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CN102308256B - 光掩模、光掩模的制造方法及修正方法 - Google Patents

光掩模、光掩模的制造方法及修正方法 Download PDF

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CN102308256B CN2010800070220A CN201080007022A CN102308256B CN 102308256 B CN102308256 B CN 102308256B CN 2010800070220 A CN2010800070220 A CN 2010800070220A CN 201080007022 A CN201080007022 A CN 201080007022A CN 102308256 B CN102308256 B CN 102308256B
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Abstract

提供一种使用在以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中、能够确保作为辅助图案的焦点深度放大效果、同时在不使辅助图案发生析像的情况下形成主图案的高对比度的转印图像的具有辅助图案的半色调掩模及其制造方法。光掩模是在设有通过投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在主图案的附近且不转印的辅助图案的光掩模，其特征在于，主图案和辅助图案通过由同一材料形成的半透明膜构成，使透过主图案的光与透过透明基板的透明区域的光产生180度的相位差，且使透过辅助图案的光与透过透明基板的透明区域的光产生70度～115度范围的规定的相位差。

Description

光掩模、光掩模的制造方法及修正方法
技术领域
本发明涉及用于在光刻技术中使用的光掩模及其制造方法、以及光掩模的修正方法及修正后的光掩模，尤其涉及在主图案的附近配置有辅助图案的半色调型的光掩模及其制造方法、以及光掩模的修正方法及修正后的光掩模，其中，所述光刻技术使用半导体元件的图案形成所使用的准分子激光曝光装置等短波长的曝光光源。 
背景技术
为了实现半间距从65nm向45nm、甚至向32nm进展的半导体元件的高集成化·超微细化，在光刻中，作为曝光装置中的高析像技术，实际应用有增多投影透镜的开口数的高NA化技术、在投影透镜与曝光对象之间夹设高折射率介质而进行曝光的液浸曝光技术、变形照明搭载曝光技术等。 
作为提高在光刻中使用的光掩模(以下也记作掩模)的析像度的对策，而使用Levenson型(也称作涩谷·Levenson型)相移掩模、半色调型相移掩模(以后简称为半色调掩模)、以及无铬型相移掩模等的相移掩模，该Levenson型相移掩模实现由使光通过的部分和遮光的部分构成的以往的二元掩模的微细化、高精度化，并通过利用了光的干涉的相移效果来提高析像度，该半色调型相移掩模由使光透过的部分和半透过的部分构成，该无铬型相移掩模未设置铬等遮光层。 
在光刻技术中，能够由投影曝光装置转印的最小的尺寸(析像度)与曝光中使用的光的波长成正比，与投影光学系统的透镜的开口数(NA)成反比，因此伴随着半导体元件的微细化的要求，而曝光光的短波长化及投影光学系统的高NA化进展，但是在仅凭短波长化及高NA化来满足该要求的方面存在界限。 
因此，为了提高析像度，近年来提出有通过减小工艺常数k1(k1＝析 像线宽×投影光学系统的开口数/曝光光的波长)的值来实现的微细化的超析像技术。作为这样的超析像技术，已知有根据曝光光学系统的特性来对掩模图案赋予辅助图案和线宽偏移量而使掩模图案最佳化的方法、或者基于变形照明的方法(也称作斜入射照明法)等。基于变形照明的投影曝光通常使用轮带照明(也称作Annular)、二极照明及四极照明等，该轮带照明使用了光瞳滤波器，该二极照明使用了二极(也称作Dipole)的光瞳滤波器，该四极照明使用了四极(也称作Cquad)的光瞳滤波器。 
