JPH10123694A - Manufacture of phase shift mask, phase shift mask and pattern forming method using the mask - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase shift mask manufacturing method which does not require high-precision alignment marks, comprises simple manufacturing processes, and allows easy removal of defects; a phase shift mask; and a pattern forming method using the phase shift mask. SOLUTION: In a phase shift mask 10, Levenson type phase shift parts and half-tone-type phase shift parts are intermingled. In the Levenson type phase shift part, first and second light transmitting regions Tn1 , Ta1 which transmit light at different phases and a shading region S1 comprising a layered construction of a half-shading shifter film 3 and a shading film 5 between the regions Tn1 , Ta1 are formed. In the half-tone-type phase shift part, a third light transmitting region Tn2 where the surface of a quartz substrate 1 is exposed and a fourth light transmitting region Ta2 where a half-shading shifter film 3 is formed on the surface of the quartz substrate 1 are provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフトマスク
の製造方法、位相シフトマスクおよび位相シフトマスク
を用いたパターン形成方法に関し、より特定的には、レ
ベンソン型位相シフト部とハーフトーン型位相シフト部
とを有する位相シフトマスクの製造方法、位相シフトマ
スクおよび位相シフトマスクを用いたパターン形成方法
に関するものである。The present invention relates to a method for manufacturing a phase shift mask, a phase shift mask, and a pattern forming method using the phase shift mask, and more particularly, to a Levenson type phase shift unit and a halftone type phase shift unit. And a method for forming a phase shift mask using the phase shift mask.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路における高集積化
および微細化には目ざましいものがある。それに伴い、
半導体基板（以下、単にウェハと称す）上に形成される
回路パターンの微細化も急速に進んできている。2. Description of the Related Art In recent years, high integration and miniaturization of semiconductor integrated circuits have been remarkable. with this,
The miniaturization of circuit patterns formed on semiconductor substrates (hereinafter simply referred to as wafers) has also been rapidly progressing.

【０００３】中でも、フォトリソグラフィ技術がパター
ン形成における基本技術として広く認識されるところで
ある。よって、今日までに種々の開発、改良がなされて
きている。しかし、パターンの微細化は止まるところを
知らず、パターンの解像度向上への要求もさらに強いも
のとなってきている。[0003] Above all, the photolithography technique is widely recognized as a basic technique in pattern formation. Therefore, various developments and improvements have been made to date. However, the miniaturization of patterns has never stopped, and the demand for improving the resolution of patterns has become stronger.

【０００４】このフォトリソグラフィ技術とは、ウェハ
上に塗布されたフォトレジストにマスク（原画）状のパ
ターンを転写し、その転写されたフォトレジストを用い
て下層の被エッチング膜をパターニングする技術であ
る。このフォトレジストの転写時において、フォトレジ
ストに現像処理が施されるが、この現像処理によって光
の当たった部分のフォトレジストが除去されるタイプを
ポジ型、光の当たらない部分のフォトレジストが除去さ
れるタイプをネガ型のフォトレジストという。The photolithography technique is a technique in which a mask (original) pattern is transferred to a photoresist applied on a wafer, and the underlying film to be etched is patterned using the transferred photoresist. . At the time of transfer of this photoresist, the photoresist is subjected to a development process. The type in which the photoresist is removed by the development process is a positive type, and the photoresist in the non-lighted portion is removed. This type is called a negative photoresist.

【０００５】一般に、縮小露光方法を用いたフォトリソ
グラフィ技術における解像限界Ｒ（ｎｍ）は、 Ｒ＝ｋ₁ ・λ／（ＮＡ） と表わされる。ここで、λは使用する光の波長（ｎ
ｍ）、ＮＡはレンズの開口数、ｋ₁ はレジストプロセス
に依存する定数である。In general, the resolution limit R (nm) in the photolithography technique using the reduction exposure method is expressed as follows: R = k ₁ λ / (NA) Here, λ is the wavelength of the light to be used (n
m), NA is the numerical aperture of the lens, and k ₁ is a constant depending on the resist process.

【０００６】上式からわかるように、解像限界Ｒの向上
を図るためには、すなわち微細パターンを得るために
は、ｋ₁ とλとの値を小さくし、ＮＡの値を大きくする
方法が考えられる。つまり、レジストプロセスに依存す
る定数を小さくするとともに、短波長化や高ＮＡ化を進
めればよいのである。As can be seen from the above equation, in order to improve the resolution limit R, that is, to obtain a fine pattern, there is a method of reducing the values of k ₁ and λ and increasing the value of NA. Conceivable. In other words, it is only necessary to reduce the constant depending on the resist process and to shorten the wavelength and increase the NA.

【０００７】しかし、光源やレンズの改良は技術的に難
しく、また短波長化および高ＮＡ化を進めることによっ
て、光の焦点深度δ（δ＝ｋ₂ ・λ／（ＮＡ）² ）が浅
くなり、かえって解像度の低下を招くといった問題も生
じてくる。However, it is technically difficult to improve the light source and the lens, and the focal depth δ (δ = k ₂ · λ / (NA) ² ) of the light becomes shallower by shortening the wavelength and increasing the NA. On the contrary, there arises a problem that the resolution is lowered.

【０００８】そこで、光源やレンズではなく、フォトマ
スクを改良することにより、パターンの微細化を図る研
究がなされている。最近では、パターンの解像度を向上
させるフォトマスクとして位相シフトマスクが注目され
ている。以下、この位相シフトマスクの構造およびその
原理について通常のフォトマスクと比較して説明する。
なお位相シフトマスクについては、レベンソン方式およ
びハーフトーン方式について説明する。[0008] In view of this, researches have been made to improve the size of a pattern by improving a photomask instead of a light source or a lens. Recently, a phase shift mask has attracted attention as a photomask for improving the resolution of a pattern. Hereinafter, the structure and principle of this phase shift mask will be described in comparison with a normal photomask.
As for the phase shift mask, the Levenson method and the halftone method will be described.

【０００９】図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、通常の
フォトマスクを使用したときのマスクの断面、マスク上
の電場およびウェハ上の光強度を示す図である。図１０
（ａ）を参照して、通常のフォトマスクは、ガラス基板
１０１上に金属マスクパターン１０３が形成された構成
を有している。このような通常のフォトマスクでは、マ
スク上の電場は、図１０（ｂ）に示すように金属マスク
パターン１０３で空間的にパルス変調された電場とな
る。FIGS. 10 (a), 10 (b) and 10 (c) are diagrams showing the cross section of the mask, the electric field on the mask and the light intensity on the wafer when a normal photomask is used. FIG.
Referring to (a), a normal photomask has a configuration in which a metal mask pattern 103 is formed on a glass substrate 101. In such a normal photomask, the electric field on the mask is an electric field spatially pulse-modulated by the metal mask pattern 103 as shown in FIG.

【００１０】しかし、図１０（ｃ）を参照して、パター
ンが微細化すると、フォトマスクを透過した露光光は光
の回折効果のためにウェハ上の非露光領域（金属マスク
パターン１０３により露光光の透過が遮られた領域）に
も回り込む。このため、ウェハ上の非露光領域にも光が
照射されてしまい、光のコントラスト（ウェハ上の露光
領域と非露光領域との光強度の差）が低下する。結果と
して、解像度が低下し、微細なパターンの転写を行なう
ことが困難となる。However, referring to FIG. 10C, when the pattern is miniaturized, the exposure light transmitted through the photomask is exposed to a non-exposure area on the wafer (exposed by the metal mask pattern 103) due to the diffraction effect of light. (The area where transmission of light is blocked). For this reason, the non-exposed area on the wafer is also irradiated with light, and the light contrast (difference in light intensity between the exposed area and the non-exposed area on the wafer) is reduced. As a result, the resolution is reduced, and it becomes difficult to transfer a fine pattern.

【００１１】図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、レベン
ソン方式の位相シフトマスクを使用したときのマスク断
面、マスク上の電場およびウェハ上の光強度を示す図で
ある。まず図１１（ａ）を参照して、位相シフトマスク
では、通常のフォトマスクに位相シフタと呼ばれる光学
部材１０５が設けられている。FIGS. 11 (a), 11 (b) and 11 (c) are diagrams showing the cross section of the mask, the electric field on the mask and the light intensity on the wafer when using a Levenson type phase shift mask. First, referring to FIG. 11A, in a phase shift mask, an ordinary photomask is provided with an optical member 105 called a phase shifter.

【００１２】すなわち、ガラス基板１０１上にクロムマ
スクパターン１０３が形成され、露光領域と遮光領域と
が設けられ、この露光領域の１つおきに位相シフタ１０
５が設けられている。この位相シフタ１０５は、透過光
の位相を１８０度変換する役割をなすものである。That is, a chrome mask pattern 103 is formed on a glass substrate 101, an exposure area and a light-shielding area are provided, and the phase shifter 10 is provided every other exposure area.
5 are provided. The phase shifter 105 serves to convert the phase of the transmitted light by 180 degrees.

【００１３】図１１（ｂ）を参照して、上述のように位
相シフタ１０５を露光領域の１つおきに設けたため、位
相シフトマスクを透過した光によるマスク上の電場は、
その位相が交互に１８０度反転して構成される。このよ
うに隣接する露光領域間で光の位相が互いに逆位相とな
るため、光の干渉効果により逆位相の光の重り合う部分
において光が互いに打消し合うことになる。Referring to FIG. 11B, since the phase shifter 105 is provided every other exposure area as described above, the electric field on the mask due to the light transmitted through the phase shift mask is:
The phase is alternately inverted by 180 degrees. As described above, the phases of light between the adjacent exposure regions are opposite to each other, so that the light cancels each other in the overlapping portion of the light having the opposite phase due to the light interference effect.

【００１４】この結果、図１１（ｃ）に示すように、露
光領域間の境界において光の強度が小さくなり、ウェハ
上の露光領域と非露光領域とにおける光の強度差を十分
に確保することができる。これにより解像度の向上を図
ることが可能となり、微細なパターンの転写を行なうこ
とができる。As a result, as shown in FIG. 11 (c), the light intensity at the boundary between the exposed regions is reduced, and a sufficient difference in light intensity between the exposed region and the non-exposed region on the wafer is ensured. Can be. As a result, the resolution can be improved, and a fine pattern can be transferred.

【００１５】図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ハーフ
トーン方式の位相シフトマスクを使用したときのマスク
断面、マスク上の電場およびウェハ上の光強度を示す図
である。まず図１２（ａ）を参照して、このハーフトー
ン方式の位相シフトマスクにおいても、上述のレベンソ
ン方式と同様、位相シフタと呼ばれる光学部材１０６が
設けられている。FIGS. 12 (a), 12 (b) and 12 (c) are diagrams showing the cross section of the mask, the electric field on the mask, and the light intensity on the wafer when a halftone type phase shift mask is used. First, referring to FIG. 12A, an optical member 106 called a phase shifter is provided in this halftone type phase shift mask as well as in the above-mentioned Levenson type.

【００１６】ただし、光学部材１０６は、ガラス基板１
０１上の半透明膜１０３上にのみ形成されており、位相
シフタ１０６と半透明膜１０３との２層構造が設けられ
ている。この位相シフタ１０６は、上述と同様、透過光
の位相を１８０度変換する役割をなすものであり、半透
明膜１０３は、露光光を完全に遮ることなく露光光の強
度を減衰させる役割を成すものである。However, the optical member 106 is a glass substrate 1
It is formed only on the translucent film 103 on the substrate 01, and has a two-layer structure of the phase shifter 106 and the translucent film 103. As described above, the phase shifter 106 serves to convert the phase of the transmitted light by 180 degrees, and the translucent film 103 serves to attenuate the intensity of the exposure light without completely blocking the exposure light. Things.

【００１７】図１２（ｂ）を参照して、上述のように位
相シフタ１０６と半透明膜１０３との２層構造を設けた
ため、マスク上の電場は、その位相が交互に１８０度変
換して構成され、かつ一方の位相の強度が他方の位相の
強度より小さくなる。つまり、位相シフタ１０６を透過
したことにより位相が１８０度変換され、かつ半透過膜
１０３を透過したことにより、現像後にフォトレジスト
を所定膜厚残存させるように光の強度が減衰する。隣接
する露光領域間で光の位相は互いに逆位相となるため、
逆位相の光が重り合う部分において光が互いに打消し合
うことになる。Referring to FIG. 12B, since the two-layer structure of the phase shifter 106 and the translucent film 103 is provided as described above, the electric field on the mask changes its phase alternately by 180 degrees. And the intensity of one phase is smaller than the intensity of the other phase. That is, by transmitting the phase shifter 106, the phase is changed by 180 degrees, and by transmitting the semi-transmissive film 103, the light intensity is attenuated so that the photoresist has a predetermined thickness after development. Since the phases of light between adjacent exposure regions are opposite to each other,
The light will cancel each other out at the portion where the light of the opposite phase overlaps.

【００１８】この結果、図１２（ｃ）に示すように、露
光パターンのエッジで位相が反転しているため、露光パ
ターンのエッジでの光強度を小さくすることができる。
その結果、半透明膜１０３を透過した領域と透過しない
領域との露光光の光強度の差が大きくなり、パターン像
の解像度を上げることが可能となる。As a result, as shown in FIG. 12C, since the phase is inverted at the edge of the exposure pattern, the light intensity at the edge of the exposure pattern can be reduced.
As a result, the difference in light intensity of the exposure light between the region that has transmitted through the translucent film 103 and the region that does not transmit the translucent film 103 increases, and the resolution of the pattern image can be increased.

