【０１６６】
次に、レジスト膜４８をマスクとし、例えば反応性イオンエッチングにより、遮光膜１４をエッチングする。
【０１６７】
次に、レジスト膜４８を除去する（図１７（ｃ）参照）。レジスト膜４８を除去する際には、例えば硫酸過水等が用いられる。
【０１６８】
次に、図１４（ｂ）及び図１５を用いて上述した第４実施形態によるフォトマスクの製造方法と同様にして、収束イオンビーム６０を用いて、デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上に遮光パターン（遮光部、遮光膜）４６を堆積する。こうして、図１７（ｄ）に示すように、デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上に遮光パターン４６が形成される。
【０１６９】
このように、フォトマスクがバイナリマスクであってもよい。
【０１７０】
［第６実施形態］
第６実施形態によるフォトマスク及びその製造方法について図１８及び図１９を用いて説明する。図１乃至図１７に示す第１乃至第５実施形態によるフォトマスク及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１７１】
（フォトマスク）
まず、本実施形態によるフォトマスクについて図１８を用いて説明する。図１８は、本実施形態によるフォトマスクを示す断面図である。
【０１７２】
本実施形態によるフォトマスクは、レベンソン型位相シフトマスクであることに主な特徴がある。
【０１７３】
図１８に示すように、透明基板１０には、位相調整用の掘り込み部（溝）６６が形成されている。
【０１７４】
遮光膜１４により形成されたデバイスパターンの一方の側には掘り込み部６６が形成されており、デバイスパターンの他方の側には掘り込み部６６が形成されていない。即ち、遮光膜１４には、掘り込み部６６が設けられていない第１の開口部６８と、掘り込み部６６が設けられている第２の開口部７０とが交互に形成されている。掘り込み部６６は、光の位相（光の光路長）を変化させるためのものである。
【０１７５】
このようなレベンソン型位相シフトマスクでは、第１の開口部６８を通過して半導体ウェハに達する光の位相が０であるときには、第２の開口部７０を通過して半導体ウェハに達する光の位相はπとなる。隣り合ったパターン毎に位相が反転するため、高い解像度での転写が可能となる。
【０１７６】
デバイス領域１６の周囲には、遮光膜１４を含む遮光領域１８が形成されている。
【０１７７】
デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上には、例えば膜厚６３．６ｎｍの炭素膜の遮光パターン（遮光部、遮光膜）４６が形成されている。遮光パターン４６は、例えばデバイス領域１６を囲うように形成されている。遮光パターン４６の幅は、例えば１００μｍ程度とする。
【０１７８】
こうして、本実施形態によるフォトマスクが形成されている。
【０１７９】
（フォトマスクの製造方法）
次に、本実施形態によるフォトマスクの製造方法について図１９を用いて説明する。図１９は、本実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【０１８０】
まず、図１９（ａ）に示すように、透明基板１０上に遮光膜１４及びレジスト膜１６が形成されたフォトマスク用の乾板５０ａを用意する。遮光膜１４としては、例えば膜厚５０ｎｍのＣｒ膜が形成されている。レジスト膜４８としては、例えば膜厚３００ｎｍの電子線レジスト膜が形成されている。
【０１８１】
次に、例えば電子線描画装置を用いて、レジスト膜４８にパターンを描画する。電子線描画装置は、半導体ウェハ上に転写されるデバイスパターンをデバイス領域１６（図１２参照）内におけるレジスト膜４８に描画する。
【０１８２】
この後、レジスト膜４８に対して現像を行うことにより、レジスト膜４８に開口部５２が形成される（図１９（ｂ）参照）。
【０１８３】
次に、レジスト膜４８をマスクとし、例えば反応性イオンエッチングにより、遮光膜１４をエッチングする。
【０１８４】
次に、レジスト膜４８を除去する（図１９（ｃ）参照）。レジスト膜４８を除去する際には、例えば硫酸過水等が用いられる。
【０１８５】
次に、図１９（ｄ）に示すように、全面に、スピンコート法により、レジスト膜５４を形成する。
【０１８６】
次に、例えば電子線描画装置を用いて、レジスト膜５４にパターンを描画する。電子線描画装置は、掘り込み部６６を形成すべき領域を含む領域に開口部７２が形成されるように、描画を行う。
【０１８７】
次に、レジスト膜５４に対して現像を行うことにより、レジスト膜５４に開口部７２が形成される（図１９（ｅ）参照）。
【０１８８】
次に、レジスト膜５４及び遮光膜１４をマスクとして、開口部７２内に露出している透明基板１０をエッチングすることにより、掘り込み部６６を形成する（図１９（ｆ）参照）。
【０１８９】
次に、レジスト膜５４を除去する（図１９（ｇ）参照）。レジスト膜５４を除去する際には、例えば硫酸過水等が用いられる。
【０１９０】