使用辅助图案的方法是如下所述的光刻方法，即，在转印到晶片上的图案(以后称作主图案)的附近配置未转印到晶片上且在投影光学系统的析像界限以下的图案(以后称作辅助图案)，并使用具有提高主图案的析像度和焦点深度的效果的光掩模的光刻方法(例如参照专利文献1)。辅助图案也被称作SRAF(Sub Resolution Assist Feature)(以后，在本发明中将辅助图案也称作SRAF)。 
然而，随着半导体元件图案的微细化，具有辅助图案的光掩模在掩模制作上存在困难。首先，可以举出的是辅助图案无需如上述那样在其自身晶片上成像，且必须形成为比主图案的尺寸微小的尺寸。其结果是，随着主图案尺寸的微细化，要求的辅助图案的线宽尺寸从几百nm进而向微小的尺寸进行微小化，逐渐接近制作上的界限范围。例如在晶片上形成65nm线宽的半导体元件时，其掩模(通常具有四倍体的图案的中间掩模)上的主图案的线宽尺寸被施加光接近效果补偿(OPC)等，而以200nm～400nm左右形成，相对于此，辅助图案的线宽尺寸变成120nm以下，在掩模制作方面极其困难。如上述那样，在转印半间距65nm以下的图案的曝光条件下，辅助图案的尺寸成为掩模制造上的大问题。 
进而，作为转印半间距65nm以下的图案的掩模的转印特性，如后所述，半色调掩模与二元掩模相比得到良好的转印像的情况居多，因此强烈地要求将具有辅助图案的掩模形成为半色调掩模的结构，还提出有具有辅助图案的半色调掩模(例如参照专利文献2、专利文献3、非专利文献1)。然而，半色调掩模从转印特性来说，通常负侧的偏差进入掩模图案尺寸中，因此要求作为半色调掩模而由半透明膜形成的辅助图案的尺寸小于仅由遮光膜形成的二元掩模的辅助图案的尺寸。在半导体元件的半间距从 45nm至32nm的世代中，根据半导体的设计或曝光条件不同，而要求掩模线宽为60nm以下的辅助图案尺寸。 
另外，随着辅助图案的微细化，在清洗等掩模制造工序中，或者在对曝光装置使用中污染的掩模再次清洗的情况下，以往的设有辅助图案的半色调掩模存在如下问题，即，辅助图案的纵横比(图案高度/图案宽度)接近于1，而出现辅助图案的一部分缺欠、或辅助图案从基板表面剥离、或辅助图案向其线宽方向歪斜等现象。 
在专利文献2中提出有如下的光掩模，该光掩模为了应对半色调掩模的辅助图案的微细化，而使透过半透明图案的光与透过透明基板的透明区域的光产生180度的相位差，且使透过半透明辅助图案的光与透过透明基板的透明区域的光产生小于50度的范围内的规定的相位差，从而使半透明图案的聚焦特性平稳。图24是专利文献2所示的光掩模的俯视图(该图(a))、纵剖视图(该图(b))。专利文献2的光掩模能够将设置在作为主图案的线条图案附近的辅助图案以与主图案相同的尺寸形成。 
如图24所示，专利文献2所记载的具有辅助图案的半色调掩模是由主图案1即半透明图案的线宽在晶片上为0.3μm的线条图案、及半透明辅助图案2在主图案1的左右为相同线宽的线条图案来设置的掩模，主图案1在半透明膜302上还重叠制膜形成透明膜304而形成为双层结构，使透过由两层膜构成的半透明主图案1的光与透过透明基板301的透明区域的光产生180度的相位差，另一方面，使透过半透明辅助图案2的光与透过透明基板301的透明区域的光产生小于50度的范围的规定的相位差，从而使半透明图案的聚焦特性平稳。 
专利文献1：日本特开平7-140639号公报 
专利文献2：日本专利第2953406号 
专利文献3：日本特开2003-302739号公报 
非专利文献1：N.V.Lafferty et al.，Proc.of SPIE Vol.5377，381-392(2004) 
