WO2001035166A1

WO2001035166A1 - Photomask, method of producing photomask, and method of making pattern using photomask

Info

Publication number: WO2001035166A1
Application number: PCT/JP2000/007772
Authority: WO
Inventors: Akio Misaka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2001-05-17
Also published as: EP1542073A2; KR20030075184A; US20060121367A1; EP1241523B1; CN1373861A; US7468240B2; KR100553070B1; US20070224542A1; EP1542072A2; EP1241523A4; EP1542073A3; US6703168B1; CN1661480A; TW466584B; KR20030008211A; US20040081899A1; EP1241523A1; DE60020163T2; DE60020163D1; US7001711B2

Description

曰月糸田 β フォトマスク、その作成方法及びそのフォトマスクを用いたパターン形成方法技術分野

本発明は、半導体装置又は液晶表示装置の製造に用いられるパターン露光用のフォトマスク、その作成方法及びそのフォトマスクを用いたパターン形成方法に関し、さらには、フォトマスク用のパターンレイアウト作成方法及びマスク描画データ作成方法に関する。背景技術

近年、半導体を用いることにより実現される大規模集積回路装置（以下、 L S Iと称する。）の微細化が進展した結果、 L S I製造工程の一つであるリソグラフイエ程において、マスクパターンと加工パターン（例えばレジスト膜に対するパターン転写により形成されたレジストパターン）との間の形状誤差又は寸法誤差が無視できなくなつてきた。

また、 L S Iにおけるパターン寸法の微細化が、光源の波長（以下、波長入と称する）又は露光機の投影光学系の開口数（以下、開口数 Ν Αと称する）等により定義される解像限界程度まで進んできた結果、 L S I製造における歩留に関わる製造余裕度、例えばフォーカス深度等も著しく低下してきている。

従来のパターン形成方法により所定形状のレジストパ夕一ンを形成する場合、例えばクロム等の金属よりなる遮光膜を用いて透過性基板上に所定形状の遮光性パターンつまりマスクパ夕一ンを形成した後、該マスクパターンが形成された透過性基板をマスクとしてレジスト膜が塗布されたウェハに対して露光を行なうことによって、マスクパターンと相似した形状を有する光強度分布をレジスト膜中に投影し、その後、レジスト膜を現像することによって所定形状のレジストパ夕ーンを形成する。

前述のようなパターン形成方法においては一般的に縮小投影露光機が用いられる。縮小投影露光機は、所望のパターンの寸法を数倍に拡大したマスクパターンが形成された透過性基板、つまりフォトマスクを用いて、基板となるゥヱハ上に形成された感光性樹脂よりなるレジスト膜に対して縮小投影露光を行なうことによってパターン形成を行なう。

図 32 (a) は、最小寸法が解像度よりも十分大きいパターンの一例を示しており、図 32 (b) は、従来のフォトマスクを用いて図 32 (a) に示すパ夕一ンを形成するときに例えばレジスト膜中に投影される光強度分布のシミュレ一ション結果を示している。

具体的には、開口数 NAが 0. 6、波長人が 0. 193 /mであるときの解像度が 0. 13〃m程度となる一方、図 32 (a) に示すパターンの最小寸法は 0 . 39〃m (解像度の約 3倍）程度である。また、従来のフォトマスクには、図 32 (a) に示すパターンの寸法を露光機の倍率 M (縮小率の逆数）だけ拡大したマスクパターンが形成される。このとき、図 32 (b) に示すように、図 32 (a) に示すパターンつまりマスクパターンと相似した形状の光強度分布が実現されている。尚、図 32 (b) においては、 2次元の相対座標系における相対光強度（露光光の光強度を 1としたときの光強度）の等高線を用いて光強度分布を示している。

図 33 (a) は、最小寸法が解像度程度であるパターンの一例を示しており、図 33 (b) は、従来のフォトマスクを用いて図 33 (a) に示すパターンを形成するときに例えばレジスト膜中に投影される光強度分布のシミュレーション結果を示している。

具体的には、開口数 NAが 0. 6、波長人が 0. 193 /mであるときの解像度が 0. 13 zm程度となる一方、図 33 (a) に示すパターンの最小寸法も 0 . 13 zm程度である。また、従来のフォトマスクには、図 33 (a) に示すパターンの寸法を倍率 Mだけ拡大したマスクパターンが形成される。このとき、図 33 (b) に示すように、図 33 (a) に示すパターンつまりマスクパターンと相似した形状から著しく歪んだ光強度分布が実現されている。尚、図 33 (b) においても、 2次元の相対座標系における相対光強度の等高線を用いて光強度分布を示している。

すなわち、パターンの最小寸法が解像度程度に微細化されると、フォトマスク上のマスクパターンの線幅も細くなるので、露光光がフォトマスクを通過するときに回折現象が生じやすくなる。具体的には、マスクパターンの線幅が細くなると、マスクパターンの裏側に露光光が回り込みやすくなる結果、マスクパターンによって露光光を十分に遮光できなくなるので、微細パターンを形成することが非常に困難になる。

そこで、解像度程度以下の寸法を有するパターンを形成するために、マスクパ夕一ンとして透過性基板上に遮光膜よりなる遮光性パターンを形成すると共に、透過性基板における光透過領域（遮光性パターンが形成されていない部分）に対して透過光が 180度の位相反転を起こす位相シフ夕一を作成する方法（第 1の従来例）が H. Y. L i u等により提案されている（Pro c. SP IE、 Vo 1. 3334、 P. 2 (1998) ) 。この方法においては、光透過領域と位相シフ夕一とに挟まれた遮光膜によって、解像度程度以下の寸法を有するパターンを形成できることが利用されている。

以下、第 1の従来例に係るパターン形成方法について、図 34 (a) 〜（d) を参照しながら説明する。

図 34 (a) は第 1の従来例において用いられる第 1のフォトマスクの平面図を示しており、図 34 (b) は図 34 (a) の I— I線における断面図を示している。図 34 (a) 及び（b) に示すように、第 1のフォトマスクを構成する第 1 の透過性基板 10上には遮光膜 1 1が形成されていると共に、遮光膜 1 1には第 1の開口部 12及び第 2の開口部 13が、（解像度 X倍率 M) よりも小さい幅を有する遮光膜領域 1 1 aを介して形成されている。また、第 1の開口部 1 2を介して第 1の透過性基板 1 0を透過する光と、第 2の開口部 1 3を介して第 1の透過性基板 1 0を透過する光との間の位相差が 1 8 0度となるように、第 1の透過性基板 1 0における第 2の開口部 1 3の下側の部分が彫り込まれている。これにより、第 1の透過性基板 1 0における第 1の開口部 1 2が形成されている部分が通常の光透過領域となる一方、第 1の透過性基板 1 0における第 2の開口部 1 3 が形成されている部分が位相シフ夕一となるので、第 1の開口部 1 2と第 2の開口部 1 3とに挟まれた遮光膜領域 1 l aによって、所望のライン幅が解像度程度以下のパターンを形成することができる。

図 3 4 ( c ) は第 1の従来例において用いられる第 2のフォトマスクの平面図を示している。図 3 4 ( c ) に示すように、第 2のフォトマスクを構成する第 2 の透過性基板 2 0上には遮光膜よりなる遮光性パ夕ーン 2 1が形成されている。第 1の従来例においては、図 3 4 ( a ) に示す第 1のフォトマスクにおける遮光膜領域 1 1 aにより形成されるラインパターンと、図 3 4 ( c ) に示す第 2のフォトマスクにおける遮光性パターン 2 1により形成されるパターンとを組み合わせることにより、所望のパターンが形成される。

具体的には、第 1の従来例においては、図 3 4 ( a ) に示す第 1のフォトマスクを用いて、ポジ型レジストよりなるレジスト膜が塗布された基板に対して露光を行なった後、第 1のフォトマスクを用いた露光によって形成された潜像と、図 3 4 ( c ) に示す第 2のフォトマスクを用いた露光によって形成される潜像とにより所望のパターンが形成されるように位置合わせを行なう。その後、第 2のフォトマスクを用いて露光を行なった後、レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する。これにより、第 1のフォトマスクのみを用いた露光後に現像を行なつた場合に形成される余分なパターン（所望のパターン以外の他のパターン）を、第 2のフォトマスクを用いた露光により除去することができる。その結果、第 2のフォトマスクのみを用いた露光によっては形成することができない解像度程度以下の線幅を有するパターンを形成することができる。

図 3 4 ( d ) は、第 1の従来例に係るパターン形成方法、つまり、図 3 4 ( a ) に示す第 1のフォトマスク及び図 3 4 ( c ) に示す第 2のフォトマスクを用いたパターン形成方法により形成されたレジストパターンを示している。

図 3 4 ( d ) に示すように、被露光基板 3 0上にはレジストパターン 3 1が形成されており、レジストパターン 3 1は解像度程度以下の線幅を有するラインパ夕一ン 3 1 aを有している。

また、 H . Y . L i u等の方法とは別に、通常の透過性基板部分つまり光透過領域と位相シフ夕一との境界によってパ夕ーンが形成される効果を用いて、光透過領域と位相シフターとの間に遮光膜を設けることなく、波長人よりも小さい線幅のパターンを形成する方法（第 2の従来例）が渡邊等によって提案されている (第 5 1回応用物理学会学術講演会予稿集、 P 4 9 0 ) 。

以下、第 2の従来例に係るパターン形成方法について、図 3 5を参照しながら説明する。

図 3 5は第 2の従来例において用いられるフォトマスクの平面図を示している。図 3 5に示すように、フォトマスクを構成する透過性基板 4 0上に周期的な配列を有する複数の位相シフ夕一 4 1が設けられている。

第 2の従来例においては、位相シフ夕一 4 1によって、波長入よりも小さい線幅を有する複数のラインパターンが周期的に配列されたパターンを形成することができる。

しかしながら、第 1の従来例においては、解像度程度以下の線幅を有するパ夕ーンを形成するために、（解像度 X倍率 M) 以下の幅を有する遮光膜領域が、（解像度 X倍率 M) 以上の幅を有する位相シフ夕一及び光透過領域により挟まれた構造を有する位相シフトマスク（第 1のフォトマスク）を用いる必要がある。すなわち、第 1のフォトマスクにより形成されるパターンは特定の条件を満たすときだけ解像度程度以下の線幅を有するので、任意の形状を有するパ夕一ンを第 1 のフォトマスクのみによって実現することはできない。

従って、通常の L S Iのパターンレイァゥト等の様に複雑な形状を有するパ夕ーンを作成するために、第 1の従来例においては、位相シフトマスクとは別のマスク（第 2のフォトマスク）を用いた露光が必須となる。その結果、マスク費用の増加、又はリソグラフィにおける工程数の増加に起因するスループッ卜の低下及び製造コス卜の増加が発生する。

また、第 2のフォトマスクとしては位相シフトマスクではない通常のマスクを用いるため、第 1のフォトマスクと第 2のフォ卜マスクとを用いた露光を組み合わせたとしても、第 2のフォトマスクにより形成されるパターンの寸法は解像度程度以上になる結果、解像度程度以下の寸法で形成可能なパターンは限定されることになる。すなわち、第 1の従来例は、前述の条件で位相シフ夕一と光透過領域とを隣り合わせに配置可能な場合、例えば活性領域上のゲートパターンのみを形成する場合等に限定して使用される。

一方、第 2の従来例、つまり光透過領域と位相シフ夕一との間に遮光膜を設けることなくパターンを形成する方法によると、波長えよりも小さい線幅のパターンが繰り返されている場合にしか使用できないので、任意の寸法又は形状を有するパターンをこの方法のみによって形成することができないという問題がある。また、第 2の従来例においては、透過性基板の光透過領域と位相シフ夕一との境界で急激に位相が変化する部分を作成しなければならない一方、透過性基板に対してゥヱットエッチングを行なうことによって位相シフ夕一を作成する従来のマスク作成方法を用いた場合、透過性基板を彫り込んで形成される位相シフ夕一の境界を垂直にすることができない。さらに、透過性基板に対してエッチングを行なうときに、透過性基板における位相シフ夕一の側方の領域にもエッチングが進むので、位相シフ夕一の寸法制御も困難になる。その結果、高精度な微細パ夕ーンを形成できるマスクを作成することが極めて困難になってしまうという問題が生じる。また、第 2の従来例においては、位相シフト効果を利用することによって形成されるパターンの寸法が波長人の半分程度の寸法に限定されている一方、それ以上の寸法のパターンを、遮光膜よりなるマスクパターンを用いて形成した場合には、形成可能なパターンの最小寸法は解像度程度となる。このため、位相シフト効果と、遮光膜による遮光効果とを同時に実現する 1枚のマスクを用いてパターンを形成すると、形成されたパターンのとりうる寸法に不連続が生じる。その結果、任意の寸法を有するパターンを 1枚のマスクによって形成するときのプロセスマ一ジンが極めて小さくなり、場合によっては 1枚のマスクによりパターン形成を行なうことが不可能になるという問題が生じる。発明の開示

前記に鑑み、本発明は、位相シフト効果を実現する 1枚のマスクを用いた露光によって、解像度程度以下の寸法を含む任意の寸法のパターンを任意の形状について形成できるようにすることを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係るフォトマスクは、光源に対して透過性を有する透過性基板上に孤立した遮光性パターンが形成されたフォトマスクを前提とし、遮光性パターンは、遮光膜よりなる遮光膜領域と、透過性基板のうち遮光性パターンが形成されていない光透過領域に対して位相差を有する位相シフト領域とから構成されており、位相シフト領域の幅は、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べて位相シフ卜領域の遮光性が同程度以上になるように設定されている。

本発明のフォトマスクによると、遮光性パターンが遮光膜領域と、光透過領域に対して位相差を有する位相シフト領域とから構成されていると共に、位相シフト領域の幅が、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べて位相シフト領域の遮光性が同程度以上になるように設定されている。これによつて、遮光性パターンのうち遮光膜領域の裏側に回折現象によって回り込んだ透過光を、位相シフト領域を透過した光によって打ち消すことができるので、解像度程度以下の寸法を有するパターンを形成する場合にも、遮光性パターンと相似した形状を有する光強度分布を得ることができる。従って、位相シフト効果を実現する本発明のフォトマスクのみを用いた露光によって、解像度程度以下の寸法を含む任意の寸法のパ夕ーンを任意の形状について形成することができる。

本発明のフォ卜マスクにおいて、遮光膜領域の外形形状は遮光性パターンの形状と同一であり、位相シフト領域は遮光膜領域の内側に設けられていることが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンの周縁部の裏側に回折現象によって回り込んだ透過光を、位相シフト領域を透過した光によって確実に打ち消すことができる。

本発明のフォトマスクにおいて、位相シフト領域は、少なくとも遮光性パターンの角部若しくはその内側又は遮光性パターンの端部若しくはその内側に設けられていることが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンの角部又は端部の裏側に回折現象によって回り込んだ透過光を、位相シフト領域を透過した光によって確実に打ち消すことができる。

尚、本明細書において、角部とは、パターン側で測定した角度が 0度よりも大きく且つ 1 8 0度未満である部分を意味する。

本発明のフォトマスクにおいて、位相シフト領域の幅を Wmとしたときに、 Wm≤ ( 0 . 4 X λ/Ν Α ) Χ Μ (但し、人は光源の波長であり、 N Aは露光機の縮小投影光学系の開口数であり、 Mは該縮小投影光学系の倍率である）であることが好ましい。

このようにすると、位相シフト領域の遮光性が、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べて確実に同程度以上になる。

本発明のフォトマスクにおいて、位相シフト領域が設けられる遮光性パターンの幅を Lmとしたときに、

Lm≤ (0. 8 λ/ΝΑ) x Μであることが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンに位相シフト領域を設けることによって遮光性パターンの遮光効果を向上させることができる。

Lm≤ (0. 8 Λ/ΝΑ) xMである場合、位相シフト領域の幅を Wmとしたときに、

Wm≤ ( (0. 8 λ/ΝΑ) M) — L m且つ Wm≤ L mであることが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンの遮光効果を確実に向上させることができ o

Lm≤ (0. 8 X Λ/ΝΑ) xMである場合、位相シフト領域の幅を Wmとしたときに、

0. 5 ( ( ( ( 0. 8 λ/ΝΑ) M) -Lm) /2 ) ≤Wm≤ 1. 5 x ( ( ( (0. 8 x λ/ΝΑ) M) — Lm) /2) 且つ Wm≤ L mであることことが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンの遮光効果を大きく向上させることができる 0

本発明のフォトマスクにおいて、位相シフト領域の光透過領域に対する位相差は、光源の波長に対して（ 170 + 360 xn) 〜（ 190 + 360 xn) 度（但し、 nは整数）であることが好ましい。

このようにすると、遮光性パ夕一ンの遮光効果を確実に向上させることができる ο ·

本発明のフォトマスクにおいて、位相シフト領域の光透過領域に対する位相差は、透過性基板における光透過領域となる部分及び位相シフト領域となる部分のうちの少なくとも一方が彫り込まれることによって設けられていることが好ましい 0 このようにすると、位相シフト領域と光透過領域との間に確実に位相差を設けることができる。

本発明のフォトマスクにおいて、位相シフト領域の光透過領域に対する位相差は、透過性基板における光透過領域以外となる部分及び位相シフト領域以外となる部分のうちのいずれか一方の上に位相シフ夕一層が形成されることによって設けられていることが好ましい。

このようにすると、位相シフト領域と光透過領域との間に確実に位相差を設けることができる。また、位相シフ夕一層が形成される場合、位相シフ夕一層は、遮光膜領域の下側に形成されていてもよいし、又は遮光膜領域の上側に形成されていてもよい。

本発明に係るパターン形成方法は、本発明のフォトマスクを用いたパターン形成方法を前提とし、基板上にレジスト膜を形成する工程と、本発明のフォトマスクを用いてレジスト膜に対してパターン露光を行なう工程と、パターン露光されたレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程とを備えている。本発明のパターン形成方法によると、本発明のフォトマスクを用いているため、解像度程度以下の寸法を有するパターンを形成する場合にも、解像度程度以上の寸法を有するパターンを形成する場合と同程度の遮光性パターンによる遮光効果が得られるので、本発明のフォトマスクのみを用いた露光によって、解像度程度以下の寸法を含む任意の寸法のパターンを任意の形状について形成することができる。

本発明のパターン形成方法において、パターン露光を行なう工程は斜入射照明法を用いることことが好ましい。

このようにすると、微細なパターンに対して焦点深度等のプロセスマ一ジンを向上させることができる。

本発明のパターン形成方法において、レジスト膜はポジ型レジス卜よりなることが好ましい。このようにすると、本発明のフォトマスクを用いたパターン露光によって、微細なレジス卜パターンを確実に形成することができる。逆に、ホールパターン等のように微細なレジスト除去領域を形成するためにはネガ型レジストを用いれば良い。

本発明に係るフォトマスクの作成方法は、光源に対して透過性を有する透過性基板上に形成された遮光膜領域と位相シフト領域とから構成されている孤立した遮光性パターンを備えたフォトマスクの作成方法を前提とし、透過性基板上に遮光膜を形成する工程と、遮光膜をパターン化して遮光膜領域の外形を形成するェ程と、遮光膜における位相シフト領域に位置する部分を除去して開口部を形成する工程とを備え、位相シフト領域は、透過性基板の光透過領域に対して位相差を有しており、位相シフト領域の幅は、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べて位相シフト領域の遮光性が同程度以上になるように設定されている。

本発明のフォトマスクの作成方法によると、遮光膜領域の外形を形成するためのパターンニング工程と、位相シフト領域となる開口部を形成するためのパターンニング工程とを独立して行なうため、遮光膜領域の外形寸法つまり遮光性パ夕ーンの寸法、及び位相シフト領域の寸法をそれぞれ正確に制御できるので、本発明のフォトマスクを確実に作成することができる。

本発明のフォトマスクの作成方法において、開口部を形成する工程は、開口部を形成した後に、透過性基板における開口部の下側の部分を、該部分と光透過領域との間に光源の波長に対して（ 1 7 0 + 3 6 0 x n ) 〜（ 1 9 0 + 3 6 0 Χ Π ) 度（但し、 nは整数）の位相差が生じるように彫り込む工程を含むことが好ましい。

このようにすると、遮光性パ夕一ンの遮光効果が確実に向上するように位相シフト領域を形成することができる。また、この場合、開口部を形成する工程を、遮光膜領域の外形を形成する工程よりも前に行なうことが好ましい。このようにすると、開口部が形成された遮光膜をマスクとして透過性基板に対してエツチングを行なうことができるため、遮光膜領域の外形を形成した後に開口部を形成する場合のようにレジストパターンを用いて開口部形成と基板エッチングとを連続的に行なう必要がないので、本発明のフォトマスクを簡単に作成することができる。

本発明のフォトマスクの作成方法において、遮光膜領域の外形を形成する工程は、遮光膜領域の外形を形成した後に、透過性基板における遮光膜領域の外側の部分を、該部分と位相シフト領域との間に光源の波長に対して（ 1 70 + 360 X n) 〜（ 1 90 + 3 6 0 Χ Π) 度（但し、 nは整数）の位相差が生じるように彫り込む工程を含むことが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンの遮光効果が確実に向上するように位相シフト領域を形成することができる。また、微小面積の開口部の下側の透過性基板を彫り込むことによって、光透過領域と位相シフト領域との間に位相差を設ける場合と比べて、本発明のフォトマスクを簡単に作成できる。