次に、図１４（ｂ）及び図１５を用いて上述した第４実施形態によるフォトマスクの製造方法と同様にして、収束イオンビーム６０を用いて、デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上に遮光パターン（遮光部、遮光膜）４６を堆積する。こうして、図１９（ｈ）に示すように、デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上に遮光パターン４６が形成される。
【０１９１】
このように、フォトマスクがレベンソン型位相シフトマスクであってもよい。
【０１９２】
［第７実施形態］
第７実施形態によるフォトマスクの製造方法について図２０及び図２１を用いて説明する。図２０は、本実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。図２１は、本実施形態によるフォトマスクの製造方法を示すフローチャートである。図１乃至図１９に示す第１乃至第６実施形態によるフォトマスク及びその製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【０１９３】
本実施形態によるフォトマスクの製造方法（補修方法）は、遮光領域１８における光の透過率が所定の基準を満たさなくなった場合に、収束イオンビーム６０を用いて遮光領域１８に遮光パターン４６を堆積することに特徴がある。
【０１９４】
まず、図１３（ａ）乃至図１４（ａ）を用いて上述したフォトマスクの製造方法と同様にして、遮光領域１８に遮光パターン４６が形成されていないフォトマスク４を製造する。遮光領域１８において十分な遮光性が得られている状態では、遮光領域１８に遮光パターン４６が形成されていなくても、特段の問題は生じない。
【０１９５】
このようにして製造されたフォトマスク４は、半導体ウェハ（図示せず）上にデバイスパターン（図示せず）を転写する際等に用いられる。
【０１９６】
デバイスパターンの転写等に用いられたフォトマスク４に対して、洗浄等が行われる場合がある。フォトマスク４を洗浄する際には、例えばアンモニア過水やオゾン水等の洗浄液が用いられる場合があり、これにより、遮光膜１４の膜厚が薄くなってしまう場合がある。遮光膜１４の膜厚が薄くなると、遮光領域１８において十分な遮光性が得られなくなる。
【０１９７】
そこで、本実施形態では、フォトマスク４に対して洗浄（ステップＳ１）を行った後に、遮光領域１８における光の透過率Ｔが所定の基準値より小さいか否かを判定する（ステップＳ２）。光の透過率Ｔについての所定の基準値は、例えば０．００１程度とする。光の透過率Ｔは、フォトマスクに入射される光の強度をＩ０、フォトマスクの遮光膜を透過する光の強度をＩとすると、以下のような式により表される。
【０１９８】
Ｔ＝Ｉ／Ｉ０
遮光領域１８における光の透過率Ｔは、例えば短波長の光を用いることが可能な分光器等を用いて測定することができる。
【０１９９】
なお、フォトマスクにおける遮光能力は、黒化度Ｄという指標で表される場合もある。黒化度Ｄは、フォトマスクに入射される光の強度をＩ０、フォトマスクの遮光膜を透過する光の強度をＩとすると、以下のような式により表される。
【０２００】
Ｄ＝ｌｏｇ（Ｉ０／Ｉ）
従って、遮光領域１８の黒化度Ｄが、所定の基準値より大きいか否かを判定するようにしてもよい。
【０２０１】
黒化度Ｄが例えば３．０より大きければ、特段の問題はないと判定し得る。従って、黒化度Ｄにより判定する場合の所定の基準値は、例えば３．０程度とする。黒化度Ｄは、例えば透過率Ｔを計測して、上記の式に代入することにより算出することができる。
【０２０２】
遮光領域１８における光の透過率が所定の基準値より小さい場合には、特段の問題がないと判定される。特段の問題がないと判定されたフォトマスク４に対しては、遮光パターン４６（図２０（ｂ）参照）の堆積は行われない。
【０２０３】
一方、遮光領域１８における光の透過率が所定の基準値以上である場合には、図１４（ｂ）及び図１５を用いて上述したフォトマスクの製造方法と同様にして、収束イオンビーム６０を用いて、デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上に遮光パターン（遮光膜）４６を堆積する（ステップＳ３）。こうして、デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上に遮光パターン４６が堆積されたフォトマスク４ａが得られる（図２０（ｂ）参照）。
【０２０４】
フォトマスク４、４ａには、ごみの付着を防止するためのペリクル（図示せず）が貼り付けられる（ステップＳ４）。
【０２０５】
この後、フォトマスク４、４ａは、デバイスパターンの転写等に再度用いられる。
【０２０６】
こうして、本実施形態によるフォトマスクが製造（補修）される。
【０２０７】
このように、洗浄等が行われたフォトマスク４に対して、遮光領域１８における光の透過率を測定し、所定の基準を満たさない場合に、収束イオンビーム６０を用いて、デバイス領域１６の周囲における遮光膜１４上に遮光膜４６を堆積するようにしてもよい。