然而，专利文献2所记载的具有辅助图案的半色调掩模是以曝光光源使用汞灯的i线(365nm)或KrF准分子激光(248nm)、投影光学系统的开口数NA小至0.6、晶片上的图案尺寸为0.3～0.35μm的亚微单位的半导 体元件为对象的世代的掩模，使用于以当前不断被实际使用的ArF准分子激光为曝光光源、将NA设为1以上、优选1.3～1.35前后的高NA的曝光装置中，当使用作为晶片上的图案尺寸为半间距65nm以下、甚至45nm、32nm的半导体元件用的掩模时，会产生如下的问题。 
即，随着工艺常数k1变小，为了提高主图案的析像性而使用变形照明，但随之产生辅助图案也容易析像这样的问题。进而，由于变形照明的倾斜入射照射，会因与掩模基板面垂直的方向上的掩模的厚度所产生的立体效果(掩模的三维效果)而导致辅助图案容易析像在转印对象面上这样的问题。对于专利文献2所记载的具有辅助图案的半色调掩模而言，即使主图案的相位差在规定的范围内，辅助图案也会因三维效果而析像，且尺寸变动相对于散焦而变得非对称，产生转印图像的质量下降而不适于实际应用这样的问题。 
另外，专利文献2、专利文献3及非专利文献1所记载的任一种光掩模中，都是仅主图案构成为在透明基板侧的下层设置半透明膜、且在上层重叠设置遮光膜或者重叠设置与下层不同材质的半透明膜或透明膜的双层结构，在具有半透明膜的辅助图案的光掩模的制造中，主图案的成膜工序都需要两次，存在制造工序变得复杂这样的问题。而且，在专利文献2所记载的光掩模的制造中，难以实现图案微细化，且形成在透明基板上的第一图案与接下来形成的第二图案难以对位，需要将主图案与辅助图案之间的空间设定为考虑了对准偏差后的值(通常为200nm左右)以上，存在难以实现辅助图案宽度与主图案宽度的相同、以及图案的微细化这样的问题。 
如上述那样，随着半导体元件图案的微细化，强烈需求设有辅助图案的半色调掩模，但以往的设有辅助图案的光掩模存在如下问题，即，无法应对作为半间距65nm以下、甚至45nm、32nm的半导体元件用的掩模的微细化，而且掩模的制造变得困难。 
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题点而作成的。即，本发明的第一目的在于提供一种具有辅助图案的半色调掩模及其制造方法，作为使用在以ArF 准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中的掩模，能够确保作为辅助图案的焦点深度放大效果，在不使辅助图案析像的情况下抑制辅助图案的缺欠或歪斜，从而形成主图案的高对比度的转印图像。 
另外，如上所述，伴随着辅助图案的微细化，在清洗等掩模制造工序中，或者在对曝光装置使用中污染的掩模再次清洗的情况下，存在辅助图案的一部分发生缺欠等问题。 
因此，本发明是鉴于上述问题点而作成的。即，本发明的第二目的在于提供一种抑制了辅助图案的发生缺欠等的具有辅助图案的半色调掩模。 
另外，原本以辅助图案不析像在转印对象面上的方式进行掩模设计，因此虽然多个辅助图案未必全部被转印，但存在辅助图案的一部分、例如接近主图案的辅助图案或者接近主图案的辅助图案的一部分等发生析像这样的问题。 
作为上述的辅助图案或者其一部分析像在转印对象面上的原因，考虑有因掩模设计软件的精度低而在掩模设计阶段产生缺陷的情况、实际制作出的辅助图案尺寸的误差大的情况、半导体曝光装置的光学系统具有微妙的误差的情况、半导体用抗蚀剂的特性的问题等各种各样的原因。 
如上述那样，虽然强烈需求设有辅助图案的光掩模，但随着半导体元件图案的微细化，而产生如下的问题，即，为了在接近微细图案的界限的区域进行图案转印，而在曝光转印后产生辅助图案在转印对象面上析像这样的问题，为了对发生了转印的辅助图案的掩模进行修正，尝试了进一步将辅助图案线宽修正得较小以防止析像，但难以对例如60nm以下的辅助图案以更小的宽度来修正掩模线宽，存在不得不再次制造光掩模这样的问题。 