本発明のフォトマスクの作成方法において、遮光膜を形成する工程は、遮光膜の下側に、光源の波長に対して（ 1 70 + 360 xn) 〜（ 19 0 + 3 60 xn ) 度（但し、 nは整数）の位相反転を生じる位相シフ夕一層を形成する工程を含み、開口部を形成する工程は、開口部を形成した後に、位相シフ夕一層における開口部の下側の部分を除去する工程を含むことが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンの遮光効果が確実に向上するように位相シフト領域を形成することができる。また、透過性基板を彫り込むことによって、光透過領域と位相シフト領域との間に位相差を設ける場合と比べて、エッチング工程の管理が簡単になつて位相エラ一が低減すると共に、位相シフ夕一層のエツジ部分を垂直にすることが簡単になる。また、この場合、開口部を形成する工程を、遮光膜領域の外形を形成する工程よりも前に行なうことが好ましい。このようにすると、開口部が形成された遮光膜をマスクとして位相シフ夕一層に対してエッチングを行なうことができるため、遮光膜領域の外形を形成した後に開口部を形成する場合のようにレジストパターンを用いて開口部形成とシフ夕一層エツチングとを連続的に行なう必要がないので、本発明のフォトマスクを簡単に作成することができる。

本発明のフォトマスクの作成方法において、遮光膜を形成する工程は、遮光膜の下側に、光源の波長に対して（ 1 7 0 + 3 6 0 x n ) 〜（ 1 9 0 + 3 6 0 x n ) 度（但し、 nは整数）の位相反転を生じる位相シフ夕一層を形成する工程を含み、遮光膜領域の外形を形成する工程は、遮光膜領域の外形を形成した後に、位相シフ夕一層における遮光膜領域の外側の部分を除去する工程を含むことが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンの遮光効果が確実に向上するように位相シフト領域を形成することができる。また、透過性基板を彫り込むことによって、光透過領域と位相シフト領域との間に位相差を設ける場合と比べて、エッチング工程の管理が簡単になって位相エラーが低減すると共に、位相シフ夕一層のエツジ部分を垂直にすることが簡単になる。また、微小面積の開口部の下側の位相シフタ一層を除去することによって、光透過領域と位相シフト領域との間に位相差を設ける場合と比べて、本発明のフォトマスクを簡単に作成できる。また、この場合、遮光膜領域の外形を形成する工程を、開口部を形成する工程よりも前に行なうことが好ましい。このようにすると、遮光膜領域の外形が形成され且つ開口部が形成される前の遮光膜をマスクとして位相シフ夕一層に対してエッチングを行なうことができるため、開口部を形成した後に遮光膜領域の外形を形成する場合のようにレジストパターンを用いて遮光膜領域の外形形成とシフ夕一層エッチングとを連続的に行なう必要がないので、本発明のフォトマスクを簡単に作成することができる。

本発明のフォトマスクの作成方法において、開口部を形成する工程を、遮光膜領域の外形を形成する工程よりも前に行ない、開口部を形成する工程と遮光膜領域の外形を形成する工程との間に、透過性基板上に、光源の波長に対して（ 1 7 0 + 3 6 0 x n ) 〜（ 1 9 0 + 3 6 0 x n ) 度（但し、 nは整数）の位相反転を生じる位相シフ夕一層を形成する工程をさらに備え、遮光膜領域の外形を形成する工程は、遮光膜領域の外形を形成する前に、位相シフ夕一層における遮光膜領域の外側の部分を除去する工程を含むことが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンの遮光効果が確実に向上するように位相シフト領域を形成することができる。また、透過性基板を彫り込むことによって、光透過領域と位相シフト領域との間に位相差を設ける場合と比べて、エッチング工程の管理が簡単になって位相エラーが低減すると共に、位相シフ夕一層のエツジ部分を垂直にすることが簡単になる。さらに、位相シフ夕一層に対するパ夕一二ング工程で欠陥が発生した場合、該欠陥を位相シフ夕一層を再形成することによって修復できるため、位相シフ夕一層形成工程よりも前の工程を繰り返す必要がないので、スループットが向上する。

本究明のフォトマスクの作成方法において、遮光膜領域の外形を形成する工程を、開口部を形成する工程よりも前に行ない、遮光膜領域の外形を形成する工程と開口部を形成する工程との間に、透過性基板上に、光源の波長に対して（ 1 7 0 + 3 6 0 x n ) 〜（ 1 9 0 + 3 6 0 x n ) 度（但し、 nは整数）の位相反転を生じる位相シフタ一層を形成する工程をさらに備え、開口部を形成する工程は、開口部を形成する前に、位相シフ夕一層における位相シフト領域に位置する部分を除去する工程を含むことが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンの遮光効果が確実に向上するように位相シフト領域を形成することができる。また、透過性基板を彫り込むことによって、光透過領域と位相シフト領域との間に位相差を設ける場合と比べて、エッチング工程の管理が簡単になって位相エラーが低減すると共に、位相シフ夕一層のエツジ部分を垂直にすることが簡単になる。さらに、位相シフ夕一層に対するパターニング工程で欠陥が発生した場合、該欠陥を位相シフ夕一層を再形成することによって修復できるため、位相シフ夕一層形成工程よりも前の工程を繰り返す必要がないので、スループットが向上する。

本発明のフォトマスクの作成方法において、位相シフト領域の幅を Wmとしたときに、

Wm≤ (0. 4 Λ/ΝΑ) xM (但し、人は光源の波長であり、 NAは露光機の縮小投影光学系の開口数であり、 Mは該縮小投影光学系の倍率である）であることが好ましい。

本発明のフォトマスクの作成方法において、位相シフト領域が設けられる遮光性パターンの幅を Lmとしたときに、

Lm≤ (0. 8 Λ/ΝΑ) x Mであることが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンに位相シフト領域を設けることによって遮光性パ夕一ンの遮光効果を向上させることができる。

Wm≤ ( (0. 8 X λ/ΝΑ) M) _ L m且つ Wm≤ L mであることが好ましい。

このようにすると、遮光性パ夕ーンの遮光効果を確実に向上させることができる。

0. 5 X ( ( ( (0. 8 X λ/ΝΑ) XM) - Lm) /2 ) ≤Wm≤ 1. 5 x ( ( ( (0. 8 x λ/ΝΑ) M) -Lm) /2) 且つ Wm≤ L mであることことが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンの遮光効果を大きく向上させることができる。本発明に係るパターンレイァゥト作成方法は、光源に対して透過性を有する透過性基板上に形成された遮光膜領域と位相シフト領域とから構成されている孤立した遮光性パターンを備えたフォトマスクのパターンレイァゥト作成方法を前提とし、遮光性パターンと対応するパターンレイアウトのうちから（0. 8 X入/ NA) XM (但し、人は光源の波長であり、 NAは露光機の縮小投影光学系の開口数であり、 Mは該縮小投影光学系の倍率である）以下の幅 LXMを有するラインパターンを抽出する工程と、抽出されたラインパターンの内側に（（0. 8x λ/ΝΑ) — L) xM以下の幅 WxM (但し、 W≤L) を有する位相シフト領域を配置する工程とを備えている。

本発明のパターンレイァゥト作成方法によると、遮光性パターンと対応するパターンレイアウトのうちから（0. 8x人/ NA) XM以下の幅 L XMを有するラインパターンを抽出した後、抽出されたラインパターンの内側に（（0. 8 x λ/ΝΑ) — L) XM以下の幅 WxM (但し、 W≤L) を有する位相シフト領域を配置する。このため、遮光性パターンにおける遮光効果が弱くなる部分に、遮光効果を強調できる位相シフト領域つまりマスクェンハンサーを配置することができるので、ウェハ上に投影される光強度分布をパターンレイァゥトに対して歪みの少なくない形状で形成することができる。従って、解像度程度以下の寸法を含む任意の寸法のパターンを任意の形状について形成できるフォトマスクのパ夕ーンレイァゥ卜の作成が可能となる。

本発明のパターンレイァゥト作成方法において、

0. 5 ( ( ( 0. 8 X Λ/ΝΑ) - L) /2 ) ≤W≤ 1. 5 x ( ( ( 0. 8 x入/ NA) — L) /2) 且つ W≤Lであることが好ましい。

このようにすると、遮光性パターンの遮光効果を大きく向上させることができる。

本発明のパターンレイァゥト作成方法において、ラインパターンを抽出するェ程は、パターンレイァゥトのうちからパターン角部又はパターン端部を抽出する工程を含み、位相シフト領域を配置する工程は、抽出されたパターン角部若しくはその内側又は抽出されたパターン端部若しくはその内側に（0 . 5 X入/ N A ) X M四方以下の寸法を有する位相シフト領域を配置する工程を含むことが好ましい。

本発明に係るマスク描画データ作成方法は、光源に対して透過性を有する透過性基板上に形成された遮光膜領域と、透過性基板の光透過領域に対して位相差を有する位相シフト領域とから構成されている孤立した遮光性パターンを備えたフォトマスクのマスク描画データ作成方法を前提とし、遮光性パターンと対応するパターンレイアウトのうちから（0 . 8 x入/ N A ) X M (但し、人は光源の波長であり、 N Aは露光機の縮小投影光学系の開口数であり、 Mは該縮小投影光学系の倍率である）以下の幅 L X Mを有するラインパターンを抽出して、抽出されたラインパターンの内側に（（0 . 8 x人/ N A ) - L ) X M以下の幅 W X M ( 但し、 W≤L ) を有する位相シフト領域を遮光性パターンの遮光効果が最大となるように配置した後に、試験露光又は露光シミュレ一シヨンの結果に基づいて位相シフト領域の寸法を調整する工程を備えている。

本発明のマスク描画デ一夕作成方法によると、位相シフト領域を遮光性パ夕一ンの遮光効果が最大となるように配置した後に、試験露光又は露光シミュレ.ーシヨンの結果に基づいて位相シフト領域の寸法を調整するため、フォトマスクを用いた露光によって形成されるパターンの寸法が設計値と等しくなるように位相シフト領域の寸法を調整することができる。このため、パターンの後退等を防止できるマスク描画データを作成できるので、該マスク描画データに従って形成されたフォトマスクを用いて露光を行なうことによって、微細パターンを高精度で形成することができる。本発明のマスク描画データ作成方法において、位相シフト領域の寸法を調整する工程は、フォトマスクを用いた露光によって形成されるパターンの幅が設計値よりも大きくなる部分と対応する前記位相シフト領域の幅を縮小すると共に、前記フォトマスクを用いた露光によって形成されるパターンの幅が設計値よりも小さくなる部分と対応する前記位相シフト領域の幅を拡大する工程を含むであることが好ましい。

このようにすると、フォトマスクを用いた露光によって形成されるパターンの寸法を設計値と確実に等しくすることができる。図面の簡単な説明

図 1は本発明の第 1の実施形態に係るフォトマスクの基本的な構造を示す図でめる。

図 2は被露光基板上に形成しょうとする所望の設計パ夕ーンの平面図である。図 3 (a) は図 2に示すパターンを形成するための第 1の比較例に係るフォトマスクの平面図であり、図 3 (b) は第 1の比較例に係るフォトマスクを用いてレジス卜膜に対して露光を行なったときにレジスト膜中に投影される光強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図 3 (c) は図 3 (b) に示すシミュレーシヨン結果のうちレジストパターンの形状を表す光強度の等高線の形状と所望のパターン形状とを比較した結果を示す図である。

図 4 (a) は図 2に示すパターンを形成するための本発明の第 1の実施形態に係るフォトマスクの平面図であり、図 4 (b) は第 1の実施形態に係るフォトマスクを用いてレジスト膜に対して露光を行なったときにレジス卜膜中に投影される光強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図 4 (c) は図 4 (b) に示すシミュレーション結果のうちレジストパターンの形状を表す光強度の等高線の形状と所望のパターン形状とを比較した結果を示す図である。

図 5 (a) は第 2の比較例に係るフォトマスクの平面図であり、図 5 (b) は第 3の比較例に係るフォトマスクの平面図であり、図 5 (c) 〜（e) は幅 Lをそれぞれ 0. 06〃m、 0. 10 /m、 0. 16〃mと変化させた場合における第 2及び第 3の比較例に係るフォトマスクのそれぞれの 2点 A B間を透過した光の光強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図 5 (f) は幅 Lを連続的に変化させた場合における第 2及び第 3の比較例に係るフォトマスクのそれぞれの孤立ラインパターンの中央部分を透過した光の光強度変化のシミュレーション結果を示す図である。

図 6は波長え及び開口数 N Aを色々変化させた場合における、位相シフ夕一の遮光効果が遮光膜よりも高くなる最大幅 Lのシミュレーション結果をえ/ N Aに対してプロッ卜した様子を示す図である。

図 7は波長え及び開口数 N Aを色々変化させた場合における、位相シフ夕一の遮光効果が最大となる幅 Lのシミュレーション結果をえ/ NAに対してプロットした様子を示す図である。

図 8 (a) は本発明の第 1の実施形態に係るフォトマスクの平面図であり、図 8 (b) 〜（d) は幅 Lをそれぞれ 0. 10〃m、 0. 14〃m、 0. 1 S m と変化させた場合においてさらに幅 Wを色々変化させた場合における図 8 (a) に示すマスク上の 2点 A B間を透過した光の光強度分布のシミュレーシヨン結果を示す図であり、図 8 (e) は幅 Lを色々変化させた場合においてさらに幅 Wを色々変化させた場合における図 8 (a) に示すマスク上の遮光性パターンの中央部分を透過した光の光強度変化のシミュレーション結果を示す図である。

図 9はマスクェンハンサ一の遮光効果が遮光膜よりも高くなる最大幅 Wのシミユレーシヨン結果を幅 Lに対してプロットした様子を示す図である。

図 10はマスクェンハンサ一の遮光効果が最大となる幅 Wのシミュレーシヨン結果を幅 Lに対してプロットした様子を示す図である。

図 11 (a) はマスクェンハンサ一が遮光性パターンの中央部から位置ずれして配置されたマスクの平面図であり、図 11 (b) はマスクェンハンサ一のずれ幅を変化させた場合における図 11 (a) に示すマスク上の 2点 AB間を透過した光の光強度分布のシミュレーション結果を示す図である。

図 12 (a) 〜（c) は遮光性パターンの幅を色々変化させた場合における第 4の比較例に係るフォトマスク、第 5の比較例に係るフォトマスク、及びマスクェンハンサ一が最適化された本発明の第 1の実施形態に係るフォ卜マスクのそれそれを用いたときの光強度分布のシミュレーション結果を示す図であり、図 12 (d) 〜（： f) は遮光性パターンの幅を色々変化させた場合における第 4の比較例に係るフォトマスク、第 5の比較例に係るフォトマスク、及びマスクェンハンサ一が最適化された本発明の第 1の実施形態に係るフォトマスクのそれぞれを輪帯露光と組み合わせて用いたときの光強度分布のシミユレ一シヨン結果を示す図である。

図 13は輪帯露光の光源形状を示す図である。

図 14 (a) は、 W=L及び W二ひ X (A-L) /2 (但し、 A=0. 8 x λ /ΝΑであり、ひ =0. 5、 1. 0、 1. 5及び 2. 0である）のそれぞれと対応するグラフを示す図であり、図 14 (b) は、 W=L— 2E及び W=«x (A -L) /2 (但し、 A=0. 8 x入/ NAであり、ひ =0. 5、 1. 0、 1. 5 及び 2. 0である）のそれぞれと対応するグラフを示す図である。

図 15は本発明の第 1の実施形態に係るフォトマスクにおいてマスクェンハンサ一としての位相シフト領域の透過率及び位相を変化させたときの遮光効果の変化をシミュレ一ションした結果を示す図である。

図 16 (a) 〜（e) は本発明の第 2の実施形態に係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。

図 17 (a) 〜（c) は通常露光、輪帯露光及び四重極露光のそれぞれにおける光源形状を示す図である。

図 18 (a) は本発明の第 1の実施形態に係るフォトマスクを用いて通常露光を行なったときの D〇F値のシミュレーション結果を示す図であり、図 18 (b ) は本発明の第 1の実施形態に係るフオトマスクを用いて輪帯露光を行なったときの DO F値のシミュレーション結果を示す図であり、図 18 (c) は本発明の第 1の実施形態に係るフォ卜マスクを用いて四重極露光を行なったときの DO F 値のシミュレ一ション結果を示す図である。

図 19 (a) 〜（g) は本発明の第 3の実施形態に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図であり、図 19 (h) 〜（ 1) はそれぞれ図 19 (b) 、 (c) _N (e) 、（f ) 及び（g) と対応する平面図である。

図 20 (a) は本発明の第 1の実施形態に係るフォトマスクにおいてマスクェンハンサー内に位相反転しない欠陥が生じている様子を示す図であり、図 20 ( b) 〜（d) は幅 Lをそれぞれ 0. 10〃m、 0. 14〃m、 0. 18〃mと変化させた場合における図 20 (a) に示すマスク上の 2点 AB間を透過した光の光強度分布のシミュレーション結果を示す図である。

図 2 1 (a) は本発明の第 1の実施形態に係るフォトマスクにおいてマスクェンハンサー内に遮光膜よりなるエッチング残りが生じている様子を示す図であり、図 2 1 (b) 〜（d) は幅 Lをそれぞれ 0. 10〃m、 0. 14 m、 0. 1 8〃mと変化させた場合における図 2 1 (a) に示すマスク上の 2点 A B間を透過した光の光強度分布のシミュレーション結果を示す図である。

図 22 (a) 〜（g) は本発明の第 3の実施形態の第 1変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図であり、図 22 (h) 〜（k) はそれぞれ図 22 (b) 、 (c) , (f ) 及び（g) と対応する平面図である。

図 23 (a) 〜（h) は本発明の第 3の実施形態の第 2変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図であり、図 23 ( i) 〜（m) はそれぞれ図 23 (b) 、 (c) , (f ) 、（g) 及び（h) と対応する平面図である。図 24 (a) 〜（g) は本発明の第 4の実施形態に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図であり、図 24 (h) 〜（ 1) は図 24 (b) 、 (c) 、（e) 、（f ) 及び（g) と対応する平面図である。図 25 (a) 〜（h) は本発明の第 4の実施形態の第 1変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図であり、図 25 ( i) 〜（n) はそれぞれ図 25 (b) 、（c) 、（d) 、（f ) 、（g) 及び（h) と対応する平面図である。

図 26 (a) 〜（g) は本発明の第 4の実施形態の第 2変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図であり、図 26 (h) 〜（k) はそれぞれ図 26 (b) 、（c) 、 (e) 及び（g) と対応する平面図である。

図 27 (a) 〜（g) は本発明の第 4の実施形態の第 3変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図であり、図 27 (h) 〜（ 1) はそれぞれ図 27 (b) 、 (c) , (d) 、（f ) 及び（g) と対応する平面図である。図 28 (a) 〜（g) は本発明の第 5の実施形態に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図であり、図 28 (h) 〜（ 1) はそれぞれ図 28 (b) 、（c) 、 (e) , (f ) 及び（g) と対応する平面図である。

図 29 (a) 〜（g) は本発明の第 5の実施形態の変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図であり、図 29 (h) 〜（ 1) はそれぞれ図 2 9 (b) 、（c) 、（e) 、（f) 及び（g) と対応する平面図である。

図 30は本発明の第 6の実施形態に係るパターンレイァゥト作成方法及びマスク描画デ一夕作成方法のフロー図である。

図 3 1 (a) は本発明の第 6の実施形態に係るパターンレイアウト作成方法のステップ S 1で作成されたパターンレイアウトの一例を示す図であり、図 3 1 ( b ) は本発明の第 6の実施形態に係るパターンレイアウト作成方法のステップ S 2で（a) に示すパターンレイアウトのうちから抽出されたラインパターン、ノターン端部及びパターンコーナ一を示す図であり、図 3 1 (c) は本発明の第 6 の実施形態に係るパターンレイアウト作成方法のステップ S 3で図 3 1 (b) に示すラインパターン等の内側に配置されたマスクェンハンサ一を示す図であり、図 31 (d) は本発明の第 6の実施形態に係るパターンレイアウト作成方法のステツプ S 4で図 3 1 ( c) に示すラインパターン等の寸法に基づいて決定された寸法を有するマスクェンハンサ一が配置されたパターンレイァゥトを示す図であり、図 3 1 (e) は本発明の第 6の実施形態に係るマスク描画データ作成方法のステップ S 5で図 31 (d) に示すマスクェンハンサ一の寸法調整が行なわれたパターンレイアウトを示す図であり、図 3 1 (f ) は本発明の第 6の実施形態に係るマスク描画デ一夕作成方法のステップ S 6で図 3 1 (e) に示す寸法調整後のパターンレイァゥトに基づき決定されたマスクパターン形成用データを示す図であり、図 3 1 (g) は本発明の第 6の実施形態に係るマスク描画データ作成方法のステップ S 6で図 3 1 ( e) に示す寸法調整後のパターンレイアウトに基づき決定されたマスクェンハンサ一形成用データを示す図である。

図 32 (a) は最小寸法が解像度よりも十分大きいパターンの一例を示す図であり、図 32 (b) は従来のフォトマスクを用いて図 32 (a) に示すパターンを形成するときに投影される光強度分布のシミュレ一ション結果を示す図である図 33 (a) は最小寸法が解像度程度であるパターンの一例を示す図であり、図 33 (b) は従来のフォトマスクを用いて図 33 (a) に示すパターンを形成するときに投影される光強度分布のシミュレーション結果を示す図である。図 34 (a) は第 1の従来例に係るパターン形成方法において用いられる第 1 のフォトマスクの平面図であり、図 34 (b) は図 34 (a) の I— I線における断面図であり、図 34 (c) は第 1の従来例に係るパターン形成方において用いられる第 2のフォトマスクの平面図であり、図 34 (d) は図 34 (a) に示す第 1のフォトマスク及び図 34 (c) に示す第 2のフォトマスクを用いたパターン形成方法により形成されたレジス卜パターンを示す図である。

図 35は第 2の従来例に係るパターン形成方法において用いられるフォトマスクの平面図である。発明を実施するための最良の形態

第 1の実施形態

以下、本発明の第 1の実施形態に係るフォトマスクについて図面を参照しながら説明する。尚、第 1の実施形態において、 N Aは露光機の縮小投影光学系の閧口数（例えば 0. 6) を示し、人は露光光つまり光源の波長（例えば 0. 1 9 3 j ) を示し、 Mは露光機の縮小投影光学系の倍率（例えば 4又は 5) を示すものとする。

