JP2006011370A - レベンソンマスク - Google Patents

Abstract

【課題】 庇になる部分の大きさを直接的に正確に測定することができるレベンソンマスクを提供する。
【解決手段】 レベンソンマスクは、主表面の一部に掘り込み部９が形成された石英基板２と、上記主表面に形成されたＣｒ膜３とを備える。掘り込み部９は、Ｃｒ膜３の一部が庇となるように形成されたアンダーカット部２３を含み、Ｃｒ膜３は、掘り込み部９の一部を露出するように形成されたπ開口部１１と、掘り込み部９の端部２１を露出するように形成された第１補助開口部１５とを含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は、レベンソンマスクに関する。

半導体装置の製造工程の中には、レジストのパターン形成などのために、マスクを介して露光を行なうフォトリソグラフィ工程が多く存在する。たとえば、感光性の回路基板に回路図を露光した後に化学処理を行なって、集積プリント配線回路を製造する工程がある。

フォトリソグラフィにおいては、微細なパターンを露光できることが好ましいが、フォトリソグラフィの加工の限界は、露光を行なう光の波長に依存する。加工の限界を、引下げる方法としてレベンソンマスクを用いた位相シフト法がある。この露光方法は、転写すべきパターンが形成されているマスクに光の位相を変化させる部分（シフタ）を設け、シフタを通過して位相が変化した光と、シフタを通過せずに位相が変化しない光との干渉作用を利用して解像度を向上させる方法である。レベンソンマスクには、シフタ層を基板の表面に形成したもののほかに、シフタとして基板の主表面に掘り込んだ部分（掘り込み部）を形成したものがある。

掘り込み部を有するレベンソンマスクにおいては、基板の主表面を光が透過する部分が位相の変化しない０部となり、掘り込み部を透過する部分が位相の変化するπ部になる。π部は、位相が半波長ずれるような深さで掘り込まれている。

基板が掘り込まれたπ部においては、掘り込み部の側壁の影響で、掘り込み部を透過して転写される寸法が、所望の寸法よりも小さくなる。この影響を排除するためには、掘り込み部がレベンソンマスクの表面に形成された遮蔽膜の開口部よりも大きくなるように形成される。すなわち、遮蔽膜において、開口部の周りに庇（ひさし）になる部分を形成すると、０部とπ部の転写寸法差（０部の転写寸法−π部の転写寸法）が小さくなる。一方で、庇になる部分を大きく形成しすぎると遮蔽膜が剥離する可能性がある。遮蔽膜が剥離すると、遮蔽膜の投影形状が変わり、形成される回路に致命的な損傷が生じうる。このため、庇になる部分の大きさを精度よく形成することが要求されている。

遮蔽膜の開口部の周りに庇になる部分が形成されたレベンソンマスクは、ドライエッチングで断面形状がほぼ長方形の掘り込み部を形成した後に、ウエットエッチングで掘り込み部を大きくすることによって形成することができる。すなわち、ウエットエッチングを行なうことにより、遮蔽膜に庇になる部分を形成することができ、掘り込み部にアンダーカット部を形成することができる。レベンソンマスクの庇になる部分の大きさの測定は、このウエットエッチングの時間から推測することができる。または、ＡＦＭ（Atomic Force Microscope）などの接触型装置を用いて測定することができる。

また、特開２００３−３４４９８７号公報には、位相シフトマスクの庇の量を測定する方法であって、遮光パターンと、所定寸法のモニタパターンとを基板上に形成する工程と、このモニタパターンと遮光パターンとが形成された基板に所定のエッチング処理を施して当該基板に段差部を形成する工程と、この段差部が形成された基板からモニタパターンを除去して、当該モニタパターン直下の該段差部で画定される特定領域の基板面の寸法を庇の量として測定する工程とを有する測定方法が開示されている。
特開２００３−３４４９８７号公報

レベンソンマスクの庇になる部分の測定において、上記のウエットエッチングの時間から大きさを推測する方法においては、実際の大きさと推測される大きさとの誤差が大きく、また、所望の大きさになっているかどうか直接的に確認することができないという問題があった。また、接触型装置を用いて測定する方法においては、探針を用いて物質の表面をなぞるため、庇が形成されている部分の中まで正確に測定することが困難であるという問題があった。

このように、従来の技術においては、レベンソンマスクの庇になる部分の大きさを、直接的に正確に測定することができず、製造されたレベンソンマスクを用いた転写を実際に行なって結果を確認しないと、庇になる部分の大きさが所望の値になっているかどうか把握することができないという問題があった。

上記の特開２００３−３４４９８７号公報に開示されたレベンソンマスクにおいては、基板の主表面に遮光パターンに加えてモニタパターンを形成する必要があり、さらに、後にモニタパターンのみを剥離する必要があり、レベンソンマスクの製造工程が多くなるという問題があった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、庇になる部分の大きさを直接的に正確に測定することができるレベンソンマスクを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づくレベンソンマスクは、主表面の一部に凹部が形成された基板と、上記主表面に形成された遮蔽膜とを備える。上記凹部は、上記遮蔽膜の一部が庇となるように形成されたアンダーカット部を含み、上記遮蔽膜は、上記凹部の一部を露出するように形成されたπ開口部と、上記凹部の端部を露出するように形成された第１補助開口部とを含む。