因此，本发明是鉴于上述问题点而作成的。即，本发明的第三目的在于提供一种光掩模的修正方法及修正后的光掩模，在使用于以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中的具有辅助图案的光掩模中，对于辅助图案在转印对象面上发生了析像的情况下的光掩模，利用可靠且比较容易的方法来修正辅助图案。 
为了解决上述的课题，本发明提供一种光掩模，其使用在以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中，该光掩模在透明基板 的一主面上设有通过所述投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在所述主图案的附近且向所述转印对象面不转印的辅助图案，所述光掩模的特征在于，所述主图案和所述辅助图案通过由同一材料形成的半透明膜构成，透过所述主图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光产生180度的相位差，且透过所述辅助图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光产生70度～115度范围的规定的相位差。 
以上述发明为基础，优选所述辅助图案的膜厚比所述主图案的膜厚薄，膜厚差是24nm～40nm范围的规定的膜厚差。 
以上述发明为基础，优选所述膜厚差通过干式蚀刻而形成。 
以上述发明为基础，优选所述辅助图案的曝光光透射率是15％～29％范围的规定的透射率。 
以上述发明为基础，优选所述由同一材料形成的半透明膜由单层的半透明膜或双层的半透明膜形成。 
以上述发明为基础，优选所述单层的半透明膜为硅化钼系材料的半透明膜，所述双层的半透明膜为在所述透明基板上依次设有铬系材料的半透明膜、硅化钼系材料的半透明膜而成的半透明膜。 
以上述发明为基础，优选在所述光掩模的外周部形成有遮光区域。 
以上述发明为基础，优选所述单层的半透明膜为硅化钼系材料的半透明膜，所述双层的半透明膜为在所述透明基板上依次设有铬系材料的半透明膜、硅化钼系材料的半透明膜而成的半透明膜。 
以上述发明为基础，优选所述主图案及所述辅助图案都是线条图案，所述主图案为孤立图案或周期图案。 
另外，本发明提供一种光掩模的制造方法，所述光掩模使用在以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中，在透明基板的一主面上设有通过所述投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在所述主图案的附近且向所述转印对象面不转印的辅助图案，所述光掩模的制造方法的特征在于，包括：(a)在所述透明基板的一主面上依次形成半透明膜、遮光膜，并形成使透过所述半透明膜的光与透过所述透明基板的透明区域的光的相位差成为大致180度这样的膜厚的工序；(b)在所述遮光膜上形成第一抗蚀图案，对所述遮光膜及所述半透明膜依次进行干式蚀 刻，而形成主图案部和辅助图案部的工序；(c)剥离所述第一抗蚀图案，接着在所述遮光膜上形成第二抗蚀图案，对所述辅助图案部的遮光膜进行蚀刻而将其除去的工序；(d)剥离所述第二抗蚀图案，接着在所述透明基板的一主面上对整面进行干式蚀刻，并对所述辅助图案部的半透明膜进行干式蚀刻直至达到透过所述辅助图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光成为70度～115度范围的规定的相位差这样的膜厚，从而形成辅助图案的工序；(e)对所述主图案部的遮光膜进行蚀刻以将其除去而形成主图案，使透过所述主图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光产生180度的相位差的工序。 