図 1は、第 1の実施形態に係るフォトマスクの基本的な構造を示している。図 1に示すように、透過性基板 1 0 0上に遮光膜よりなる遮光膜領域 1 0 1が形成されていると共に、遮光膜領域 1 0 1の内側に位相シフト領域 1 0 2が設けられている。このとき、位相シフト領域 1 0 2を含む遮光膜領域 1 0 1の幅は L XMであり、位相シフト領域 1 0 2の幅は WXMであり、遮光膜領域 1 0 1における位相シフト領域 1 0 2を囲む部分の幅は S XMである。また、位相シフト領域 1 0 2は、例えば遮光膜領域 1 0 1となる遮光膜に位相シフト領域 1 0 2と同一の外形を有する開口部を設けると共に該開口部の下側の透過性基板 1 0 0を、透過光の波長（波長人より換算される）の半分の光路差が生じる厚みだけ除去することにより形成されている。これにより、位相シフト領域 1 0 2を透過する光は、透過性基板 1 00の光透過領域（遮光膜領域 1 0 1も位相シフト領域 1 0 2 も設けられていない部分）を透過する光に対して約 1 8 0度の位相差を生じる。第 1の実施形態の特徴は、遮光膜領域 1 0 1と位相シフト領域 1 0 2とにより遮光性パターンが構成されていることである。すなわち、例えば図 1に示すフォトマスクを用いることによって、ウェハ上に幅 Lのパターンを形成することができる。例えば、ウェハ上での所望のパターンの寸法（又は設計値）が 0. l〃m であるとすると、 L= 0. 1 /mであるので、倍率 M= 4の露光機を用いる場合、フォトマスク上での遮光性パターンの寸法は Mx L = 0. 1 x 4 = 0. 4 /m となる。図 2は被露光基板上に形成しょうとする所望の設計パターンの平面図である。図 3 (a) は、図 2に示すパターンを形成するための第 1の比較例に係るフォトマスクの平面図である。

第 1の比較例に係るフォトマスクにおいては、図 3 (a) に示すように、露光光源に対して高い透過率を有するガラス等よりなる透過性基板 1 10上に、所望のパターンの寸法（通常は設計値）を M倍した寸法を有するクロム膜等の遮光膜のみよりなる遮光性パターン 1 1 1が形成されている。例えば、所望のパターンの外形幅が 1 mである場合、遮光性パターン 1 1 1の外形幅は M /mである。尚、透過性基板 1 10における遮光性パターン 1 1 1の外側の領域 1 1 O aは光透過領域となる。また、露光光源としては、 i線（365 nm) 、 KrFエキシマレ一ザ光（ 248 nm) 、 A r Fエキシマレ一ザ光（ 193 nm) 、又は F 2 エキシマレ一ザ光（ 1 57 nm) 等を用いることができる。

図 3 (b) は、図 3 (a) に示すフォトマスクを用いてレジスト膜に対して露光を行なったときにレジスト膜中に投影される光強度分布のシミュレ一シヨン結果を示している。尚、光強度分布のシミュレーションにおいて使用した光学条件は、波長え = 0. 193〃m、開口数 NA=0. 6、干渉度 cr=0. 8である。また、図 3 (b) においては、 2次元の相対座標系における相対光強度の等高線を用いて光強度分布を示している。

図 3 (a) に示すフォトマスクを用いた場合、遮光性パターン 1 1 1のうち、ライン幅の細い部分（例えば領域 R 1) 、ライン端（例えば領域 R 2) 又はパ夕ーンコーナ一（角部；例えば領域 R 3) 等では回折現象によって光が遮光膜の裏側に回り込むため、遮光性パターン 1 1 1をマスクとして露光光を十分に遮光することができない。その結果、図 3 (b) に示すように、光強度分布が、遮光性パターン 1 1 1つまり所望のパターンと相似した形状から著しく歪んでしまう。また、前記の光学条件より定まる解像度程度以下、具体的には 0. 13 /Π1程度以下のライン幅を有するパターンを形成しょうとする領域（例えば領域 R 1 ' 又は R 2 ' ) においては、光強度分布における相対光強度の等高線間隔が広くなつている。このため、露光量のばらつきに伴うパターン寸法のばらつきが大きくなり、それによつてレジスト膜の露光マージンが小さくなるので、安定したパ夕一ン形状を得ることが非常に困難になる。

図 3 ( c ) は、図 3 ( b ) に示す相対光強度の等高線のうちレジスト膜の現像後に形成されるレジストパターンの形状を表すと考えられる等高線の形状と、所望のパターン形状とを比較した結果を示している。

図 3 ( c ) に示すように、予想されるレジストパターンの形状においては、ライン端（例えば領域 R 2， ) 又はパターンコーナー（例えば領域 R 3， ) が所望のパターン形状から後退していると共に、 0 . 1 3〃m (解像度）程度以下のライン幅を有する部分（例えば領域 R l， ) が所望のパターン形状よりも細くなつている。

そこで、本件発明者は、遮光性パターンのうち、（M x解像度）程度以下のライン幅を有する部分の内側、ライン端又はパタンコーナー等に、通常の光透過領域の透過光に対して約 1 8 0度の位相差を有する透過光を発生させる位相シフト領域を設けたフォトマスク、つまり第 1の実施形態に係るフォトマスクを作成してみた。

図 4 ( a ) は、図 2に示すパターンを形成するための第 1の実施形態に係るフォトマスクの平面図である。

第 1の実施形態に係るフォトマスクにおいては、図 4 ( a ) に示すように、透過性基板 1 2 0上に、所望のパターンの寸法を M倍した外形寸法を有するクロム膜等の遮光膜よりなる遮光膜領域 1 2 1が形成されている。例えば、所望のパ夕ーンの外形幅がである場合、遮光膜領域 1 2 1の外形幅は M / mである。尚、透過性基板 1 2 0における遮光膜領域 1 2 1の外側の領域 1 2 0 aは光透過領域となる。また、遮光膜領域 1 2 1の内側に、光透過領域 1 2 0 aの透過光に対して約 1 8 0度の位相差を有する透過光を発生させ且つ光透過領域 1 2 0 aとほぼ等価な透過率を有する位相シフト領域 1 22が形成されている。さらに、遮光膜領域 1 2 1と位相シフト領域 1 2 2とによって遮光性パターンが構成されている。

具体的には、位相シフト領域 1 22は、遮光性パターンのうち、 Mx O. 1 3 /urn (解像度）程度以下のライン幅を有する部分（例えば領域 r 1 ) の内側、ライン端（例えば領域 r 2) 又はパターンコーナ一（例えば領域 r 3) 等に設けられている。また、位相シフト領域 1 22は、例えば遮光膜領域 1 2 1となる遮光膜に位相シフト領域 1 22と同一の外形を有する開口部を設けると共に該開口部の下側の透過性基板 1 20を、透過光の波長（波長人より換算される）の半分の光路差が生じる厚みだけ除去することにより形成されている。

図 4 (b) は、図 4 (a) に示すフォトマスクを用いてレジスト膜に対して露光を行なったときにレジスト膜中に投影される光強度分布のシミュレーション結果を示している。尚、光強度分布のシミュレーションにおいて使用した光学条件は、波長え = 0. 1 93 Aim, 開口数 NA= 0. 6、干渉度び= 0. 8である。また、図 4 (b) においては、 2次元の相対座標系における相対光強度の等高線を用いて光強度分布を示している。

図 4 (b) に示すように、図 4 (a) に示すフォトマスクにより得られる光強度分布は、遮光膜領域 1 2 1と位相シフト領域 1 22とによって構成される遮光性パターン、つまり所望のパターンと相似した形状を有している。また、光強度分布における相対光強度の等高線間隔も全体的に狭くなつている。このため、露光量のばらつきに伴うパターン寸法のばらつきが小さくなり、それによつてレジスト膜の露光マージンが大きくなるので、安定したパターン形状を得ることが容易になる。

図 4 (c) は、図 4 (b) に示す相対光強度の等高線のうちレジスト膜の現像後に形成されるレジストパターンの形状を表すと考えられる等高線の形状と、所望のパターン形状とを比較した結果を示している。図 4 (c) に示すように、予想されるレジストパターンの形状においては、第 1の比較例に係るフォトマスクを用いた場合に生じたような、ライン端（例えば領域 r 2， ) 又はパターンコーナー（例えば領域 r 3， ) が所望のパターン形状から後退してしまう事態、又は、 0. 13 m (解像度）程度以下のライン幅を有する部分（例えば領域 r l ' ) が所望のパターン形状よりも細くなる事態は発生していない。すなわち、第 1の実施形態に係るフォトマスクを用いた場合には、所望の形状を有するパターンを形成することができる。

以上に説明した結果から、本件発明者は、フォトマスク上に光透過領域と、光透過領域に対して 180度の位相差を有する位相シフト領域とを所定の条件を満たすように配置した場合に、位相シフト領域が遮光膜領域よりも優れた遮光性を発揮するという原理を見出した。

以下、前述の所定の条件を特定するために、まず、遮光性パターンとして遮光膜のみ又は位相シフ夕一のみを用いた構造における遮光特性について図面を参照しながら説明する。

図 5 (a) は、透過性基板上に遮光膜のみよりなる遮光性パターンが形成されたマスク（以下、第 2の比較例に係るフォトマスクと称する）の平面図を示している。図 5 (a) に示すように、透過性基板 130上にクロム膜等の遮光膜よりなる幅（L XM) の孤立ラインパ夕一ン 13 1が形成されている。

図 5 (b) は、透過性基板上に位相シフ夕一のみよりなる遮光性パターンが形成されたマスク（以下、第 3の比較例に係るフォトマスクと称する）の平面図を示している。図 5 (b) に示すように、透過性基板 140上に位相シフ夕一よりなる幅（L XM) の孤立ラインパ夕一ン 141が形成されている。

図 5 (c) 〜（e) は、幅 Lをそれぞれ 0. 06 m、 0. 10〃m、 0. 1 6 mと変化させた場合における第 2及び第 3の比較例に係るフォトマスクの 2 点 AB間を透過した光の光強度（相対光強度）分布のシミュレーション結果（光学条件：波長人 =0. 193〃m、開口数 NA= 0. 6、干渉度び=0. 8) を示している。尚、図 5 (c) 〜（e) において、第 2の比較例に係るフォトマスクの 2点 A B間を透過した光の光強度分布を破線で示しており、第 3の比較例に係るフォトマスクの 2点 A B間を透過した光の光強度分布を実線で示している。また、図 5 (c) 〜（e) において、横軸の原点、つまり孤立ラインパターン 1 31又は孤立ラインパターン 141の中央部分での光強度が小さいほど、各マスクによる遮光効果が大きいと判断することができる。

図 5 (f ) は、幅 Lを連続的に変化させた場合における孤立ラインパターン 1 31 (第 2の比較例に係るフォトマスク）及び孤立ラインパターン 141 (第 3 の比較例に係るフォトマスク）のそれぞれの中央部分を透過した光の光強度（相対光強度）変化のシミュレーション結果（光学条件：波長 λ=0. 193〃m、開口数 NA=0. 6、干渉度 cr=0. 8) を示している。尚、図 5 (f ) において、孤立ラインパターン 131の中央部分を透過した光の光強度変化を破線で示しており、孤立ラインパターン 141の中央部分を透過した光の光強度変化を実線で示している。

図 5 (c) 〜（e) 及び図 5 (f ) に示すように、幅 Lが解像度程度つまり 0 . 13 /m程度よりも小さくなると、遮光膜よりも位相シフ夕一の方が遮光効果が高くなる一方、幅 Lが 0. 13 zm程度よりも大きくなると、位相シフ夕一による遮光効果は遮光膜よりも低くなる。すなわち、位相シフ夕一の遮光効果が遮光膜よりも高くなる最大幅 Lは 0. 13 /m程度である。

また、図 5 (f ) に示すように、位相シフ夕一による遮光効果が最大になるのは、幅 Lが 0. 10 /m付近である。

図 6は、波長え及び閧口数 NAを色々変化させた場合における、位相シフ夕一の遮光効果が遮光膜（クロム膜）よりも高くなる最大幅 Lのシミュレーション結果を人/ NAに対してプロットした様子を示している。

図 6に示すように、位相シフ夕一の遮光効果が遮光膜よりも高くなる最大幅 L とえ ZNAとの間には L = 0. 4 X人/ NAで表される関係が近似的に成り立つている。すなわち、透過性基板上に形成された位相シフタ一よりなる孤立ラインパターンは、その幅（L XM) が（0. 4 X λ/ΝΑ) ΧΜ以下のとき、遮光膜よりなる孤立ラインパターンよりも高い遮光効果を有する。

図 7は、波長え及び開口数 ΝΑを色々変化させた場合における、位相シフ夕一の遮光効果が最大となる幅 Lのシミュレ一シヨン結果をえ/ Ν Αに対してプロットした様子を示している。

図 7に示すように、位相シフ夕一の遮光効果が最大となる幅 Lとえ ZN Aとの間には L= (0. 8/3) X人/ NAで表される関係が近似的に成り立つている。すなわち、透過性基板上に形成された位相シフ夕一よりなる孤立ラインパ夕一ンは、その幅（L XM) が（（0. 8/3) X Λ/ΝΑ) XM程度のとき、最大の遮光効果を有する。

以上に説明した結果から、本件発明者は、所定の寸法以下の位相シフ夕一が遮光膜により囲まれた構造によって、つまり位相シフト領域が遮光膜領域により囲まれた構造によって、高い遮光性を有する遮光性パターンを実現できることを見出した。

以下、位相シフタ一によって遮光膜の遮光性を強調できる条件を特定するために、位相シフト領域と遮光膜領域とが組み合わされた構造を有する遮光性パ夕一ンの遮光特性について図面を参照しながら説明する。

図 8 (a) は、位相シフト領域と遮光膜領域とが組み合わされた構造を有する遮光性パ夕一ンが形成されたマスク、つまり第 1の実施形態に係るフォトマスクの平面図を示している。図 8 (a) に示すように、透過性基板 1 50上に遮光膜領域 1 5 1が位相シフト領域 1 52を囲むように形成されており、遮光膜領域 1 5 1と位相シフト領域 1 52とによって遮光性パターンが構成されている。また、位相シフト領域 1 52を含む遮光膜領域 1 5 1の幅は（L xM) であり、位相シフト領域 1 52の幅は（WXM) であり、遮光膜領域 1 5 1における位相シフト領域 1 52を囲む部分の幅は（S XM) である。すなわち、 L =W+ 2 Sである。

図 8 (b) 〜（d) は、幅 Lをそれぞれ 0. 10 zm、 0. 14〃m、 0. 1 8〃mと変化させた場合においてさらに幅 Wを色々変化させた場合における、図 8 (a) に示すマスク上の 2点 AB間を透過した光の光強度（相対光強度）分布のシミュレーション結果（光学条件：波長え = 0. 193 urn, 開口数 NA= 0 . 6、干渉度び =0. 8) を示している。

図 8 (e) は、幅 Lを色々変化させた場合においてさらに幅 Wを色々変化させた場合における、図 8 (a) に示すマスク上の遮光性パターンの中央部分を透過した光の光強度（相対光強度）変化のシミュレーション結果（光学条件：波長入 = 0. 193〃m、開口数 NA= 0. 6、干渉度び =0. 8) を示している。図 9は、図 8 (b) 〜（d) 及び図 8 (e) に基づき得られた、遮光膜（クロム膜）のみを用いた構造（W= 0に相当）よりも位相シフト領域と遮光膜領域とが組み合わされた構造の遮光効果が高くなる（光強度が低くなる）最大幅 Wのシミュレ一シヨン結果を幅 Lに対してプロットした様子を示している。

ところで、前述の位相シフ夕一のみによる遮光効果の特性によれば、遮光膜の内側に位相シフ夕一が、光透過領域（透過性基板における遮光性パターンが形成されていない領域）によって 0. 4 X人/ NA以内の距離で囲まれるように、言い換えると、 W+S≤ 0. 4 X人/ N Aを満たすように配置されている場合に、その構造を有する遮光性パターンは遮光膜のみからなる同一寸法の遮光性パターンよりも高い遮光効果を実現すると予想される。尚、 W+S≤0. 4 λ/ΝΑ を満たす場合、 L≤ (0. 8 λ/ΝΑ) —Wが成り立つので、 L≤ (0. 8 x 人/ NA) が成り立つ。

一方、図 9に示すように、位相シフト領域と遮光膜領域とが組み合わされた構造の遮光効果が遮光膜のみを用いた構造よりも高くなる最大幅 Wと、幅 Lとの間には W= (0. 8 X λ/ΝΑ) 一 Lで表される関係が近似的に成り立つている。すなわち、例えば幅（L XM) の遮光膜の内側に幅（WXM) の開口部を形成すると共に該開口部を位相シフト領域として用いる場合、 W≤ (0. 8 λ/ΝΑ ) —Lを満たせば、幅（LxM) の遮光膜をそのまま用いた場合よりも遮光効果を向上させることができる。尚、 W≤ (0. 8 λ/ΝΑ) _Lを満たす場合、 W+S≤0. 4 X人/ N Aが成り立つので、図 9に示す結果は前述の予想と一致する。また、 L≤0. 4 X人/ N Aの場合には、 W二 Lとしても、つまり位相シフタ一のみによつて遮光性パターンを形成しても、遮光膜のみによつて遮光性パターンを形成した場合よりも遮光効果を向上させることができる。

以上に説明した結果から、本件発明者は、幅（LxM) が（0. 8 χλ/ΝΑ ) ΧΜ以下の遮光性パターンにおいては、その内側に、幅（WXM) が（（0. 8 X λ/ΝΑ) -L) ΧΜ以下の位相シフト領域つまり開口部を設けることによつて、遮光性パターンの遮光効果が高くなることを見出した。以下、前述の条件を満たすように遮光性パターンの内側に形成された位相シフト領域をマスクェンハンサ一と称するものとする。

図 10は、図 8 (b) 〜（d) 及び図 8 (e) に基づき得られた、マスクェンハンサ一の遮光効果が最大となる幅 Wのシミュレーシヨン結果を幅 Lに対してプロットした様子を示している。

図 10に示すように、マスクェンハンサ一の遮光効果が最大となる幅 Wと幅 L との間には W二 ( (0. 8 X Λ/ΝΑ) — L) /2で表される関係が近似的に成り立っている。すなわち、例えば幅（LxM) の遮光膜の内側に幅（WxM) の開口部を形成すると共に該開口部をマスクェンハンサ一として用いる場合、 W = ( (0. 8 λ/ΝΑ) — L) /2を満たせば、マスクェンハンサ一は最大の遮光効果を発揮する。

また、本件発明者は、遮光膜とその内側に設けられたマスクェンハンサーとから構成される遮光性パターンの幅を（LxM) とし、マスクェンハンサ一の幅を (WxM) とすると、 W≤ (0. 8 X λ/ΝΑ) —Lを満たしていれば、マスクェンハンサ一が遮光性パターンの中央部に位置していなくても、マスクェンハンサ一による遮光性向上効果があることを見出した。

図 1 1 (a) は、マスクェンハンサ一が遮光性パターンの中央部から位置ずれして配置されたマスクの平面図を示している。図 1 1 (a) に示すように、透過性基板 1 60上に遮光膜領域 1 6 1がマスクェンハンサ一 1 62を囲むように形成されており、遮光膜領域 1 6 1とマスクェンハンサ一 1 62とによって遮光性パターンが形成されている。また、マスクェンハンサ一 1 62を含む遮光膜領域 1 6 1の幅、つまり遮光性パターンの幅は（L XM) であり、マスクェンハンサ — 1 62の幅は（WXM) であり、遮光性パターンの中心線とマスクェンハンサ一 1 62の中心線との間のずれ幅は（d xM) である。

図 1 1 (b) は、幅 Lを 0. 14〃m、幅 Wを 0. 06〃mとしてずれ幅 dを — 0. 03〃111から 0. 03〃mまで変化させた場合における、図 1 1 (a) に示すマスク上の 2点 AB間を透過した光の光強度（相対光強度）分布のシミュレ —シヨン結果（光学条件：波長人 = 0. 1 93//m、閧口数 NA= 0. 6、干渉度び = 0. 8 ) を示している。

図 1 1 (b) に示すように、マスクェンハンサ一による遮光効果は、遮光性パ夕一ン上におけるマスクェンハンサ一の位置に関わらず略同程度である。また、マスクェンハンサ一の位置ずれ量が 0. 06 ^mxM (d二— 0. 03〃mの場合と d = 0. 03 /mの場合との間のずれ量）であるのに対して、光強度分布自体の位置ずれ量は 0. 02〃m程度であって、マスクェンハンサ一の位置ずれが光強度分布に及ぼす影響は小さい。従って、マスクェンハンサーを用いた遮光性パターン構造においては、マスクェンハンサ一の形成位置制御がさほど重要ではないことがわかる。

以上に説明したように、第 1の実施形態によると、幅（L XM) が（0. 8 X λ/ΝΑ) XM以下の遮光性パターンの内側に、幅（WXM) が（（0. 8 x入 /NA) -L) XM以下のマスクェンハンサ一を設けているため、遮光性パターンのうち遮光膜領域の裏側に回折現象によって回り込んだ透過光が、マスクェンハンサーを透過した光によって打ち消されるので、遮光性パターンの遮光効果が向上する。このとき、 W= ( (0. 8 λ/ΝΑ) -L) /2を満たすようにマスクェンハンサーを設けることによって、遮光性パターンの遮光効果を最大にすることができる。また、 L≤0. 4 x人/ NAの場合には、 W=Lとしても、つまり位相シフ夕一のみによって遮光性パターンを形成しても、遮光膜のみによつて遮光性パターンを形成した場合よりも遮光効果を向上させることができる。以下、マスクェンハンサ一の幅を最適化した場合に得られる遮光性について図面を参照しながら説明する。