【００１９】このように位相シフトマスクにはレベンソ
ン方式、ハーフトーン方式などの多種の方式がある。中
でもレベンソン型位相シフトマスクは密集したライン／
スペースパターンに対して有効であることが知られてい
る。また、このマスクは孤立した暗線を形成するにも有
効である。つまり図１１において光透過領域の幅Ｌ_n、
Ｌ_a を大きくし、その光透過領域に挟まれる遮光領域の
幅Ｌ_s を小さくすれば、孤立した暗線を高い解像度で形
成することができる。As described above, there are various types of phase shift masks such as the Levenson type and the halftone type. Above all, Levenson-type phase shift masks have dense lines /
It is known to be effective for space patterns. This mask is also effective for forming an isolated dark line. That is, in FIG. 11, the width L _n of the light transmitting region,
The L _a large, by reducing the width L _s of the light-shielding region between the light transmitting region, it is possible to form the isolated dark line at a high resolution.

【００２０】しかし、レベンソン型位相シフトマスクで
は、孤立した明線の形成は困難である。つまり、図１１
において遮光領域の幅Ｌ_s を大きくし、遮光領域に挟ま
れる透過部の幅Ｌ_a （もしくはＬ_n ）を小さくすると、
孤立した明線を形成することができる。しかし、隣り合
う透過部を透過した露光光が干渉し合わなくなるため、
孤立した明線を形成する場合、高い解像度が得られな
い。However, it is difficult to form an isolated bright line using a Levenson-type phase shift mask. That is, FIG.
When increasing the width L _s of the light-shielding region, to reduce the width L _a transmitting portion sandwiched between the light shielding region (or L _n) in,
An isolated bright line can be formed. However, since the exposure light transmitted through the adjacent transmission part does not interfere with each other,
When forming an isolated bright line, high resolution cannot be obtained.

【００２１】一方、孤立した明線の解像性を改善する方
法として、上述したハーフトーン型位相シフトマスクに
よる露光法がある。このため、これらの２種のマスクを
同一マスク基板上に形成することができれば、密集線、
孤立明線および孤立暗線を同時に高解像で形成すること
が可能となる。On the other hand, as a method of improving the resolution of an isolated bright line, there is an exposure method using the above-described halftone type phase shift mask. Therefore, if these two types of masks can be formed on the same mask substrate, dense lines,
An isolated bright line and an isolated dark line can be simultaneously formed with high resolution.

【００２２】これを実現するマスク構造およびその製造
方法が、特開平７−１６８３４２号公報および特開平６
−１２３９６１号公報などに提案されている。以下、特
開平７−１６８３４２号公報に示された位相シフトマス
クを第１の従来例とし、特開平６−１２３９６１号公報
に示された位相シフトマスクを第２の従来例として説明
する。A mask structure for realizing this and a method of manufacturing the same are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 7-168342 and Hei 6
-123961, for example. Hereinafter, a phase shift mask disclosed in JP-A-7-168342 will be described as a first conventional example, and a phase shift mask disclosed in JP-A-6-123961 will be described as a second conventional example.

【００２３】図１３は、第１の従来例における位相シフ
トマスクの構成を概略的に示す断面図である。図１３を
参照して、透明基板２０１には、溝２０１ａが設けられ
ており、これにより、互いに位相が１８０度異なる第１
および第２の光透過領域Ｔ_n、Ｔ_a が構成される。この
第１および第２の光透過領域Ｔ_n 、Ｔ_a の間には、溝２
０１ａの側壁を覆うように半遮光膜２０３が形成され、
半遮光領域Ｓが構成されている。FIG. 13 is a sectional view schematically showing the structure of a phase shift mask in the first conventional example. Referring to FIG. 13, a groove 201 a is provided in transparent substrate 201, whereby first substrate 180 degrees out of phase with each other is provided.
And the second light transmission regions T _n and T _a . The first and second light transmitting regions T _n, between T _a, groove 2
A semi-light-shielding film 203 is formed so as to cover the side wall
A semi-light-shielded region S is formed.

【００２４】この位相シフトマスク２１０において、半
遮光膜２０３の幅Ｌ_s を所定寸法より大きくした場合に
はハーフトーン方式の位相シフト効果が得られ、所定寸
法以下にした場合にはレベンソン方式の位相シフト効果
が得られる。このように遮光膜２０３の幅Ｌ_s を適宜設
定することにより、同一マスク上にレベンソン型位相シ
フト部とハーフトーン型位相シフト部とを混在させるこ
とができる。[0024] In this phase shift mask 210, the phase shifting effect of the halftone system can be obtained when the width L _s of the semi-shielding film 203 is larger than a predetermined size, the phase of the Levenson system when below a predetermined size A shift effect is obtained. By thus setting the width L _s of the light-shielding film 203 as appropriate, can be mixed and alternating phase shift unit and the halftone phase shift part in the same mask.

【００２５】次に、この位相シフトマスクの製造方法に
ついて説明する。図１４〜図１７は、第１の従来例にお
ける位相シフトマスクの製造方法を工程順に示す概略断
面図である。まず図１４を参照して、石英基板２０１の
表面上にクロム膜２０５が形成され、このクロム膜２０
５上にレジストパターン２０７が形成される。このレジ
ストパターン２０７をマスクとして異方性エッチングを
施すことによりクロム膜２０５がパターニングされる。
この後、レジストパターン２０７が除去される。Next, a method of manufacturing the phase shift mask will be described. 14 to 17 are schematic sectional views showing a method of manufacturing a phase shift mask in the first conventional example in the order of steps. First, referring to FIG. 14, a chromium film 205 is formed on the surface of
5, a resist pattern 207 is formed. The chromium film 205 is patterned by performing anisotropic etching using the resist pattern 207 as a mask.
After that, the resist pattern 207 is removed.

【００２６】図１５を参照して、クロム膜パターン２０
５をマスクとして石英基板２０１に異方性エッチングが
施される。これにより、石英基板２０１の表面に溝２０
１ａが形成され、シフタパターンが転写される。この
後、クロム膜パターン２０５が除去される。Referring to FIG. 15, chrome film pattern 20
The quartz substrate 201 is subjected to anisotropic etching using the mask 5 as a mask. Thereby, the groove 20 is formed on the surface of the quartz substrate 201.
1a is formed, and the shifter pattern is transferred. Thereafter, the chromium film pattern 205 is removed.

【００２７】図１６を参照して、クロム膜パターン２０
５の除去により、石英基板２０１の表面全面が露出す
る。Referring to FIG. 16, chrome film pattern 20
By removing 5, the entire surface of the quartz substrate 201 is exposed.

【００２８】図１７を参照して、表面全面にクロム膜２
０３が形成され、このクロム膜２０３上にレジストパタ
ーン２０９が形成される。このレジストパターン２０９
をマスクとしてクロム膜２０３に異方性エッチングが施
される。これにより、クロム膜２０３は第１および第２
の光透過領域を露出し、かつ第１および第２の光透過領
域に挟まれる遮光領域上に残存するようにパターニング
される。この後、レジストパターン２０９が除去され
て、図１３に示す位相シフトマスク２１０が完成する。Referring to FIG. 17, a chromium film 2 is formed on the entire surface.
03 is formed, and a resist pattern 209 is formed on the chromium film 203. This resist pattern 209
Is used as a mask to perform anisotropic etching on the chromium film 203. Thereby, the chromium film 203 becomes the first and second chromium films.
Is patterned so as to expose the light transmitting region and remain on the light shielding region sandwiched between the first and second light transmitting regions. Thereafter, the resist pattern 209 is removed, and the phase shift mask 210 shown in FIG. 13 is completed.

【００２９】次に、図１８は、第２の従来例における位
相シフトマスクの構成を概略的に示す断面図である。図
１８を参照して、この位相シフトマスク３１０は、レベ
ンソン型位相シフトマスク部とハーフトーン型位相シフ
トマスク部とを有している。石英基板３０１の表面全面
には、エッチング停止膜３０３が形成されている。FIG. 18 is a sectional view schematically showing the structure of a phase shift mask according to a second conventional example. Referring to FIG. 18, phase shift mask 310 has a Levenson-type phase shift mask section and a halftone-type phase shift mask section. An etching stopper film 303 is formed on the entire surface of the quartz substrate 301.

【００３０】レベンソン型位相シフト部においては、エ
ッチング停止膜３０３上に、複数個に分割された位相シ
フト層３０５が形成されている。この位相シフト層３０
５の一部表面を露出するように位相シフト層３０５の端
部上に遮光膜３０７が形成されている。In the Levenson-type phase shift section, a plurality of divided phase shift layers 305 are formed on the etching stop film 303. This phase shift layer 30
A light-shielding film 307 is formed on an end of the phase shift layer 305 so as to expose a part of the surface of the light-emitting element 5.

【００３１】またハーフトーン型位相シフト部において
はエッチング停止膜３０３上に、複数個に分割された位
相シフト層３０５が形成されている。この位相シフト層
３０５の表面全面を覆うように半遮光膜３０９が形成さ
れている。In the halftone type phase shift section, a plurality of divided phase shift layers 305 are formed on the etching stopper film 303. A semi-light-shielding film 309 is formed so as to cover the entire surface of the phase shift layer 305.

【００３２】この位相シフトマスク３１０には、図１８
から明らかなようにレベンソン型位相シフト部とハーフ
トーン型位相シフト部とが同一マスク上に混在して形成
されている。The phase shift mask 310 has the structure shown in FIG.
As is clear from FIG. 7, the Levenson-type phase shift unit and the halftone-type phase shift unit are formed on the same mask.

【００３３】次に、この位相シフトマスクの製造方法に
ついて説明する。図１９〜図２３は、第２の従来例にお
ける位相シフトマスクの製造方法を工程順に示す概略断
面図である。まず図１９を参照して、石英ガラス基板３
０１上にエッチング停止膜３０３と位相シフト層３０５
と遮光膜３０７とが順次形成される。この遮光膜３０７
上にレジストパターン３１１ａが形成される。このレジ
ストパターン３１１ａをマスクとして遮光膜３０７に異
方性エッチングが施される。この後、レジストパターン
３１１ａが除去される。Next, a method of manufacturing the phase shift mask will be described. 19 to 23 are schematic sectional views showing a method of manufacturing a phase shift mask in the second conventional example in the order of steps. First, referring to FIG.
01 on the etching stop film 303 and the phase shift layer 305
And a light shielding film 307 are sequentially formed. This light shielding film 307
A resist pattern 311a is formed thereon. Using the resist pattern 311a as a mask, the light-shielding film 307 is subjected to anisotropic etching. Thereafter, the resist pattern 311a is removed.

【００３４】図２０を参照して、このエッチングによ
り、レベンソン型位相シフト部において位相シフト層３
０５上に互いに分離された遮光膜３０７が複数個形成さ
れる。Referring to FIG. 20, this etching allows phase shift layer 3 in the Levenson-type phase shift portion.
A plurality of light-shielding films 307 separated from each other are formed on the substrate 05.

【００３５】図２１を参照して、遮光膜３０７と位相シ
フト層３０５との表面全面を覆うように半遮光膜３０９
が形成される。Referring to FIG. 21, semi-light-shielding film 309 is formed so as to cover the entire surface of light-shielding film 307 and phase shift layer 305.
Is formed.

【００３６】図２２を参照して、半遮光膜３０９上に、
所定形状を有するレジストパターン３１１ｂが形成され
る。このレジストパターン３１１ｂをマスクとして、半
遮光膜３０９と位相シフト層３０５とが順次エッチング
される。この後、レジストパターン３１１ｂが除去され
る。Referring to FIG. 22, on semi-shielding film 309,
A resist pattern 311b having a predetermined shape is formed. Using this resist pattern 311b as a mask, the semi-light-shielding film 309 and the phase shift layer 305 are sequentially etched. Thereafter, the resist pattern 311b is removed.

【００３７】図２３を参照して、さらにハーフトーン型
位相シフト部を覆うようにレジストパターン３１１ｃが
形成される。このレジストパターン３１１ｃをマスクと
して、レベンソン型位相シフト部の半遮光膜３０９がエ
ッチング除去されて、図１８に示す位相シフトマスク３
１０が完成する。Referring to FIG. 23, a resist pattern 311c is formed to further cover the halftone type phase shift portion. Using this resist pattern 311c as a mask, the semi-light-shielding film 309 of the Levenson-type phase shift portion is removed by etching, and the phase shift mask 3 shown in FIG.
10 is completed.

【００３８】[0038]

【発明が解決しようとする課題】上述した第１および第
２の従来例により、レベンソン型位相シフト部とハーフ
トーン型位相シフト部とを有する位相シフトマスクを得
ることができる。According to the above-mentioned first and second conventional examples, a phase shift mask having a Levenson-type phase shift unit and a halftone-type phase shift unit can be obtained.