本発明によれば、庇になる部分の大きさを直接的に測定することができるレベンソンマスクを提供することができる。また、微細な製造を行なうことができる半導体装置の製造方法を提供することができる。

（実施の形態１）
図１から図４を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるレベンソンマスクおよび半導体装置の製造方法について説明する。

図１は、本実施の形態におけるレベンソンマスクの平面図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に関する矢視断面図である。図１に示すパターンは、庇量を測定するためのモニターマークとして形成されている。本実施の形態におけるレベンソンマスクは、基板としての石英基板（Ｑｚ基板）２と、石英基板２の主表面に形成された遮蔽膜としてのＣｒ膜３とを備える。石英基板２の主表面の一部には、凹部としての掘り込み部９が形成されている。

Ｃｒ膜３には、所望の形状で露光を行なうための開口部が形成されている。開口部は、石英基板２の主表面を露出するように形成された０開口部と、石英基板２の主表面に形成された掘り込み部の表面を露出するように形成されたπ開口部とを含む。０開口部およびπ開口部は、Ｃｒ膜３を貫通する穴である。

本実施の形態におけるレベンソンマスクには、０開口部１０およびπ開口部１１が形成されている。０開口部１０およびπ開口部１１は、平面形状がそれぞれ長手方向を有する長方形になるように形成されている。本実施の形態においては、π開口部と０開口部との距離は、約５００ｎｍ以下になるように形成されている。

掘り込み部９の断面形状は、長方形の辺のうち互いに向かい合う２辺をほぼ円弧状にした形状を有する。掘り込み部９は、底面が平面状に形成され、側面が曲面状に形成されている。掘り込み部９は、Ｃｒ膜３のπ開口部１１よりも大きくなるように形成されている。すなわち、掘り込み部９は、Ｃｒ膜３の直下において、石英基板２の一部が抉られるように形成されている。掘り込み部９は、端部２１で、Ｃｒ膜３と接触している。Ｃｒ膜３には、π開口部１１に沿って掘り込み部９の庇（ひさし）となる庇部１２が形成されている。

本発明においては、掘り込み部９のうち、庇部１２を掘り込み部９に投影したときの領域を「アンダーカット部」という。掘り込み部９の外周部にはアンダーカット部２３が形成されている。アンダーカット部２３は、π開口部１１に沿って形成されている。

庇量（庇部の幅方向の長さ）には、露光を行なう光の波長に依って最適な大きさがある。たとえば、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）を用いた場合には、庇量が約１５０ｎｍになるように形成されることが好ましく、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）を用いた場合には、庇量が約１００ｎｍになるように形成されることが好ましい。

本実施の形態におけるレベンソンマスクには、π開口部１１の側方に、第１補助開口部１５が形成されている。第１補助開口部１５は、Ｃｒ膜３を貫通する穴である。第１補助開口部１５は、平面形状が長方形になるように形成されている。第１補助開口部１５は、π開口部１１の側方のうち、０開口部１０が形成されている側と反対側に形成されている。本実施の形態においては、π開口部１１の平面形状の長方形の長辺と、第１補助開口部１５の長辺とがほぼ垂直になるように形成されている。第１補助開口部１５は、長手方向を有し、該長手方向が掘り込み部９の端部２１の延在方向に垂直になるように形成されている。

図１を参照して、第１補助開口部１５は、π開口部１１に対応して形成されている掘り込み部９の端部２１の一部を露出するように形成されている。掘り込み部９は、端部２１がπ開口部１１とほぼ相似な形状に形成されている。π開口部１１は、掘り込み部９が形成されている領域に含まれるように形成されている。すなわち、π開口部１１は、平面的に見たときに、端部２１に囲まれる領域の内部に配置されている。

図３に、第１補助開口部１５の一方の端部の拡大平面図を示す。図４に、図３におけるＩＶ−ＩＶ線に関する矢視断面図を示す。掘り込み部９は、側面が石英基板２の表面に向かって、広がるように形成されている。第１補助開口部１５は、レベンソンマスクを真上から見たときに、第１補助開口部１５を通して、掘り込み部９の一部と石英基板２の主表面の一部とが見えるように形成されている。第１補助開口部１５は、掘り込み部９の端部２１のうち、１つの直線的な端部２１に対応するように形成されている。第１補助開口部１５は、一部が庇部１２の領域に形成されている。庇部１２およびアンダーカット部２３の大きさは、幅が庇量Ｄ１になるように形成されている。

図３を参照して、本実施の形態においては、π開口部１１は、直線状の一辺を有する。本実施の形態におけるレベンソンマスクは、この一辺と第１補助開口部１５から露出した掘り込み部９の端部２１とが、ほぼ平行になるように形成されている。また、π開口部１１の一辺と第１補助開口部１５から露出した掘り込み部９の端部２１との距離Ｌ１は、π開口部１１の一辺とπ開口部１１に向かう側の第１補助開口部１５の端部との距離Ｌ２よりも大きく形成されている。また、距離Ｌ１は、π開口部１１の一辺とπ開口部１１に向かう側と反対側の第１補助開口部１５の端部との距離Ｌ３よりも小さくなるように形成されている。

本実施の形態における第１補助開口部１５は、π開口部１１と分離しているが、この形態に限られず、第１補助開口部１５は、π開口部１１と連通して形成されていても構わない。この場合には、上記の距離Ｌ２は０になる。また、本実施の形態におけるπ開口部１１および第１補助開口部１５は、ウェハの表面にパターンを形成するための露光領域の外側に形成されていても構わない。

