(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を少なくとも備えていることを特徴とするレベンソン型位相シフトマスクの製造方法。
（ａ）石英基板等からなる透明基板（１１）上にクロム膜等からなる遮光膜（２１）及びレジスト層（３１）が形成されたブランク（１０）を準備する工程。
（ｂ）前記レジスト層（３１）をパターニング処理してレジストパターン（３１ａ）を形成し、前記レジストパターン（３１ａ）をマスクにして前記遮光膜（２１）をエッチングする工程。
（ｃ）前記レジストパターン（３１ａ）を剥離して、前記透明基板（１１）上に遮光パターン（２１ａ）及び透過領域（２２）を有するマスク（２０）を作製する工程。
（ｄ）前記マスク（２０）上にレジスト層を形成し、一連のパターニング処理を行って、前記マスク（２０）のシフターとなる領域の透過領域（２２）及び前記遮光パターン（２１ａ）上に開口部（３３）を有するレジストパターン（３２ａ）を形成する工程。
（ｅ）前記レジストパターン（３２ａ）をマスクにして遮光パターン（２１ａ）端部をエッチングして遮光パターン（２１ｂ）を形成し、さらに、前記レジストパターン（３２ａ）をマスクにして透明基板（１１）をドライエッチングして掘り込み（１２）を形成する工程。
（ｆ）前記レジストパターン（３２ａ）を専用の剥離液で剥離する工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩ等の半導体集積回路の製造に用いられるレベンソン型位相シフトマスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路の製造工程においては、シリコンウェハー上などに回路を構成する素子や配線の高集積化及びパターンの微細化が進展している。フォトリソグラフィ技術においては、微細パターンを形成するためのパターン露光用のマスクとしてフォトマスクが用いられる。このフォトマスクの一種に位相シフト法を用いた位相シフトマスクがある。位相シフト法は、微細パターンを転写する際の解像度向上技術の１つであり、実用化のための開発が盛んに行われている。
原理的にはマスク上の隣接する領域に互いの透過光の位相差が１８０度となるように位相シフト部を設けることにより、透過光が回折し干渉し合う際に境界部の光強度を弱め、その結果として転写パターンの解像度を向上させるものである。これにより通常のフォトマスクに比べて飛躍的に優れた微細パターンの解像度向上及び焦点深度向上の効果が得られる。
【０００３】
上記位相シフトマスクの一種として、透明基板をドライエッチング等にて掘り込みを形成して位相シフタを形成する方法（掘り込み型）のレベンソン型位相シフトマスクが、例えば特開昭６２−１８９４６８号公報に開示されている。
レベンソン型位相シフトマスクにおいては、図５（ａ）に示すように、透明基板１０１上に遮光パターン１１１と透明領域１１２が同一間隔で繰り返して配置された繰り返しパターンに対し、図５（ｂ）に示すように、１個置きに、透明基板１０１の透明領域１１２をエッチングして掘り込み１２１を形成し、シフター１２１を配置する。その際にシフター１２１には側壁ができ、それが影響して、シフターを形成していない位相差０°の透明領域１１２に比べて通過する光量が少なくなり、このマスクを用いてパターン転写するとシフター１２１領域のパターン寸法は透明領域１１２で転写されたパターンより小さくなる。
【０００４】
上記、転写寸法の差を是正するために、図６（ａ）に示すように、掘り込みの側壁にアンダーカットδSを入れたシフター構造にするか、図６（ｂ）に示すように、両堀り方式（Dual trench type）のシフター構造にして対応してきた。
また、図６（ｃ）に示すように、図５（ｂ）のシフター１２１だけに若干バイアスをかけて大きくして、通過する光量のバランスをとるということが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６（ａ）の掘り込み１２１ａにアンダーカットδSを入れる方式では、掘り込み１２１ａの上部にクロムパターン１１１の端部にアンダーカットδSによるひさしができ、このひさしに異物が付着しやすく、また、洗浄の際ひさしが折れてしまいマスク欠陥になるという問題を有する。
図６（ｂ）の両堀り方式では、掘り込みを深くエッチングする必要があるため、全体的な光強度のコントラストが低下する。また、位相差の面内バラツキも強調されて、位相差のコントロールが難しくなるという問題を有する。
【０００６】
以下、レベンソン型位相シフトマスク（片掘り方式）の製造方法の一例を図４（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。
まず、石英基板等からなる透明基板５１上にクロム膜からなる遮光膜６１及びレジスト層７１が形成されたブランク５０を準備する（図４（ａ）参照）。
次に、レジスト層７１を電子ビームにてパターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターン７１ａを形成し、レジストパターン７１ａをマスクにして遮光膜６１をエッチングする（図４（ｂ）参照）。
次に、レジストパターン７１ａを専用の剥離液で剥離し、透明基板５１上に遮光パターン６１ａ及び透明領域６２が形成されたマスク６０を作製する（図４（ｃ）参照）。
【０００７】
次に、マスク６０上にレジストをスピナーにて塗布し、レジスト層７２を形成し、レジスト層７２を電子ビームにてパターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、シフターを形成すべき領域の透明領域６２上に開口部７３を有するレジストパターン７２ａを形成する（図４（ｄ）参照）。