【００３９】しかしながら、第１の従来例では、図１７
に示すように溝２０１ａが形成された後に、半遮光膜２
０３が形成されパターニングされる。レベンソン型位相
シフトマスクとして正常に作用させるためには、この半
遮光膜２０３は互いに位相の異なる領域の境界部、つま
り溝２０１ａの側壁を正確に覆うように形成されなけれ
ばならない。このため、半遮光膜２０３のパターニング
時には、下地のシフタパターンとの間で高精度なアライ
メントが要求されるという問題点があった。However, in the first conventional example, FIG.
After the groove 201a is formed as shown in FIG.
03 is formed and patterned. In order to function normally as a Levenson-type phase shift mask, the semi-light-shielding film 203 must be formed so as to accurately cover the boundary between regions having different phases, that is, the side wall of the groove 201a. For this reason, when patterning the semi-light-shielding film 203, there was a problem that high-precision alignment with the underlying shifter pattern was required.

【００４０】また、第２の従来例では、ハーフトーン型
位相シフト部において、図１９と図２１とに示すように
位相シフト層３０５と半遮光膜３０９とを別個に形成し
なければならない。このため、成膜回数が多くなり、製
造工程が煩雑になり、製造コストが高くなるという問題
点があった。In the second conventional example, in the halftone type phase shift section, the phase shift layer 305 and the semi-shielding film 309 must be formed separately as shown in FIGS. For this reason, there has been a problem that the number of times of film formation increases, the manufacturing process becomes complicated, and the manufacturing cost increases.

【００４１】またマスクの製造工程では、各膜のパター
ニング後に欠陥を除去しなければならない。しかし、第
２の従来例では、成膜回数が多くなるため、欠陥をなく
すことが困難になるという問題点もあった。In the mask manufacturing process, defects must be removed after patterning each film. However, in the second conventional example, there is also a problem that it is difficult to eliminate defects because the number of times of film formation is increased.

【００４２】さらに第１の従来例では、図１４に示すよ
うに石英基板２０１にシフタパターンが形成された後
に、クロム膜２０３が形成される。この石英基板２０１
にシフタパターンを形成するときもしくは形成後には、
溝２０１ａ内に異物が捕獲されやすい。異物が捕獲され
た状態で図１５に示すようにクロム膜２０３が成膜され
ると、クロム膜２０３が異物により途切れたりしてしま
う。このため、クロム膜２０３に欠陥が生じやすくなる
という問題点があった。Further, in the first conventional example, a chromium film 203 is formed after a shifter pattern is formed on a quartz substrate 201 as shown in FIG. This quartz substrate 201
When forming a shifter pattern on or after
Foreign matter is easily captured in the groove 201a. When the chromium film 203 is formed as shown in FIG. 15 in a state where the foreign matter is captured, the chromium film 203 is interrupted by the foreign matter. For this reason, there has been a problem that a defect easily occurs in the chromium film 203.

【００４３】また第２の従来例においても、図２０と図
２１とに示すように遮光膜３０７がパターニングされた
後に半遮光膜３０９が形成されるため、第１の従来例と
同様、半遮光膜３０９に欠陥が生じやすいという問題点
があった。In the second conventional example, the semi-light-shielding film 309 is formed after the light-shielding film 307 is patterned as shown in FIGS. 20 and 21. There is a problem that defects easily occur in the film 309.

【００４４】それゆえ、本発明の目的は、高精度なアラ
イメントが不要で、製造工程が簡単で、かつ欠陥の少な
い位相シフトマスクの製造方法、それによって形成され
る位相シフトマスクおよびその位相シフトマスクを用い
たパターン形成方法を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a phase shift mask which does not require high-precision alignment, has a simple manufacturing process, and has few defects, a phase shift mask formed thereby, and the phase shift mask thereof. Is to provide a pattern forming method using the same.

【００４５】[0045]

【課題を解決するための手段】本発明の位相シフトマス
クの製造方法は、レベンソン型位相シフト部とハーフト
ーン型位相シフト部とを有する位相シフトマスクの製造
方法であって、以下の工程を備えている。A method of manufacturing a phase shift mask according to the present invention is a method of manufacturing a phase shift mask having a Levenson type phase shift portion and a halftone type phase shift portion, and comprises the following steps. ing.

【００４６】まず基板の表面全面に半遮光シフタ膜と遮
光膜とが順次積層して形成される。この半遮光シフタ膜
は、３％以上３０％以下の透過率を有し、かつ半遮光シ
フタ膜の透過前の露光光の位相が透過後の露光光の位相
と異なった位相となるように形成される。そして遮光膜
と半遮光シフタ膜とが選択的に除去されることにより、
遮光膜と半遮光シフタ膜とがレベンソン型位相シフト部
の遮光領域を挟んで互いに隣り合う第１および第２の光
透過領域とハーフトーン型位相シフト部の第３の光透過
領域に隣接する第４の光透過領域との基板の表面を露出
させ、かつレベンソン型位相シフト部の遮光領域とハー
フトーン型位相シフト部の第３の光透過領域との基板表
面を覆う。そして第１の光透過領域を透過する露光光の
位相が第２の光透過領域を透過する露光光の位相と異な
るように、第１および第２の光透過領域のいずれかの露
出した基板の表面全面に溝が形成される。そして第３の
光透過領域の遮光膜が除去される。First, a semi-light-shielding shifter film and a light-shielding film are sequentially laminated on the entire surface of the substrate. The semi-light-shielding shifter film has a transmittance of 3% or more and 30% or less, and is formed such that the phase of the exposure light before transmission through the semi-light-shielding shifter film is different from the phase of the exposure light after transmission. Is done. Then, by selectively removing the light-shielding film and the semi-light-shielding shifter film,
The first and second light transmission regions adjacent to each other with the light shielding film and the semi-light shielding shifter film sandwiching the light shielding region of the Levenson-type phase shift unit and the third light transmission region adjacent to the halftone type phase shift unit Exposing the surface of the substrate with the light transmitting region of No. 4 and covering the substrate surfaces of the light shielding region of the Levenson-type phase shift unit and the third light transmitting region of the halftone type phase shift unit. Then, any one of the first and second light transmitting regions is exposed so that the phase of the exposure light transmitting through the first light transmitting region is different from the phase of the exposure light transmitting through the second light transmitting region. A groove is formed on the entire surface. Then, the light shielding film in the third light transmission region is removed.

【００４７】本発明の位相シフトマスクの製造方法で
は、半遮光シフタ膜を選択的に除去した後に基板表面に
溝が形成される。このため、基板に溝を形成した後に、
半遮光シフタ膜を選択的に除去する必要がないため、半
遮光シフタ膜を選択的に除去する時に高精度なアライメ
ントが不要となる。In the method of manufacturing a phase shift mask according to the present invention, a groove is formed on the substrate surface after the semi-light-shielding shifter film is selectively removed. For this reason, after forming a groove in the substrate,
Since it is not necessary to selectively remove the semi-light-shielding shifter film, high-precision alignment is not required when the semi-light-shielding shifter film is selectively removed.

【００４８】また、半遮光シフタ膜が用いられているた
め、ハーフトーン型位相シフト部において、半遮光膜と
シフタ膜とを別個に形成する必要はない。よって、成膜
工程を第２の従来例より減らすことができ、製造工程を
簡略化することができる。Further, since the semi-light-shielding shifter film is used, it is not necessary to separately form the semi-light-shielding film and the shifter film in the halftone type phase shift section. Therefore, the number of film forming steps can be reduced as compared with the second conventional example, and the manufacturing steps can be simplified.

【００４９】また、基板表面に半遮光シフタ膜と遮光膜
とを積層した後に、レジスト以外の膜を形成する必要は
ない。このため、半遮光シフタ膜と遮光膜もしくは基板
を選択的に除去した後に新たに成膜を行なうことによる
膜の欠陥の発生は防止される。したがって、欠陥の少な
い位相シフトマスクを作製することができる。It is not necessary to form a film other than the resist after laminating the semi-light-shielding shifter film and the light-shielding film on the substrate surface. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of a defect in the film due to the formation of a new film after the semi-light-shielding shifter film and the light-shielding film or the substrate are selectively removed. Therefore, a phase shift mask with few defects can be manufactured.

【００５０】本発明の１の局面に従う位相シフトマスク
はレベンソン型位相シフト部とハーフトーン型位相シフ
ト部とを有する位相シフトマスクであって、基板と、半
遮光シフタ膜と、遮光膜とを備えている。基板は、レベ
ンソン型位相シフト部において、露光光を透過する第１
の光透過領域と、遮光領域を挟んで第１の光透過領域と
隣り合いかつ第１の光透過領域を透過する露光光の位相
と異なった位相で露光光を透過する第２の光透過領域と
を有し、ハーフトーン型位相シフト部においては互いに
隣接し、露光光を透過する第３および第４の光透過領域
を有している。半遮光シフタ膜は、遮光領域および第３
の光透過領域において基板の表面を覆い、かつ第１、第
２および第４の光透過領域において基板の表面を露出す
る。遮光膜は、遮光領域において半遮光シフタ膜の全面
を覆い、第３の光透過領域において半遮光シフタ膜の表
面を露出し、かつ第１、第２および第４の光透過領域に
おいて基板の表面を露出している。この半遮光シフタ膜
は、３％以上３０％以下の透過率を有し、かつ半遮光シ
フタ膜の透過前の露光光の位相が透過後の露光光の位相
と異なった位相となるように形成されている。A phase shift mask according to one aspect of the present invention is a phase shift mask having a Levenson-type phase shift unit and a halftone-type phase shift unit, and includes a substrate, a semi-light-shielding shifter film, and a light-shielding film. ing. The substrate has a first Levenson-type phase shift portion that transmits exposure light.
And a second light transmitting area which is adjacent to the first light transmitting area with the light shielding area interposed therebetween and which transmits the exposure light at a phase different from that of the exposure light passing through the first light transmitting area. And the third and fourth light transmitting regions that are adjacent to each other in the halftone type phase shift unit and transmit the exposure light. The semi-light-shielding shifter film includes a light-shielding region and a third
The surface of the substrate is covered in the first light transmitting region, and the surface of the substrate is exposed in the first, second, and fourth light transmitting regions. The light-shielding film covers the entire surface of the semi-light-shielding shifter film in the light-shielding region, exposes the surface of the semi-light-shielding shifter film in the third light-transmitting region, and exposes the surface of the substrate in the first, second, and fourth light-transmitting regions. Is exposed. The semi-light-shielding shifter film has a transmittance of 3% or more and 30% or less, and is formed such that the phase of the exposure light before transmission through the semi-light-shielding shifter film is different from the phase of the exposure light after transmission. Have been.

【００５１】これにより、本発明の１の局面に従う位相
シフトマスクでは、高精度なアライメントが不要で、か
つ製造工程が簡略化できるとともに欠陥を少なくするこ
とができる。Thus, in the phase shift mask according to one aspect of the present invention, high-precision alignment is not required, the manufacturing process can be simplified, and defects can be reduced.

【００５２】上記局面において好ましくは、半遮光シフ
タ膜は、ＭｏＳｉＯ_X Ｎ_Y 、ＣｒＯ _X Ｎ_Y 、ＷＳｉＯ_X
Ｎ_Y 、ＳｉＯ_X Ｎ_Y 、ＳｉＮ_X からなる群から選ばれる
少なくとも１種である。半遮光シフタ膜に適切な材料を
選ぶことにより、３％以上３０％以下の透過率を有する
とともに、半遮光シフタ膜の透過前の露光光の位相が透
過後の位相と異なった位相にすることができる。In the above aspect, preferably, the semi-light-shielding shift
The film is made of MoSiO_XN_Y, CrO _XN_Y, WSiO_X
N_Y, SiO_XN_Y, SiN_XSelected from the group consisting of
At least one type. Use a suitable material for the translucent shifter film
Depending on choice, has a transmittance of 3% or more and 30% or less
At the same time, the phase of the exposure light before transmission through the semi-shielding shifter film is transparent.
The phase can be different from the phase after the time.

【００５３】本発明の他の局面に従う位相シフトマスク
は、基板と、半遮光シフタ膜と、遮光膜とを備えてい
る。基板は、露光光を透過する第１の光透過領域と、遮
光領域を挟んで第１の光透過領域と隣り合いかつ第１の
光透過領域を透過する露光光の位相と異なった位相で露
光光を透過する第２の光透過領域とを有している。半遮
光シフタ膜は、遮光領域において基板の表面を覆い、か
つ第１および第２の光透過領域において基板の表面を露
出している。遮光膜は、遮光領域において半遮光シフタ
膜の全面を覆い、かつ第１および第２の光透過領域にお
いて基板の表面を露出している。この半遮光シフタ膜
は、３％以上３０％以下の透過率を有し、かつ半遮光シ
フタ膜の透過前の露光光の位相が透過後の露光光の位相
と異なった位相となるように形成されている。A phase shift mask according to another aspect of the present invention includes a substrate, a semi-light-shielding shifter film, and a light-shielding film. The substrate is exposed at a phase different from a phase of the exposure light that is adjacent to the first light transmission area with the light shielding area interposed therebetween and that is transmitted through the first light transmission area. And a second light transmitting region that transmits light. The semi-light-shielding shifter film covers the surface of the substrate in the light-shielding region, and exposes the surface of the substrate in the first and second light-transmitting regions. The light-shielding film covers the entire surface of the semi-light-shielding shifter film in the light-shielding region, and exposes the surface of the substrate in the first and second light-transmitting regions. The semi-light-shielding shifter film has a transmittance of 3% or more and 30% or less, and is formed such that the phase of the exposure light before transmission through the semi-light-shielding shifter film is different from the phase of the exposure light after transmission. Have been.