本実施の形態における半導体装置の製造方法は、上述のレベンソンマスクを用いる。た
とえば、半導体基板の主表面上に形成した酸化膜のパターニングに用いる。この製造方法においては、酸化膜の主表面上にフォトレジストを塗布した後に、本実施の形態におけるレベンソンマスクをレチクルとして、回路パターンを投影露光する。次に、露光された部分のフォトレジストを溶融させる溶液に半導体基板を浸して現像を行なって、回路パターンが形成されたレジストを形成する。次に、形成されたレジストをパターンマスクとしてエッチングを行なって、所望の形状の酸化膜を形成することができる。

上記のほかにも、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタの形成や、ホール電極を形成するための孔の形成、ロジック回路の形成などに本発明に基づくレベンソンマスクを用いることができる。たとえば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＦＬＡＳＨメモリなどの半導体メモリの製
造に本発明に基づくレベンソンマスクを用いることができる。

本実施の形態におけるレベンソンマスクは、Ｃｒ膜で露光を行なう光が遮蔽され、０開口部およびπ開口部で光が透過する。０開口部を通る光は、位相が変化せずに光が透過する一方で、π開口部を通る光は、位相が半波長（π）変化する。したがって、光が照射される対象物のうち０開口部を通った光が露光される領域と、π開口部を通った光が露光される領域との間の領域において、光の干渉が生じて光が広がる部分が互いに打ち消される。このため、０開口部の形状とπ開口部の形状とを正確に露光することができ、解像度が向上する。また、掘り込み部にはアンダーカット部が形成されているため、転写寸法差を小さくすることができる。

本実施の形態におけるレベンソンマスクは、Ｃｒ膜に掘り込み部の端部を露出するように、第１補助開口部が形成されている。この構成を採用することにより、レベンソンマスクを平面視したときに、掘り込み部の端部を直接的に見ることができる。したがって、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）などを用いて、直接的に、庇量Ｄ１を測定することができる。すなわち、π開口部と第１補助開口部を通して観察することのできる端部との距離を測ることにより、庇量Ｄ１を直接的に測定することができる。

この結果、実際に露光を行なわなくても、庇量が所望の大きさになっているかどうかを確認することができ、精度の高い庇部を有するレベンソンマスクを提供することができる。庇量を精度よく形成することができるため、高品質で露光を行なうことができる。

庇量Ｄ１が所望の大きさと異なる場合は、たとえば、掘り込み部を形成するためのドライエッチングおよび掘り込み部にアンダーカット部を形成するためのウエットエッチングのエッチング量を変化させることにより、所望のレベンソンマスクを形成することができる。

本実施の形態における半導体装置は、上記のレベンソンマスクを用いて製造されている。本実施の形態におけるレベンソンマスクは、高品質で露光を行なうことができるため、品質の高い半導体装置を製造することができる。また、解像度が上がるため、半導体装置を微細なものにすることができる。たとえば、ＭＯＳトランジスタのゲート電極部を形成する工程またはホール電極を形成する工程においては、露光波長以下の微細なパターンを精度よく形成することができる。

本実施の形態においては、基板として石英基板が形成されているが、この形態に限られず、露光を行なう光の透光性を有する基板であればよい。たとえば、石英基板の代わりに、ガラス基板などが形成されていもよい。また、本実施の形態においては、遮蔽膜としてＣｒ膜が形成されているが、この形態に限られず、露光を行なう光を遮蔽することができればよい。たとえば、Ｃｒ膜の代わりにＭｏＳｉなどの金属膜が蒸着されていてもよい。

本実施の形態においては、π開口部は、平面形状が長方形になるように形成されているが、特にこの形態に限られず、任意の形状にすることができる。また、第１補助開口部は、平面形状が長方形に形成されているが、特にこの形態に限られず、任意の形状で形成されていてもよい。また、第１補助開口部の位置は、基板に形成された凹部の端部が露出されればよく、任意の位置に形成することができる。本実施の形態における第１補助開口部は、遮蔽膜を貫通する穴になるように形成されていたが、π開口部の一部を切り欠いた部分が形成されていてもよい。すなわち、第１補助開口部は、π開口部と連通していてもよい。

さらに、本実施の形態においては、π開口部に加えて０開口部が形成されているが、本発明における第１補助開口部を有するモニターマークとして形成されるため、０開口部が形成されていなくてもよい。また、第１補助開口部は、半導体ウェハに露光を行なう領域であっても、装置の製造に影響がなければ任意の位置に配置されていても構わない。

（実施の形態２）
図５および図６を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるレベンソンマスクおよび半導体装置の製造方法について説明する。

図５に、本実施の形態におけるレベンソンマスクの平面図を、図６に、図５におけるＶＩ−ＶＩ線に関する矢視断面図を示す。石英基板２の主表面に、Ｃｒ膜４が形成され、Ｃｒ膜４に、０開口部１０およびπ開口部１１が形成されていることは、実施の形態１におけるレベンソンマスクと同様である。また、掘り込み部９において、Ｃｒ膜４のπ開口部１１の周りの直下に、アンダーカット部２４が形成されていることも、実施の形態１におけるレベンソンマスクと同様である。