次に、レジストパターン７２ａをマスクにして透明基板５１をドライエッチング及びウェットエッチングを行って、掘り込み５２を形成する（図４（ｅ）参照）。ここで、掘り込み５２を形成する際サイドエッチにより遮光パターン６１ａに対してアンダーカットδSが形成される。
【０００８】
次に、レジストパターン７２ａを専用の剥離液で剥離し、透明基板５１に遮光パターン６１ａ及びシフタ５２が形成されたレベンソン型位相シフトマスク（片掘り方式）２００を得る（図４（ｆ）参照）。
【０００９】
レベンソン型位相シフトマスク（片掘り方式）２００では、上記したように、シフター５２のクロムパターン６１ａの端部はアンダーカットδｓ分だけひさしがでているため、このひさしに異物が付着しやすく、また、洗浄でひさしが折れてマスク欠陥になるという問題を有する。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、透過光量バランスに優れた欠陥のないレベンソン型位相シフトマスクの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記問題を解決するために、以下の工程を少なくとも備えていることを特徴とするレベンソン型位相シフトマスクの製造方法としたものである。
（ａ）石英基板等からなる透明基板１１上にクロム膜等からなる遮光膜２１及びレジスト層３１が形成されたブランク１０を準備する工程。
（ｂ）前記レジスト層３１をパターニング処理してレジストパターン３１ａを形成し、前記レジストパターン３１ａをマスクにして前記遮光膜２１をエッチングする工程。
（ｃ）前記レジストパターン３１ａを剥離して、前記透明基板１１上に遮光パターン２１ａ及び透過領域２２を有するマスク２０を作製する工程。
（ｄ）前記マスク２０上にレジスト層を形成し、一連のパターニング処理を行って、前記マスク２０のシフターとなる領域の透過領域２２及び前記遮光パターン２１ａ上に開口部３３を有するレジストパターン３２ａを形成する工程。
（ｅ）前記レジストパターン３２ａをマスクにして遮光パターン２１ａ端部をエッチングして遮光パターン２１ｂを形成し、さらに、前記レジストパターン３２ａをマスクにして透明基板１１をドライエッチングして掘り込み１２を形成する工程。
（ｆ）前記レジストパターン３２ａを専用の剥離液で剥離する工程。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
図１（ａ）〜（ｇ）に、本発明のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法の一実施例を工程順に示す模式構成断面図を示す。
本発明のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法は、透明基板１１上に遮光パターン２１ａ及び２１ｂが形成されたマスク２０の所定領域に片堀り方式のシフター１２を形成する際、位相差１８０°のシフター領域と位相差０°の透過領域の透過光量バランスをとるために、最初、遮光パターン２１ａの端部を所定幅エッチングして位相差１８０°のシフター形成領域を広げた遮光パターン２１ｂを形成し、さらに、透明基板１１をドライエッチングして所定深さの掘り込み１２を形成し、位相差１８０°のシフター１２を形成する。
ここで、掘り込み１２を形成する際クロムパターン２１ｂのエッジと掘り込み１２の側壁が同一面になるようにしたもので、掘り込み１２にかかるクロムパターン２１ｂのひさしがないため、ひさし折れ等の欠陥が出ず、洗浄耐性のあるレベンソン型位相シフトマスクを得ることができる。
【００１３】
図１（ａ）〜（ｇ）を用いて、本発明のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法について説明する。
まず、合成石英からなる透明基板１１上にクロム膜上に酸化クロム膜を形成した２層膜からなる遮光膜２１及びレジスト層３１が形成されたブランク１０を準備する（図１（ａ）参照）。
次に、レジスト層３１を電子ビームにてパターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターン３１ａを形し、レジストパターン３１ａをマスクにして遮光膜２１をエッチングする（図１（ｂ）参照）。
次に、レジストパターン３１ａを専用の剥離液で剥離し、透明基板１１上に遮光パターン２１ａ及び透過領域２２が形成されたマスク２０を作製する（図１（ｃ）参照）。
ここで、クロムパターン２１ａと透過領域２２のパターン幅は同じ幅で形成されている。
【００１４】
次に、マスク２０上にレジストをスピナーにて塗布し、レジスト層３２を形成し、レジスト層３２を電子ビームにてパターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、シフターを形成すべき透過領域２２の遮光パターン２１ａ上に開口部３３を有するレジストパターン３２ａを形成する（図１（ｄ）参照）。
次に、レジストパターン３２ａをマスクにして遮光パターン２１ａの端部をドライエッチングにてエッチングして、遮光パターン２１ｂを形成する（図１（ｅ）参照）。
ここで、開口部３３のパターン幅は位相差０°の透過領域２２と位相差１８０°のシフター１２の透過光量が同一になるように、位相差０°の透過領域２２のパターン幅よりも若干大きめに設定されている。例えば、露光光としてＫｒＦ（２４８ｎｍ）を使用した場合、遮光パターン２１ａ及び透過領域２２のパターン幅が０．４μｍでは透過光量を同一にするために、開口部３３のパターン幅は０．４４μｍとすれば、エッチング後の遮光パターン２１ｂは０．３８μｍとなる。