【００５４】これにより、本発明の他の局面に従う位相
シフトマスクでは、高精度のアライメントが不要で、か
つ製造工程が簡略化できるとともに欠陥を少なくするこ
とができる。Thus, in the phase shift mask according to another aspect of the present invention, high-precision alignment is not required, the manufacturing process can be simplified, and defects can be reduced.

【００５５】本発明の位相シフトマスクを用いたパター
ン形成方法は、ウェハに塗布されたフォトレジストの所
定領域に位相シフトマスクを用いて露光を行なうパター
ン形成方法であって、その位相シフトマスクは、基板
と、半遮光シフタ膜と、遮光膜とを備えている。基板
は、レベンソン型位相シフト部において、露光光を透過
する第１の光透過領域と、遮光領域を挟んで第１の光透
過領域と隣り合いかつ第１の光透過領域を透過する露光
光の位相と異なった位相で露光光を透過する第２の光透
過領域とを有し、ハーフトーン型位相シフト部において
は互いに隣接し露光光を透過する第３および第４の光透
過領域を有している。半遮光シフタ膜は、遮光領域およ
び第３の光透過領域において基板の表面を覆い、かつ第
１、第２および第４の光透過領域において基板の表面を
露出する。遮光膜は、遮光領域において半遮光シフタ膜
の全面を覆い、第３の光透過領域において半遮光シフタ
膜の表面を露出し、かつ第１、第２および第４の光透過
領域において基板の表面を露出している。この半遮光シ
フタ膜は、３％以上３０％以下の透過率を有し、かつ半
遮光シフタ膜の透過前の露光光の位相が透過後の露光光
の位相と異なった位相となるように形成されている。こ
の位相シフトマスクを透過した露光光がフォトレジスト
に照射される。露光されたフォトレジストが現像される
ことによりパターニングされる。A pattern forming method using a phase shift mask according to the present invention is a pattern forming method in which a predetermined region of a photoresist applied to a wafer is exposed using a phase shift mask. The semiconductor device includes a substrate, a semi-light-shielding shifter film, and a light-shielding film. In the Levenson-type phase shift section, the substrate has a first light transmitting region transmitting the exposure light, and an exposure light passing through the first light transmitting region adjacent to the first light transmitting region with the light blocking region interposed therebetween. A second light transmitting region that transmits the exposure light at a phase different from the phase, and a third and fourth light transmitting region that is adjacent to each other and transmits the exposure light in the halftone type phase shift unit. ing. The semi-light-shielding shifter film covers the surface of the substrate in the light-shielding region and the third light-transmitting region, and exposes the surface of the substrate in the first, second, and fourth light-transmitting regions. The light-shielding film covers the entire surface of the semi-light-shielding shifter film in the light-shielding region, exposes the surface of the semi-light-shielding shifter film in the third light-transmitting region, and exposes the surface of the substrate in the first, second, and fourth light-transmitting regions. Is exposed. The semi-light-shielding shifter film has a transmittance of 3% or more and 30% or less, and is formed such that the phase of the exposure light before transmission through the semi-light-shielding shifter film is different from the phase of the exposure light after transmission. Have been. Exposure light transmitted through the phase shift mask is applied to the photoresist. The exposed photoresist is patterned by being developed.

【００５６】本発明の位相シフトマスクを用いたパター
ン形成方法では、レベンソン型位相シフト部とハーフト
ーン型位相シフト部との双方において高い解像度が得ら
れる。このため、密集線、孤立明線、孤立暗線のいずれ
についても高い解像度を得ることができる。In the pattern forming method using the phase shift mask of the present invention, high resolution can be obtained in both the Levenson type phase shift unit and the halftone type phase shift unit. Therefore, high resolution can be obtained for any of dense lines, isolated bright lines, and isolated dark lines.

【００５７】[0057]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００５８】図１（ａ）は、本発明の一実施の形態にお
ける位相シフトマスクの構成を概略的に示す断面図であ
る。また図１（ｂ）は、ウェハ上の光強度を示す図であ
る。FIG. 1A is a sectional view schematically showing a configuration of a phase shift mask according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a diagram showing the light intensity on the wafer.

【００５９】図１（ａ）を参照して、本実施の形態の位
相シフトマスク１０は、レベンソン型位相シフト部とハ
ーフトーン型位相シフト部とを有している。石英基板１
のレベンソン型位相シフト部には、溝１ａが形成されて
いる。この溝１ａが形成されている領域が第１の光透過
領域Ｔｎ₁ をなし、溝１ａが形成されていない領域が第
２の光透過領域Ｔａ₁ をなしている。そしてこの第１の
光透過領域Ｔｎ₁ と第２の光透過領域Ｔａ₁ とは、各々
透過する露光光の位相が１８０度異なるように構成され
ている。Referring to FIG. 1A, phase shift mask 10 of the present embodiment has a Levenson-type phase shift unit and a halftone-type phase shift unit. Quartz substrate 1
The groove 1a is formed in the Levenson-type phase shift portion. A region where the groove 1a is formed first without the light transmission region Tn _1, a region not formed with a groove 1a is formed into a second light transmitting region Ta _1. The first light transmitting region Tn ₁ and the second light transmitting region Ta ₁ are configured such that the phases of the exposure light transmitted therethrough are different by 180 degrees.

【００６０】また第１の光透過領域Ｔｎ₁ と第２の光透
過領域Ｔａ₁ とに挟まれる領域には遮光領域Ｓ₁ が配置
されている。この遮光領域Ｓ₁ では、石英基板１の表面
上に、半遮光シフタ膜３と遮光膜５とが積層して形成さ
れている。[0060] The first light transmitting region Tn ₁ to the second region sandwiched between the light transmission region Ta ₁ light shielding region S ₁ are arranged. In the light-shielding region S ₁ , a semi-light-shielding shifter film 3 and a light-shielding film 5 are formed on the surface of the quartz substrate 1.

【００６１】ハーフトーン型位相シフト部には、第３お
よび第４の光透過領域Ｔｎ₂ 、Ｔａ ₂ とが設けられてい
る。第３の光透過領域Ｔｎ₂ では石英基板１の表面が露
出している。第４の光透過領域Ｔａ₂ では石英基板１上
に、３％以上３０％以下の透過率を有し露光光の強度を
減衰させ、かつ露光光の位相を１８０°変換する半遮光
シフタ膜３が形成されている。そしてこの半遮光シフタ
膜３の表面上に遮光膜はなく、その表面は露出してい
る。第４の光透過領域Ｔａ₂ には半遮光シフタ膜３が形
成されているため、第３の光透過領域Ｔｎ₂ と第４の光
透過領域Ｔａ₂ とは、各々透過する露光光の位相が１８
０度異なるように構成されている。The halftone type phase shift section has a third
And fourth light transmission region Tn_Two , Ta _Two And is provided
You. Third light transmission region Tn_Two In this case, the surface of the quartz substrate 1 is exposed.
Is out. Fourth light transmission region Ta_Two Then on the quartz substrate 1
Has a transmittance of 3% or more and 30% or less,
Semi-shading to attenuate and change the phase of exposure light by 180 °
The shifter film 3 is formed. And this semi-shading shifter
There is no light-shielding film on the surface of the film 3, and the surface is exposed.
You. Fourth light transmission region Ta_Two Has a semi-shielding shifter film 3
The third light transmitting region Tn_Two And the fourth light
Transmission area Ta_Two Means that the phase of the transmitted exposure light is 18
It is configured to differ by 0 degrees.

【００６２】レベンソン型位相シフト部とハーフトーン
型位相シフト部との間には遮光領域Ｓｏが設けられてい
る。この遮光領域Ｓｏでは、石英基板１上に半遮光シフ
タ層３と遮光膜５とが積層して形成されている。A light-shielding region So is provided between the Levenson-type phase shift unit and the halftone-type phase shift unit. In the light-shielding region So, a semi-light-shielding shifter layer 3 and a light-shielding film 5 are formed on the quartz substrate 1 in a stacked manner.

【００６３】この半遮光シフタ膜３がたとえばＭｏＳｉ
Ｏ_X Ｎ_Y よりなる場合には、半遮光シフタ膜３のｉ線
（波長３６５ｎｍ）での透過率が４％で、ｉ線に対する
屈折率が１．９であり、その膜厚は１９８０Åであり、
さらにこの膜厚に相当する空気層に対して半波長光路長
が長くなるように形成され、ハーフトーン位相シフタと
して働く。The semi-light-shielding shifter film 3 is made of, for example, MoSi.
When consisting of O _X N _Y is a transmittance of 4% of a semi-shielding shifter film 3 of i-line (wavelength 365 nm), the refractive index for the i-line is 1.9, the thickness is at 1980Å ,
Further, the half-wavelength optical path length is formed to be longer than that of the air layer corresponding to this film thickness, and functions as a halftone phase shifter.

【００６４】遮光膜５はたとえばＣｒ（クロム）よりな
り、半遮光シフタ膜３の表面全面に形成されている。こ
の遮光膜５は、たとえば１０００Åの膜厚で光学濃度は
３で透過率は０．１％であるため、実質的に遮光膜とし
て働く。The light-shielding film 5 is made of, for example, Cr (chromium), and is formed on the entire surface of the semi-light-shielding shifter film 3. Since the light-shielding film 5 has a thickness of, for example, 1000 °, an optical density of 3 and a transmittance of 0.1%, it substantially functions as a light-shielding film.

【００６５】溝１ａの深さＤ₁ は、第１および第２の光
透過領域Ｔｎ₁ 、Ｔａ₁ の位相差を設けるため、たとえ
ば露光光としてｉ線が用いられる場合には約４０５０Å
であり、ＫｒＦエキシマレーザ光が用いられる場合には
約２７２０Åである。The depth D ₁ of the groove 1 a is set to about 4050 ° when an i-line is used as exposure light, for example, to provide a phase difference between the first and second light transmitting regions Tn ₁ and Ta _1.
When KrF excimer laser light is used, the angle is about 2720 °.

【００６６】図１（ｂ）は、この位相シフトマスクを用
いた場合のウェハ上の光強度を示す図である。図１
（ｂ）を参照して、レベンソン型位相シフト部において
第１の光透過領域Ｔｎ₁ と第２の光透過領域Ｔａ₁ とを
透過した露光光は、図中一点鎖線で示すように実質的に
１８０度異なる位相を有し、かつ遮光領域Ｓ₁ 内で互い
に重なり合う。この重なり合う露光光は互いに位相が異
なるため、互いに打消し合う。このため、図中実線で示
すように露光パターンの光強度は、その遮光領域Ｓ ₁ に
おいて光強度０の部分を必ず有する。よって、第１およ
び第２の光透過領域Ｔｎ₁ 、Ｔａ₁ と遮光領域Ｓ₁ との
光強度差を十分に設けることができる。FIG. 1B shows the use of this phase shift mask.
FIG. 7 is a diagram showing the light intensity on the wafer when it is moved. FIG.
Referring to (b), in the Levenson-type phase shift unit,
First light transmission region Tn₁ And the second light transmission region Ta₁ And
The transmitted exposure light is substantially as shown by the dashed line in the figure.
180 degrees different phase, and the light shielding area S₁ Within each other
Overlap. The overlapping exposure lights have different phases from each other.
They cancel each other out. Therefore, the solid line in the figure indicates
As described above, the light intensity of the exposure pattern ₁ To
The light intensity is always zero. Therefore, the first and
And the second light transmission region Tn₁ , Ta₁ And light shielding area S₁ With
A sufficient light intensity difference can be provided.

【００６７】ハーフトーン型位相シフト部において、半
遮光シフタ膜３は３％以上３０％以下の透過率を有し、
露光光の強度を減衰させるとともに、透過光の位相を１
８０度変換する役割もなす。このため、第４の光透過領
域Ｔａ₂ も露光光をある程度透過する。よって、第３の
光透過領域Ｔｎ₂ を透過した露光光と第４の光透過領域
Ｔａ₂ を透過した露光光とは、図中一点鎖線で示すよう
に実質的に１８０度異なる位相を有し、かつ露光パター
ンのエッジ部で互いに重なり合う。この重なり合う露光
光は位相が異なるため、互いに打消し合う。よって、図
中実線で示すように露光パターンの光強度はそのエッジ
部に光強度０の部分を必ず有し、これによって露光パタ
ーンのエッジ部における形状はシャープになり解像度の
向上を図ることができる。In the halftone type phase shift section, the semi-light-shielding shifter film 3 has a transmittance of 3% or more and 30% or less,
Attenuates the intensity of the exposure light and sets the phase of the transmitted light to 1
It also plays the role of converting by 80 degrees. Therefore, the fourth light transmission region Ta ₂ also to some extent transmits the exposure light. Accordingly, the exposure light transmitted through the third light transmission region Tn ₂ and the exposure light transmitted through the fourth light transmission region Ta ₂ have phases that are substantially 180 degrees different from each other as shown by a chain line in the figure. And at the edges of the exposure pattern. Since the overlapping exposure lights have different phases, they cancel each other. Therefore, as shown by the solid line in the drawing, the light intensity of the exposure pattern always has a portion where the light intensity is 0 at the edge portion, whereby the shape at the edge portion of the exposure pattern becomes sharp and the resolution can be improved. .