以上述发明为基础，优选工序(b)的所述半透明膜的干式蚀刻为蚀刻至所述半透明膜的膜厚的中途为止的半蚀刻。 
另外，本发明提供一种光掩模的制造方法，所述光掩模使用在以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中，在透明基板的一主面上设有通过所述投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在所述主图案的附近且向所述转印对象面不转印的辅助图案，所述光掩模的制造方法的特征在于，包括：(a)在所述透明基板的一主面上依次形成半透明膜、遮光膜，所述半透明膜由双层的半透明膜形成，所述透明基板侧的下层的半透明膜兼作为上层的半透明膜的停止蚀刻层，而形成使透过所述双层半透明膜的光与透过所述透明基板的透明区域的光的相位差成为大致180度这样的膜厚的工序；(b)在所述遮光膜上形成第一抗蚀图案，对所述遮光膜及所述双层的半透明膜依次进行干式蚀刻，而形成主图案部和辅助图案部的工序；(c)剥离所述第一抗蚀图案，接着在所述遮光膜上形成第二抗蚀图案，对所述辅助图案部的遮光膜进行蚀刻而将其除去的工序；(d)剥离所述第二抗蚀图案，接着在所述透明基板的一主面上对整面进行干式蚀刻，对所述辅助图案部的半透明膜进行干式蚀刻直至达到透过所述辅助图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光成为70度～115度范围的规定的相位差这样的膜厚，从而形成辅助图案的工序；(e)对所述主图案部的遮光膜进行蚀刻以将其除去而形成主图案，使透过所述主图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光产生180度的相位差的工序。 
以上述发明为基础，优选所述辅助图案与所述主图案的膜厚差为 24nm～40nm范围的规定的膜厚差。 
以上述发明为基础，优选在形成所述辅助图案的工序(d)后，还包括如下工序，即，形成遮光区域用抗蚀图案，对所述主图案上的遮光膜进行干式蚀刻以将其除去而形成主图案，并且在所述光掩模的外周部形成遮光区域。 
另外，本发明提供一种光掩模，其在透明基板的一主面上设有通过所述投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在所述主图案的附近且向所述转印对象面不转印的辅助图案，所述光掩模的特征在于，所述主图案和所述辅助图案通过由同一材料形成的半透明膜构成，所述辅助图案的膜厚比所述主图案的膜厚薄，膜厚差为24nm～40nm范围的规定的膜厚差。 
另外，本发明提供一种光掩模的修正方法，所述光掩模使用在以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中，在透明基板的一主面上具有通过所述投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在所述主图案的附近的辅助图案，所述光掩模的修正方法是所述辅助图案通过所述投影曝光而在所述转印对象面上发生析像的情况下的光掩模的修正方法，其特征在于，对发生所述析像的辅助图案的表面进行蚀刻或磨削，将所述发生析像的辅助图案的膜厚减薄直至所述辅助图案不再向所述转印对象面发生析像为止。 
以上述发明为基础，优选所述蚀刻或磨削减薄了的修正后的所述辅助图案的膜厚与修正前的所述辅助图案的膜厚的膜厚差为1nm～40nm的范围。 
以上述发明为基础，优选所述蚀刻为使用了电子束掩模修正机的电子束的气体辅助蚀刻，所述磨削为使用了原子力显微镜的探针的磨削。 
以上述发明为基础，优选所述主图案和所述辅助图案由半透明膜构成，所述主图案的膜厚是使透过所述主图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光产生180度的相位差这样的膜厚。 