本実施の形態におけるレベンソンマスクは、Ｃｒ膜４に複数の第１補助開口部１５が形成されている。本実施の形態においては、第１補助開口部１５が２つ形成されている。２つの第１補助開口部１５は、π開口部１１の平面形状である長方形の長辺の側方に形成されている。それぞれの第１補助開口部１５は、長手方向を有し、該長手方向が掘り込み部９の端部２１の延在方向に垂直になるように形成されている。２つの第１補助開口部１５は、互いに離れて形成されている。本実施の形態においては、掘り込み部９の端部２１のうち、１つの直線的な端部２１に対して、複数の第１補助開口部１５が形成されている。第１補助開口部１５は、平面視したときに、第１補助開口部１５を通して掘り込み部９の端部２１を見ることができるように形成されている。第１補助開口部１５は、一部が庇部１３の領域に形成されている。

本実施の形態における半導体装置の製造方法は、上述のレベンソンマスクを用いる。その他の構成および半導体装置の製造方法については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。

本実施の形態におけるレベンソンマスクは、第１補助開口部１５が複数形成されている。この構成を採用することにより、複数の点で庇量を計測することができ、より高精度に庇量を測定できるレベンソンマスクを提供することができる。

また、掘り込み部９の直線的な端部２１に対して、複数の第１補助開口部１５を形成することにより、レベンソンマスクを平面視したときに、端部２１同士を結ぶ仮想的な直線を求めることができる。この直線とπ開口部１１の直線的な部分との距離を測定することにより、より精度よく庇量を測定することができる。

本実施の形態における半導体装置の製造方法は、上述のレベンソンマスクを用いるため、より高精度な露光を行なうことができ、高品質の半導体装置を提供することができる。また、露光の解像度をより高くすることができ、より精密な半導体装置を提供することができる。

その他の作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。

（実施の形態３）
図７から図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態３におけるレベンソンマスクおよび半導体装置の製造方法について説明する。図７は、本実施の形態におけるレベンソンマスクの平面図である。図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に関する矢視断面図、図９は、図７におけるＩＸ−ＩＸ線に関する矢視断面図、図１０は、図７におけるＸ−Ｘ線に関する矢視断面図である。

石英基板２の表面に、遮蔽膜としてのＣｒ膜５が形成され、Ｃｒ膜５に、０開口部１０およびπ開口部１１が形成されていることは、実施の形態１と同様である。石英基板２に掘り込み部９が形成され、掘り込み部９にアンダーカット部２５が形成されていることも、実施の形態１におけるレベンソンマスクと同様である。

本実施の形態におけるレベンソンマスクは、Ｃｒ膜５に、それぞれの平面形状が長方形の第１補助開口部１５および第２補助開口部１６，１７が形成されている。第１補助開口部１５は、平面形状が長方形になるように形成され、延在方向が掘り込み部９の直線的な端部２１の延在方向にほぼ垂直になるように形成されている。第１補助開口部１５は、平面視したときに掘り込み部９の端部２１を露出するように形成されている。第１補助開口部１５は、一部が庇部１４の領域に形成されている。

第２補助開口部１６，１７は、それぞれの平面形状が長方形になるように形成され、それぞれの延在方向が、第１補助開口部１５の延在方向とほぼ平行になるように形成されている。第２補助開口部１６，１７は、Ｃｒ膜５を貫通する穴になるように形成されている。

第１補助開口部１５および第２補助開口部１６，１７は、掘り込み部９の端部２１のうち、１つの直線的に延在する端部２１の延在方向に並ぶように形成されている。第１補助開口部１５および第２補助開口部１６，１７は、π開口部１１の一辺に沿って並ぶように形成されている。

第２補助開口部１６，１７は、掘り込み部９の端部２１の延在方向に垂直な方向の長さが、第１補助開口部１５の長さよりも徐々に短くなるように形成されている。図７においては、端部２１の延在方向に垂直な方向において、第１補助開口部１５が一番長く、第２補助開口部１６、第２補助開口部１７が順に短くなるように形成されている。

また、第２補助開口部１６，１７は、端部２１の延在方向に沿って見たときに、端部２１の延在方向に垂直な方向において、第１補助開口部１５と比べて、徐々にπ開口部１１から遠ざかるように形成されている。第２補助開口部１６，１７のπ開口部１１の側の端部が、徐々にずれるように形成されている。本実施の形態においては、第１補助開口部１５と第２補助開口部１６とは、それぞれの端部同士を１０ｎｍずらして形成されている。同様に、第２補助開口部１６と第２補助開口部１７とは、それぞれの端部同士を１０ｎｍずらして形成されている。すなわち、第１補助開口部１５および第２補助開口部１６，１７は、端部同士が同じずれ量を有するように形成されている。

図９に示すように、第２補助開口部１６は、掘り込み部９の端部２１と、第２補助開口部１６の端部とが重なるように形成されている。図１０に示すように、第２補助開口部１７は、掘り込み部９から離れるように形成されている。第２補助開口部１７は、庇部１４を避けた位置に形成されている。

本実施の形態における半導体装置の製造方法は、上述のレベンソンマスクを用いる。その他の構成については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。

本実施の形態におけるレベンソンマスクは、第１補助開口部と第２補助開口部とを備え、第２補助開口部が、凹部の端部の延在方向に垂直な方向において、第１補助開口部よりもπ開口部から徐々に遠ざかるように形成されている。この構成を採用することにより、平面的にレベンソンマスクを観察して、第１補助開口部の端部および第２補助開口部の端部をずらした大きさの精度で、庇量を測定することができる。すなわち、それぞれの補助開口部において、凹部の端部を確認できるか否かによって、庇量を測定することができる。