図 12 (a) 〜（c) は、遮光性パターンの幅を（L XM) として Lを 0. 2 6 /mから 0. 10〃mまで変化させた場合における、遮光性パターンが遮光膜のみからなる単純遮光膜マスク（以下、第 4の比較例に係るフォトマスクと称する）、ハーフトーン位相シフトマスク（以下、第 5の比較例に係るフォトマスクと称する）、及び遮光性パターンに含まれるマスクェンハンサ一の幅が最適化された本実施形態のマスクのそれぞれを用いたときの光強度分布のシミュレーション結果を示している。

図 12 (d) 〜（： ) は、遮光性パターンの幅を（LXM) として Lを 0. 2 6 mから 0. 10〃mまで変化させた場合における、第 4の比較例、第 5の比較例及び本実施形態のフォトマスクを、図 13に示すような輪帯露光（露光機の光源の中心に、光源半径の 2/3の遮光フィル夕一が設けられている）と組み合わせて用いたときの光強度分布のシミュレーシヨン結果を示している。

尚、図 12 (a) 〜（： ) に示す光強度分布のシミュレーションにおいて使用した光学条件は、波長 λ = 0. 193 m、閧口数 NA=0. 6、干渉度び = 0 . 8であり、 0. 8 X Λ/ΝΑ= 0. 26〃m及び（ 0. 8/3 ) Λ/ΝΑ = 0. 09〃mが成り立つ。また、図 12 (a) 〜（ f ) に示す光強度分布は遮光性パターンの中央部を原点として遮光性パターンを横断する方向に沿って計算されたものである。図 1 2 (a) に示すように、単純遮光膜マスクを用いた場合には、 Lが 0. 8 Λ/ΝΑ (0. 26 jum) よりも小さくなるにつれて、遮光性パターンの遮光効果が弱まって、露光マージンが急激に低下する。

また、図 1 2 (b) に示すように、ハーフトーン位相シフトマスクを用いた場合にも、 Lが小さくなるにつれて、遮光性パターンの遮光効果が弱まって、露光マージンが急激に低下する。

一方、図 1 2 (c) に示すように、最適化されたマスクェンハンサー構造を有する本実施形態のマスクを用いた場合、 Lが 0. 8 x人/ NAから（0. 8/3 ) X Λ/ΝΑ (約 0. 1 0〃m) までの全ての範囲において同程度の遮光効果が得られることがわかる。尚、前述のように、 Lが 0. 8 x入/ NA以上の場合には、遮光膜のみを用いた通常の遮光性パターンによって十分な遮光効果が得られるので、マスクェンハンサー構造の利用により Lが（ 0. 8/3) X人/ NA以上の任意の寸法において十分な遮光効果を実現することができる。また、本実施形態において、 L= (0. 8/3) X人/ NAが解像限界を意味するものではなく、が（0. 8/3) X人/ NA以下の場合にも、マスクェンハンサーを用いることによってパターン形成が可能であることは明らかである。

また、図 1 2 (a) 及び図 1 2 (d) 、又は図 1 2 (b) 及び図 1 2 (e) に示すように、単純遮光膜マスク又はハーフトーン位相シフトマスクは輪帯露光と組み合わせて用いることによって遮光性の低下を生じてしまう。それに対して、図 1 2 (c) 及び図 1 2 (f ) に示すように、本実施形態のマスクを輪帯露光と組み合わせて用いても遮光性の低下は生じない。

尚、本実施形態のマスクを輪帯露光と組み合わせることによって生じる効果については後述する。

以下、マスクェンハンサ一を含む遮光性パターンの幅を（LXM) とし、マスクェンハンサ一の幅を（WXM) としたときの Lと Wの関係について図面を参照しながら説明する。図 14 (a) は、横軸を L、縦軸を Wとして、 W二 L及び W=o:x (A-L) /2 (但し、 A= 0. 8 x人 ZNAであり、ひ = 0. 5、 1. 0、 1. 5及び 2 . 0である）のそれぞれと対応するグラフを示したものである。ここで、 W二ひ X (A-L) /2は、マスクェンハンサ一の幅（WXM) に関する条件 W≤ (0 • 8 Λ/ΝΑ) — L=A— L (但し、 W≤L) を満たしている。また、フォトマスク上に形成できる最小寸法を無視すると、マスクェンハンサ一の幅（WXM ) に関して W≤Lの条件が成り立つ。

図 14 (a) において、 W=Lと W=«x (A-L) /2との交点にきを示しており、該交点における Lの値はひ XA/ ( 2 + ) である。

前述のようにマスクェンハンサ一は L< Aの条件を満たす遮光性パターンに設けられる一方、図 14 (a) に示すように、 Lく Aなる条件で Lが小さくなるにつれて W=ひ X (A-L) /2の値は大きくなつて、きの点で Wと Lとが一致する。すなわち、これよりも小さい Lについては遮光性パターンを位相シフ夕一のみで形成することができる。例えばひ = 1のとき、 L=AZ3未満の遮光性パ夕ーンを位相シフ夕一のみで形成してもよい。

図 14 (b) は、横軸を L、縦軸を Wとして、 W=L— 2 E及び W=ひ X (A -L) /2 (但し、 A = 0. 8 X人/ N Aであり、ひ = 0. 5、 1. 0、 1. 5 及び 2. 0である）のそれぞれと対応するグラフを示したものである。ここで、 (E XM) はフォトマスク上に形成できる最小寸法であり、例えばフォトマスク描画装置の重ね合わせ精度程度の値を意味している。また、マスクェンハンサ一を含む遮光性パターンの幅（L xM) 、及びマスクェンハンサ一の幅（WxM) が最小寸法（E XM) 以上であることはいうまでもない。また、このとき、マスクェンハンサ一の両側には、幅が少なくとも（E XM) 以上の遮光膜を残す必要があるので、マスクェンハンサ一の幅（WXM) に関して W≤L— 2 Eの条件が成り立つ。

図 14 (b) において、 W二 L— 2 Eと W二ひ X (A— L) /2との交点に翁を示しており、該交点における Lの値は（ひ XA+4 XE) / ( 2 + a) である図 14 (a) と同じく図 14 (b) に示すように、 L<Aなる条件で Lが小さくなるにつれて W=ひ X (A— L) /2の値は大きくなつて、譬の点で Wと L一

2 Eとが一致する。すなわち、これよりも小さい Lについてはマスクェンハンサ —の両側に幅が（EXM) の遮光膜を必ず残すようにして、 Lが小さくなるにつれてマスクェンハンサ一の幅のみを小さくしていく。例えばひ = 1のとき、 L二 (A + 4 X E) /3未満の遮光性パターンにおいては、マスクェンハンサ一の幅のみを変化させる。

また、図 14 (a) 及び図 14 (b) に示すように、マスクェンハンサ一の幅 (WXM) が、 W^2 x (A-L) /2 =A— Lの条件と W≤L又は W≤L— 2 Eの条件とが満たされる範囲内で決定されていれば、マスクェンハンサ一によつて遮光性を向上させることができる。また、 W= (A-L) /2の条件と L≥A / 3の条件とが満たされるときにマスクェンハンサ一の遮光性が最大になるが、 0. 5 X (A-L) /2≤W≤ 1. 5 (A-L) /2の条件と W≤ L又は W≤ L— 2 Eの条件とが満たされていれば、マスクェンハンサ一による遮光性向上効果は十分に得られる。

以下、マスクェンハンサ一の透過率及び位相と、マスクェンハンサーによる遮光効果との関係について説明する。

図 15は、遮光性パターンの幅を（L XM) として L = 0. 10 mでマスクェンハンサ一の幅が最適化された本実施形態のマスクにおいて、マスクェンハンサ一としての位相シフト領域の透過率及び位相を変化させたときの遮光効果の変化をシミュレーションした結果を示している。尚、遮光効果の評価式としては（ F (X、 Y) — F ( 180、 1. 0) ) /F ( 180、 1. 0) を用いている（但し、 Xは位相、 Yは透過率強度（位相透過率を 2乗した値であって、光透過領域の透過率強度が 1である）、 F (X、 Y) は遮光性パターン中心での光強度を表している）。また、図 15において、遮光効果の評価式が 1. 0、 2. 0及び 3. 0となるときの透過率及び位相の値をそれぞれプロットしている。

ここで、遮光効果の評価式が 1となるところ、つまり透過率及び位相の変化に伴う光強度変化が最小光強度 F (180、 1. 0) と等しくなるところを、マスクェンハンサーによる遮光効果の許容限界とすると、図 15に示すように、マスクェンハンサ一の光透過領域に対する位相差は、（170 + 360xn) 〜（l 90 + 360 xn)度（但し、 ηは整数）であることが好ましい。また、マスクェンハンサ一の透過率強度は光透過領域の 80%以上であることが好ましい。尚、以上の説明においては、遮光性パターンがラインパターンとして形成されている場合を前提としてきたが、遮光膜の内側にマスクェンハンサ一が少なくとも 2方向から光透過領域によって 0. 4 X人/ ΝΑ以内の距離で囲まれるように配置されている場合にマスクェンハンサ一による遮光性向上効果が生じる。従つて、遮光性パターンの角部若しくはその内側、又はラインパターンとして形成された遮光性パターンの端部若しくはその内側にマスクェンハンサーを配置した場合にも、マスクェンハンサ一による遮光効果の向上が生じ、それによつて所望の遮光性パターンに忠実に相似した形状を有する微細パターンの形成が可能となる

第 2の実施形態

以下、本発明の第 2の実施形態に係るパターン形成方法について図面を参照しながら説明する。尚、第 2の実施形態に係るパターン形成方法は、第 1の実施形態に係るフォトマスクを用いたパターン形成方法である。また、第 2の実施形態において、 Μは露光機の縮小投影光学系の倍率を示すものとする。

図 16 (a) 〜（e) は、第 2の実施形態に係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。

まず、図 16 (a) に示すように、基板 200上に金属膜又は絶縁膜よりなる被エッチング膜 2 0 1を形成する。このとき、基板 2 0 0上には予め下地絶縁膜、下地配線又はトランジスタ等の能動素子等が形成されていてもよい。

次に、図 1 6 ( b ) に示すように、被エッチング膜 2 0 1上にレジスト膜 2 0 2を形成する。

尚、本実施形態においては、レジスト膜 2 0 2の材料として、感光した箇所が現像によって除去されるポジ型レジストを用いるが、ホールパターン等のように微細なレジスト除去領域を形成するためにはネガ型レジストを用いれば良い。次に、図 1 6 ( c ) に示すように、第 1の実施形態に係るフォトマスク、つまりマスクェンハンサ一構造を有する遮光性パターン 2 0 3 aが形成されたフォトマスク 2 0 3を用いて、レジスト膜 2 0 2に対してパターン露光を行なう。具体的には、露光光 2 0 4をフォトマスク 2 0 3に照射することによって生じた透過光 2 0 5をレジスト膜 2 0 2の所定箇所に照射する。

次に、図 1 6 ( d ) に示すように、パターン露光されたレジスト膜 2 0 2を現像してレジストパターン 2 0 2 Aを形成する。

次に、図 1 6 ( e ) に示すように、レジストパターン 2 0 2 Aをエッチングマスクとして、被エッチング膜 2 0 1に対してエッチングを行なって、被エツチング膜 2 0 1よりなるパターン 2 0 1 Aを形成する。

第 2の実施形態によると、第 1の実施形態に係るフォトマスクを用いてパ夕一ン露光を行なうため、解像度程度以下の寸法を有するレジストパターン 2 0 2 A 又はパターン 2 0 1 Aを形成する場合にも、解像度程度以上の寸法を有するパ夕 —ンを形成する場合と同程度の遮光性パターン 2 0 3 aによる遮光効果が得られるので、第 1の実施形態に係るフォトマスクのみを用いた露光によって、解像度程度以下の寸法を含む任意の寸法のレジストパターン 2 0 2 A又はパターン 2 0 1 Aを任意の形状について形成することができる。

ところで、本件発明者はマスクェンハンサーを用いることによって、遮光性向上効果に加えて、フォーカス特性等のプロセスマージンを向上させる特有の効果が得られることを見出した。以下、このプロセスマージン向上効果について図面を参照しながら説明する。

図 17 (a) 〜（c) は、通常露光、輪帯露光及び四重極露光のそれぞれにおける光源形状を示している。ここで、輪帯露光及び四重極露光はそれぞれ斜入射露光の一つである。

図 18 (a) は、遮光性パターンの幅を（LxM) として Lを 0. 10〃mから 0. 25〃mまで変化させながら図 1 7 (a) に示す通常露光を行なった場合における、単純遮光膜マスク（第 4の比較例に係るフォトマスク）、ハーフトーン位相シフトマスク（第 5の比較例に係るフォトマスク）、及びマスクェンハンサ一の幅が最適化された第 1の実施形態に係るフォトマスク（以下、本発明のフオトマスクと称する）のそれぞれを用いたときの DOF (D ep t h o f F o c u s ：焦点深度）値のシミュレーション結果を示している。

図 18 (b) は、遮光性パターンの幅を（LxM) として Lを 0. 05〃mから 0. 25〃mまで変化させながら図 17 (b) に示す輪帯露光を行なった場合における、第 4の比較例、第 5の比較例及び本発明のフォトマスクのそれぞれを用いたときの DO F値のシミュレーション結果を示している。

図 18 ( c ) は、遮光性パターンの幅を（LXM) として Lを 0. 05 / mから 0. 30〃mまで変化させながら図 17 (c) に示す四重極露光を行なった場合における、第 4の比較例、第 5の比較例及び本発明のフォトマスクのそれぞれを用いたときの D OF値のシミュレーション結果を示している。

尚、図 18 (a) 〜（c) においては、フォーカス位置に依存して変化する線幅（Cr i t i c a l D i m e n s i o n ：以下、 CDと称する）の値を任意の Lを実現する条件下でシミュレーションすることによって、フオーカス位置が 0のときの C Dに対する C D変動幅が 10 %以内になるフォーカス位置の許容幅を D 0 F値として求めている。

図 18 (a) 〜 (c) に示すように、ハーフトーン位相シフトマスクにおいては、輪帯照明法又は四重極照明法等の斜入射照明法を用いることによる焦点深度の向上効果（通常露光を基準としての）が、単純遮光膜マスクと同程度しか見られない。それに対して、マスクェンハンサー構造を有する本発明のフォトマスクにおいては、 Lが小さくなるに伴って、斜入射照明法を用いることによる焦点深度の向上効果が顕著に見られる。

すなわち、マスクェンハンサ一は遮光性向上効果を有するのみならず、斜入射照明法と組み合わせることによつて焦点深度等のプロセスマージン向上効果も有するようになる。言い換えると、遮光効果が最大になるように調整されたマスクェンハンサ一は斜入射照明法と組み合わせることにより非常に優れた露光量特性とフォーカス特性とを有する。従って、 0 . 8 X人/ N A以下の任意の寸法を有するパターンを形成するときには、フォトマスク上の遮光性パターンにマスクェンハンサ一を設けると共に斜入射露光を行なうことによって、従来のフォトマスクでは作成できない微細パターンを実現することができると共に、高いプロセスマージンを確保して L S I製造において高い歩留りを実現することができる。第 3の実施形態

以下、本発明の第 3の実施形態に係るフォトマスクの作成方法について図面を参照しながら説明する。尚、第 3の実施形態に係るフォトマスクの作成方法は、第 1の実施形態に係るフォトマスク、つまり透過性基板上に形成された遮光膜領域とマスクェンハンサーとから構成されている孤立した遮光性パターンを備えたフォトマスクの作成方法である。また、第 3の実施形態において、 N Aは露光機の縮小投影光学系の開口数を示し、人は露光光つまり光源の波長を示し、 Mは露光機の縮小投影光学系の倍率を示すものとする。

図 1 9 ( a ) 〜（g ) は、第 3の実施形態に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図である。また、図 1 9 ( 1！) 〜（ 1 ) は、それぞれ図 1 9 ( b ) 、（c ) 、（e ) 、（f ) 及び（g ) と対応する平面図である。まず、図 19 (a) に示すように、例えば石英ガラス等よりなる透過性基板 3 00上に例えばクロム化合物等よりなる遮光膜 30 1を堆積した後、遮光膜 30 1の上にレジストを塗布して第 1のレジスト膜 302を形成する。

次に、電子線（EB) 描画機等のマスク描画装置を用いて第 1のレジスト膜 3 02に対してパターン描画を行なった後、第 1のレジスト膜 302を現像して、図 19 (b) 又は図 19 (h) に示すように、マスクパターン形成領域を覆う第 1のレジストパターン 302 Aを作成する。

次に、第 1のレジストパターン 302 Aをマスクとして遮光膜 30 1に対してエッチングを行なって、図 19 (c) 又は図 19 ( i) に示すように、遮光膜 3 0 1よりなるマスクパターン 301 Aを形成した後、第 1のレジストパターン 3 02Aを除去する。図 19 (c) に示す工程が終了した段階で、マスクパターン 30 1 Aに欠陥が存在する場合には、従来用いられているマスク製造方法における修復工程等を行なう。

次に、図 19 (d) に示すように、マスクパターン 30 1 Aが形成された透過性基板 300上にレジストを塗布して第 2のレジスト膜 303を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 2のレジスト膜 303に対してパターン描画を行なった後、第 2のレジスト膜 303を現像して、図 19 (e) 又は図 19 ( j ) に示すように、マスクェンハンサ一形成領域に開口部を有する第 2のレジストパターン 303 Aを形成する。尚、マスクェンハンサー形成領域は必ずマスクパターン 30 1 Aの内側に存在するので、第 2のレジストパターン 303 Aの開口部は必ずマスクパターン 30 1 A上に存在する。

次に、図 19 (f ) 又は図 19 (k) に示すように、第 2のレジストパターン 303Aをマスクとしてマスクパターン 301 Aに対してエッチングを行なって、マスクパターン 30 1 Aに開口部 304を形成する。

次に、第 2のレジストパターン 303 Aをマスクとして透過性基板 300に対してエッチングを行なって、図 19 (g) 又は図 19 (1) に示すように、透過性基板 3 0 0における開口部 3 0 4の下側の部分を、透過光が露光光に対して 1 8 0度の位相反転を生じる厚さだけ除去した後、第 2のレジストパターン 3 0 3 Aを除去する。このとき、マスクパターン 3 0 1 Aがわずかにオーバ一ハングするように透過性基板 3 0 0を彫り込んでおく。

以上に説明したように、第 3の実施形態によると、透過性基板 3 0 0上の遮光膜 3 0 1をパターン化してマスクパターン 3 0 1 Aを形成した後、マスクパターン 3 0 1 Aにマスクェンハンサ一形成領域に位置する開口部 3 0 4を形成し、その後、透過性基板 3 0 0における開口部 3 0 4の下側の部分を彫り込む。このため、マスクェンハンサ一と、マスクパターン 3 0 1 Aの外側の透過性基板 3 0 0 つまり光透過領域との間に位相差を設けることができるので、開口部 3 0 4の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べてマスクェンハンサ一の遮光性が同程度以上になるように設定することによって、第 1の実施形態に係るフォトマスクを形成することができる。

ところで、第 1の実施形態に係るフォトマスクにおいて重要なパラメ一夕は、マスクェンハンサーを含む遮光性パターンの幅、つまり開口部 3 0 4を含むマスクパターン 3 0 1 Aの幅（L X M) と、マスクェンハンサ一の幅つまり開口部 3 0 4の幅（W X M) である（図 1 9 ( g ) 参照）。

一方、第 3の実施形態によると、マスクパターン 3 0 1 Aを形成するためのパターンニング工程と、開口部 3 0 4を形成するためのパターンニング工程とを独立して行なうため、遮光性パターンの寸法及びマスクェンハンサ一の寸法をそれそれ正確に制御できるので、第 1の実施形態に係るフォトマスクを確実に作成することができる。

尚、第 3の実施形態において、透過性基板 3 0 0の材料として石英ガラスを用いたが、これに限られず、弗化カルシウム等を用いてもよい。

また、第 3の実施形態において、遮光膜 3 0 1の材料としてクロム化合物を用いたが、これに限られず、クロム、シリコン若しくはジルコニウム等の金属又はそれらの化合物等を用いてもよい。

また、第 3の実施形態において、開口部 304の幅つまりマスクェンハンサーの幅を（WXM) としたときに、 W≤0. 4 X入/ NAであることが好ましい。このようにすると、マスクェンハンサ一の遮光性が、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べて確実に同程度以上になる。

また、第 3の実施形態において、開口部 304を含むマスクパターン 30 1 A の幅、つまり遮光性パターンの幅を（L XM) としたときに、 L≤0. 8 X Λ/ NAであることが好ましい。このようにすると、マスクパターン 30 1 Aに開口部 304つまりマスクェンハンサーを設けることによって、遮光性向上効果が生じる。このとき、 W≤ (0. 8 λ/ΝΑ) — L且つ W≤L又は W≤L— 2 Ε ( 但し、（Ε ΧΜ) はフォトマスク上に形成できる最小寸法）であると、遮光性向上効果が確実に生じる。また、 0. 5 X ( ( (0. 8 X λ/ΝΑ) — L) /2) ≤W≤ 1. 5 X ( ( ( 0. 8 X入/ NA) — L) /2) 且つ W≤L又は W≤L— 2 Eであると、遮光性向上効果を大きくすることができる。さらに、 W= ( (0 . 8 X人/ NA) -L) /2 (但し L≥ (0. 8 x Λ/ΝΑ) / 3) であると、遮光性向上効果を最大にすることができる。

また、第 3の実施形態において、透過性基板 300における開口部 304の下側の部分を、透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる厚さだけ除去したが、これに代えて、透過性基板 300における開口部 304の下側の部分を、透過光が露光光に対して（ 170 + 360 xn) 〜（ 190 + 360 xn) 度 (但し、 ηは整数）の位相反転を生じる厚さだけ除去してもよい。

また、第 3の実施形態において、透過性基板 300の光透過領域の表面状態と、透過性基板 300のマスクェンハンサ一部分の表面状態とを等価にして透過率の調整を行なえるようにするために、図 19 ( g) に示す工程の後に、透過性基板 300の全面に対してエッチングを行なってもよい。