以上述发明为基础，优选所述主图案由遮光膜构成，所述辅助图案由半透明膜而成。 
以上述发明为基础，优选所述主图案和所述辅助图案由遮光膜构成。 
以上述发明为基础，优选所述主图案及所述辅助图案均为线条图案， 所述主图案为孤立图案或周期图案。 
另外，本发明提供一种光掩模，其特征在于，通过所述光掩模的修正方法来修正辅助图案，修正后的所述辅助图案的膜厚比修正前的所述辅助图案的膜厚薄。 
[发明效果] 
根据本发明的光掩模，在具有辅助图案的半色调掩模中，通过仅将辅助图案部分薄膜化，而能够确保作为辅助图案的焦点深度放大效果，同时形成高对比度的转印图像。即使将辅助图案尺寸从56nm增大到104nm，辅助图案部也不会发生析像，且对反复端的主图案的焦点深度放大效果没有恶劣影响，能够将辅助图案的尺寸增大至以往的尺寸的大约2倍左右，通过缩小辅助图案的纵横比，而起到抑制辅助图案的缺欠或歪斜的效果。另外，本发明的光掩模在半透明膜为单层的情况下，可以直接利用当前使用的半色调掩模用掩模坯体，无需变更掩模坯体材料，因此相对于不使用辅助图案的半色调掩模，能够确保掩模坯体的互换性，从而能够维持掩模的质量并减少掩模成本。 
根据本发明的光掩模的制造方法，由于主图案及辅助图案通过由同一材料形成的半透明膜构成，因此半透明膜的成膜工序容易，在半透明膜为单层的情况下，可以直接利用当前使用的半色调掩模用掩模坯体，无需变更掩模坯体材料，因此能够降低掩模制造成本。通过使辅助图案宽度比主图案小，而能够进一步扩宽主图案与辅助图案之间的空间，提高形成在透明基板上的第一图案与接下来形成的第二图案的对准偏差的富余度，能够得到不加大掩模制造的难度而改善图案的转印特性的光掩模。 
根据本发明的光掩模，通过将主图案及辅助图案的膜厚差设定在规定的范围内，而能够抑制辅助图案的一部分缺欠、或辅助图案从基板表面剥离、或辅助图案向其线宽方向歪斜这些现象的发生。 
根据本发明的光掩模的修正方法，在原本不应向转印对象面转印的辅助图案在转印对象面发生析像这种情况下的光掩模的修正方法中，通过对发生析像的辅助图案的表面进行蚀刻或磨削，将辅助图案的膜厚减薄直至辅助图案不会在转印对象面上发生析像为止，由此能够解决辅助图案被转印的问题，确保作为辅助图案的焦点深度放大效果，同时形成高对比度的 转印图像。本发明的光掩模的修正方法与作为以往方法的辅助图案的线宽方向的修正不同，是沿厚度方向将辅助图案薄膜化而进行修正的方法，能够利用容易的方法可靠地修正具有辅助图案的光掩模。 
根据基于本发明的修正方法的光掩模，对于辅助图案向转印对象面发生转印的光掩模，沿厚度方向来修正其辅助图案，由此能够起到如下效果：辅助图案不会向转印对象面转印，而具有焦点深度放大效果，且能得到形成高对比度的转印图像的高品质的光掩模。 
附图说明
图1是表示本发明的具有辅助图案的半色调掩模的一实施方式的局部剖视示意图。 
图2是表示本发明的具有辅助图案的半色调掩模的另一实施方式的局部剖视示意图。 
图3是表示本发明的半色调掩模(或具有辅助图案的光掩模)的评价中使用的Cquad光瞳滤波器，该图(a)是Cquad的俯视示意图，该图(b)是使用Cquad对掩模照射曝光光时的立体示意图。 
图4是表示本发明的半色调掩模(或具有辅助图案的光掩模)中使用的评价图案、以及评价图案的位置与光强度的关系的空间像的图。 
图5是表示改变了SRAF的CD时的SRAF膜厚差与SRAF的光强度/限幅电平的关系的图。 
图6是表示改变了SRAF的CD时的晶片上的主图案端的线条CD与散焦的关系的图。 
图7是表示本发明的光掩模的制造方法的第一实施方式的工序剖视示意图。 
图8是表示本发明的光掩模的制造方法的第二实施方式的工序剖视示意图。 
图9是表示本发明的光掩模的制造方法的第三实施方式的工序剖视示意图。 
图10是表示本发明的光掩模的制造方法的第四实施方式的工序剖视示意图。 