本実施の形態においては、第１補助開口部および第２補助開口部をそれぞれ１０ｎｍずらして形成しているため、庇量の大きさを１０ｎｍの精度で測定することができる。

このように、本実施の形態におけるレベンソンマスクは、平面的に観察することで、庇量の測定を行なうことができる。たとえば、ウエットエッチングを行ないながら、第１補助開口部および第２補助開口部を観察して、庇量を測定することができる。

本実施の形態においては、１０ｎｍずつ第１補助開口部の端部および第２補助開口部の端部をずらしたが、特にこの形態に限られず、たとえば、より小さな間隔（たとえば、１ｎｍのピッチなど）で第２補助開口部が形成されていても構わない。より小さな間隔で第１補助開口部および第２補助開口部を形成することにより、より高精度に庇量を測定することができる。

また、本実施の形態においては、第１補助開口部１５、第２補助開口部１６および第２補助開口部１７の順に、それぞれの端部が徐々にπ開口部１１から遠ざかるように形成されているが、特にこの形態に限られず、任意の順番にπ開口部から離れる第２補助開口部が形成されていればよい。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。

（実施の形態４）
図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態４におけるレベンソンマスクについて説明する。図１１は、本実施の形態におけるレベンソンマスクの平面図である。

本実施の形態においては、石英基板の表面に、遮光膜としてのＣｒ膜４１が形成されている。Ｃｒ膜４１は、０開口部１０およびπ開口部１１を含む。石英基板には掘り込み部が形成され、掘り込み部にアンダーカット部が形成されていることは、実施の形態１におけるレベンソンマスクと同様である。

本実施の形態におけるレベンソンマスクは、Ｃｒ膜４１を備える。Ｃｒ膜４１は、庇部５１を有する。Ｃｒ膜４１には、それぞれの平面形状が長方形の第１補助開口部３１ａ〜３１ｄが形成されている。掘り込み部の端部が露出するように形成された第１補助開口部３１ａが、複数形成されている。π開口部１１は、平面形状が長方形に形成され、４個の辺を有する。本実施の形態においては、第１補助開口部３１ａ〜３１ｄは、４個の辺に対応するように形成されている。それぞれの第１補助開口部３１ａ〜３１ｄは、対応する辺に垂直な方向に長手方向を有するように形成されている。それぞれの第１補助開口部３１ａ〜３１ｄは、掘り込み部の端部２１を見ることができるように形成されている。

このように、π開口部が複数の辺を有し、複数の辺のうち少なくとも２辺以上のそれぞれの辺に対応するように第１補助開口部が形成されていることによって、エッチングを行なう方向が異なるそれぞれの凹部の辺に対しても、精度よく庇量を測定することができる。この結果、精度の高い庇部を有するレベンソンマスクを提供することができる。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。

（実施の形態５）
図１２および図１３を参照して、本発明に基づく実施の形態５におけるレベンソンマスクについて説明する。図１２は、本実施の形態における第１のレベンソンマスクの平面図である。

石英基板の表面に、遮光膜としてＣｒ膜４２が形成され、Ｃｒ膜４２に０開口部１０およびπ開口部１１が形成されていることは、実施の形態１と同様である。石英基板に掘り込み部が形成され、掘り込み部にアンダーカット部が形成されていることも実施の形態１におけるレベンソンマスクと同様である。

本実施の形態における第１のレベンソンマスクのＣｒ膜４２は、庇部５２を有する。Ｃｒ膜４２には、それぞれの平面形状が長方形の第１補助開口部１５および第２補助開口部３２が形成されている。第１補助開口部１５および第２補助開口部３２は、平面形状が長方形になるように形成されている。第１補助開口部１５および第２補助開口部３２は、π開口部１１の一辺である辺５８に沿って並ぶように形成されている。第１補助開口部１５および第２補助開口部３２は、長手方向がπ開口部１１の辺５８の延在方向とほぼ垂直になるように形成されている。

本実施の形態においては、第２補助開口部３２の長手方向の長さは、第１補助開口部１５の長手方向の長さと異なるように形成されている。本実施の形態においては、第２補助開口部３２の長手方向の長さが、第１補助開口部１５の長手方向の長さよりも短くなるように形成されている。

π開口部１１と第１補助開口部１５のπ開口部１１に向かう側の端部との第１の距離Ｌ４は、π開口部１１と第２補助開口部３２のπ開口部１１に向かう側の端部との第２の距離Ｌ５よりも小さくなるように形成されている。本実施の形態においては、π開口部１１と第１補助開口部１５との距離Ｌ４が、π開口部１１と第２補助開口部３２との距離Ｌ５よりも小さくなるように形成されている。

本実施の形態における第２補助開口部３２は、石英基板の主表面を露出するように形成され、石英基板の掘り込み部は露出しないように形成されている。第１補助開口部１５および第２補助開口部３２は、π開口部１１とπ開口部１１に向かう側と反対側の端部との距離が、互いにほぼ同じになるように形成されている。