また、第 3の実施形態において、マスクパターン 30 1 Aを形成するためのパ夕一ンニング工程（図 1 9 ( c ) ) の後に開口部 3 0 4を形成するためのパ夕一ンニング工程（図 1 9 ( f ) ) を行なったが、これに代えて、開口部 3 0 4を形成するためのパターンニング工程の後にマスクパターン 3 0 1 Aを形成するためのパターンニング工程を行なってもよい。

以下、第 3の実施形態に係るフォトマスクの作成方法が、マスクェンハンサーの特性によって、従来のフォトマスクの作成方法と比べて有利になる点について説明する。

第 1に、従来のフォトマスクの作成方法においては、透過性基板を彫り込むことによって位相シフ夕一となる溝を形成する場合に、該溝の壁面を垂直にすることが困難であるため、光透過領域と位相シフ夕一との境界で透過光に急激な位相変化を発生させられず、その結果、十分な位相シフト効果が得られなかった。それに対して、第 3の実施形態においては、開口部 3 0 4の下側の透過性基板 3 0 0を彫り込むことによってマスクェンハンサ一となる溝を形成する一方、マスクェンハンサ一の寸法は開口部 3 0 4の幅によって制御することができる。このため、図 1 9 ( g ) に示すように、開口部 3 0 4の下側の透過性基板 3 0 0を、マスクパターン 3 0 1 Aがわずかにオーバ一ハングするように彫り込むことによつて、言い換えると、マスクェンハンサ一となる溝をマスクパターン 3 0 1 Aの下側に潜り込むように設けることによって、開口部 3 0 4の下側にマスクェンハンサ一となる溝をその壁面が完全に垂直になるように形成するのと同等の効果が得られる。すなわち、透過性基板 3 0 0に対するエッチングによって形成される溝の壁面形状の影響を受けることなく、マスクェンハンサーによる遮光効果を実現することができる。

第 2に、位相シフトマスクを作成する場合、一般的に、位相シフ夕一を形成するための基板ェツチングを行なうときに発生したエツチング残り又は欠陥等を修復できないため、位相シフト効果が十分に得られないという問題がある。それに対して、第 3の実施形態においても、マスクェンハンサーを形成するための基板エッチングを行なうときに欠陥等が発生する場合がある一方、マスクェンハンサ一は遮光性向上効果を発生させるためのものであって、遮光性向上効果にマスクェンハンサー内の欠陥が大きな影響を及ぼすことは少ない。従って、マスクェンハンサー内の欠陥を修復する必要が生じにくくなるので、位相シフトマスク作成上の歩留り低下が起こりにくい。

図 20 (a) は、第 1の実施形態に係るフォトマスクにおいてマスクェンハンサー内に位相反転しない欠陥（白欠陥）が生じている様子を示す図である。図 2 0 (a) に示すように、透過性基板 350上に遮光膜領域 35 1がマスクェンハンサ一 352を囲むように形成されており、遮光膜領域 35 1とマスクェンハンサ一 352とによって遮光性パターンが構成されている。また、マスクェンハンサー 352内には位相反転しない欠陥 353が生じている。また、マスクェンハンサ一 352を含む遮光膜領域 35 1の幅は（L XM) であり、マスクェンハンサ一 352の幅は（WXM) であり、欠陥 353の幅は（P xM) である。図 20 (b) 〜（d) は、幅 Lをそれぞれ 0. 10〃m、 0. 14〃m、 0. 18 mと変化させた場合においてマスクェンハンサ一 352の遮光効果が最大となる幅 Wに対して幅 Pを色々変化させた場合における、図 20 (a) に示すマスク上の 2点 AB間を透過した光の光強度（相対光強度）分布のシミュレ一ション結果（光学条件：波長え =0. 193 m、開口数 NA=0. 6、干渉度び = 0. 8) を示している。

図 20 (b) 〜（d) に示すように、幅 Pが 0. 05〃m程度以下の欠陥 35 3がマスクェンハンサ一 352内に存在していても、欠陥 353が存在していない場合と同程度の光強度分布が得られており、遮光性向上効果の劣化は生じていない。つまり、マスクェンハンサー構造は幅 0. 05〃m程度までの位相反転しない欠陥に対して強い構造を有している。

図 2 1 (a) は、第 1の実施形態に係るフォトマスクにおいてマスクェンハンサー内に遮光膜よりなるエッチング残り（黒欠陥又はゴミ欠陥）が生じている様子を示す図である。図 2 1 (a) に示すように、透過性基板 360上に遮光膜領域 36 1がマスクェンハンサ一 362を囲むように形成されており、遮光膜領域 36 1とマスクェンハンサー 362とによって遮光性パターンが構成されている。また、マスクェンハンサ一 352内には遮光膜よりなるエッチング残り 363 が生じている。また、マスクェンハンサ一 362を含む遮光膜領域 36 1の幅は (L xM) であり、マスクェンハンサ一 362の幅は（WXM) であり、エッチング残り 363の幅は（P XM) である。

図 2 1 (b) 〜（d) は、幅 Lをそれぞれ 0. 10〃m、 0. 14 zm、 0. 18〃mと変化させた場合においてマスクェンハンサ一 362の遮光効果が最大となる幅 Wに対して幅 Pを色々変化させた場合における、図 2 1 (a) に示すマスク上の 2点 AB間を透過した光の光強度（相対光強度）分布のシミュレーション結果（光学条件：波長人 =0. 193〃m、開口数 NA=0. 6、千渉度び= 0. 8) を示している。

図 21 (b) 〜（d) に示すように、幅 Pが 0. 05〃m程度以下のエツチング残り 363がマスクェンハンサー 362内に存在していても、エッチング残り 363が存在していない場合と同程度の光強度分布が得られており、遮光性向上効果の劣化は生じていない。つまり、マスクェンハンサー構造は幅 0. 05 zm 程度までのエッチング残りに対して強い構造を有している。

第 3に、一般的に、 EB描画機等のマスク描画装置を用いて直接形成可能な遮光膜パターンの最小線幅には限界が存在している。それに対して、第 3の実施形態においては、マスクパターン 30 1 Aを形成するためのパターンニング工程と、開口部 304つまりマスクェンハンサーを形成するためのパターンニング工程とを独立して行なう。このため、開口部 304を囲むマスクパターン 301 Aの線幅、つまりマスクェンハンサーを囲む遮光膜パターン（遮光膜領域）の線幅として、マスク描画装置の重ね合わせマージンまでの微小な線幅を使用することができる。このとき、例えば EB描画機の重ね合わせマ一ジンは、 EB描画機により形成可能な最小パターン幅よりも小さいので、マスクパターンとマスクェンハンサ一とを 2回のパターンニング工程において別々に形成する第 3の実施形態によって、従来よりも細い遮光膜パターンを形成することができる。但し、第 3の実施形態においては、マスクパターンとマスクェンハンサ一とをそれぞれ別のパターンニング工程において形成する結果、マスクェンハンサ一がマスクパターンの中央部に配置されないという位置ずれが起こりうる。しかし、第 1の実施形態において図 1 1を用いて説明したように、マスクェンハンサ一が位置ずれしたフォ卜マスクを用いた露光を行なっても、光強度分布に生じる影響は小さい。第 3の実施形態の第 1変形例

以下、本発明の第 3の実施形態の第 1変形例に係るフォトマスクの作成方法について図面を参照しながら説明する。

尚、第 3の実施形態の第 1変形例が第 3の実施形態と異なっている点は次の通りである。すなわち、第 3の実施形態においては、開口部を形成するためのパ夕一二ング工程を、マスクパターンを形成するためのパターニング工程の後に行なうのに対して、第 3の実施形態の第 1変形例においては、開口部を形成するためのパ夕一ニング工程を、マスクパターンを形成するためのパターニング工程よりも前に行なうことである。

図 2 2 ( a ) 〜（g ) は、第 3の実施形態の第 1変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図である。また、図 2 2 ( h ) 〜（k ) は、それぞれ図 2 2 ( b ) 、（c ) 、（f ) 及び（g ) と対応する平面図である。

まず、図 2 2 ( a ) に示すように、例えば石英ガラス等よりなる透過性基板 3 1 ◦上に例えばクロム化合物等よりなる遮光膜 3 1 1を堆積した後、遮光膜 3 1 1の上にレジストを塗布して第 1のレジスト膜 3 1 2を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 1のレジスト膜 3 1 2に対してパターン描画を行なった後、第 1のレジスト膜 3 1 2を現像して、図 2 2 ( b ) 又は図 2 2 ( h ) に示すように、マスクェンハンサー形成領域に開口部を有する第 1のレジストパ夕一ン 3 1 2 Aを形成する。

次に、第 1のレジストパターン 3 1 2 Aをマスクとして遮光膜 3 1 1に対してエッチングを行なって、図 2 2 ( c ) 又は図 2 2 ( i ) に示すように、遮光膜 3 1 1に開口部 3 1 3を形成した後、第 1のレジストパターン 3 1 2 Aを除去する次に、図 2 2 ( d ) に示すように、開口部 3 1 3が形成された遮光膜 3 1 1をマスクとして透過性基板 3 1 0に対してエッチングを行なって、透過性基板 3 1 0における開口部 3 1 3の下側の部分を、透過光が露光光に対して 1 8 0度の位相反転を生じる厚さだけ除去する。このとき、遮光膜 3 1 1がわずかにオーバ一ハングするように透過性基板 3 1 0を彫り込んでおく。

次に、図 2 2 ( e ) に示すように、開口部 3 1 3を含む遮光膜 3 1 1の上にレジストを塗布して第 2のレジスト膜 3 1 4を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 2のレジスト膜 3 1 4に対してパターン描画を行なった後、第 2のレジスト膜 3 1 4を現像して、図 2 2 ( f ) 又は図 2 2 ( j ) に示すように、マスクパターン形成領域を覆う第 2のレジストパターン 3 1 4 Aを作成する。

次に、第 2のレジストパ夕一ン 3 1 4 Aをマスクとして遮光膜 3 1 1に対してエッチングを行なって、図 2 2 ( g ) 又は図 2 2 ( k ) に示すように、遮光膜 3 1 1よりなり開口部 3 1 3を有するマスクパターン 3 1 1 Aを形成した後、第 2 のレジストパターン 3 1 4 Aを除去する。

以上に説明したように、第 3の実施形態の第 1変形例によると、透過性基板 3 1 0上の遮光膜 3 1 1にマスクェンハンサー形成領域に位置する開口部 3 1 3を形成した後、透過性基板 3 1 0における開口部 3 1 3の下側の部分を彫り込み、その後、遮光膜 3 1 1をパターン化して、開口部 3 1 3を有するマスクパターン 3 1 1 Aを形成する。このため、マスクェンハンサ一と、マスクパターン 3 0 1 Aの外側の透過性基板 3 1 0つまり光透過領域との間に位相差を設けることができるので、開口部 3 1 3の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べてマスクェンハンサ一の遮光性が同程度以上になるように設定することによって、第 1の実施形態に係るフォトマスクを形成することができる。

また、第 3の実施形態の第 1変形例によると、マスクパターン 3 1 1 Aを形成するためのパターンニング工程と、開口部 3 1 3を形成するためのパターンニング工程とを独立して行なうため、開口部 3 1 3を含むマスクパターン 3 1 1 Aの寸法つまり遮光性パターンの寸法、及びマスクェンハンサ一の寸法をそれぞれ正確に制御できるので、第 1の実施形態に係るフォトマスクを確実に作成することができる。

また、第 3の実施形態の第 1変形例によると、開口部 3 1 3を形成するためのパターンニング工程を、マスクパターン 3 1 1 Aを形成するためのパターンニング工程よりも先に行なうため、開口部 3 1 3が形成された遮光膜 3 1 1をマスクとして透過性基板 3 1 0に対してエッチングを行なうことができる。このため、マスクパターンを形成した後に開口部を形成する場合（例えば第 3の実施形態）のようにレジストパターンを用いて開口部形成と基板エッチングとを連続的に行なう必要がないので、第 1の実施形態に係るフォトマスクを簡単に作成することができる。

また、第 3の実施形態の第 1変形例によると、マスクパターン 3 1 1 Aを形成する前に基板エッチングを行なうため、マスクパターン 3 1 1 Aを形成するときに、マスク描画装置の重ね合わせずれに起因して、開口部 3 1 3を囲む遮光膜領域が消失しても問題が生じない。その理由は、重ね合わせずれによって遮光膜領域が消失する可能性がある寸法においては、遮光性パターンが位相シフ夕一のみによって形成されていても、遮光性向上効果が生じるからである。

また、第 3の実施形態の第 1変形例に係るフォトマスクの作成方法が、マスクェンハンサ一の特性によって、従来のフォトマスクの作成方法と比べて有利になる点については、第 3の実施形態と同様である。

尚、第 3の実施形態の第 1変形例において、透過性基板 310の材料として石英ガラスを用いたが、これに限られず、弗化カルシウム等を用いてもよい。また、第 3の実施形態の第 1変形例において、遮光膜 311の材料としてクロム化合物を用いたが、これに限られず、クロム、シリコン若しくはジルコニウム等の金属又はそれらの化合物等を用いてもよい。

また、第 3の実施形態の第 1変形例において、開口部 313の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を（WxM) としたときに、 W≤0. 4xえ/ NAであることが好ましい。

また、 .第 3の実施形態の第 1変形例において、開口部 313を含むマスクパ夕 —ン 31 1 Aの幅、つまり遮光性パターンの幅を（L XM) としたときに、 L≤ 0. 8 X入/ NAであることが好ましい。このとき、 W≤ (0. 8 X λ/ΝΑ) — L且つ W≤L若しくは W≤L— 2 Εであること、又は 0. 5x ( ( (0. 8 x 人/ NA) -L) /2) ≤W≤ 1. 5 x ( ( (0. 8 x λ/ΝΑ) — L) /2) 且つ W≤L若しくは W≤L— 2 Eであることが好ましい。

また、第 3の実施形態の第 1変形例において、透過性基板 310における開口部 313の下側の部分を、透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる厚さだけ除去したが、これに代えて、透過性基板 310における開口部 313の下側の部分を、透過光が露光光に対して（170 + 360xn) 〜（190 + 3 60xn) 度（但し、 ηは整数）の位相反転を生じる厚さだけ除去してもよい。また、第 3の実施形態の第 1変形例において、透過性基板 310の光透過領域の表面状態と、透過性基板 310のマスクェンハンサ一部分の表面状態とを等価にして透過率の調整を行なえるようにするために、図 22 (g) に示す工程の後に、透過性基板 310の全面に対してエッチングを行なってもよい。第 3の実施形態の第 2変形例

以下、本発明の第 3の実施形態の第 2変形例に係るフォトマスクの作成方法について図面を参照しながら説明する。

尚、第 3の実施形態の第 2変形例が第 3の実施形態と異なっている点は次の通りである。すなわち、第 3の実施形態においては、透過性基板における開口部の下側の部分を除去するのに対して、第 3の実施形態の第 2変形例においては、透過性基板におけるマスクパターンの外側の部分を除去することである。

図 23 (a) 〜（h) は、第 3の実施形態の第 2変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図である。また、図 23 ( i ) 〜（！ II) は、それぞれ図 23 (b) 、（c) 、（f) 、（g) 及び（h) と対応する平面図である。まず、図 23 (a) に示すように、例えば石英ガラス等よりなる透過性基板 3 20上に例えばクロム化合物等よりなる遮光膜 321を堆積した後、遮光膜 32 1の上にレジストを塗布して第 1のレジスト膜 322を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 1のレジスト膜 322に対してパターン描画を行なった後、第 1のレジスト膜 322を現像して、図 23 (b) 又は図 23 ( i ) に示すように、マスクパターン形成領域を覆う第 1のレジストパターン 32 2 Aを作成する。

次に、第 1のレジストパターン 322 Aをマスクとして遮光膜 321に対してエッチングを行なって、図 23 (c) 又は図 23 (j) に示すように、遮光膜 3 21よりなるマスクパターン 321 Aを形成した後、第 1のレジストパターン 3 22 Aを除去する。

次に、図 23 (d) に示すように、マスクパターン 321 Aを用いて透過性基板 320に対してエッチングを行なって、透過性基板 320におけるマスクパ夕ーン 321 Aの外側の部分を、透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる厚さだけ除去する。このとき、マスクパターン 321 Aがわずかにオーバーハングするように透過性基板 320を彫り込んでおく。次に、図 2 3 ( e ) に示すように、マスクパターン 3 2 1 Aを含む透過性基板 3 2 0の上にレジストを塗布して第 2のレジスト膜 3 2 3を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 2のレジスト膜 3 2 3に対してパターン描画を行なった後、第 2のレジスト膜 3 2 3を現像して、図 2 3 ( f ) 又は図 2 3 ( k ) に示すように、マスクェンハンサ一形成領域に開口部を有する第 2のレジストパターン 3 2 3 Aを作成する。

次に、図 2 3 ( g ) 又は図 2 3 ( 1 ) に示すように、第 2のレジストパターン 3 2 3 Aをマスクとしてマスクパターン 3 2 1 Aに対してエッチングを行なって、マスクパターン 3 2 1 Aに開口部 3 2 4を形成した後、図 2 3 ( h ) 又は図 2 3 ( m) に示すように、第 2のレジストパターン 3 2 3 Aを除去する。

以上に説明したように、第 3の実施形態の第 2変形例によると、透過性基板 3 2 0上の遮光膜 3 2 1をパターン化してマスクパターン 3 2 1 Aを形成した後、透過性基板 3 2 0におけるマスクパターン 3 2 1 Aの外側の部分を彫り込み、その後、マスクパターン 3 2 1 Aにマスクェンハンサ一形成領域に位置する開口部 3 2 4を形成する。このため、マスクェンハンサ一と、マスクパターン 3 2 1 A の外側の透過性基板 3 2 0つまり光透過領域との間に位相差を設けることができるので、開口部 3 2 4の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べてマスクェンハンサ一の遮光性が同程度以上になるように設定することによって、第 1の実施形態に係るフォトマスクを形成することができる。

また、第 3の実施形態の第 2変形例によると、マスクパターン 3 2 1 Aを形成するためのパターンニング工程と、開口部 3 2 4を形成するためのパターンニング工程とを独立して行なうため、開口部 3 2 4を含むマスクパターン 3 2 1 Aの寸法つまり遮光性パターンの寸法、及びマスクェンハンサ一の寸法をそれぞれ正確に制御できるので、第 1の実施形態に係るフォトマスクを確実に作成することができる。また、第 3の実施形態の第 2変形例によると、透過性基板 3 2 0におけるマスクパターン 3 2 1 Aの外側の部分を彫り込むことによって、マスクェンハンサーと光透過領域との間に位相差を設けるため、該位相差を、微小面積の開口部の下側の透過性基板を彫り込むことによって設ける場合（第 3の実施形態又は第 3の実施形態の第 1変形例）と比べて、第 1の実施形態に係るフォトマスクを簡単に作成できる。

また、第 3の実施形態の第 2変形例によると、開口部 3 2 4の形成前に基板ェツチングを行なうため、開口部 3 2 4を形成するときに、マスク描画装置の重ね合わせずれに起因して、開口部 3 2 4を囲む遮光膜領域が消失しても問題が生じない。その理由は、重ね合わせずれによって遮光膜領域が消失する可能性がある寸法においては、遮光性パターンが位相シフ夕一のみによって形成されていても、遮光性向上効果が生じるからである。

また、第 3の実施形態の第 2変形例に係るフォトマスクの作成方法が、マスクェンハンサ一の特性によって、従来のフォトマスクの作成方法と比べて有利になる点については、第 3の実施形態と同様である。

尚、第 3の実施形態の第 2変形例において、透過性基板 3 2 0の材料として石英ガラスを用いたが、これに限られず、弗化カルシウム等を用いてもよい。また、第 3の実施形態の第 2変形例において、遮光膜 3 2 1の材料としてクロム化合物を用いたが、これに限られず、クロム、シリコン若しくはジルコニウム等の金属又はそれらの化合物等を用いてもよい。

また、第 3の実施形態の第 2変形例において、開口部 3 2 4の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を（W X M ) としたときに、 W≤0 . 4 χ λ/Ν Αであることが好ましい。

また、第 3の実施形態の第 2変形例において、開口部 3 2 4を含むマスクパ夕ーン 3 2 1 Αの幅、つまり遮光性パターンの幅を（L X M) としたときに、 L≤ 0 . 8 X入/ N Aであることが好ましい。このとき、 W≤ ( 0 . 8 X Λ/Ν Α ) — L且つ W≤L若しくは W≤L— 2 Eであること、又は 0. 5 x ( ( (0. 8 x Λ/ΝΑ) -L) /2) ≤W≤ 1. 5 x ( ( (0. 8 x Λ/ΝΑ) — L) / 2) 且つ W≤L若しくは W≤L— 2 Eであることが好ましい。

また、第 3の実施形態の第 2変形例において、透過性基板 320におけるマスクパターン 32 1 Aの外側の部分を、透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる厚さだけ除去したが、これに代えて、透過性基板 320におけるマスクバ夕一ン 32 1 Aの外側の部分を、透過光が露光光に対して（ 170 + 360 xn) 〜（ 190 + 360 xn) 度（但し、 ηは整数）の位相反転を生じる厚さだけ除去してもよい。

また、第 3の実施形態の第 2変形例において、透過性基板 320の光透過領域の表面状態と、透過性基板 320のマスクェンハンサー部分の表面状態とを等価にして透過率の調整を行なえるようにするために、図 23 (h) に示す工程の後に、透過性基板 320の全面に対してエッチングを行なってもよい。第 4の実施形態

以下、本発明の第 4の実施形態に係るフォトマスクの作成方法について図面を参照しながら説明する。尚、第 4の実施形態に係るフォトマスクの作成方法は、第 1の実施形態に係るフォトマスク、つまり透過性基板上に形成された遮光膜領域とマスクェンハンサ一とから構成されている孤立した遮光性パターンを備えたフォトマスクの作成方法である。また、第 4の実施形態において、 NAは露光機の縮小投影光学系の開口数を示し、人は露光光つまり光源の波長を示し、 Mは露光機の縮小投影光学系の倍率を示すものとする。