图11是表示以往的光掩模的制造方法的一实施方式的工序剖视示意图。 
图12是表示图3所示的实施方式中的SRAF的蚀刻量(掩模上)与SRAF CD(晶片上的尺寸)的关系的图。 
图13是表示图3所示的实施方式中的SRAF蚀刻量误差对主图案CD造成的影响的图。 
图14是表示图3所示的实施方式中的改变了SRAF蚀刻量时的晶片上的反复端的主图案CD与散焦(Defocus)的关系的图。 
图15是表示图3所示的实施方式中的改变了SRAF蚀刻量时的晶片上的反复端的主图案的光强度分布的图。 
图16(a)是仿真中使用的Quasar光瞳滤波器的俯视示意图，(b)是使用Quasar对掩模照射曝光光时的立体示意图，(c)是掩模图案164的俯视示意图。 
图17是表示图16所示的实施方式中的SRAF的蚀刻量(掩模上)与SRAF CD(晶片上的尺寸)的关系的图。 
图18是表示图16所示的实施方式中的掩模上的SRAF的蚀刻量误差对晶片上的主图案CD误差造成的影响的图。 
图19是表示图16所示的实施方式中的改变了SRAF蚀刻量时的主图案CD与散焦的关系的图。 
图20表示以往的半色调掩模和二元掩模中的掩模CD与NILS的关系。 
图21表示以往的半色调掩模和二元掩模中的掩模CD与MEEF的关系。 
图22是表示以往的半色调掩模和二元掩模中的掩模CD与曝光富余度的图。 
图23是表示以往的半色调掩模和二元掩模中的对于晶片上的SRAF的CD而言的SRAF部光强度相对于光强度阈值的限幅电平的比的图。 
图24是专利文献2所记载的以往的具有半透明辅助图案的光掩模的俯视图及纵剖视图。 
图25是表示本发明的具有辅助图案的光掩模的修正方法的一实施方 式的剖视示意图。 
图26是表示能够适用本发明的修正方法的具有辅助图案的光掩模的示例的局部剖视示意图。 
图27是实施例中的试验样品的SRAF部分的薄膜化处理后的SEM照片。 
图28是表示对试验样品局部地蚀刻SRAF部后的光刻仿真显微镜下的晶片上光强度分布的平面状态的图像。 
图29是表示实施例中的SRAF部分的薄膜化处理前的图案位置与光强度的关系的空间像的图。 
图30是图29的局部放大图，是表示反复端主图案和辅助图案S1的SRAF薄膜化处理前的图案位置与光强度的关系的空间像的图。 
图31是相对于图30的比较参考图，是表示没有SRA的情况下的反复端的主图案和辅助图案S1的图案位置与光强度的关系的空间像的图。 
图32是表示实施例中的SRAF部分的薄膜化处理后的图案位置与光强度的关系的空间像的图。 
图33表示图27、图28的虚线部内的状况，是图32的局部放大图，是表示反复端主图案和辅助图案S1的SRAF薄膜化处理后的图案位置与光强度的关系的空间像的图。 
图34是表示基于SRAF薄膜化处理的反复端主图案的焦点深度的图。 
具体实施方式
A.光掩模 
本发明的光掩模是使用在以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中的掩模，是优选在晶片上的半间距为65nm以下、进而为45nm、32nm的微细的半导体元件形成中所使用的掩模。 
(以往的半色调掩模的转印特性) 
在叙述本发明之前，首先对作为本发明的对象的具有辅助图案的半色调掩模的转印特性进行说明。本发明人使用以往的半色调掩模来与二元掩模进行比较，同时利用仿真研究了用于在晶片上形成半间距45nm以下的细密图案的具有辅助图案的半色调掩模的转印特性。 
目前，掩模图案的转印特性的评价以掩模图案的平面特性为主，利用以透射率或相位差表现的方法进行预测。近年来，在光掩模的转印特性的评价中，使用对比度或NILS(Normalized Image Log-Slope：正规化图像对数斜率)、及MEEF(Mask Error Enhancement Factor：掩模误差增大因子)等指标。首先，使用NILS和MEEF评价了掩模的转印特性。 