図１３に、本実施の形態における第２のレベンソンマスクの平面図を示す。第２のレベンソンマスクにおいては、Ｃｒ膜４３は、庇部５３を有する。Ｃｒ膜４３には、第１補助開口部１５、第２補助開口部３３および第２補助開口部３４が形成されている。第２補助開口部３３，３４は、石英基板に形成された掘り込み部を露出するように形成されている。すなわち、第２補助開口部３３，３４は、平面的に見たときに、掘り込み部の端部４９に囲まれる領域の内部に配置されるように形成されている。

第１補助開口部１５、第２補助開口部３３および第２補助開口部３４は、π開口部１１の一辺である辺５８に沿って並ぶように形成されている。第１補助開口部１５のπ開口部１１に向かう側と反対側の端部とπ開口部１１との距離Ｌ６は、第２補助開口部３４のπ開口部１１に向かう側と反対側の端部とπ開口部１１との距離Ｌ７と異なるように形成されている。本実施の形態においては、距離Ｌ７は、距離Ｌ６よりも小さくなるように形成されている。第２のレベンソンマスクにおいては、第２補助開口部が、掘り込み部が形成されている領域の内部に含まれるように形成されている。

また、第１補助開口部１５および第２補助開口部３３，３４は、辺５８に沿って見たときに、π開口部１１に向かう側と反対側の端部が、徐々にπ開口部１１に近づくように形成されている。第１補助開口部１５の長手方向の長さは、第２補助開口部３３の長手方向の長さよりも長くなるように形成されている。第２補助開口部３３の長手方向の長さは、第２補助開口部３４の長手方向の長さよりも長くなるように形成されている。

本実施の形態における第２のレベンソンマスクの第１補助開口部１５および第２補助開口部３３，３４は、π開口部１１の側と反対側の端部が、徐々にずれるように形成されている。また、端部同士が、同じずれ量でずれるように形成されている。本実施の形態においては、第１補助開口部１５と第２補助開口部３３とは、それぞれの端部同士を１０ｎｍずらして形成されている。同様に、第２補助開口部３３と第２補助開口部３４とは、それぞれの端部同士を１０ｎｍずらして形成されている。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１および３と同様であるのでここでは説明を繰返さない。

（実施の形態６）
図１４を参照して、本発明に基づく実施の形態６におけるレベンソンマスクについて説明する。図１４は、本実施の形態におけるレベンソンマスクの平面図である。

石英基板の表面に遮光膜としてのＣｒ膜４４が形成され、Ｃｒ膜４４に０開口部１０およびπ開口部１１が形成されていることは、実施の形態１と同様である。石英基板に、掘り込み部が形成され、掘り込み部にアンダーカット部が形成されていることも実施の形態１と同様である。

本実施の形態におけるレベンソンマスクのＣｒ膜４４は、庇部５４を有する。Ｃｒ膜４４には、それぞれの平面形状が長方形の第１補助開口部３５、第２補助開口部３６，３７が形成されている。第１補助開口部３５は、掘り込み部の端部４９を露出するように形成されている。第２補助開口部３６は、掘り込み部を露出するように形成されている。第２補助開口部３７は、石英基板の主表面を露出するように形成されている。

第１補助開口部３５および第２補助開口部３６，３７は、π開口部１１の対向する辺５８に沿って並ぶように配置されている。また、本実施の形態における第１補助開口部３５および第２補助開口部３６，３７は、π開口部１１の辺５８に垂直な方向における長さがそれぞれ等しくなるように形成されている。第１補助開口部３５および第２補助開口部３６，３７は、長手方向の長さが等しくなるように形成されている。第１補助開口部３５および第２補助開口部３６，３７は、平面形状がほぼ同じになるように形成されている。

第１補助開口部３５および第２補助開口部３６は、π開口部１１に向かう側の端部同士が、π開口部１１の辺５８に対して徐々にずれるように形成されている。さらに、第１補助開口部３５および第２補助開口部３７は、π開口部１１に向かう側の端部同士が、π開口部１１の辺５８に対してずれるように形成されている。π開口部１１に向かう側の端部同士のずれ量の長さＬ８と長さＬ９は、ほぼ同じ長さになるように形成されている。すなわち、平面的に辺５８に沿って見たときに、一定の長さずつπ開口部１１から離れるように形成されている。

また同様に、第１補助開口部３５および第２補助開口部３６，３７において、π開口部１１に向かう側と反対側の端部同士は、一定の長さずつπ開口部１１から離れるように形成されている。このように、本実施の形態においては、第１補助開口部および第２補助開口部は、平面形状がほぼ同じになるように形成され、同じずれ量を有するように配置されている。本実施の形態における補助開口部は、それぞれの端部同士を１０ｎｍずつずらして配置されている。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１および３と同様であるのでここで説明は繰返さない。

（実施の形態７）
図１５から図１７を参照して、本発明に基づく実施の形態７におけるレベンソンマスクについて説明する。本実施の形態におけるレベンソンマスクは、補助開口部が複数形成されている。また、複数の補助開口部は、π開口部の一辺に沿って並ぶように配置されている。

図１５は、本実施の形態における第１のレベンソンマスクの平面図である。石英基板の表面に遮光膜としてＣｒ膜４５が形成され、Ｃｒ膜４５に０開口部１０およびπ開口部１１が形成されていることは、実施の形態１と同様である。石英基板に掘り込み部が形成され、掘り込み部にアンダーカット部が形成されていることも実施の形態１におけるレベンソンマスクと同様である。