【００６８】なお、図１（ｂ）において、第２および第
３の光透過領域Ｔａ₁ 、Ｔｎ₂ とのウェハ上の光強度
は、実線と一点鎖線は本来そのピーク部近傍において重
なっているが、説明の便宜上実線と一点鎖線をずらして
示している。In FIG. 1B, the light intensity of the second and third light transmitting regions Ta ₁ and Tn ₂ on the wafer is such that the solid line and the one-dot chain line originally overlap near the peak portion. For convenience of explanation, the solid line and the dashed line are shifted.

【００６９】以上より、本実施の形態の位相シフトマス
クが、レベンソン型位相シフト部とハーフトーン型位相
シフト部との双方において高い解像度が得られる。この
ため、密集線、孤立明線、孤立暗線のいずれについても
高い解像度を得ることができる。As described above, the phase shift mask of the present embodiment can obtain high resolution in both the Levenson type phase shift unit and the halftone type phase shift unit. Therefore, high resolution can be obtained for any of dense lines, isolated bright lines, and isolated dark lines.

【００７０】次に、本実施の形態の位相シフトマスクを
用いて、フォトレジストをパターニングする方法につい
て説明する。Next, a method of patterning a photoresist using the phase shift mask of the present embodiment will be described.

【００７１】たとえば縮小露光方法によって、位相シフ
トマスクを透過した露光光が、ウェハ上に塗布されたフ
ォトレジストに照射される。この位相シフトマスクを透
過した露光光のウェハ上での光強度分布は、図１（ｂ）
に示すようになる。このようにフォトレジストは露光さ
れた後、現像されて所定の形状にパターニングされる。For example, by a reduction exposure method, the exposure light transmitted through the phase shift mask is applied to the photoresist applied on the wafer. The light intensity distribution of the exposure light transmitted through the phase shift mask on the wafer is shown in FIG.
It becomes as shown in. As described above, after the photoresist is exposed, it is developed and patterned into a predetermined shape.

【００７２】ここでフォトレジストがたとえばポジ型の
場合には、図１（ｂ）において所定の強度以上の露光強
度で露光されたフォトレジストの部分が現像により除去
される。つまり、第１〜第３の光透過領域Ｔｎ₁ 、Ｔａ
₁ ，Ｔｎ₂ を透過した露光光が照射されたフォトレジス
トの部分が除去される。また、フォトレジストがたとえ
ばネガ型の場合には、図１（ｂ）において所定の強度以
下の露光強度で露光されたフォトレジストの部分が現像
により除去される。つまり、第４の光透過領域Ｔａ₂ と
遮光領域Ｓ₀ 、Ｓ₁ とを透過した露光光が照射されたフ
ォトレジストの部分が除去される。Here, in the case where the photoresist is, for example, a positive type, the portions of the photoresist which have been exposed at an exposure intensity higher than a predetermined intensity in FIG. 1B are removed by development. That is, the first to third light transmitting regions Tn ₁ , Ta
₁ , the portion of the photoresist irradiated with the exposure light transmitted through Tn ₂ is removed. If the photoresist is, for example, a negative type, the portion of the photoresist exposed at an exposure intensity equal to or lower than a predetermined intensity in FIG. 1B is removed by development. That is, the fourth light transmission regions Ta ₂ and the light-shielding area S _0, S ₁ and irradiates the exposure light transmitted through the portions of the photoresist is removed.

【００７３】なお、パターニングされたフォトレジスト
をマスクとして下層の被エッチング膜にエッチングを施
すことにより、被エッチング膜を所望の形状にパターニ
ングすることができる。By etching the underlying film to be etched using the patterned photoresist as a mask, the film to be etched can be patterned into a desired shape.

【００７４】次に、本実施の形態の位相シフトマスクの
製造方法について説明する。図２〜図６は、本発明の一
実施の形態における位相シフトマスクの製造方法を工程
順に示す概略断面図である。まず図２を参照して、６．
３５ｍｍの厚みを有する石英基板１の表面上に、たとえ
ばＭｏＳｉＯ_X Ｎ_Y よりなる半遮光シフタ膜３が１９８
０Åの膜厚で形成される。この半遮光膜３の表面全面
に、たとえばＣｒよりなる遮光膜５が１０００Åの膜厚
で形成される。このようにして、マスクブランクス１０
ａが準備される。Next, a method of manufacturing the phase shift mask of the present embodiment will be described. 2 to 6 are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase shift mask according to an embodiment of the present invention in the order of steps. First, referring to FIG.
On a surface of a quartz substrate 1 having a thickness of 35 mm, a semi-light-shielding shifter film 3 made of, for example, MoSiO _X N _Y is provided for 198 minutes.
It is formed with a thickness of 0 °. On the entire surface of the semi-light-shielding film 3, a light-shielding film 5 made of Cr, for example, is formed with a thickness of 1000 °. Thus, the mask blanks 10
a is prepared.

【００７５】図３を参照して、遮光膜５上に、電子ビー
ムレジスト７ａが５０００Å程度の膜厚で塗布される。
この電子ビームレジスト７ａは、電子ビーム（ＥＢ）露
光器により、遮光領域Ｓ₁ ，Ｓｏと第４の光透過領域Ｔ
ａ₂ とに残存されるように露光され、現像される。この
ようにして形成されたレジストパターン７ａをマスクと
して、半遮光シフタ膜３の表面が露出するまで遮光膜５
にウエットエッチングが行なわれる。この後、レジスト
パターン７ａが除去される。そして遮光膜５のパターン
について、欠陥の検査および修正が行なわれる。Referring to FIG. 3, an electron beam resist 7a is applied on light shielding film 5 to a thickness of about 5000 °.
The electron beam resist 7a is removed from the light shielding regions S ₁ and So and the fourth light transmitting region T by an electron beam (EB) exposure device.
exposed to be remaining and a _2, is developed. Using the resist pattern 7a thus formed as a mask, the light shielding film 5 is exposed until the surface of the semi-light shielding shifter film 3 is exposed.
Is subjected to wet etching. Thereafter, the resist pattern 7a is removed. Then, the pattern of the light shielding film 5 is inspected and corrected for defects.

【００７６】図４を参照して、次いで、半遮光シフタ膜
３が、遮光膜５をマスクとして、ＣＦ₄ ／Ｏ₂ によるリ
アクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）によりエッチン
グされパターニングされる。そしてこの半遮光シフタ膜
３のパターンについて欠陥の検査および修正が行なわれ
る。Referring to FIG. 4, next, semi-light-shielding shifter film 3 is etched and patterned by reactive ion etching (RIE) using CF ₄ / O ₂ using light-shielding film 5 as a mask. Inspection and correction of defects are performed on the pattern of the semi-light-shielding shifter film 3.

【００７７】図５を参照して、石英基板１の表面全面に
電子ビームレジスト７ｂが塗布され、ＥＢ露光器によ
り、所望の形状にパターニングされる。これにより、第
１の光透過領域Ｔｎ₁ の石英基板１の表面が露出するよ
うに電子ビームレジストパターン７ｂが形成される。そ
してこの電子ビームレジストパターン７ｂをマスクとし
て、エッチングを行なうことで、石英基板１に溝１ａが
形成される。Referring to FIG. 5, an electron beam resist 7b is applied to the entire surface of quartz substrate 1, and is patterned into a desired shape by an EB exposure device. Thereby, the electron beam resist pattern 7b is formed such that the surface of the quartz substrate 1 in the _first light transmission region Tn1 is exposed. Etching is performed using the electron beam resist pattern 7b as a mask, thereby forming a groove 1a in the quartz substrate 1.

【００７８】この溝１ａの深さは、たとえば露光光とし
てｉ線が用いられる場合には約４０５０Åとなるよう
に、ＫｒＦエキシマレーザ光が用いられる場合には約２
７２０Åとなるように形成される。The depth of the groove 1a is, for example, about 4050 ° when i-line is used as exposure light, or about 250 ° when KrF excimer laser light is used.
720 °.

【００７９】この後、電子ビームレジストパターン７ｂ
が除去される。図６を参照して、再び、石英基板１の表
面全面に電子ビームレジスト７ｃが塗布され、ＥＢ露光
器により、所望の形状にパターニングされる。これによ
り、ハーフトーン型位相シフト部が露出するように電子
ビームレジストパターン７ｃが形成される。この電子ビ
ームレジストパターン７ｃをマスクとして、ハーフトー
ン型位相シフト部の遮光膜５が除去される。この後、電
子ビームレジストパターン７ｃが除去され、図１（ａ）
に示す本実施の形態の位相シフトマスク１０が完成す
る。Thereafter, the electron beam resist pattern 7b
Is removed. Referring to FIG. 6, an electron beam resist 7c is applied again on the entire surface of quartz substrate 1, and is patterned into a desired shape by an EB exposure device. Thus, the electron beam resist pattern 7c is formed so that the halftone type phase shift portion is exposed. Using this electron beam resist pattern 7c as a mask, the light shielding film 5 of the halftone type phase shift portion is removed. Thereafter, the electron beam resist pattern 7c is removed, and FIG.
The phase shift mask 10 of the present embodiment shown in FIG.

【００８０】なお、本実施の形態の位相シフトマスクに
おいては、半遮光シフタ膜３は、３％以上３０％以下の
透過率を有していなければならない。このことについて
以下に詳細に説明する。In the phase shift mask of this embodiment, the semi-light-shielding shifter film 3 must have a transmittance of 3% or more and 30% or less. This will be described in detail below.

【００８１】図７は、ホールパターン形成のための露光
時の露光量と現像後のレジスト残膜との関係を示す図で
ある。図７を参照して、通常のホールパターンの露光で
は、現像後にレジストの残膜が０になる露光量（図中Ｒ
点）の約３〜４倍の光量でマスクに露光光が照射され
る。このため、半遮光シフタ膜３の透過率が３０％を超
えると、半遮光シフタ膜３を透過した露光光によりフォ
トレジストの膜厚が０になるか、またはフォトレジスト
が膜減りし、エッチングマスクに用いることができなく
なる。それゆえ、半遮光シフタ膜３の透過率は３０％以
下でなければならない。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the exposure amount at the time of exposure for forming a hole pattern and the residual resist film after development. Referring to FIG. 7, in the exposure of a normal hole pattern, the exposure amount at which the residual film of the resist becomes 0 after development (R in the figure)
Exposure light is applied to the mask with a light amount about 3 to 4 times as large as (point). Therefore, when the transmittance of the semi-light-shielding shifter film 3 exceeds 30%, the exposure light transmitted through the semi-light-shielding shifter film 3 reduces the photoresist film thickness to zero, or reduces the photoresist film thickness, resulting in an etching mask. Can not be used for Therefore, the transmittance of the semi-light-shielding shifter film 3 must be 30% or less.

【００８２】また、半遮光シフタ膜３を透過した光の強
度が弱すぎると図１（ｂ）で説明したように位相の異な
る露光光の重なり合いによるシャープな露光パターンを
得るという効果が得られなくなる。半遮光シフタ膜３の
透過率を３％より小さくすると、この半遮光シフタ膜３
を透過した露光光の強度が小さくなりすぎて、上述の効
果が得られなくなる。それゆえ、半遮光シフタ膜３の透
過率は３％以上でなければならない。If the intensity of the light transmitted through the semi-light-shielding shifter film 3 is too weak, the effect of obtaining a sharp exposure pattern due to the overlapping of exposure lights having different phases as described with reference to FIG. 1B cannot be obtained. . If the transmittance of the semi-light-shielding shifter film 3 is smaller than 3%,
The intensity of the exposure light having passed through becomes too small, so that the above-mentioned effects cannot be obtained. Therefore, the transmittance of the semi-light-shielding shifter film 3 must be 3% or more.

【００８３】以上より、半遮光シフタ膜３は３％以上３
０％以下の透過率を有していなければならない。As described above, the semi-light-shielding shifter film 3 accounts for at least 3%
It must have a transmittance of 0% or less.

【００８４】次に、図１においてレベンソン型位相シフ
ト部とハーフトーン型位相シフト部との間の遮光領域Ｓ
ｏの幅Ｌ₁ について考察した結果を説明する。Next, in FIG. 1, the light shielding area S between the Levenson type phase shift section and the halftone type phase shift section is shown.
The results of the discussion will be described width L ₁ of the o.

【００８５】図８は J. Miyazaki et al.,“The effect
of duty ratio of line and spacein phase-shifting
lithography”SPIE vol. 1927, 55, pp. 677-685 に記
載された図である。この図は、レベンソン方式の位相シ
フトマスクと通常のマスクとについて、ウェハ上におけ
る遮光領域の寸法（Space Width ）と焦点深度（ＤＯ
Ｆ）との関係を示すグラフである。FIG. 8 shows J. Miyazaki et al., “The effect
of duty ratio of line and spacein phase-shifting
lithography ”SPIE vol. 1927, 55, pp. 677-685. This figure shows the dimensions of the light-shielding region (Space Width) on the wafer for the Levenson-type phase shift mask and the normal mask. And DOF (DO
It is a graph which shows the relationship with F).