【０２０８】
［第８実施形態］
第８実施形態による半導体装置の製造方法について説明する。
【０２０９】
本実施形態による半導体装置の製造方法は、第１乃至第７実施形態のいずれかにより製造されたフォトマスクを用いて半導体装置を製造することに主な特徴がある。
【０２１０】
まず、エッチングの対象となる導電膜や絶縁膜等が形成された半導体基板（図示せず）上の全面に、例えばスピンコート法によりフォトレジスト膜（図示せず）を形成する。半導体基板としては、例えばシリコン基板等が用いられる。
【０２１１】
次に、第１乃至第７実施形態のいずれかにより製造されたフォトマスクを用いて、フォトレジスト膜を露光する。
【０２１２】
次に、フォトレジスト膜を現像する。こうして、フォトマスクに形成されたデバイスパターンがフォトレジスト膜に転写される。
【０２１３】
次に、フォトレジスト膜をマスクとして、エッチングを行う。フォトマスク膜の下に例えば導電膜が存在する場合には、フォトレジスト膜をマスクとして導電膜がエッチングされる。フォトレジスト膜の下に例えば絶縁膜が存在する場合には、フォトレジスト膜をマスクとして絶縁膜がエッチングされる。
【０２１４】
次に、例えばアッシングにより、フォトレジスト膜を剥離する。
【０２１５】
この後、同様にして、第１乃至第７実施形態のいずれかにより製造されたフォトマスクを適宜用いて、フォトレジスト膜が適宜露光され、エッチング等が適宜行われる。
【０２１６】
こうして、本実施形態による半導体装置が製造される。
【０２１７】
［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０２１８】
例えば、第１実施形態では、デバイス領域１６の四隅の外側における遮光領域１８に遮光パターン２４を形成する場合を例に説明したが、デバイス領域１６を囲うように遮光パターン２４を形成してもよい。
【０２１９】
また、第１乃至第３実施形態では、フォトマスクがハーフトーン型位相シフトマスクである場合を例に説明したが、フォトマスクがバイナリマスクであってもよい。
【０２２０】
また、第４乃至第７実施形態では、デバイス領域１６を囲うように遮光パターン４６を形成する場合を例に説明したが、少なくともデバイス領域１６の四隅の外側における遮光領域１８に遮光パターン４６を形成すればよい。
【０２２１】
上記実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０２２２】
（付記１）
透明基板上に形成された第１の遮光膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記第１の遮光膜を含む遮光領域を形成する工程と、
前記デバイス領域の角部の外側の部分における前記遮光領域を少なくとも露出する開口部が形成されたレジスト膜を、前記透明基板上に形成する工程と、
前記レジスト膜上及び前記開口部内に第２の遮光膜を形成する工程と、
前記レジスト膜上の前記第２の遮光膜を前記レジスト膜とともに除去することにより、少なくとも前記デバイス領域の前記角部の外側の部分における前記遮光領域上に前記第２の遮光膜の遮光パターンを形成する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０２２３】
（付記２）
付記１記載のフォトマスクの製造方法において、
前記透明基板上には、位相シフト膜が更に形成されており、
前記遮光領域を形成する工程では、前記透明基板上に形成された前記位相シフト膜と第１の遮光膜とをパターニングすることにより、前記デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記位相シフト膜と前記第１の遮光膜とを含む前記遮光領域を形成する
ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０２２４】
（付記３）
第１の遮光膜が形成された透明基板上に第２の遮光膜を形成する工程と、
前記第１の遮光膜及び前記第２の遮光膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記第１の遮光膜と前記第２の遮光膜とを含む遮光領域を形成する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０２２５】
（付記４）
付記３記載のフォトマスクの製造方法において、
前記透明基板上には、位相シフト膜が更に形成されており、
前記第２の遮光膜を形成する工程では、前記位相シフト膜と前記第１の遮光膜とが形成された前記透明基板上に前記第２の遮光膜を形成し、
前記遮光領域を形成する工程では、前記透明基板上に形成された前記位相シフト膜、前記第１の遮光膜及び前記第２の遮光膜をパターニングすることにより、前記デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記位相シフト膜、前記第１の遮光膜及び前記第２の遮光膜を含む前記遮光領域を形成する
ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０２２６】
（付記５）
遮光膜が形成された透明基板上に位相シフト膜を形成する工程と、
前記遮光膜及び前記位相シフト膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記遮光膜と前記位相シフト膜とを含む遮光領域を形成する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０２２７】
（付記６）
付記５記載のフォトマスクの製造方法において、
前記透明基板上には、他の位相シフト膜が更に形成されており、
前記位相シフト膜を形成する工程では、前記他の位相シフト膜及び前記遮光膜が形成された前記透明基板上に前記位相シフト膜を形成し、
前記遮光領域を形成する工程では、前記透明基板上に形成された前記他の位相シフト膜、前記遮光膜及び前記位相シフト膜をパターニングすることにより、前記デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記他の位相シフト膜、前記遮光膜及び前記位相シフト膜を含む前記遮光領域を形成する
ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０２２８】
（付記７）
透明基板上に形成された第１の遮光膜をパターニングすることにより、デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記第１の遮光膜を含む遮光領域を形成する工程と、
少なくとも前記デバイス領域の角部の外側の部分における前記遮光領域上に、収束イオンビームを用いて第２の遮光膜を堆積する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０２２９】
（付記８）
付記７記載のフォトマスクの製造方法において、
前記透明基板上には、位相シフト膜が更に形成されており、
前記遮光領域を形成する工程では、前記透明基板上に形成された前記位相シフト膜と第１の遮光膜とをパターニングすることにより、前記デバイス領域の周囲における前記透明基板上に、前記位相シフト膜と前記第１の遮光膜とを含む前記遮光領域を形成する
ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０２３０】
（付記９）
デバイス領域の周囲に第１の遮光膜を含む遮光領域が形成されたフォトマスクに対し、前記遮光領域における光の透過率を測定する工程と、
前記遮光領域における前記光の透過率が予め定められた基準値以上である場合に、少なくとも前記デバイス領域の角部の外側の部分における前記遮光領域上に、収束イオンビームを用いて第２の遮光膜を堆積する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０２３１】
（付記１０）
付記９記載のフォトマスクの製造方法において、
前記透過率が前記基準値以下であるか否かを判定する工程の前に、前記フォトマスクを洗浄する工程を更に有する
ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０２３２】
（付記１１）
付記９又は１０記載のフォトマスクの製造方法において、
前記第２の遮光膜は、炭素膜である
ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【０２３３】
（付記１２）
付記１、３、５、７又は９記載のフォトマスクの製造方法により製造されたフォトマスクを用いて、半導体基板上に形成されたフォトレジスト膜を露光する工程を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【０２３４】
２…フォトマスクブランクス
４、４ａ…フォトマスク
１０…透明基板
１２…ハーフトーン型位相シフト膜
１４…遮光膜
１６…デバイス領域
１８…遮光領域
２０…アライメントマーク
２２…識別マーク
２４…遮光パターン、遮光膜
２６…レジスト膜
２８…開口部
２９…レジスト膜
３０…開口部
３２…レジスト膜
３４…開口部
３６…エッチングストッパ膜
３８…遮光膜
４０…レジスト膜
４２…開口部
４４…ハーフトーン型位相シフト膜
４６…遮光パターン
４８…レジスト膜
５０、５０ａ…乾板
５２…開口部
５４…レジスト膜
５６…開口部
５８…イオン銃
６０…収束イオンビーム
６２…ガス銃
６４…原料ガス
６６…掘り込み部
６８…第１の開口部
７０…第２の開口部
７２…開口部
１０４…フォトマスク
１１０…透明基板
１１２…ハーフトーン型位相シフト膜
１１４…遮光膜
１１６…デバイス領域
１１８…遮光領域
１５０…アパーチャー
２００…半導体ウェハ
２０２…チップ領域
２０４…デバイス領域
２０６…スクライブライン領域
２０８…領域
２１０…領域
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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