本実施の形態における第１のレベンソンマスクは、Ｃｒ膜４５に、第１補助開口部３８および第２補助開口部３９，４０が形成されている。第１補助開口部３８および第２補助開口部３９，４０は、平面形状が長方形に形成され、長手方向が、π開口部１１の辺５８に対して垂直な方向に延びるように形成されている。第１補助開口部３８は、掘り込み部の端部４９を露出するように配置されている。また、第２補助開口部３９，４０は、掘り込み部の端部を露出するように配置されている。Ｃｒ膜４５は、庇部５５を含む。

第１補助開口部３８および第２補助開口部３９，４０は、π開口部１１の側の端部同士およびπ開口部１１と反対側の端部同士が、互いにほほ同じずれ量で徐々にずれるように形成されている。本実施の形態においては、第１補助開口部３８と第２補助開口部３９とは、それぞれの端部同士を１０ｎｍずらして形成されている。同様に、第２補助開口部３９と第２補助開口部４０とは、それぞれの端部同士を１０ｎｍずらして形成されている。

第１補助開口部３８および第２補助開口部３９，４０は、辺５８に沿って見たときに、それぞれの長手方向の長さが徐々に短くなるように形成されている。すなわち、長手方向において、第１補助開口部３８よりも第２補助開口部３９の方が短くなるように形成されている。さらに、長手方向において、第２補助開口部３９よりも第２補助開口部４０の方が短くなるように形成されている。本実施の形態においては、それぞれの第１補助開口部３８および第２補助開口部３９，４０の長手方向における辺の中線が一直線上に配置されるように形成されている。

図１６に、本実施の形態における第２のレベンソンマスクの平面図を示す。第２のレベンソンマスクは、遮光膜としてのＣｒ膜４６を含む。Ｃｒ膜４６は、庇部５６を含む。

本実施の形態における第２のレベンソンマスクは、Ｃｒ膜４６に第１補助開口部３８および第２補助開口部４７，４８が形成されている。第１補助開口部３８および第２補助開口部４７，４８は、平面形状が長方形に形成され、長手方向が、π開口部１１の辺５８に対して垂直な方向に延びるように形成されている。第１補助開口部３８および第２補助開口部４７は、掘り込み部の端部４９を露出するように配置されている。第２補助開口部４８は、基板の主表面のみを露出するように配置されている。

第１補助開口部３８および第２補助開口部４７，４８は、π開口部１１の辺５８に沿って見たときに、徐々に長手方向の長さが短くなるように形成されている。また、第１補助開口部３８および第２補助開口部４７，４８のそれぞれの補助開口部において、π開口部１１に向かう側の端部が、辺５８に沿って見たときに、徐々に遠くなるように形成されている。π開口部１１に向かう側の端部同士のずれ量は、ほぼ同じ長さになるように形成されている。一方で、それぞれの補助開口部のπ開口部１１と向かう側と反対側の端部は、π開口部１１からの距離がほぼ等しくなるように形成されている。

図１７に、本実施の形態における第３のレベンソンマスクの平面図を示す。第３のレベンソンマスクのＣｒ膜は、本実施の形態における第２のレベンソンマスクのＣｒ膜と同様である。Ｃｒ膜に形成されている補助開口部の構成も、本実施の形態における第２のレベンソンマスクと同様である。Ｃｒ膜４６は、第１補助開口部３８および第２補助開口部４７，５９を有する。Ｃｒ膜４６は、庇部５７を含む。第１補助開口部３８および第２補助開口部４７，５９は、π開口部１１の側の端部が、互いにほほ同じずれ量で、徐々にずれるように形成されている。

本実施の形態における第３のレベンソンマスクにおいては、石英基板に形成されている掘り込み部の構成が本実施の形態における第２のレベンソンマスクと異なる。第３のレベンソンマスクは、端部５０を有する掘り込み部を含む。掘り込み部は、Ｃｒ膜４６に形成された第１補助開口部３８および第２補助開口部４７，５９において、端部５０が露出するように形成されている。

なお、本実施の形態の第２補助開口部は、掘り込み部の端部を露出するように形成されている。庇部の形成工程においては、庇部を形成するときのウェットエッチング量によって、第２補助開口部に端部が露出するか否かが決まる。このため、第２補助開口部は、石英基板の主表面のみを露出していても、掘り込み部のみを露出していても、または、その両方（掘り込み部の端部）を露出していても構わない。このように、本発明においては、少なくとも１つの補助開口部が掘り込み部の端部を露出するように形成されていればよい。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１および３と同様であるのでここでは説明を繰返さない。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

実施の形態１におけるレベンソンマスクの平面図である。 実施の形態１におけるレベンソンマスクの断面図である。 実施の形態１におけるレベンソンマスクの拡大平面図である。 実施の形態１におけるレベンソンマスクの拡大断面図である。 実施の形態２におけるレベンソンマスクの平面図である。 実施の形態２におけるレベンソンマスクの断面図である。 実施の形態３におけるレベンソンマスクの平面図である。 実施の形態３におけるレベンソンマスクの第１の断面図である。 実施の形態３におけるレベンソンマスクの第２の断面図である。 実施の形態３におけるレベンソンマスクの第３の断面図である。 実施の形態４におけるレベンソンマスクの平面図である。 実施の形態５における第１のレベンソンマスクの平面図である。 実施の形態５における第２のレベンソンマスクの平面図である。 実施の形態６におけるレベンソンマスクの平面図である。 実施の形態７における第１のレベンソンマスクの平面図である。 実施の形態７における第２のレベンソンマスクの平面図である。 実施の形態７における第３のレベンソンマスクの平面図である。