図 24 (a) 〜（g) は、第 4の実施形態に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図である。また、図 24 (h) 〜（ 1) は、それぞれ図 24 (b ) 、（c) 、（e) 、（f) 及び（g) と対応する平面図である。

まず、図 24 (a) に示すように、例えば石英ガラス等よりなる透過性基板 4 00上に、例えば SOG (Sp in on G 1 a s s ) 膜等よりなり且つ透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる厚さを有する位相シフタ一層 4 01を形成する。その後、位相シフ夕一層 401の上に例えばクロム化合物等よりなる遮光膜 402を堆積した後、遮光膜 402の上にレジストを塗布して第 1 のレジスト膜 403を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 1のレジスト膜 403に対してパターン描画を行なった後、第 1のレジスト膜 403を現像して、図 24 (b) 又は図 24 ( h) に示すように、マスクパターン形成領域を覆う第 1のレジストパターン 40

3 Aを作成する。

次に、第 1のレジストパターン 403 Aをマスクとして遮光膜 402に対してエッチングを行なって、図 24 (c) 又は図 24 ( i) に示すように、遮光膜 4 02よりなるマスクパターン 402 Aを形成した後、第 1のレジストパターン 4 03 Aを除去する。

次に、図 24 (d) に示すように、マスクパターン 402 Aが形成された透過性基板 400上にレジストを塗布して第 2のレジスト膜 404を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 2のレジスト膜 404に対してパターン描画を行なった後、第 2のレジスト膜 404を現像して、図 24 (e) 又は図 24 ( j ) に示すように、マスクェンハンサー形成領域に開口部を有する第 2のレジストパターン 404 Aを形成する。

次に、図 24 (f ) 又は図 24 (k) に示すように、第 2のレジストパターン

404 Aをマスクとしてマスクパターン 402 A及び位相シフ夕一層 401に対して順次エッチングを行なって、マスクパターン 402 Aに開口部 405を形成すると共に、位相シフ夕一層 401における開口部 405の下側の部分を除去する。その後、図 24 (g) 又は図 24 (1) に示すように、第 2のレジストパ夕 —ン 404 Aを除去する。

以上に説明したように、第 4の実施形態によると、透過性基板 400上に形成された位相シフ夕一層 4 0 1上の遮光膜 4 0 2をパターン化してマスクパターン 4 0 2 Aを形成した後、マスクパターン 4 0 2 Aにマスクェンハンサー形成領域に位置する開口部 4 0 5を形成し、その後、位相シフ夕一層 4 0 1における開口部 4 0 5の下側の部分を除去する。このため、マスクェンハンサ一と、マスクパターン 4 0 2 Aの外側の透過性基板 4 0 0つまり光透過領域との間に位相差を設けることができるので、開口部 4 0 5の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べてマスクェンハンサ一の遮光性が同程度以上になるように設定することによって、第 1の実施形態に係るフォトマスクを形成することができる。

また、第 4の実施形態によると、マスクパターン 4 0 2 Aを形成するためのパターンニング工程と、開口部 4 0 5を形成するためのパターンニング工程とを独立して行なうため、開口部 4 0 5を含むマスクパターン 4 0 2 Aの寸法つまり遮光性パターンの寸法、及びマスクェンハンサ一の寸法をそれぞれ正確に制御できるので、第 1の実施形態に係るフォトマスクを確実に作成することができる。また、第 4の実施形態によると、位相シフ夕一層 4 0 1における開口部 4 0 5 の下側の部分を除去することによって、光透過領域とマスクェンハンサ一との間に位相差を設けるので、該位相差を設けるために透過性基板 4 0 0を彫り込む場合と比べて、エッチング工程の管理が簡単になって位相エラ一が低減すると共に、位相シフ夕一層 4 0 1のエッジ部分を垂直にすることが簡単になる。

また、第 4の実施形態によると、位相シフ夕一層 4 0 1に対するエッチングにおいては、透過性基板 4 0 0に対するエッチングと異なって、遮光膜パターンの存在が必須ではないので、開口部 4 0 5を形成するときに、マスク描画装置の重ね合わせずれに起因して、開口部 4 0 5を囲む遮光膜領域が消失しても問題が生じない。

また、第 4の実施形態に係るフォトマスクの作成方法が、マスクェンハンサーの特性によって、従来のフォ卜マスクの作成方法と比べて有利になる点については、第 3の実施形態と同様である。

尚、第 4の実施形態において、透過性基板 400の材料として石英ガラスを用いたが、これに限られず、弗化カルシウム等を用いてもよい。

また、第 4の実施形態において、位相シフ夕一層 401の材料として、透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる SO G膜を用いたが、これに限られず、透過光が露光光に対して（170 + 360 xn) 〜（190 + 360xn ) 度（但し、 nは整数）の位相反転を生じる任意の透過性膜を用いることができる。

また、第 4の実施形態において、遮光膜 402の材料としてクロム化合物を用いたが、これに限られず、クロム、シリコン若しくはジルコニウム等の金属又はそれらの化合物等を用いてもよい。

また、第 4の実施形態において、開口部 405の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を（WXM) としたときに、 W≤0. 4 X人/ NAであることが好ましい。また、第 4の実施形態において、開口部 405を含むマスクパターン 402 A の幅、つまり遮光性パターンの幅を（L XM) としたときに、 8 X λ/ ΝΑであることが好ましい。このとき、 W≤ (0. 8 X Λ/ΝΑ) — L且つ W≤ L若しくは W≤L— 2 Eであること、又は 0. 5x ( ( (0. 8 x Λ/ΝΑ) - L) /2) ≤W≤ 1. 5 ( ( (0. 8 X λ/ΝΑ) — L) /2) 且つ W≤L若しくは W≤L— 2 Eであることが好ましい。第 4の実施形態の第 1変形例

以下、本発明の第 4の実施形態の第 1変形例に係るフォトマスクの作成方法について図面を参照しながら説明する。

尚、第 4の実施形態の第 1変形例が第 4の実施形態と異なっている点は次の通りである。すなわち、第 4の実施形態においては、位相シフ夕一層における開口部の下側の部分を除去するのに対して、第 4の実施形態の第 1変形例においては、位相シフ夕一層におけるマスクパターンの外側の部分を除去することである。図 25 (a) 〜（h) は、第 4の実施形態の第 1変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図である。また、図 25 ( i) 〜（n) は、それぞれ図 25 (b) 、（c) 、（d) 、（f ) 、（g) 及び（h) と対応する平面図である。

まず、図 2 5 (a) に示すように、例えば石英ガラス等よりなる透過性基板 4 1 0上に、例えば SOG膜等よりなり且つ透過光が露光光に対して 1 80度の位相反転を生じる厚さを有する位相シフ夕一層 4 1 1を形成する。その後、位相シフタ一層 4 1 1の上に例えばクロム化合物等よりなる遮光膜 4 1 2を堆積した後、遮光膜 4 1 2の上にレジストを塗布して第 1のレジスト膜 4 1 3を形成する。次に、マスク描画装置を用いて第 1のレジスト膜 4 1 3に対してパターン描画を行なった後、第 1のレジスト膜 4 1 3を現像して、図 2 5 (b) 又は図 25 ( i) に示すように、マスクパターン形成領域を覆う第 1のレジストパターン 4 1 3 Aを作成する。

次に、第 1のレジストパターン 4 1 3 Aをマスクとして遮光膜 4 1 2に対してエッチングを行なって、図 2 5 (c) 又は図 25 ( j ) に示すように、遮光膜 4 1 2よりなるマスクパターン 4 1 2 Aを形成した後、第 1のレジストパターン 4 1 3 Aを除去する。

次に、図 25 (d) 又は図 2 5 (k) に示すように、マスクパターン 4 1 2A を用いて位相シフ夕一層 4 1 1に対してエッチングを行なって、位相シフ夕一層 4 1 1におけるマスクパターン 4 1 2 Aの外側の部分を除去する。

次に、図 25 (e) に示すように、マスクパターン 4 1 2 Aを含む透過性基板 4 10上にレジストを塗布して第 2のレジスト膜 4 14を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 2のレジスト膜 4 14に対してパターン描画を行なった後、第 2のレジスト膜 4 14を現像して、図 25 (f ) 又は図 25 ( 1 ) に示すように、マスクェン'ハンサー形成領域に開口部を有する第 2のレジストパターン 4 1 4 Aを形成する。

次に、図 2 5 ( g ) 又は図 2 5 ( m) に示すように、第 2のレジストパターン 4 1 4 Aをマスクとしてマスクパターン 4 1 2 Aに対してエッチングを行なって、マスクパターン 4 1 2 Aに開口部 4 1 5を形成する。その後、図 2 5 ( h ) 又は図 2 5 ( n ) に示すように、第 2のレジストパターン 4 1 4 Aを除去する。以上に説明したように、第 4の実施形態の第 1変形例によると、透過性基板 4 1 0上に形成された位相シフ夕一層 4 1 1上の遮光膜 4 1 2をパターン化してマスクパターン 4 1 2 Aを形成した後、位相シフ夕一層 4 1 1におけるマスクパ夕 —ン 4 1 2 Aの外側の部分を除去し、その後、マスクパターン 4 0 2 Aにマスクェンハンサー形成領域に位置する開口部 4 1 5を形成する。このため、マスクェンハンサ一と、マスクパターン 4 1 2 Aの外側の透過性基板 4 1 0つまり光透過領域との間に位相差を設けることができるので、開口部 4 1 5の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べてマスクェンハンサ一の遮光性が同程度以上になるように設定することによって、第 1の実施形態に係るフォ卜マスクを形成することができる。

また、第 4の実施形態の第 1変形例によると、マスクパターン 4 1 2 Aを形成するためのパターンニング工程と、開口部 4 1 5を形成するためのパターンニング工程とを独立して行なうため、開口部 4 1 5を含むマスクパターン 4 1 2 Aの寸法つまり遮光性パターンの寸法、及びマスクェンハンサ一の寸法をそれぞれ正確に制御できるので、第 1の実施形態に係るフォトマスクを確実に作成することができる。

また、第 4の実施形態の第 1変形例によると、位相シフ夕一層 4 1 1におけるマスクパターン 4 1 2 Aの外側の部分を除去することによって、光透過領域とマスクェンハンサ一との間に位相差を設けるので、該位相差を設けるために透過性基板 4 1 0を彫り込む場合と比べて、エッチング工程の管理が簡単になって位相エラーが低減すると共に、位相シフタ一層 4 1 1のエッジ部分を垂直にすることが簡単になる。また、前述の位相差を設けるために微小面積の開口部 415の下側の位相シフ夕一層 411を除去する場合と比べて、第 1の実施形態に係るフォトマスクを簡単に作成することができる。さらに、開口部 415が形成される前のマスクパターン 412 Aを用いて位相シフ夕一層 41 1に対してエッチングを行なうため、開口部を形成した後にマスクパターンを形成する場合のようにレジストパターンを用いてマスクパターン形成とシフ夕一層エッチングとを連続的に行なう必要がないので、第 1の実施形態に係るフォトマスクを簡単に作成することができる。

また、第 4の実施形態の第 1変形例に係るフォトマスクの作成方法が、マスクェンハンサ一の特性によって、従来のフォトマスクの作成方法と比べて有利になる点については、第 3の実施形態と同様である。

尚、第 4の実施形態の第 1変形例において、透過性基板 410の材料として石英ガラスを用いたが、これに限られず、弗化カルシウム等を用いてもよい。また、第 4の実施形態の第 1変形例において、位相シフ夕一層 41 1の材料として、透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる SOG膜を用いたが、これに限られず、透過光が露光光に対して（170 + 360xn) 〜（190 + 360 xn) 度（但し、 nは整数）の位相反転を生じる任意の透過性膜を用いることができる。

また、第 4の実施形態の第 1変形例において、遮光膜 412の材料としてクロム化合物を用いたが、これに限られず、クロム、シリコン若しくはジルコニウム等の金属又はそれらの化合物等を用いてもよい。

また、第 4の実施形態の第 1変形例において、開口部 415の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を（WxM) としたときに、 W≤0. 4x入/ NAであることが好ましい。

また、第 4の実施形態の第 1変形例において、開口部 415を含むマスクパ夕 —ン 412 Aの幅、つまり遮光性パターンの幅を（L XM) としたときに、 L≤ 0. 8 x人/ NAであることが好ましい。このとき、 W≤ (0. 8 X λ/ΝΑ) 一 L且つ W≤L若しくは W≤L— 2 Εであること、又は 0. 5x ( ( (0. 8 x λ/ΝΑ) -L) /2) ≤W≤ 1. 5 x ( ( (0. 8 x λ/ΝΑ) -L) /2) 且つ W≤L若しくは W≤L— 2 Eであることが好ましい。第 4の実施形態の第 2変形例

以下、本発明の第 4の実施形態の第 2変形例に係るフォトマスクの作成方法について図面を参照しながら説明する。

尚、第 4の実施形態の第 2変形例が第 4の実施形態と異なっている点は次の通りである。すなわち、第 4の実施形態においては、開口部を形成するためのパ夕 —ニング工程を、マスクパターンを形成するためのパターニング工程の後に行なうと共に位相シフ夕一層における開口部の下側の部分を除去するのに対して、第 4の実施形態の第 2変形例においては、開口部を形成するためのパターニングェ程を、マスクパターンを形成するためのパターニング工程よりも前に行なうと共に位相シフ夕一層におけるマスクパ夕ーンの外側の部分を除去することである。図 26 (a) 〜（g) は、第 4の実施形態の第 2変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図である。また、図 26 (h) 〜（k) は、それぞれ図 26 (b) 、（c) 、（e) 及び（g) と対応する平面図である。

まず、図 26 (a) に示すように、例えば石英ガラス等よりなる透過性基板 4 20上に、例えば SOG膜等よりなり且つ透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる厚さを有する位相シフ夕一層 421を形成する。その後、位相シフタ一層 421の上に例えばクロム化合物等よりなる遮光膜 422を堆積した後、遮光膜 422の上にレジストを塗布して第 1のレジスト膜 423を形成する。次に、マスク描画装置を用いて第 1のレジスト膜 423に対してパターン描画を行なった後、第 1のレジスト膜 423を現像して、図 26 (b) 又は図 26 ( h) に示すように、マスクェンハンサ一形成領域に開口部を有する第 1のレジストパターン 4 2 3 Aを形成する。

次に、第 1のレジストパターン 4 2 3 Aをマスクとして遮光膜 4 2 2に対してエッチングを行なって、図 2 6 ( c ) 又は図 2 6 ( i ) に示すように、遮光膜 4 2 2に開口部 4 2 4を形成した後、第 1のレジストパターン 4 2 3 Aを除去する次に、図 2 6 ( d ) に示すように、開口部 4 2 4を含む遮光膜 4 2 2上にレジストを塗布して第 2のレジスト膜 4 2 5を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 2のレジスト膜 4 2 5に対してパターン描画を行なった後、第 2のレジスト膜 4 2 5を現像して、図 2 6 ( Θ ) 又は図 2 6 ( j ) に示すように、マスクパターン形成領域を覆う第 2のレジストパターン 4 2 5 Aを作成する。

次に、図 2 6 ( f ) に示すように、第 2のレジストパターン 4 2 5 Aをマスクとして遮光膜 4 2 2及び位相シフ夕一層 4 2 1に対して順次エッチングを行なつて、遮光膜 4 2 2よりなり開口部 4 2 4を有するマスクパターン 4 2 2 Aを形成すると共に、位相シフ夕一層 4 2 1におけるマスクパターン 4 2 2 Aの外側の部分を除去する。その後、図 2 6 ( g ) 又は図 2 6 ( k ) に示すように、第 2のレジストパターン 4 2 5 Aを除去する。

以上に説明したように、第 4の実施形態の第 2変形例によると、透過性基板 4 2 0上に形成された位相シフ夕一層 4 2 1上の遮光膜 4 2 2にマスクェンハンサ —形成領域に位置する開口部 4 2 4を形成した後、遮光膜 4 2 2をパターン化して、開口部 4 2 4を有するマスクパターン 4 2 2 Aを形成し、その後、位相シフ夕一層 4 2 1におけるマスクパターン 4 2 2 Aの外側の部分を除去する。このため、マスクェンハンサ一と、マスクパターン 4 2 2 Aの外側の透過性基板 4 2 0 つまり光透過領域との間に位相差を設けることができるので、開口部 4 2 4の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べてマスクェンハンサ一の遮光性が同程度以上になるように設定することによって、第 1の実施形態に係るフォトマスクを形成することができる。

また、第 4の実施形態の第 2変形例によると、マスクパターン 4 2 2 Aを形成するためのパターンニング工程と、開口部 4 2 4を形成するためのパ夕一ンニング工程とを独立して行なうため、開口部 4 2 4を含むマスクパターン 4 2 2 Aの寸法つまり遮光性パターンの寸法、及びマスクェンハンサ一の寸法をそれぞれ正確に制御できるので、第 1の実施形態に係るフォトマスクを確実に作成することができる。

また、第 4の実施形態の第 2変形例によると、位相シフ夕一層 4 2 1におけるマスクパターン 4 2 2 Aの外側の部分を除去することによって、光透過領域とマスクェンハンサ一との間に位相差を設けるので、該位相差を設けるために透過性基板 4 2 0を彫り込む場合と比べて、エッチング工程の管理が簡単になって位相エラーが低減すると共に、位相シフ夕一層 4 2 1のエッジ部分を垂直にすることが簡単になる。また、前述の位相差を設けるために微小面積の開口部 4 2 4の下側の位相シフ夕一層 4 2 1を除去する場合と比べて、第 1の実施形態に係るフォ卜マスクを簡単に作成することができる。

また、第 4の実施形態の第 2変形例によると、位相シフ夕一層 4 2 1に対するエッチングにおいては、透過性基板 4 2 0に対するエッチングと異なって、遮光膜パターンの存在が必須ではないので、マスクパターン 4 2 2 Aを形成するときに、マスク描画装置の重ね合わせずれに起因して、開口部 4 2 4を囲む遮光膜領域が消失しても問題が生じない。

また、第 4の実施形態の第 2変形例に係るフォトマスクの作成方法が、マスクェンハンサ一の特性によって、従来のフォトマスクの作成方法と比べて有利になる点については、第 3の実施形態と同様である。

尚、第 4の実施形態の第 2変形例において、透過性基板 4 2 0の材料として石英ガラスを用いたが、これに限られず、弗化カルシウム等を用いてもよい。また、第 4の実施形態の第 2変形例において、位相シフ夕一層 4 2 1の材料として、透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる SO G膜を用いたが、これに限られず、透過光が露光光に対して（170 + 360xn) 〜（190 + 360 xn) 度（但し、 nは整数）の位相反転を生じる任意の透過性膜を用いることができる。

また、第 4の実施形態の第 2変形例において、遮光膜 422の材料としてクロム化合物を用いたが、これに限られず、クロム、シリコン若しくはジルコニウム等の金属又はそれらの化合物等を用いてもよい。

また、第 4の実施形態の第 2変形例において、開口部 424の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を（WxM) としたときに、 W≤0. 4x人/ NAであることが好ましい。

また、第 4の実施形態の第 1変形例において、開口部 424を含むマスクパ夕ーン 422 Aの幅、つまり遮光性パターンの幅を（LXM) としたときに、 L≤ 0. 8 X入/ NAであることが好ましい。このとき、 W≤ (0. 8 X λ/ΝΑ) _L且つ W≤L若しくは W≤L— 2 Εであること、又は 0. 5 x ( ( ( 0. 8 x λ/ΝΑ) -L) /2) ≤W≤ 1. 5 x ( ( (0. 8 x λ/ΝΑ) - L) / 2) 且つ W≤L若しくは W≤L_ 2 Eであることが好ましい。第 4の実施形態の第 3変形例

以下、本発明の第 4の実施形態の第 3変形例に係るフォトマスクの作成方法について図面を参照しながら説明する。

尚、第 4の実施形態の第 3変形例が第 4の実施形態と異なっている点は次の通りである。すなわち、第 4の実施形態においては、開口部を形成するためのパ夕 —ニング工程を、マスクパターンを形成するためのパ夕一ニング工程の後に行なうのに対して、第 4の実施形態の第 3変形例においては、開口部を形成するためのパターニング工程を、マスクパターンを形成するためのパターニング工程よりも前に行なうことである。図 27 (a) 〜（g) は、第 4の実施形態の第 3変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図である。また、図 27 (h) 〜（1) は、それぞれ図 27 (b) 、（c) 、（d) 、（f) 及び（g) と対応する平面図である。まず、図 27 (a) に示すように、例えば石英ガラス等よりなる透過性基板 4 30上に、例えば SOG膜等よりなり且つ透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる厚さを有する位相シフ夕一層 431を形成する。その後、位相シフタ一層 431の上に例えばクロム化合物等よりなる遮光膜 432を堆積した後、遮光膜 432の上にレジストを塗布して第 1のレジスト膜 433を形成する。次に、マスク描画装置を用いて第 1のレジスト膜 433に対してパターン描画を行なった後、第 1のレジスト膜 433を現像して、図 27 (b) 又は図 27 ( h) に示すように、マスクェンハンサー形成領域に開口部を有する第 1のレジストパターン 433 Aを形成する。

次に、第 1のレジストパターン 433 Aをマスクとして遮光膜 432に対してエッチングを行なって、図 27 (c) 又は図 27 (i) に示すように、遮光膜 4 32に開口部 434を形成した後、第 1のレジストパターン 433 Aを除去する次に、図 27 (d) 又は図 27 ( j ) に示すように、開口部 434が形成された遮光膜 432をマスクとして位相シフ夕一層 431に対してエッチングを行なつて、位相シフ夕一層 431における開口部 434の下側の部分を除去する。次に、図 27 (e) に示すように、開口部 434を含む遮光膜 432の上にレジストを塗布して第 2のレジスト膜 435を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 2のレジスト膜 435に対してパターン描画を行なった後、第 2のレジスト膜 435を現像して、図 27 (f ) 又は図 27 ( k) に示すように、マスクパターン形成領域を覆う第 2のレジストパターン 43 5 Aを作成する。