【００１５】
次に、レジストパターン３２ａをマスクにして、透明基板１１をドライエッチングにてエッチングし、掘り込み１２を形成する（図１（ｆ）参照）。
掘り込み１２の深さは、例えば、露光光としてＫｒＦ（２４８ｎｍ）を使用し、位相差０°の透過領域２２のパターン幅が０．４μｍ、位相差１８０°のシフター１２のパターン幅が０．４４μｍの場合、０．２４μｍとなる。
【００１６】
次に、レジストパターン３２ａを専用の剥離液で剥離し、透明基板１１に遮光パターン２１ａ及び２１ｂ、位相差０°の透過領域２２及び位相差１８０°のシフター１２が形成されたレベンソン型位相シフトマスク（片掘り方式）１００を得る（図１（ｇ）参照）。
【００１７】
上記、本発明のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法で得られたレベンソン型位相シフトマスク１００及び従来のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法で得られたレベンソン型位相シフトマスク２００のシフターに発生した欠陥の修正について、図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
本発明のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法で得られたレベンソン型位相シフトマスク１００のシフター１２に発生したエッチング残り等の欠陥Ｄ（図２（ａ）参照）はＦＩＢ（フォーカスト・イオン・ビーム）等で除去、修正すれば、ほぼ完全に修正される（図２（ｂ）参照）のに対し、従来のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法で得られたレベンソン型位相シフトマスク２００のシフター５２に発生したエッチング残り等の欠陥Ｄ（図３（ａ）参照）はＦＩＢ（フォーカスト・イオン・ビーム）等で除去、修正しても、遮光パターン６１ａ端部のアンダーカッティング領域は除去、修正されず、アンダーカッティング領域に欠陥Ｄ’として残る。
【００１８】
また、上記、レベンソン型位相シフトマスク（片掘り方式）１００を用いて、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）にて縮小投影露光した結果０．１μｍのラインアンドスペースの繰り返しパターンが得られた。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法で得られたレベンソン型位相シフトマスク（片掘り方式）は、シフターの遮光パターンにひさしがないので、ひさし折れ等の欠陥が発生せず、優れた洗浄耐性を有する。
また、遮光パターン周辺のシフターにエッチング残り等の欠陥が発生しても、アンダーカットがないため、シフター欠陥の修正が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｇ）は、本発明のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法の一実施例を工程順に示す模式構成断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｂ）は、本発明のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法で得られたレベンソン型位相シフトマスクのシフターに発生した欠陥の修正状況を示す説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は、従来のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法で得られたレベンソン型位相シフトマスクのシフターに発生した欠陥の修正状況を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、レベンソン型位相シフトマスクの従来の製造方法の一例を工程順に示す模式構成断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は、レベンソン型位相シフトマスクの構成を示す説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、レベンソン型位相シフトマスクの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０、５０……ブランク
１１、５１、１０１……透明基板
１２、５２、１２１、１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１’……シフター（掘り込み）
２０、６０……マスク
２１、６１……遮光膜
２１ａ、２１ｂ、６１ａ、１１１……遮光パターン
２２、６２、１１２……透明領域
３１、７１……レジスト層
３１ａ、３２ａ、７１ａ、７２ａ……レジストパターン
３３、７３……開口部
１００、２００……レベンソン型位相シフトマスク
δS……アンダーカット
【図１】
0004207411.tif 000002
【図２】
0004207411.tif 000003
【図３】
0004207411.tif 000004
【図４】
0004207411.tif 000005
【図５】
0004207411.tif 000006
【図６】
0004207411.tif 000007