【００８６】図８を参照して、縦軸は焦点深度であり、
横軸は隣り合う透過領域間のウェハ上での距離（すなわ
ちウェハ上に照射された遮光領域の寸法）である。この
図からわかるように、マスクの遮光領域の寸法がウェハ
上で０．７μｍより小さいときには、レベンソン方式の
位相シフトマスクの方が通常のマスクに比べて焦点深度
が大きくなる。しかし、寸法が０．７μｍ以上では、レ
ベンソン方式の位相シフトマスクと通常のマスクとがほ
ぼ同じ焦点深度となり、その差がなくなってしまう。Referring to FIG. 8, the vertical axis is the depth of focus.
The horizontal axis represents the distance on the wafer between adjacent transmission areas (that is, the size of the light-shielded area irradiated on the wafer). As can be seen from this figure, when the size of the light shielding area of the mask is smaller than 0.7 μm on the wafer, the Levenson type phase shift mask has a larger depth of focus than a normal mask. However, when the dimension is 0.7 μm or more, the Levenson type phase shift mask and the ordinary mask have substantially the same depth of focus, and the difference is eliminated.

【００８７】この実験においては、ｉ線を用いており、
このｉ線の波長は０．３６５μｍであるため、寸法０．
７μｍはｉ線の波長λの約２倍（２λ）に相当する。つ
まり、ウェハ上に照射された遮光領域の寸法が２λ以下
でなければレベンソン方式の位相シフト効果が得られな
い。In this experiment, the i-line was used.
Since the wavelength of the i-line is 0.365 μm, the size of the i-line is 0.3 mm.
7 μm corresponds to about twice (2λ) the wavelength λ of the i-line. That is, unless the dimension of the light-shielded region irradiated on the wafer is 2λ or less, the phase shift effect of the Levenson method cannot be obtained.

【００８８】このウェハ上に照射された遮光領域の寸法
を位相シフトマスク上での遮光領域の寸法に換算するに
は、投射光学系の倍率を考慮する必要がある。通常、位
相シフトマスクの回路パターンは、投射光学系により、
所定の倍率で縮小されてフォトレジストに照射される。
仮りに、位相シフトマスクの回路パターンが５倍に縮小
されてフォトレジストに照射されるとすれば、位相シフ
トマスク上において５μｍの寸法はフォトレジスト上で
１μｍの寸法に照射されることとなる。このため、投射
光学系によりｎ倍に縮小されてウェハ上に照射された遮
光領域の寸法が２λであれば、位相シフトマスク上での
遮光領域の寸法は２λ×ｎになる。In order to convert the size of the light-shielded region irradiated on the wafer into the size of the light-shielded region on the phase shift mask, it is necessary to consider the magnification of the projection optical system. Usually, the circuit pattern of the phase shift mask is determined by the projection optical system.
The photoresist is reduced at a predetermined magnification and irradiated onto the photoresist.
If the circuit pattern of the phase shift mask is reduced by a factor of 5 and irradiated onto the photoresist, the size of 5 μm on the phase shift mask will be irradiated to 1 μm on the photoresist. For this reason, if the size of the light-shielded region irradiated on the wafer after being reduced by n times by the projection optical system is 2λ, the size of the light-shielded region on the phase shift mask is 2λ × n.

【００８９】つまり、図１（ａ）において遮光領域Ｓｏ
の幅Ｌ₁ が２λ×ｎより小さい場合には、第２の光透過
領域Ｔａ₁ を透過した露光光と第４の光透過領域Ｔａ₂
を透過した露光光とが重なり合う。またこの幅Ｌ₁ が２
λ×ｎ以上の場合には、第２の光透過領域Ｔａ₁ を透過
した露光光と第４の光透過領域Ｔａ₂ を透過した露光光
とが重なり合うことはない。That is, the light shielding area So in FIG.
When the width L ₁ of 2 [lambda] × n smaller than the second light transmitting region Ta ₁ the transmitted exposure light and the fourth light transmission region Ta ₂
And the exposure light transmitted therethrough overlaps. The width L ₁ is 2
In the case of λ × n or more, the exposure light transmitted through the second light transmission area Ta ₁ does not overlap with the exposure light transmitted through the fourth light transmission area Ta ₂ .

【００９０】以上のことを考慮して、レベンソン型位相
シフト部とハーフトーン型位相シフト部との間の遮光領
域Ｓｏの幅Ｌ₁ が設定されてもよい。In consideration of the above, the width L ₁ of the light shielding region So between the Levenson-type phase shift unit and the halftone-type phase shift unit may be set.

【００９１】本実施の形態の位相シフトマスク１０の製
造方法では、図４と図５とに示すように半遮光シフタ膜
３がパターニングされた後、その半遮光シフタ膜３をマ
スクとして石英基板１に溝１ａが形成される。つまり、
半遮光シフタ膜３がパターニングされた後にシフタパタ
ーンが形成される。このため、下地のシフタパターンを
形成した後にこのシフタパターンに合せて、半遮光シフ
タ膜３をパターニングする必要はない。このため、従来
例において必要であった高精度なアライメントは不要と
なる。In the method of manufacturing the phase shift mask 10 according to the present embodiment, the semi-light-shielding shifter film 3 is patterned as shown in FIGS. A groove 1a is formed in the groove. That is,
After the semi-light-shielding shifter film 3 is patterned, a shifter pattern is formed. Therefore, it is not necessary to pattern the semi-light-shielding shifter film 3 according to the shifter pattern after forming the base shifter pattern. For this reason, the high-precision alignment required in the conventional example becomes unnecessary.

【００９２】また、本実施の形態の製造方法では、露光
光の強度を減衰させるとともに、その位相を１８０度変
換する半遮光シフタ膜３が用いられている。このため、
ハーフトーン型位相シフタ部において、露光光の強度を
減衰させるための半遮光膜と露光光の位相を１８０度変
換するシフタ膜とを別個に形成する必要がない。よっ
て、成膜工程を従来例よりも減らすことができ、製造工
程を簡略化することができる。Further, in the manufacturing method of the present embodiment, the semi-light-shielding shifter film 3 that attenuates the intensity of the exposure light and converts the phase thereof by 180 degrees is used. For this reason,
In the halftone type phase shifter section, it is not necessary to separately form a semi-shielding film for attenuating the intensity of the exposure light and a shifter film for converting the phase of the exposure light by 180 degrees. Therefore, the number of film forming steps can be reduced as compared with the conventional example, and the manufacturing steps can be simplified.

【００９３】また本実施の形態の製造方法では、図２に
示すブランクス１０ａを準備した後に、レジスト以外の
膜を新たに形成する必要はない。このため、膜や基板を
パターニングした後に新たな膜を形成することによる膜
の欠陥の発生を防止することができる。In the manufacturing method of the present embodiment, it is not necessary to newly form a film other than the resist after preparing the blanks 10a shown in FIG. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of a film defect due to forming a new film after patterning the film or the substrate.

【００９４】以上より、本実施の形態の位相シフトマス
クでは、高精度なアライメントが不要で、かつ製造工程
が簡略化できるとともに欠陥を少なくすることができ
る。As described above, in the phase shift mask of the present embodiment, high-precision alignment is not required, the manufacturing process can be simplified, and defects can be reduced.

【００９５】なお、本実施の形態においては、図１
（ａ）に示すようにレベンソン型位相シフト部とハーフ
トーン型位相シフト部との間に遮光領域Ｓｏが設けられ
ているが、図９（ａ）に示すようにレベンソン型位相シ
フト部とハーフトーン型位相シフト部との間に遮光領域
がなくてもよい。この場合、レベンソン型位相シフト部
に隣接する第４の光透過領域Ｔａ₂ の幅Ｌ₂ が２λ×ｎ
以上であることが好ましい。In this embodiment, FIG.
As shown in FIG. 9A, a light-blocking region So is provided between the Levenson-type phase shift unit and the halftone-type phase shift unit, but as shown in FIG. The light-shielding region may not be provided between the mold phase shift unit. In this case, the width L _{2 of} the fourth light transmission region Ta ₂ adjacent to the Levenson-type phase shift portion is 2λ × n
It is preferable that it is above.

【００９６】なぜなら、第４の光透過領域Ｔａ₂ の幅Ｌ
₂ が２λ×ｎより小さい場合には、図９（ｂ）におい
て、レベンソン型位相シフト部の第２の光透過領域Ｔａ
₁ を透過した露光光とハーフトーン型位相シフト部の第
３の光透過領域Ｔｎ₂ を透過した露光光とが重なり合っ
てしまい、高い解像度を得ることができなくなるからで
ある。The reason is that the width L of the fourth light transmission area Ta _{2
When 2} is smaller than 2λ × n, the second light transmission region Ta of the Levenson-type phase shift unit in FIG.
₁ will overlap the transmitted and exposure light of the third light transmission region Tn ₂ exposure light and halftone phase shift portion having passed through the, it becomes impossible to obtain a high resolution.

【００９７】なお、半遮光シフタ膜３は、ＭｏＳｉＯ_X
Ｎ_Y について説明したが、これ以外に、ＣｒＯ_X Ｎ
_Y （クロムオキシナイトライド）、ＷＳｉＯ_X Ｎ_Y （タ
ングステンシリサイドのオキシナイトライド）、ＳｉＯ
_X Ｎ_Y （シリコンオキシナイトライド）、ＳｉＮ_X （シ
リコンナイトライド）のいずれよりなっていてもよい。The semi-light-shielding shifter film 3 is made of MoSiO _X
N _Y has been described, but besides this, CrO _X N
_Y (chromium oxynitride), WSiO _X N _Y (tungsten silicide oxynitride), SiO
_It may be composed of either _X N _Y (silicon oxynitride) or SiN _x (silicon nitride).

【００９８】また半遮光シフタ膜３は、上述した材質の
ものに限られず、透過率が３％以上３０％以下であり、
かつ露光光の位相を約１８０度反転させるものであれば
よい。The semi-light-shielding shifter film 3 is not limited to the above-mentioned material, but has a transmittance of 3% or more and 30% or less.
What is necessary is just to reverse the phase of the exposure light by about 180 degrees.

【００９９】上記の実施の形態において、石英基板１
は、石英である必要はなく、少なくとも透過率が９０％
以上の材料よりなっていればよい。In the above embodiment, the quartz substrate 1
Does not need to be quartz and has a transmittance of at least 90%
What is necessary is just to consist of the above materials.

【０１００】また遮光膜５はＣｒよりなる場合について
説明したが、これに限定されるものではない。具体的に
は、ＣｒＯ／Ｃｒ／ＣｒＯなどのような多層膜であって
もよい。遮光膜５に求められる特性としては、露光光を
透過しないこと、耐薬品性に優れていること（洗浄時を
考慮）、密着性があることなどがある。それゆえ、これ
らの特性を満たす材料であれば遮光膜５に適用すること
が可能である。Although the case where the light shielding film 5 is made of Cr has been described, the invention is not limited to this. Specifically, a multilayer film such as CrO / Cr / CrO may be used. The properties required of the light-shielding film 5 include that it does not transmit exposure light, that it has excellent chemical resistance (considering cleaning), that it has adhesion. Therefore, any material that satisfies these characteristics can be applied to the light shielding film 5.

【０１０１】今回開示された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と考えられるべきで
ある。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が含まれることが意図され
る。The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

【０１０２】[0102]

【発明の効果】本発明の位相シフトマスクの製造方法
は、レベンソン型位相シフト部とハーフトーン型位相シ
フト部とを有する位相シフトマスクの製造方法であっ
て、まず基板の表面全面に半遮光シフタ膜と遮光膜とが
順次積層して形成される。この半遮光シフタ膜は、３％
以上３０％以下の透過率を有し、かつ半遮光シフタ膜の
透過前の露光光の位相が透過後の露光光の位相と異なっ
た位相となるように形成される。そして遮光膜と半遮光
シフタ膜とが選択的に除去されることにより、遮光膜と
半遮光シフタ膜とがレベンソン型位相シフト部の遮光領
域を挟んで互いに隣り合う第１および第２の光透過領域
とハーフトーン型位相シフト部の第３の光透過領域に隣
接する第４の光透過領域との基板の表面を露出させ、か
つレベンソン型位相シフト部の遮光領域とハーフトーン
型位相シフト部の第３の光透過領域との基板表面を覆
う。そして第１の光透過領域を透過する露光光の位相が
第２の光透過領域を透過する露光光の位相と異なるよう
に、第１および第２の光透過領域のいずれかの露出した
基板の表面全面に溝が形成される。そして第３の光透過
領域の遮光膜が除去される。The method of manufacturing a phase shift mask according to the present invention is a method of manufacturing a phase shift mask having a Levenson type phase shift portion and a halftone type phase shift portion. The film and the light-shielding film are sequentially laminated. This semi-shielding shifter film is 3%
It is formed so as to have a transmittance of 30% or less and a phase of the exposure light before transmission through the semi-light-shielding shifter film is different from a phase of the exposure light after transmission. Then, the light-shielding film and the semi-light-shielding shifter film are selectively removed, so that the light-shielding film and the semi-light-shielding shifter film are adjacent to each other across the light-shielding region of the Levenson-type phase shift unit. Exposing the surface of the substrate between the region and the fourth light transmission region adjacent to the third light transmission region of the halftone type phase shift unit, and excluding the light shielding region of the Levenson type phase shift unit and the halftone type phase shift unit Cover the substrate surface with the third light transmitting region. Then, any one of the first and second light transmitting regions is exposed so that the phase of the exposure light transmitting through the first light transmitting region is different from the phase of the exposure light transmitting through the second light transmitting region. A groove is formed on the entire surface. Then, the light shielding film in the third light transmission region is removed.