次に、第 2のレジストパターン 435 Aをマスクとして遮光膜 432に対してエッチングを行なって、図 2 7 ( g ) 又は図 2 7 ( 1 ) に示すように、遮光膜 4 3 2よりなり開口部 4 3 4を有するマスクパターン 4 3 2 Aを形成した後、第 2 のレジストパターン 4 3 5 Aを除去する。

以上に説明したように、第 4の実施形態の第 3変形例によると、透過性基板 4 3 0上に形成された位相シフタ一層 4 3 1上の遮光膜 4 3 2にマスクェンハンサ一形成領域に位置する開口部 4 3 4を形成した後、位相シフ夕一層 4 3 1における開口部 4 3 4の下側の部分を除去し、その後、遮光膜 4 3 2をパターン化して、開口部 4 3 4を有するマスクパターン 4 3 2 Aを形成する。このため、マスクェンハンサ一と、マスクパターン 4 3 2 Aの外側の透過性基板 4 3 0つまり光透過領域との間に位相差を設けることができるので、開口部 4 3 4の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べてマスクェンハンサ一の遮光性が同程度以上になるように設定することによって、第 1の実施形態に係るフォトマスクを形成することができる。

また、第 4の実施形態の第 3変形例によると、マスクパターン 4 3 2 Aを形成するためのパターン二ング工程と、開口部 4 3 4を形成するためのパターンニング工程とを独立して行なうため、開口部 4 3 4を含むマスクパターン 4 3 2 Aの寸法つまり遮光性パターンの寸法、及びマスクェンハンサ一の寸法をそれぞれ正確に制御できるので、第 1の実施形態に係るフォトマスクを確実に作成することができる。

また、第 4の実施形態の第 3変形例によると、位相シフ夕一層 4 3 1における開口部 4 3 4の下側の部分を除去することによって、光透過領域とマスクェンハンサ一との間に位相差を設けるので、該位相差を設けるために透過性基板 4 3 0 を彫り込む場合と比べて、エッチング工程の管理が簡単になって位相エラーが低減すると共に、位相シフ夕一層 4 3 1のエッジ部分を垂直にすることが簡単になる。

また、第 4の実施形態の第 3変形例によると、開口部 4 3 4を形成するためのパターンニング工程を、マスクパターン 432 Aを形成するためのパターンニング工程よりも先に行なうため、開口部 434が形成された遮光膜 432をマスクとして位相シフ夕一層 431に対してエッチングを行なうことができる。このため、マスクパターンを形成した後に開口部を形成する場合（例えば第 4の実施形態）のようにレジストパターンを用いて開口部形成と基板エッチングとを連続的に行なう必要がないので、第 1の実施形態に係るフォトマスクを簡単に作成することができる。

また、第 4の実施形態の第 3変形例に係るフォトマスクの作成方法が、マスクェンハンサ一の特性によって、従来のフォトマスクの作成方法と比べて有利になる点については、第 3の実施形態と同様である。

尚、第 4の実施形態の第 3変形例において、透過性基板 430の材料として石英ガラスを用いたが、これに限られず、弗化カルシウム等を用いてもよい。また、第 4の実施形態の第 3変形例において、位相シフ夕一層 431の材料として、透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる SO G膜を用いたが、これに限られず、透過光が露光光に対して（170 + 360xn) 〜（190 + 360 xn) 度（但し、 nは整数）の位相反転を生じる任意の透過性膜を用いることができる。

また、第 4の実施形態の第 3変形例において、遮光膜 432の材料としてクロム化合物を用いたが、これに限られず、クロム、シリコン若しくはジルコニウム等の金属又はそれらの化合物等を用いてもよい。

また、第 4の実施形態の第 3変形例において、開口部 434の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を（WXM) としたときに、 W≤0. 4x人/ NAであることが好ましい。

また、第 4の実施形態の第 3変形例において、開口部 434を含むマスクパ夕ーン 422 Aの幅、つまり遮光性パターンの幅を（LXM) としたときに、 L≤ 0. 8 X人/ NAであることが好ましい。このとき、 W≤ (0. 8 X Λ/ΝΑ) — L且つ W≤L若しくは W≤L_2 Eであること、又は 0. 5 x ( ( (0. 8 x Λ/ΝΑ) -L) /2) ≤W≤ 1. 5 x ( ( (0. 8 x λ/ΝΑ) — L) / 2) 且つ W≤L若しくは W≤L— 2 Eであることが好ましい。第 5の実施形態

以下、本発明の第 5の実施形態に係るフォトマスクの作成方法について図面を参照しながら説明する。尚、第 5の実施形態に係るフォトマスクの作成方法は、第 1の実施形態に係るフォトマスク、つまり透過性基板上に形成された遮光膜領域とマスクェンハンサ一とから構成されている孤立した遮光性パターンを備えたフォトマスクの作成方法である。また、第 5の実施形態において、 NAは露光機の縮小投影光学系の開口数を示し、人は露光光つまり光源の波長を示し、 Mは露光機の縮小投影光学系の倍率を示すものとする。

図 28 (a) 〜（g) は、第 5の実施形態に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図である。また、図 28 (h) 〜（1) は、それぞれ図 28 (b ) 、（c) 、（e) 、（f ) 及び（g) と対応する平面図である。

まず、図 28 (a) に示すように、例えば石英ガラス等よりなる透過性基板 5 00上に例えばクロム化合物等よりなる遮光膜 50 1を堆積した後、遮光膜 50 1の上にレジストを塗布して第 1のレジスト膜 502を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 1のレジスト膜 502に対してパターン描画を行なった後、第 1のレジスト膜 502を現像して、図 28 (b) 又は図 28 ( h) に示すように、マスクェンハンサ一形成領域に開口部を有する第 1のレジストパターン 502 Aを形成する。

次に、第 1のレジストパターン 502 Aをマスクとして遮光膜 50 1に対してエッチングを行なって、図 28 (c) 又は図 28 (i) に示すように、遮光膜 5 0 1に開口部 503を形成した後、第 1のレジストパターン 502 Aを除去する次に、図 2 8 ( d ) に示すように、開口部 5 0 3を含む遮光膜 5 0 1上に、例えば S O G膜等よりなり且つ透過光が露光光に対して 1 8 0度の位相反転を生じる厚さを有する位相シフ夕一層 5 0 4を形成する。その後、位相シフ夕一層 5 0 4上に、レジス卜を塗布して第 2のレジスト膜 5 0 5を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 2のレジスト膜 5 0 5に対してパターン描画を行なった後、第 2のレジスト膜 5 0 5を現像して、図 2 8 ( e ) 又は図 2 8 ( j ) に示すように、マスクパターン形成領域を覆う第 2のレジストパターン 5 0 5 Aを作成する。

次に、第 2のレジストパターン 5 0 5 Aをマスクとして位相シフ夕一層 5 0 4 に対してエッチングを行なって、図 2 8 ( f ) 又は図 2 8 ( k ) に示すように、位相シフ夕一層 5 0 4におけるマスクパターン形成領域の外側の部分を除去した後、第 2のレジストパターン 5 0 5 Aを除去する。

次に、図 2 8 ( g ) 又は図 2 8 ( 1 ) に示すように、パターン化された位相シフタ一層 5 0 4をマスクとして遮光膜 5 0 1に対してエッチングを行なって、遮光膜 5 0 1よりなり開口部 5 0 3を有するマスクパターン 5 0 1 Aを形成する。このとき、開口部 5 0 3を含むマスクパターン 5 0 1 Aは位相シフ夕一層 5 0 4 により覆われている。

以上に説明したように、第 5の実施形態によると、透過性基板 5 0 0上の遮光膜 5 0 1にマスクェンハンサ一形成領域に位置する開口部 5 0 3を形成した後、透過性基板 5 0 0上に位相シフ夕一層 5 0 4を形成し、その後、位相シフ夕一層 5 0 4におけるマスクパターン形成領域の外側の部分を除去した後、遮光膜 5 0 1をパターン化して、開口部 5 0 3を有するマスクパターン 5 0 1 Aを位相シフ夕一層 5 0 4により覆われるように形成する。このため、マスクェンハンサ一と、マスクパターン 5 0 1 Aの外側の透過性基板 5 0 0つまり光透過領域との間に位相差を設けることができるので、開口部 5 0 3の幅つまりマスクェンハンサーの幅を、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べてマスクェンハンサ一の遮光性が同程度以上になるように設定することによって、第 1の実施形態に係るフォトマスクを形成することができる。

また、第 5の実施形態によると、マスクパターン 5 0 1 Aを形成するためのパターンニング工程と、開口部 5 0 3を形成するためのパターンニング工程とを独立して行なうため、開口部 5 0 3を含むマスクパターン 5 0 1 Aの寸法つまり遮光性パターンの寸法、及びマスクェンハンサ一の寸法をそれぞれ正確に制御できるので、第 1の実施形態に係るフォトマスクを確実に作成することができる。また、第 5の実施形態によると、位相シフ夕一層 5 0 4におけるマスクパターン 5 0 1 Aの外側の部分を除去することによって、光透過領域とマスクェンハンサ一との間に位相差を設けるので、該位相差を設けるために透過性基板 5 0 0を彫り込む場合と比べて、エツチング工程の管理が簡単になつて位相ェラ一が低減すると共に、位相シフ夕一層 5 0 4のエッジ部分を垂直にすることが簡単になるまた、第 5の実施形態によると、位相シフ夕一層 5 0 4に対するパ夕一ニング工程で欠陥が発生した場合、該欠陥を位相シフ夕一層 5 0 4を再形成することによって修復できるため、位相シフ夕一層形成工程よりも前の工程を繰り返す必要がないので、スループットが向上する。

また、第 5の実施形態に係るフォトマスクの作成方法が、マスクェンハンサーの特性によって、従来のフォトマスクの作成方法と比べて有利になる点については、第 3の実施形態と同様である。

尚、第 5の実施形態において、透過性基板 5 0 0の材料として石英ガラスを用いたが、これに限られず、弗化カルシウム等を用いてもよい。

また、第 5の実施形態において、遮光膜 5 0 1の材料としてクロム化合物を用いたが、これに限られず、クロム、シリコン若しくはジルコニウム等の金属又はそれらの化合物等を用いてもよい。

また、第 5の実施形態において、位相シフ夕一層 5 0 4の材料として、透過光が露光光に対して 1 80度の位相反転を生じる SO G膜を用いたが、これに限られず、透過光が露光光に対して（ 1 70 + 360 χη) 〜（ 190 + 3 60 xn ) 度（但し、 nは整数）の位相反転を生じる任意の透過性膜を用いることができる。

また、第 5の実施形態において、開口部 503の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を（WxM) としたときに、 4 X人/ NAであることが好ましい。また、第 5の実施形態において、開口部 503を含むマスクパターン 50 1 A の幅、つまり遮光性パターンの幅を（L XM) としたときに、 L≤ 0. 8 X Λ/ NAであることが好ましい。このとき、 W≤ (0. 8 X λ/ΝΑ) _L且つ W≤ L若しくは W≤L— 2 Eであること、又は 0. 5 x ( ( (0. 8 x λ/ΝΑ) - L) /2) ≤W≤ 1. 5 x ( ( (0. 8 x Λ/ΝΑ) — L) /2) 且つ W≤L若しくは W≤L_ 2 Eであることが好ましい。第 5の実施形態の変形例

以下、本発明の第 5の実施形態の変形例に係るフォトマスクの作成方法について図面を参照しながら説明する。

尚、第 5の実施形態の変形例が第 5の実施形態と異なっている点は次の通りである。すなわち、第 5の実施形態においては、開口部を形成するためのパター二ング工程を、マスクパターンを形成するためのパターニング工程よりも前に行なうと共に位相シフ夕一層におけるマスクパターンの外側の部分を除去するのに対して、第 5の実施形態の変形例においては、開口部を形成するためのパ夕一ニング工程を、マスクパターンを形成するためのパター二ング工程の後に行なうと共に位相シス夕一層における開口部の下側の部分を除去することである。

図 29 (a) 〜（g) は、第 5の実施形態の変形例に係るフォトマスクの作成方法の各工程を示す断面図である。また、図 29 (h) 〜（ 1) は、それぞれ図 29 (b) 、（c) 、（e) 、（f ) 及び（g) と対応する平面図である。まず、図 29 (a) に示すように、例えば石英ガラス等よりなる透過性基板 5 10上に例えばクロム化合物等よりなる遮光膜 5 1 1を堆積した後、遮光膜 5 1 1の上にレジストを塗布して第 1のレジスト膜 5 12を形成する。

次に、マスク描画装置を用いて第 1のレジスト膜 5 12に対してパターン描画を行なった後、第 1のレジスト膜 5 12を現像して、図 29 (b) 又は図 29 ( h) に示すように、マスクパターン形成領域を覆う第 1のレジストパターン 5 1 2 Aを作成する。

次に、第 1のレジストパターン 5 12 Aをマスクとして遮光膜 5 1 1に対してエッチングを行なって、図 29 (c) 又は図 29 ( i) に示すように、遮光膜 5 1 1よりなるマスクパターン 5 1 1 Aを形成した後、第 1のレジストパターン 5 12 Aを除去する。

次に、図 29 (d) に示すように、マスクパターン 5 1 1 Aを含む透過性基板 5 10上に、例えば SO G膜等よりなり且つ透過光が露光光に対して 180度の位相反転を生じる厚さを有する位相シフ夕一層 5 13を形成する。その後、位相シフ夕一層 5 13上に、レジストを塗布して第 2のレジスト膜 5 14を形成する次に、マスク描画装置を用いて第 2のレジスト膜 5 14に対してパターン描画を行なった後、第 2のレジスト膜 5 14を現像して、図 29 (e) 又は図 29 ( j ) に示すように、マスクェンハンサー形成領域に開口部を有する第 2のレジストパターン 5 14Aを形成する。

次に、第 2のレジストパターン 5 14 Aをマスクとして位相シフ夕一層 5 13 に対してエッチングを行なって、図 29 (f ) 又は図 29 (k) に示すように、位相シフ夕一層 5 13におけるマスクェンハンサ一形成領域に位置する部分を除去した後、第 2のレジストパターン 5 14 Aを除去する。

次に、図 29 (g) 又は図 29 ( 1) に示すように、パターン化された位相シフタ一層 5 13をマスクとしてマスクパターン 5 1 1 Aに対してエッチングを行なって、マスクパターン 5 1 1 Aに開口部 5 1 5を形成す'る。

以上に説明したように、第 5の実施形態の変形例によると、透過性基板 5 1 0 上の遮光膜 5 1 1をパターン化してマスクパターン 5 1 1 Aを形成した後、透過性基板 5 1 0上に位相シフ夕一層 5 1 3を形成し、その後、位相シフ夕一層 5 1 3におけるマスクェンハンサ一形成領域に位置する部分を除去した後、マスクパターン 5 1 1 Aにマスクェンハンサ一形成領域に位置する開口部 5 1 5を形成する。このため、マスクェンハンサ一と、マスクパターン 5 1 1 Aの外側の透過性基板 5 1 0つまり光透過領域との間に位相差を設けることができるので、開口部 5 1 5の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を、同一の幅を有する遮光膜の遮光性と比べてマスクェンハンサ一の遮光性が同程度以上になるように設定することによって、第 1の実施形態に係るフォトマスクを形成することができる。

また、第 5の実施形態の変形例によると、マスクパターン 5 1 1 Aを形成するためのパターンニング工程と、開口部 5 1 5を形成するためのパターンニングェ程とを独立して行なうため、開口部 5 1 5を含むマスクパターン 5 1 1 Aの寸法つまり遮光性パターンの寸法、及びマスクェンハンサ一の寸法をそれぞれ正確に制御できるので、第 1の実施形態に係るフオトマスクを確実に作成することができる。

また、第 5の実施形態の変形例によると、位相シフ夕一層 5 1 3におけるマスクパターン 5 1 1 Aの外側の部分を除去することによって、光透過領域とマスクェンハンサ一との間に位相差を設けるので、該位相差を設けるために透過性基板 5 1 0を彫り込む場合と比べて、エッチング工程の管理が簡単になって位相エラ一が低減すると共に、位相シフ夕一層 5 1 3のエッジ部分を垂直にすることが簡単になる。

また、第 5の実施形態の変形例によると、位相シフ夕一層 5 1 3に対するパ夕 —ニング工程で欠陥が発生した場合、該欠陥を位相シフ夕一層 5 1 3を再形成することによつて修復できるため、位相シフ夕一層形成工程よりも前の工程を繰り返す必要がないので、スループットが向上する。

また、第 5の実施形態の変形例に係るフォトマスクの作成方法が、マスクェンハンサ一の特性によって、従来のフォトマスクの作成方法と比べて有利になる点については、第 3の実施形態と同様である。

尚、第 5の実施形態の変形例において、透過性基板 5 10の材料として石英ガラスを用いたが、これに限られず、弗化カルシウム等を用いてもよい。

また、第 5の実施形態の変形例において、遮光膜 5 1 1の材料としてクロム化合物を用いたが、これに限られず、クロム、シリコン若しくはジルコニウム等の金属又はそれらの化合物等を用いてもよい。

また、第 5の実施形態の変形例において、位相シフ夕一層 513の材料として、透過光が露光光に対して 1 80度の位相反転を生じる SOG膜を用いたが、これに限られず、透過光が露光光に対して（ 1 70 + 360 xn) 〜（ 190 + 3 60 xn) 度（但し、 ηは整数）の位相反転を生じる任意の透過性膜を用いることができる。

また、第 5の実施形態の変形例において、開口部 5 15の幅つまりマスクェンハンサ一の幅を（WxM) としたときに、 W≤0. 4 X人/ NAであることが好ましい。

また、第 5の実施形態の変形例において、開口部 5 1 5を含むマスクパターン 5 1 1 Aの幅、つまり遮光性パターンの幅を（L xM) としたときに、 L≤0. 8 X人/ NAであることが好ましい。このとき、 W≤ (0. 8 λ/ΝΑ) — L 且つ W≤L若しくは W≤L— 2 Eであること、又は 0. 5 x ( ( (0. 8 x λ/ NA) -L) /2) ≤W≤ 1. 5 x ( ( (0. 8 x人/ NA) — L) / 2) 且つ W≤L若しくは W≤L— 2 Eであることが好ましい。第 6の実施形態

以下、本発明の第 6の実施形態に係るパターンレイァゥト作成方法及びマスク描画デ一夕作成方法について図面を参照しながら説明する。尚、第 6の実施形態に係るパターンレイァゥト作成方法及びマスク描画デ一夕作成方法は、第 1の実施形態に係るフォトマスク、つまりマスクェンハンサー構造を有するフォトマスクを用いたパターン形成方法（第 2の実施形態に係るパターン形成方法）を想定した、マスクェンハンサ一構造を有するフォトマスクを作成するためのパターンレイアウト作成方法及びマスク描画データ作成方法である。また、第 6の実施形態において、 N Aは露光機の縮小投影光学系の開口数を示し、人は露光光つまり光源の波長を示し、 Mは露光機の縮小投影光学系の倍率を示すものとする。

図 3 0は、第 6の実施形態に係るパターンレイァゥト作成方法及びマスク描画データ作成方法のフロー図である。

まず、パターンレイアウト作成方法について説明する。

ステップ S 1において、フォトマスク上に形成しょうとするマスクパターン（遮光性パターン）のパターンレイアウトを作成する。

ステップ S 2において、ステップ S 1で作成したパターンレイァゥ卜のうちから、（Q x人/ N A ) X M (但し、 Qは 0 . 8以下の所定値）以下の幅 L x Mを有するラインパターンを抽出する。このとき、パターンレイアウトのうちから、パターン端部、パターンコーナー又はその他必要な部分も合わせて抽出してもよい。

ステップ S 3において、ステップ S 2で抽出されたラインパターン、パターン端部又はパターンコーナー等のそれぞれの内側を、マスクェンハンサーを表すパターン（以下、単にマスクェンハンサ一と称する場合がある）の配置位置として決定する。

ステップ S 4において、ステップ S 3で決定された配置位置にそれそれ配置されるマスクェンハンサ一の寸法を、各マスクェンハンサーを含有するラインパ夕ーン等の寸法に基づき設定する。このとき、幅 L X Mを有するラインパターンであれば、該ラインパターンの内側に配置されるマスクェンハンサ一の幅を W x M として、 W= ( (0. 8 x Λ/ΝΑ) — L) /2 (但し、 L≥ (0. 8 x λ/Ν A) ) に設定する。また、マスクェンハンサー同士が所定の間隔（例えば隣り合うマスクェンハンサー同士を分離して形成するために最低限必要な間隔）よりも狭い間隔で配置されている場合、又はマスクェンハンサ一同士が重なり合って配置されている場合等には、該マスクェンハンサー同士を一つに結合する。さらに、所定の寸法（例えばマスク描画装置の解像度）よりも小さいマスクェンハンサ —を消滅させる。

次に、マスク描画データ作成方法について説明する。

ステップ S 5において、ステップ S 4でマスクェンハンサ一が配置されたパ夕ーンレイァゥトを有するマスクパターンによって、露光後に所望の寸法を有するパターン形成が実現できるように、マスクェンハンサ一の寸法調整を行なう。ステップ S 6において、ステップ S 5で寸法調整されたパターンレイァゥ卜に基づき、マスクパターンと対応したマスクパターン形成用データ、マスクェンハンサーを表すパターンと対応したマスクェンハンサ一形成用デ一夕、及びマスクパターンからマスクェンハンサーを表すパターンを引き去った残りのパターンと対応した遮光膜領域形成用データを出力する。