符号の説明

２ 石英基板、３〜５ Ｃｒ膜、９ 掘り込み部、１０ ０開口部、１１ π開口部、１２〜１４ 庇部、１５ 第１補助開口部、１６，１７ 第２補助開口部、２１ 端部、２３〜２５ アンダーカット部、Ｄ１ 庇量、３１ａ〜３１ｄ，３５，３８ 第１補助開口部、３２，３３，３４，３６，３７，３９，４０，４７，４８，５９ 第２補助開口部、４１〜４６ Ｃｒ膜、４９，５０ 端部、５１〜５７ 庇部、５８ 辺、Ｌ１〜Ｌ７ 距離、Ｌ８，Ｌ９ 長さ。

Claims (12)

1. 主表面の一部に凹部が形成された基板と、
   前記主表面に形成された遮蔽膜と
   を備え、
   前記凹部は、前記遮蔽膜の一部が庇となるように形成されたアンダーカット部を含み、
   前記遮蔽膜は、前記凹部の一部を露出するように形成されたπ開口部と、
   前記基板の主表面を露出するように形成された０開口部と、
   前記π開口部が形成されている前記凹部の端部の一部を露出するように形成された第１補助開口部と
   を含み、
   前記凹部は、前記端部が前記π開口部とほぼ相似な形状に形成され、
   前記π開口部は、前記凹部が形成されている領域に含まれるように形成された、レベンソンマスク。
2. 前記π開口部は、直線状の一辺を有し、
   前記π開口部の前記一辺と、前記第１補助開口部から露出した前記凹部の前記端部とが略平行になるように形成された、請求項１に記載のレベンソンマスク。
3. 前記π開口部の一辺と前記第１補助開口部から露出した前記凹部の前記端部との距離は、
   前記π開口部の前記一辺と前記π開口部に向かう側の前記第１補助開口部の端部との距離より大きく、前記π開口部の一辺と前記π開口部に向かう側と反対側の前記第１補助開口部の端部との距離より小さい、請求項２に記載のレベンソンマスク。
4. 前記第１補助開口部と前記π開口部とが連通している、請求項１から３のいずれかに記載のレベンソンマスク。
5. 前記π開口部および前記第１補助開口部は、ウエハ上にパターンを形成するための露光領域の外側に形成されている、請求項１から４のいずれかに記載のレベンソンマスク。
6. 前記第１補助開口部が複数形成された、請求項１から５のいずれかに記載のレベンソンマスク。
7. 前記π開口部は、複数の辺を有し、
   前記第１補助開口部は、前記複数の辺のうち少なくとも２辺以上のそれぞれの辺に対応するように形成された、請求項６に記載のレベンソンマスク。
8. 前記遮蔽膜は、第２補助開口部を含み、
   前記第１補助開口部および前記第２補助開口部は、前記π開口部の一辺に沿って並ぶように形成され、
   前記第１補助開口部および前記第２補助開口部は、前記一辺に沿って見たときに、前記π開口部から徐々に遠ざかるように形成された、請求項１から７のいずれかに記載のレベンソンマスク。
9. 前記遮蔽膜は、第２補助開口部を含み、
   前記第１補助開口部および前記第２補助開口部は、前記π開口部の一辺に沿って並ぶように形成され、
   前記π開口部の前記一辺にほぼ垂直な方向の前記第２補助開口部の長さは、前記π開口部の前記一辺にほぼ垂直な方向の前記第１補助開口部の長さと異なる、請求項１から７のいずれかに記載のレベンソンマスク。
10. 前記遮蔽膜は、第２補助開口部を含み、
    前記第１補助開口部および前記第２補助開口部は、前記π開口部の一辺に沿って並ぶように形成され、
    前記π開口部と前記第１補助開口部の前記π開口部に向かう端部との第１の距離を有し、
    前記π開口部と前記第２補助開口部の前記π開口部に向かう端部との第２の距離を有し、
    前記第１の距離と前記第２の距離とが異なるように形成された、請求項１から７のいずれかに記載のレベンソンマスク。
11. 前記遮蔽膜は、第２補助開口部を含み、
    前記第１補助開口部および前記第２補助開口部は、前記π開口部の一辺に沿って並ぶように形成され、
    前記第１補助開口部の前記π開口部に向かう側と反対側の端部と前記π開口部との第３の距離を有し、
    前記第２補助開口部の前記π開口部に向かう側と反対側の端部と前記π開口部との第４の距離を有し、
    前記第３の距離と前記第４の距離とが異なるように形成された、請求項１から７のいずれかに記載のレベンソンマスク。
12. 前記第１補助開口部および前記第２補助開口部は、前記π開口部に向かう側の端部同士および前記π開口部に向かう側と反対側の端部同士のうち、前記π開口部の一辺に対して少なくとも一方がずれるように形成され、
    前記第１補助開口部および前記第２補助開口部は、前記π開口部に向かう側の端部同士のずれ量、または、前記π開口部に向かう側と反対側の端部同士のずれ量が、ほぼ同じ長さなるように形成された、請求項８から１１のいずれかに記載のレベンソンマスク。

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