【０１０３】本発明の位相シフトマスクの製造方法で
は、半遮光シフタ膜を選択的に除去した後に基板表面に
溝が形成される。このため、基板に溝を形成した後に、
半遮光シフタ膜を選択的に除去する必要がないため、半
遮光シフタ膜を選択的に除去する時に高精度なアライメ
ントが不要となる。In the method of manufacturing a phase shift mask according to the present invention, a groove is formed on the substrate surface after the semi-light-shielding shifter film is selectively removed. For this reason, after forming a groove in the substrate,
Since it is not necessary to selectively remove the semi-light-shielding shifter film, high-precision alignment is not required when the semi-light-shielding shifter film is selectively removed.

【０１０４】また、半遮光シフタ膜が用いられているた
め、ハーフトーン型位相シフト部において、半遮光膜と
シフタ膜とを別個に形成する必要はない。よって、成膜
工程を第２の従来例より減らすことができ、製造工程を
簡略化することができる。Further, since the semi-light-shielding shifter film is used, it is not necessary to separately form the semi-light-shielding film and the shifter film in the halftone type phase shift section. Therefore, the number of film forming steps can be reduced as compared with the second conventional example, and the manufacturing steps can be simplified.

【０１０５】また、基板表面に半遮光シフタ膜と遮光膜
とを積層した後に、レジスト以外の膜を形成する必要は
ない。このため、半遮光シフタ膜と遮光膜もしくは基板
を選択的に除去した後に新たに成膜を行なうことによる
膜の欠陥の発生を防止される。したがって、欠陥の少な
い位相シフトマスクを作製することができる。It is not necessary to form a film other than the resist after laminating the semi-light-shielding shifter film and the light-shielding film on the substrate surface. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of a defect in the film due to the formation of a new film after the semi-light-shielding shifter film and the light-shielding film or the substrate are selectively removed. Therefore, a phase shift mask with few defects can be manufactured.

【０１０６】本発明の１の局面に従う位相シフトマスク
はレベンソン型位相シフト部とハーフトーン型位相シフ
ト部とを有する位相シフトマスクであって、基板と、半
遮光シフタ膜と、遮光膜とを備えている。基板は、レベ
ンソン型位相シフト部において、露光光を透過する第１
の光透過領域と、遮光領域を挟んで第１の光透過領域と
隣り合いかつ第１の光透過領域を透過する露光光の位相
と異なった位相で露光光を透過する第２の光透過領域と
を有し、ハーフトーン型位相シフト部においては互いに
隣接し、露光光を透過する第３および第４の光透過領域
を有している。半遮光シフタ膜は、遮光領域および第３
の光透過領域において基板の表面を覆い、かつ第１、第
２および第４の光透過領域において基板の表面を露出す
る。遮光膜は、遮光領域において半遮光シフタ膜の全面
を覆い、第３の光透過領域において半遮光シフタ膜の表
面を露出し、かつ第１、第２および第４の光透過領域に
おいて基板の表面を露出している。この半遮光シフタ膜
は、３％以上３０％以下の透過率を有し、かつ半遮光シ
フタ膜の透過前の露光光の位相が透過後の露光光の位相
と異なった位相となるように形成されている。A phase shift mask according to one aspect of the present invention is a phase shift mask having a Levenson type phase shift unit and a halftone type phase shift unit, and includes a substrate, a semi-light-shielding shifter film, and a light-shielding film. ing. The substrate has a first Levenson-type phase shift portion that transmits exposure light.
And a second light transmitting area which is adjacent to the first light transmitting area with the light shielding area interposed therebetween and which transmits the exposure light at a phase different from that of the exposure light passing through the first light transmitting area. And the third and fourth light transmitting regions that are adjacent to each other in the halftone type phase shift unit and transmit the exposure light. The semi-light-shielding shifter film includes a light-shielding region and a third
The surface of the substrate is covered in the first light transmitting region, and the surface of the substrate is exposed in the first, second, and fourth light transmitting regions. The light-shielding film covers the entire surface of the semi-light-shielding shifter film in the light-shielding region, exposes the surface of the semi-light-shielding shifter film in the third light-transmitting region, and exposes the surface of the substrate in the first, second, and fourth light-transmitting regions. Is exposed. The semi-light-shielding shifter film has a transmittance of 3% or more and 30% or less, and is formed such that the phase of the exposure light before transmission through the semi-light-shielding shifter film is different from the phase of the exposure light after transmission. Have been.

【０１０７】これにより、本発明の１の局面に従う位相
シフトマスクでは、高精度のアライメントが不要で、か
つ製造工程が簡略できるとともに欠陥を少なくすること
ができる。Thus, in the phase shift mask according to one aspect of the present invention, high-precision alignment is not required, the manufacturing process can be simplified, and defects can be reduced.

【０１０８】上記局面において好ましくは、半遮光シフ
タ膜は、ＭｏＳｉＯ_X Ｎ_Y 、ＣｒＯ _X Ｎ_Y 、ＷＳｉＯ_X
Ｎ_Y 、ＳｉＯ_X Ｎ_Y 、ＳｉＮ_X からなる群から選ばれる
少なくとも１種である。In the above aspect, preferably, the semi-light-shielding shift
The film is made of MoSiO_XN_Y, CrO _XN_Y, WSiO_X
N_Y, SiO_XN_Y, SiN_XSelected from the group consisting of
At least one type.

【０１０９】半遮光シフタ膜に適切な材料を選ぶことに
より、３％以上３０％以下の透過率を有するとともに、
半遮光シフタ膜の透過前の露光光の位相が透過後の位相
と異なった位相にすることができる。By selecting an appropriate material for the semi-light-shielding shifter film, it has a transmittance of 3% or more and 30% or less,
The phase of the exposure light before transmission through the semi-shielding shifter film can be different from the phase after transmission.

【０１１０】本発明の他の局面に従う位相シフトマスク
は、基板と、半遮光シフタ膜と、遮光膜とを備えてい
る。基板は、露光光を透過する第１の光透過領域と、遮
光領域を挟んで第１の光透過領域と隣り合いかつ第１の
光透過領域を透過する露光光の位相と異なった位相で露
光光を透過する第２の光透過領域とを有している。半遮
光シフタ膜は、遮光領域において基板の表面を覆い、か
つ第１および第２の光透過領域において基板の表面を露
出している。遮光膜は、遮光領域において半遮光シフタ
膜の全面を覆い、かつ第１および第２の光透過領域にお
いて基板の表面を露出している。この半遮光シフタ膜
は、３％以上３０％以下の透過率を有し、かつ半遮光シ
フタ膜の透過前の露光光の位相が透過後の露光光の位相
と異なった位相となるように形成されている。A phase shift mask according to another aspect of the present invention includes a substrate, a semi-light-shielding shifter film, and a light-shielding film. The substrate is exposed at a phase different from a phase of the exposure light that is adjacent to the first light transmission area with the light shielding area interposed therebetween and that is transmitted through the first light transmission area. And a second light transmitting region that transmits light. The semi-light-shielding shifter film covers the surface of the substrate in the light-shielding region, and exposes the surface of the substrate in the first and second light-transmitting regions. The light-shielding film covers the entire surface of the semi-light-shielding shifter film in the light-shielding region, and exposes the surface of the substrate in the first and second light-transmitting regions. The semi-light-shielding shifter film has a transmittance of 3% or more and 30% or less, and is formed such that the phase of the exposure light before transmission through the semi-light-shielding shifter film is different from the phase of the exposure light after transmission. Have been.

【０１１１】これにより、本発明の他の局面に従う位相
シフトマスクでは、高精度のアライメントが不要で、か
つ製造工程が簡略化できるとともに欠陥を少なくするこ
とができる。Thus, in the phase shift mask according to another aspect of the present invention, high-precision alignment is not required, the manufacturing process can be simplified, and defects can be reduced.

【０１１２】本発明の位相シフトマスクを用いたパター
ン形成方法は、ウェハに塗布されたフォトレジストの所
定領域に位相シフトマスクを用いて露光を行なうパター
ン形成方法であって、その位相シフトマスクは、基板
と、半遮光シフタ膜と、遮光膜とを備えている。基板
は、レベンソン型位相シフト部において、露光光を透過
する第１の光透過領域と、遮光領域を挟んで第１の光透
過領域と隣り合いかつ第１の光透過領域を透過する露光
光の位相と異なった位相で露光光を透過する第２の光透
過領域とを有し、ハーフトーン型位相シフト部において
は互いに隣接し露光光を透過する第３および第４の光透
過領域を有している。半遮光シフタ膜は、遮光領域およ
び第３の光透過領域において基板の表面を覆い、かつ第
１、第２および第４の光透過領域において基板の表面を
露出する。遮光膜は、遮光領域において半遮光シフタ膜
の全面を覆い、第３の光透過領域において半遮光シフタ
膜の表面を露出し、かつ第１、第２および第４の光透過
領域において基板の表面を露出している。この半遮光シ
フタ膜は、３％以上３０％以下の透過率を有し、かつ半
遮光シフタ膜の透過前の露光光の位相が透過後の露光光
の位相と異なった位相となるように形成されている。こ
の位相シフトマスクを透過した露光光がフォトレジスト
に照射される。露光されたフォトレジストが現像される
ことによりパターニングされる。A pattern forming method using a phase shift mask according to the present invention is a pattern forming method in which a predetermined region of a photoresist applied to a wafer is exposed using a phase shift mask. The semiconductor device includes a substrate, a semi-light-shielding shifter film, and a light-shielding film. In the Levenson-type phase shift section, the substrate has a first light transmitting region transmitting the exposure light, and an exposure light passing through the first light transmitting region adjacent to the first light transmitting region with the light blocking region interposed therebetween. A second light transmitting region that transmits the exposure light at a phase different from the phase, and a third and fourth light transmitting region that is adjacent to each other and transmits the exposure light in the halftone type phase shift unit. ing. The semi-light-shielding shifter film covers the surface of the substrate in the light-shielding region and the third light-transmitting region, and exposes the surface of the substrate in the first, second, and fourth light-transmitting regions. The light-shielding film covers the entire surface of the semi-light-shielding shifter film in the light-shielding region, exposes the surface of the semi-light-shielding shifter film in the third light-transmitting region, and exposes the surface of the substrate in the first, second, and fourth light-transmitting regions. Is exposed. The semi-light-shielding shifter film has a transmittance of 3% or more and 30% or less, and is formed such that the phase of the exposure light before transmission through the semi-light-shielding shifter film is different from the phase of the exposure light after transmission. Have been. Exposure light transmitted through the phase shift mask is applied to the photoresist. The exposed photoresist is patterned by being developed.

【０１１３】本発明の位相シフトマスクを用いたパター
ン形成方法では、レベンソン型位相シフト部とハーフト
ーン型位相シフト部との双方において高い解像度が得ら
れる。このため、密集線、孤立明線、孤立暗線のいずれ
についても高い解像度を得ることができる。According to the pattern forming method using the phase shift mask of the present invention, high resolution can be obtained in both the Levenson type phase shift unit and the halftone type phase shift unit. Therefore, high resolution can be obtained for any of dense lines, isolated bright lines, and isolated dark lines.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の一実施の形態における位相シフトマ
スクの構成を概略的に示す断面図（ａ）とその位相シフ
トマスクを透過した露光光のウェハ上の光強度を示す図
（ｂ）である。FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a phase shift mask according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram showing the light intensity of exposure light transmitted through the phase shift mask on a wafer. is there.

【図２】 本発明の一実施の形態における位相シフトマ
スクの製造方法の第１工程を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a first step of a method for manufacturing a phase shift mask in one embodiment of the present invention.

【図３】 本発明の一実施の形態における位相シフトマ
スクの製造方法の第２工程を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a second step of the method for manufacturing a phase shift mask according to one embodiment of the present invention.

【図４】 本発明の一実施の形態における位相シフトマ
スクの製造方法の第３工程を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a third step of the method for manufacturing a phase shift mask in one embodiment of the present invention.

【図５】 本発明の一実施の形態における位相シフトマ
スクの製造方法の第４工程を示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing a phase shift mask in one embodiment of the present invention.

【図６】 本発明の一実施の形態における位相シフトマ
スクの製造方法の第５工程を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a fifth step of the method for manufacturing a phase shift mask according to one embodiment of the present invention.

【図７】 レジストを露光するときの露光量とレジスト
が現像された後のレジスト残膜との関係を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between an exposure amount when exposing a resist and a residual resist film after the resist is developed.

【図８】 レベンソン方式の位相シフトマスクと通常の
マスクとについて、ウェハ上の遮光膜の寸法と焦点深度
との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the size of a light-shielding film on a wafer and the depth of focus for a Levenson-type phase shift mask and a normal mask.

【図９】 レベンソン型位相シフト部とハーフトーン型
位相シフト部との間に遮光領域がない場合の本実施の形
態の位相シフトマスクの構成を示す概略断面図（ａ）
と、その位相シフトマスクを透過した露光光のウェハ上
の光強度を示す図（ｂ）である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a phase shift mask according to the present embodiment in a case where there is no light-shielding region between a Levenson type phase shift unit and a halftone type phase shift unit.
FIG. 5B is a diagram showing the light intensity of exposure light transmitted through the phase shift mask on the wafer.

【図１０】 通常のフォトマスクを使用したときのマス
ク断面（ａ）、マスク上の電場（ｂ）およびウェハ上の
光強度（ｃ）について説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a mask cross section (a), an electric field (b) on a mask, and a light intensity (c) on a wafer when a normal photomask is used.