以下、ステップ S 1〜S 4 (パターンレイアウト作成段階）について図 3 1 ( a) 〜（d) を参照しながら具体的に説明する。

図 3 1 (a) は、ステップ S 1で作成されたパターンレイアウトの一例を示している。

図 3 1 (b) は、ステップ S 2で図 3 1 (a) に示すパターンレイァゥ卜のうちから抽出されたラインパターン、パターン端部及びパターンコーナーを示している。図 3 1 (b) に示すように、パターンレイアウト 600のうちから、（0 . 8 X λ/ΝΑ) xM以下の幅 L ΧΜを有するラインパターン 60 1及び 60 2 、並びにパターン端部 603及びパターンコーナー 604を抽出する。

図 3 1 (c) は、ステップ S 3で図 3 1 (b) に示すラインパターン等の内側に配置されたマスクェンハンサ一を示している。図 3 1 (c) に示すように、ラィンパターン 60 1の中央部にはライン用マスクェンハンサー 6 1 1 aが配置されていると共にラインパターン 60 1の端部には端部用マスクェンハンサー 6 1 l bが配置されている。また、ラインパターン 602の中央部にはライン用マスクェンハンサー 6 12が配置されており、パターン端部 603には端部用マスクェンハンサ一 6 13が配置されており、パターンコーナ一 604にはコーナー用マスクェンハンサー 6 14が配置されている。

図 3 1 (d) は、ステップ S 4で図 3 1 (c) に示すラインパターン等の寸法に基づいて決定された寸法を有するマスクェンハンサ一が配置されたパターンレィァゥトを示している。

具体的には、パターンレイアウト 600のうち（0. 8 xえ/ NA) XM以下の幅 L XMを有するラインパターン 60 1及び 602のそれぞれの中央部に対しては、まず、例えば W二 ( (0. 8 λ/ΝΑ) — L) /2で定義される幅 Wx Μを有するライン用マスクェンハンサ一 6 1 1 a及び 6 12を配置する。但し、 Lが（0. 8 X人/ NA) /3未満である場合、又は、 W= ( (0. 8 λ/Ν Α) 一 L) /2で定義される幅のマスクェンハンサ一つまり開口部を作成するときに該開口部を囲む遮光膜領域の線幅がマスク描画装置によって作成可能な所定の最小線幅よりも小さくなる場合には、マスクェンハンサーを囲む遮光膜領域の線幅を前述の所定の最小線幅として、該所定の最小線幅をラインパターンの幅から差し引くことによってマスクェンハンサ一の幅を決定する。また、マスクェンハンサ一の幅が、遮光膜領域の内側にマスクェンハンサーを作成するために最低限必要な寸法、つまり前述の所定の最小線幅よりも小さい場合には、マスクェンハンサーを消滅させる。

尚、第 3〜第 5の実施形態（変形例を含む）に係るフォトマスクの作成方法を用いる場合には、前述の所定の最小線幅はマスク描画装置の重ね合わせマージン程度の寸法となる。また、第 3の実施形態の第 1変形例及び第 2孪形例に係るフォトマスクの作成方法を用いる場合、 Lが（0. 8 X入/ NA) /3未満のラインパターンについては、遮光膜領域のない位相シフタ一のみの構造で形成しても、マスクェンハンサー構造を用いる場合と同等の効果が得られる。

一方、パターンレイアウト 600のうちラインパターン 601の端部、パターン端部 603及びパターンコーナ一 604のそれぞれに対しては、まず、（0. 8 X λ/ΝΑ) /3 xM四方の寸法を有する端部用マスクェンハンサ一 61 1 b 及び 613並びにコーナ一用マスクェンハンサ一 614を、各マスクェンハンサ —が少なくとも前述の所定の最小線幅を有する遮光膜領域によって囲まれるように配置する。その後、配置されたマスクェンハンサ一同士がオーバーラップする場合、又はマスクェンハンサ一間のギヤヅプがマスクェンハンサーを分離して形成するために最低限必要な距離よりも小さい場合には、マスクェンハンサ一同士を結合する。このとき、マスクェンハンサ一の寸法が（0. 5x人/ NA) XM よりも大きくなる場合には、該寸法が（0. 5χλΖΝΑ) xM以下になるように再設定する。

以上に説明したように、ステップ S 1〜S 4によって、遮光性が弱まるラインパターンの中央部に遮光性を最大にするマスクェンハンサ一が配置され、且つパ夕一ンコーナ及びパターン端部にもマスクェンハンサ一が配置されたパターンレィアウトを作成することができる。これによつて、パターンレイアウトのうち少なくとも（0. 8 X人/ NA) /3 XM程度以上の幅を有する部分によって、同程度の遮光性を実現することができる。

続いて、ステップ S 1〜S 4でマスクェンハンサ一及びそれを含有するパターンレイァゥトが作成された後のステップ S 5及び S 6 (マスク描画デ一夕作成段階）について図 31 ( e) 〜（g) を参照しながら具体的に説明する。

図 31 ( e) は、ステップ S 5で図 31 (d) に示すマスクェンハンサ一の寸法調整が行なわれたパターンレイァゥトを示している。具体的には、図 3 1 (e) に示すように、試験露光を行なって露光後に形成されるパターンの幅が設計値よりも小さくなる部分（例えば領域 R 1 ) に対しては、対応するマスクェンハンサ一（例えばライン用マスクェンハンサ一 6 1 1 a) の幅を拡大する一方、露光後に形成されるパターンの幅が設計値よりも大きくなる部分（例えば領域 R 2) に対しては、対応するマスクェンハンサ一（例えばライン用マスクェンハンサー 6 1 2 ) の福を縮小する。このとき、マスクェンハンサ一の寸法調整と共に、パターンレイァゥ卜の外形寸法つまりマスクパターンの寸法調整を行なってもよい。尚、図 3 1 ( e) において、オリジナルのパターンレイアウト 600の外形を破線で示し、寸法調整されたパターンレイァゥト 60 0 Aの外形を実線で示している。

図 3 1 (f ) は、ステップ S 6で図 3 1 (e) に示す寸法調整後のパターンレィアウトに基づき決定されたマスクパターン形成用データを示し、図 3 1 (g) は、ステップ S 6で図 3 1 (e) に示す寸法調整後のパターンレイアウトに基づき決定されたマスクェンハンサ一形成用デ一夕を示している。

尚、最終的に作成されるフォトマスクにおいては、マスクパターンからマスクェンハンサーを表すパターンを引き去ったパターンが遮光膜領域に相当し、マスクェンハンサ一を表すパターンは遮光膜に設けられる開口部に相当する。

以上に説明したように、第 6の実施形態に係るパターンレイアウト作成方法によると、遮光性パターンと対応するパターンレイアウト 600のうちから（0. 8 Λ/ΝΑ) XM以下の幅 L XMを有するラインパターンを抽出した後、ラインパターンの内側に（（0. 8 X人/ NA) — L) XM以下の幅 WXMを有するマスクェンハンサーを配置する。このため、遮光性パターンにおける遮光効果が弱くなる部分に、遮光効果を強調できるマスクェンハンサーを配置することができるので、ゥヱハ上に投影される光強度分布をパターンレイァゥトに対して歪みの少なくない形状で形成することができる。従って、解像度程度以下の寸法を含む任意の寸法のパターンを任意の形状について形成できるフォトマスクのパター卜の作成が可能となる。

また、第 6の実施形態に係るパターンレイアウト作成方法によると、マスクェンハンサ一の幅 W x Mについて、 W = ( ( 0 . 8 X λ/Ν Α ) — L ) / 2に設定しているので、マスクェンハンサ一の遮光効果が最大になる。

また、第 6の実施形態に係るパターンレイアウト作成方法によると、ラインパターンを抽出するときに、パターン端部及びパターンコーナーを抽出すると共に、パターン端部及びパターンコーナーのそれぞれの内側に（0 . 5 X A/N A ) x M四方以下の寸法を有するマスクェンハンサーを配置する。このため、遮光性パターンのパターン端部又はパターンコーナーの裏側に回折現象によって回り込んだ透過光を、マスクェンハンサーを透過した光によって確実に打ち消すことができる。

また、第 6の実施形態に係るマスク描画データ作成方法によると、マスクェンハンサーを遮光性パターンの遮光効果が最大となるように配置した後に、つまり第 6の実施形態に係るパターンレイァゥト作成方法を実施した後に、試験露光の結果に基づいてマスクェンハンサ一の寸法を調整するため、露光後に形成されるパターンの寸法が設計値と等しくなるようにマスクェンハンサ一の寸法を調整することができる。このため、パターンの後退等を防止できるマスク描画データを作成できるので、該マスク描画データに従って形成されたフォトマスクを用いて露光を行なうことによって、微細パターンを高精度で形成することができる。また、第 6の実施形態に係るマスク描画データ作成方法によると、露光後に形成されるパターンの幅が設計値よりも大きくなる部分と対応するマスクェンハンサ一の幅を縮小すると共に、露光後に形成されるパターンの幅が設計値よりも小さくなる部分と対応するマスクェンハンサ一の幅を拡大する。このため、露光後に形成されるパターンの幅を設計値と確実に等しくすることができる。

尚、第 6の実施形態に係るパターンレイアウト作成方法において、ラインパ夕一ンの幅を L X M、マスクェンハンサ一の幅を W x Mとしたときに、 W = ( ( 0 . 8 x λ/ΝΑ) 一 L) /2に設定することによって、マスクェンハンサ一を含むラインパターンの遮光効果を最大にしたが、これに代えて、 0. 5 x ( (0. 8 λ/ΝΑ) -L) /2≤W≤ 1. 5 ( (0. 8 x λ/ΝΑ) -L) /2 ( 但し、 W≤L又は W^L— 2 E； (E XM) はフォトマスク上に形成できる最小寸法）に設定してもマスクェンハンサ一による遮光性向上効果は十分に得られる o また、少なくとも W≤ (0. 8 λ/ΝΑ) — L (但し、 W≤L又は W≤L— 2 E) に設定すれば、マスクェンハンサーによる遮光性向上効果が生じる。

また、第 6の実施形態に係るマスク描画デ一夕作成方法において、試験露光を行なった結果に基づきマスクェンハンサ一の寸法調整を行なったが、これに代えて、露光シミュレーションを行なった結果に基づきマスクェンハンサ一の寸法調整を行なってもよい。

Claims

言青求の範囲 . 光源に対して透過性を有する透過性基板上に孤立した遮光性パターンが形成されたフォトマスクであって、

前記遮光性パターンは、遮光膜よりなる遮光膜領域と、前記透過性基板のうち前記遮光性パターンが形成されていない光透過領域に対して位相差を有する位相シフト領域とから構成されており、

前記位相シフト領域の幅は、同一の幅を有する前記遮光膜の遮光性と比べて前記位相シフト領域の遮光性が同程度以上になるように設定されていることを特徴とするフォトマスク。

. 請求項 1において、

前記遮光膜領域の外形形状は前記遮光性パターンの形状と同一であり、前記位相シフト領域は前記遮光膜領域の内側に設けられていることを特徴とするフォトマスク。

. 請求項 1において、

前記位相シフト領域は、少なくとも前記遮光性パターンの角部若しくはその内側又は前記遮光性パターンの端部若しくはその内側に設けられていることを特徴とするフォトマスク。

. 請求項 1において、

前記位相シフト領域の幅を Wmとしたときに、

Wm≤ ( 0 . 4 X Λ/Ν Α ) x M

(但し、人は光源の波長であり、 N Aは露光機の縮小投影光学系の開口数であり、 Mは該縮小投影光学系の倍率である）

であることを特徴とするフォトマスク。

. 請求項 1において、

前記遮光性パターンの幅を L mとしたときに、 Lm≤ ( 0. 8 λ/ΝΑ) M

であることを特徴とするフォ卜マスク。

6. 請求項 5において、

前記位相シフト領域の幅を Wmとしたときに、

Wm≤ ( (0. 8 λ/ΝΑ) xM) — Lm且つ Wm≤Lm

であることを特徴とするフォトマスク。

7. 請求項 5において、

前記位相シフト領域の幅を Wmとしたときに、

0. 5 X ( ( ( (0. 8 X λ/ΝΑ) XM) — Lm) /2) ≤Wm≤ 1. 5 x ( ( ( (0. 8 λ/ΝΑ) xM) -Lm) / 2) 且つ Wm≤Lm であることを特徴とするフォトマスク。

8. 請求項 1において、

前記位相シフト領域の前記光透過領域に対する位相差は、前記光源の波長に対して（ 1 70 + 3 60 xn) 〜（ 1 90 + 3 60 xn) 度（但し、 ηは整数 ) であることを特徴とするフォトマスク。

9. 請求項 1において、

前記位相シフト領域の前記光透過領域に対する位相差は、前記透過性基板における前記光透過領域となる部分及び前記位相シフト領域となる部分のうちの少なくとも一方が彫り込まれることによって設けられていることを特徴とするフォトマスク。

10. 請求項 1において、

前記位相シフト領域の前記光透過領域に対する位相差は、前記透過性基板における前記光透過領域以外となる部分及び前記位相シフト領域以外となる部分のうちのいずれか一方の上に位相シフ夕一層が形成されることによって設けられていることを特徴とするフォトマスク。

1 1. 請求項 1 0において、前記位相シフタ一層は、前記遮光膜領域の下側に形成されていることを特徴とするフォトマスク。

2 . 請求項 1 0において、

前記位相シフ夕一層は、前記遮光膜領域の上側に形成されていることを特徴とするフォトマスク。

3 . 請求項 1〜 1 2のいずれか 1つに記載のフォトマスクを用いたパターン形成方法であって、

基板上にレジスト膜を形成する工程と、

前記フォトマスクを用いて前記レジスト膜に対してパターン露光を行なうェ程と、

パターン露光された前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程とを備えていることを特徴とするパターン形成方法。

4 . 請求項 1 3において、

前記パターン露光を行なう工程は斜入射照明法を用いることを特徴とするパターン形成方法。

5 . 請求項 1 3において、

前記レジスト膜はポジ型レジス卜よりなることを特徴とするパターン形成方 6 . 光源に対して透過性を有する透過性基板上に形成された遮光膜領域と位相シフト領域とから構成されている孤立した遮光性パターンを備えたフォトマスクの作成方法であって、

前記透過性基板上に遮光膜を形成する工程と、

前記遮光膜をパターン化して前記遮光膜領域の外形を形成する工程と、前記遮光膜における前記位相シフト領域に位置する部分を除去して開口部を形成する工程とを備え、

前記位相シフト領域は、前記透過性基板の光透過領域に対して位相差を有しており、

前記位相シフト領域の幅は、同一の幅を有する前記遮光膜の遮光性と比べて前記位相シフト領域の遮光性が同程度以上になるように設定されていることを特徴とするフォトマスクの作成方法。

17. 請求項 16において、

前記開口部を形成する工程は、前記開口部を形成した後に、前記透過性基板における前記開口部の下側の部分を、該部分と前記光透過領域との間に前記光源の波長に対して（170 + 360 χη) 〜（190 + 360xn) 度（但し、 nは整数）の位相差が生じるように彫り込む工程を含むことを特徴とするフォトマスクの作成方法。

18. 請求項 17において、

前記開口部を形成する工程を、前記遮光膜領域の外形を形成する工程よりも前に行なうことを特徴とするフォトマスクの作成方法。

19. 請求項 16において、

前記遮光膜領域の外形を形成する工程は、前記遮光膜領域の外形を形成した後に、前記透過性基板における前記遮光膜領域の外側の部分を、該部分と前記位相シフト領域との間に前記光源の波長に対して（170 + 360χη) 〜（ 190 + 360 xn) 度（但し、 nは整数）の位相差が生じるように彫り込む工程を含むことを特徴とするフォトマスクの作成方法。

20. 請求項 16において、

前記遮光膜を形成する工程は、前記遮光膜の下側に、前記光源の波長に対して（170 + 360 xn) 〜（190 + 360xn) 度（但し、 nは整数）の位相反転を生じる位相シフ夕一層を形成する工程を含み、

前記開口部を形成する工程は、前記開口部を形成した後に、前記位相シフ夕 —層における前記開口部の下側の部分を除去する工程を含むことを特徴とするフォトマスクの作成方法。

21. 請求項 20において、

22. 請求項 16において、

前記遮光膜を形成する工程は、前記遮光膜の下側に、前記光源の波長に対して（170 + 360 xn) 〜（190 + 360 xn) 度（但し、 nは整数）の位相反転を生じる位相シフ夕一層を形成する工程を含み、

前記遮光膜領域の外形を形成する工程は、前記遮光膜領域の外形を形成した後に、前記位相シフ夕一層における前記遮光膜領域の外側の部分を除去するェ程を含むことを特徴とするフォトマスクの作成方法。

23. 請求項 22において、

前記遮光膜領域の外形を形成する工程を、前記開口部を形成する工程よりも前に行なうことを特徴とするフォトマスクの作成方法。

24. 請求項 16において、

前記開口部を形成する工程を、前記遮光膜領域の外形を形成する工程よりも前に行ない、

前記開口部を形成する工程と前記遮光膜領域の外形を形成する工程との間に、前記透過性基板上に、前記光源の波長に対して（ 170 + 360xn) 〜（ 190 + 36 Oxn) 度（但し、 ηは整数）の位相反転を生じる位相シフ夕一層を形成する工程をさらに備え、

前記遮光膜領域の外形を形成する工程は、前記遮光膜領域の外形を形成する前に、前記位相シフ夕一層における前記遮光膜領域の外側の部分を除去するェ程を含むことを特徴とするフォトマスクの作成方法。

25. 請求項 16において、

前記遮光膜領域の外形を形成する工程を、前記開口部を形成する工程よりも前に ί亍ない、前記遮光膜領域の外形を形成する工程と前記開口部を形成する工程との間に、前記透過性基板上に、前記光源の波長に対して（ 1 70 + 3 60 x n) 〜（ 1 9 0 + 36 O xn) 度（但し、 ηは整数）の位相反転を生じる位相シフ夕一層を形成する工程をさらに備え、

前記開口部を形成する工程は、前記開口部を形成する前に、前記位相シフ夕一層における前記位相シフト領域に位置する部分を除去する工程を含むことを特徴とするフォトマスクの作成方法。

26. 請求項 1 6において、

前記位相シフト領域の幅を Wmとしたときに、

Wm≤ ( 0. 4 λ/ΝΑ) M

であることを特徴とするフォトマスクの作成方法。

27. 請求項 1 6において、

前記遮光性パターンの幅を Lmとしたときに、

Lm≤ ( 0. 8 X λ/ΝΑ) xM

であることを特徴とするフォトマスクの作成方法。

28. 請求項 27において、

前記位相シフト領域の幅を Wmとしたときに、

Wm≤ ( (0. 8 Λ/ΝΑ) xM) _Lm且つ Wm≤Lm

であることを特徴とするフォトマスクの作成方法。

29. 請求項 27において、

前記位相シフト領域の幅を Wmとしたときに、

0. 5 x ( ( ( (0. 8 x λ/ΝΑ) xM) — Lm) /2) ≤Wm≤ 1. 5 x ( ( ( (0. 8 x λ/ΝΑ) M) -Lm) /2) 且つ Wm≤Lm であることを特徴とするフォトマスクの作成方法。

30. 光源に対して透過性を有する透過性基板上に形成された遮光膜領域と位相シフト領域とから構成されている孤立した遮光性パターンを備えたフォトマスクのパターンレイァゥト作成方法であって、

前記遮光性パターンと対応するパターンレイアウトのうちから（0. 8 x入 /NA) XM (但し、人は光源の波長であり、 N Aは露光機の縮小投影光学系の開口数であり、 Mは該縮小投影光学系の倍率である）以下の幅 LXMを有するラインパターンを抽出する工程と、

抽出された前記ラインパターンの内側に（（0. 8 χ λ/ΝΑ) — L) XM 以下の幅 WXM (但し、 W≤L) を有する位相シフト領域を配置する工程とを備えていることを特徴とするパターンレイァゥト作成方法。

31. 請求項 30において、

0. 5 ( ( (0. 8 X Λ/ΝΑ) -L) /2) ≤W≤ 1. 5 x ( ( ( 0. 8 x λ/ΝΑ) — L) /2) 且つ W≤Lであることを特徴とするパターンレイアウト作成方法。

32. 請求項 30において、

前記ラインパターンを抽出する工程は、前記パターンレイァゥ卜のうちからパターン角部又はパターン端部を抽出する工程を含み、

前記位相シフト領域を配置する工程は、抽出された前記パターン角部若しくはその内側又は抽出された前記パターン端部若しくはその内側に（0. 5 x入 /NA) XM四方以下の寸法を有する位相シフト領域を配置する工程を含むことを特徴とするパターンレイァゥト作成方法。

33. 光源に対して透過性を有する透過性基板上に形成された遮光膜領域と位相シフト領域とから構成されている孤立した遮光性パターンを備えたフォトマスクのマスク描画デ一夕作成方法であって、

前記遮光性パターンと対応するパターンレイアウトのうちから（0. 8 x入 /NA) XM (但し、人は光源の波長であり、 N Aは露光機の縮小投影光学系の開口数であり、 Mは該縮小投影光学系の倍率である）以下の幅 L X Mを有するラインパターンを抽出して、抽出された前記ラインパターンの内側に（（0 . 8 Λ/Ν Α ) — L ) X M以下の幅 W X M (但し、 W≤L ) を有する位相シフト領域を前記遮光性パターンの遮光効果が最大となるように配置した後に、試験露光又は露光シミュレーシヨンの結果に基づいて前記位相シフト領域の寸法を調整する工程を備えていることを特徴とするマスク描画データ作成方法。 3 4 . 請求項 3 3において、

前記位相シフト領域の寸法を調整する工程は、前記フォトマスクを用いた露光によって形成されるパターンの幅が設計値よりも大きくなる部分と対応する前記位相シフト領域の幅を縮小すると共に、前記フォトマスクを用いた露光によって形成されるパターンの幅が設計値よりも小さくなる部分と対応する前記位相シフト領域の幅を拡大する工程を含むことを特徴とするマスク描画データ作成方法。