【図１１】 レベンソン方式の位相シフトマスクを使用
したときのマスク断面（ａ）、マスク上の電場（ｂ）お
よびウェハ上の光強度（ｃ）について説明するための図
である。11A and 11B are diagrams for explaining a mask cross section (a), an electric field (b) on a mask, and a light intensity (c) on a wafer when a Levenson type phase shift mask is used.

【図１２】 ハーフトーン方式の位相シフトマスクを使
用したときのマスク断面（ａ）、マスク上の電場（ｂ）
およびウェハ上の光強度（ｃ）について説明するための
図である。FIG. 12 shows a cross section of a mask when a halftone type phase shift mask is used (a) and an electric field on the mask (b).
FIG. 4 is a diagram for explaining light intensity (c) on a wafer.

【図１３】 第１の従来例における位相シフトマスクの
構成を概略的に示す断面図である。FIG. 13 is a sectional view schematically showing a configuration of a phase shift mask in a first conventional example.

【図１４】 第１の従来例における位相シフトマスクの
製造方法の第１工程を示す概略断面図である。FIG. 14 is a schematic sectional view showing a first step of a method for manufacturing a phase shift mask in a first conventional example.

【図１５】 第１の従来例における位相シフトマスクの
製造方法の第２工程を示す概略断面図である。FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a second step of the method of manufacturing the phase shift mask in the first conventional example.

【図１６】 第１の従来例における位相シフトマスクの
製造方法の第３工程を示す概略断面図である。FIG. 16 is a schematic sectional view showing a third step of the method of manufacturing the phase shift mask in the first conventional example.

【図１７】 第１の従来例における位相シフトマスクの
製造方法の第４工程を示す概略断面図である。FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a fourth step of the method of manufacturing the phase shift mask in the first conventional example.

【図１８】 第２の従来例における位相シフトマスクの
構成を概略的に示す断面図である。FIG. 18 is a sectional view schematically showing a configuration of a phase shift mask in a second conventional example.

【図１９】 第２の従来例における位相シフトマスクの
製造方法の第１工程を示す概略断面図である。FIG. 19 is a schematic sectional view showing a first step of a method for manufacturing a phase shift mask in a second conventional example.

【図２０】 第２の従来例における位相シフトマスクの
製造方法の第２工程を示す概略断面図である。FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing a second step of the method of manufacturing the phase shift mask in the second conventional example.

【図２１】 第２の従来例における位相シフトマスクの
製造方法の第３工程を示す概略断面図である。FIG. 21 is a schematic sectional view showing a third step of the method of manufacturing the phase shift mask in the second conventional example.

【図２２】 第２の従来例における位相シフトマスクの
製造方法の第４工程を示す概略断面図である。FIG. 22 is a schematic sectional view showing a fourth step of the method of manufacturing the phase shift mask in the second conventional example.

【図２３】 第２の従来例における位相シフトマスクの
製造方法の第５工程を示す概略断面図である。FIG. 23 is a schematic sectional view showing a fifth step of the method of manufacturing the phase shift mask in the second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 石英基板、３ 半遮光シフト膜、５ 遮光膜、１０
位相シフトマスク、Ｔｎ₁ 第１の光透過領域、Ｔａ
₁ 第２の光透過領域、Ｔｎ₂ 第３の光透過領域、Ｔ
ａ₂ 第４の光透過領域、Ｓ₁ 、Ｓｏ 遮光領域。1 quartz substrate, 3 semi-light-shielding shift film, 5 light-shielding film, 10
Phase shift mask, Tn ₁ first light transmitting region, Ta
₁ second light transmission area, Tn ₂ third light transmission area, T
a ₂ fourth light transmission region, S _1, So light shielding region.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 レベンソン型位相シフト部とハーフトー
ン型位相シフト部とを有する位相シフトマスクの製造方
法であって、 基板の表面全面に半遮光シフタ膜と遮光膜とを順次積層
して形成する工程を備え、 前記半遮光シフタ膜は、３％以上３０％以下の透過率を
有し、かつ前記半遮光シフタ膜の透過前の露光光の位相
が透過後の露光光の位相と異なった位相となるように形
成され、さらに、 前記遮光膜と前記半遮光シフタ膜とを選択的に除去する
ことにより、前記遮光膜と前記半遮光シフタ膜とが前記
レベンソン型位相シフト部の遮光領域を挟んで互いに隣
り合う第１および第２の光透過領域と前記ハーフトーン
型位相シフト部の第３の光透過領域に隣接する第４の光
透過領域との前記基板の表面を露出させ、かつ前記レベ
ンソン型位相シフト部の前記遮光領域と前記ハーフトー
ン型位相シフト部の前記第３の光透過領域との前記基板
表面を覆う工程と、 前記第１の光透過領域を透過する露光光の位相が前記第
２の光透過領域を透過する露光光の位相と異なるよう
に、前記第１および第２の光透過領域のいずれかの露出
した前記基板の表面全面に溝を形成する工程と、 前記第３の光透過領域の前記遮光膜を除去する工程とを
備えた、位相シフトマスクの製造方法。1. A method of manufacturing a phase shift mask having a Levenson type phase shift portion and a halftone type phase shift portion, wherein a semi-light-shielding shifter film and a light-shielding film are sequentially laminated on the entire surface of a substrate. The semi-light-shielding shifter film has a transmittance of 3% or more and 30% or less, and the phase of the exposure light before transmission through the semi-light-shielding shifter film is different from the phase of the exposure light after transmission. Further, by selectively removing the light shielding film and the semi-light shielding shifter film, the light shielding film and the semi-light shielding shifter film sandwich the light shielding region of the Levenson-type phase shift unit. Exposing the surface of the substrate between the first and second light transmitting regions adjacent to each other and the fourth light transmitting region adjacent to the third light transmitting region of the halftone phase shifter; Type phase A step of covering the substrate surface with the light-shielding region of the shift portion and the third light-transmitting region of the halftone-type phase shifting portion; and a phase of the exposure light transmitted through the first light-transmitting region is the second light-transmitting region. Forming a groove on the entire surface of the substrate exposed in any of the first and second light transmitting regions so as to have a phase different from that of the exposure light transmitting through the light transmitting region of the third light; Removing the light-shielding film in the transmission region. 【請求項２】 レベンソン型位相シフト部とハーフトー
ン型位相シフト部とを有する位相シフトマスクであっ
て、 前記レベンソン型位相シフト部において露光光を透過す
る第１の光透過領域と、遮光領域を挟んで前記第１の光
透過領域と隣り合いかつ前記第１の光透過領域を透過す
る露光光の位相と異なった位相で露光光を透過する第２
の光透過領域とを有し、前記ハーフトーン型位相シフト
部においては互いに隣接し、露光光を透過する第３およ
び第４の光透過領域を有する基板と、 前記遮光領域および前記第３の光透過領域において前記
基板の表面を覆い、かつ前記第１、第２および第４の光
透過領域において前記基板の表面を露出する半遮光シフ
タ膜と、 前記遮光領域において前記半遮光シフタ膜の全面を覆
い、かつ前記第３の光透過領域において前記半遮光シフ
タ膜の表面を露出し、かつ前記第１、第２および第４の
光透過領域において前記基板の表面を露出する遮光膜と
を備え、 前記半遮光シフタ膜は、３％以上３０％以下の透過率を
有し、かつ前記半遮光シフタ膜の透過前の露光光の位相
が透過後の露光光の位相と異なった位相となるように形
成されている、位相シフトマスク。2. A phase shift mask having a Levenson-type phase shift unit and a halftone-type phase shift unit, wherein the Levenson-type phase shift unit includes a first light transmission region that transmits exposure light, and a light-shielding region. A second light-transmitting portion that is adjacent to the first light-transmitting region and that transmits the exposure light at a phase different from that of the exposure light that passes through the first light-transmitting region.
A substrate having third and fourth light transmitting regions that are adjacent to each other in the halftone phase shift unit and transmit exposure light; and a light shielding region and the third light. A semi-light-shielding shifter film that covers the surface of the substrate in the transmission region and exposes the surface of the substrate in the first, second, and fourth light transmission regions; A light-shielding film that covers and exposes the surface of the semi-light-shielding shifter film in the third light-transmitting region, and exposes the surface of the substrate in the first, second, and fourth light-transmitting regions. The semi-light-shielding shifter film has a transmittance of 3% or more and 30% or less, and the phase of the exposure light before transmission through the semi-light-shielding shifter film is different from the phase of the exposure light after transmission. Formed, position Shift mask. 【請求項３】 前記半遮光シフタ膜は、ＭｏＳｉＯ_X Ｎ
_Y 、ＣｒＯ_X Ｎ_Y 、ＷＳｉＯ_X Ｎ_Y 、ＳｉＯ_X Ｎ_Y 、Ｓ
ｉＮ_X からなる群から選ばれる少なくとも１種である、
請求項２に記載の位相シフトマスク。3. The semi-light-shielding shifter film is formed of MoSiO _x N
_{Y, CrO X N Y, WSiO} X N Y, SiO X N Y, S
is at least one selected from the group consisting of iN _X,
The phase shift mask according to claim 2. 【請求項４】 露光光を透過する第１の光透過領域と、
遮光領域を挟んで前記第１の光透過領域と隣り合いかつ
前記第１の光透過領域を透過する露光光の位相と異なっ
た位相で露光光を透過する第２の光透過領域とを有する
基板と、 前記遮光領域において前記基板の表面を覆い、かつ前記
第１および第２の光透過領域において前記基板の表面を
露出する半遮光シフタ膜と、 前記遮光領域において前記半遮光シフタ膜の全面を覆
い、かつ前記第１および第２の光透過領域において前記
基板の表面を露出する遮光膜とを備え、 前記半遮光シフタ膜は、３％以上３０％以下の透過率を
有し、かつ前記半遮光シフタ膜の透過前の露光光の位相
が透過後の露光光の位相と異なった位相となるように形
成されている、位相シフトマスク。4. A first light transmitting area for transmitting exposure light,
A substrate having a second light transmitting region adjacent to the first light transmitting region with a light blocking region therebetween and transmitting the exposure light at a phase different from the phase of the exposure light transmitting through the first light transmitting region; A semi-light-shielding shifter film that covers the surface of the substrate in the light-shielding region and exposes the surface of the substrate in the first and second light-transmitting regions; A light-shielding film that covers and exposes the surface of the substrate in the first and second light-transmitting regions; the semi-light-shielding shifter film has a transmittance of 3% or more and 30% or less; A phase shift mask formed so that the phase of exposure light before transmission through a light-shielding shifter film is different from the phase of exposure light after transmission. 【請求項５】 ウェハに塗布されたフォトレジストの所
定領域に位相シフトマスクを用いて露光を行なうパター
ン形成方法であって、 前記位相シフトマスクは、 レベンソン型位相シフト部とハーフトーン型位相シフト
部とを有する位相シフトマスクであって、 前記レベンソン型位相シフト部において露光光を透過す
る第１の光透過領域と、遮光領域を挟んで前記第１の光
透過領域と隣り合いかつ前記第１の光透過領域を透過す
る露光光の位相と異なった位相で露光光を透過する第２
の光透過領域とを有し、前記ハーフトーン型位相シフト
部においては互いに隣接し、露光光を透過する第３およ
び第４の光透過領域を有する基板と、 前記遮光領域および前記第３の光透過領域において前記
基板の表面を覆い、かつ前記第１、第２および第４の光
透過領域において前記基板の表面を露出する半遮光シフ
タ膜と、 前記遮光領域において前記半遮光シフタ膜の全面を覆
い、かつ前記第３の光透過領域において前記半遮光シフ
タ膜の表面を露出し、かつ前記第１、第２および第４の
光透過領域において前記基板の表面を露出する遮光膜と
を備え、 前記半遮光シフタ膜は３％以上３０％以下の透過率を有
し、かつ前記半遮光シフタ膜の透過前の露光光の位相が
透過後の露光光の位相と異なった位相となるように形成
されており、 前記位相シフトマスクを透過した露光光を前記フォトレ
ジストに照射する工程と、 露光された前記フォトレジストを現像することによりパ
ターニングする工程とを備えた、位相シフトマスクを用
いたパターン形成方法。5. A pattern forming method for exposing a predetermined region of a photoresist applied to a wafer using a phase shift mask, wherein the phase shift mask includes a Levenson type phase shift unit and a halftone type phase shift unit. A first light transmitting region that transmits exposure light in the Levenson-type phase shifting portion; and a first light transmitting region that is adjacent to the first light transmitting region with a light blocking region interposed therebetween. A second transmitting the exposure light at a phase different from the phase of the exposure light transmitting the light transmitting region;
A substrate having third and fourth light transmitting regions that are adjacent to each other in the halftone phase shift unit and transmit exposure light; and a light shielding region and the third light. A semi-light-shielding shifter film that covers the surface of the substrate in the transmission region and exposes the surface of the substrate in the first, second, and fourth light transmission regions; A light-shielding film that covers and exposes the surface of the semi-light-shielding shifter film in the third light-transmitting region, and exposes the surface of the substrate in the first, second, and fourth light-transmitting regions. The semi-light-shielding shifter film has a transmittance of 3% or more and 30% or less, and is formed such that the phase of the exposure light before transmission through the semi-light-shielding shifter film is different from the phase of the exposure light after transmission. And said A pattern forming method using a phase shift mask, comprising: irradiating the photoresist with exposure light transmitted through a phase shift mask; and developing and patterning the exposed photoresist.