NILS用下述的算式(1)表示。若NILS的值大，则光学像变得陡峭且抗蚀图案的尺寸控制性提高。通常NILS优选为2以上，但随着半导体元件的微细化，要求在1.5以上程度就发生析像这样的抗蚀工艺。这里，W表示所期望的图案尺寸，Ith表示施加给W的光强度的阈值，(dI/dx)表示空间像的斜率。 
NILS＝(dI/dx)/(W×Ith)     …(1) 
MEEF用下述的算式(2)表示，用晶片上的图案尺寸变化量(Δ晶片CD)相对于掩模尺寸变化量(Δ掩模CD)的比表示。CD表示掩模或晶片的重要尺寸(Critical Dimension)。算式(2)的数值4为掩模的缩小比，例示出使用了通常的四倍掩模的情况。如算式(2)所示那样，MEEF的值小(1附近)的话，掩模图案通过晶片图案忠实地转印，只要MEEF的值变小，晶片制造成品率就会提高，其结果是，在晶片制造中使用的掩模制造成品率也提高。 
MEEF＝Δ晶片CD/Δ掩模CD/4      …(2) 
在本发明中，作为用于估计掩模图案的转印特性的仿真软件，使用了EM-Suite(商品名：全景科技公司制)。主要的仿真条件是，以ArF准分子激光(193nm)为照明光源，NA为1.35，变形照明使用了图3所示的Cquad光瞳滤波器31。该图(a)是Cquad31的俯视示意图，该图(b)是使用Cquad31对掩模33照射曝光光时的立体示意图。Cquad31中，扇状光透过部的开口角为35度，外径为0.9，内径为0.7(光瞳滤波器的半径为1)。作为掩模33，使用了以往通常的硅化钼系的曝光波长193nm下的透射率6％的半色调掩模(记作6％半色调)、和用于比较的硅化钼系的二元掩模。晶片上的目标线条尺寸为45nm、图案是间距90nm(半间距45nm)的线条/空间反复图案。 
图20、图21是表示在以往的半色调掩模和二元掩模中的通过上述仿 真得到的晶片上的转印目标尺寸45nm中的掩模偏差与转印特性的关系的图，图20表示掩模CD与NILS的关系，图21表示掩模CD与MEEF的关系。 
在图20表示的NILS中，在半色调掩模中，在使掩模偏差为负侧而使线条图案尺寸变细的掩模CD32nm～44nm(晶片上)中，NILS表示最大值。另一方面，在二元掩模中，表现出如下趋势，即，越使掩模偏差为正侧而使线条图案尺寸变粗，NILS就越上升。 
在图21所示的MEEF中，半色调掩模、二元掩模均表现为，越使掩模偏差为负而使线条图案尺寸变细，MEEF就越小，但半色调掩模与二元掩模相比显现出小的值，更为优选。 
根据图20、图21可知，在半色调掩模中，最大NILS与最小MEEF的掩模CD大体一致。另一方面，在二元掩模中，NILS与MEEF存在相反的关系，想要一方的特性变好的话就会导致另一方的特性变差。上述分析意味着，在半间距45nm以下的图案形成中，半色调掩模比二元掩模更为适用。从而，像本发明中所说明的那样，使用半色调掩模作为半间距45nm以下的图案形成用的光掩模是优选选择之一。 
图22是表示以往的半色调掩模和二元掩模的掩模CD与曝光富余度(也称作Exposure Latitude、曝光宽容度)的图。曝光富余度是表示用于得到良好的抗蚀尺寸·形状的曝光容限的值。这里，当焦点面在±50nm的范围内浮动，且主图案掩模CD在±2.5nm的范围内浮动时，曝光富余度用晶片转印CD的误差为±3.8nm以下的条件进行评价。这里，由于掩模CD被换算到晶片上，因此表示转印的主图案的掩模CD。在图22中，当半色调掩模(图中的虚线)的掩模CD为32nm时，曝光富余度表示最佳的值8.3％，当掩模CD为40nm时，半色调掩模的曝光富余度与二元掩模(实线)的曝光富余度相同。另一方面，二元掩模中，当掩模CD为46nm时曝光富余度表示最佳的值7％，但与半色调掩模相比曝光富余度小。 
图4是表示在本发明中使用的评价图案(该图(a))和与评价图案的位置对应的光强度的空间像的图(该图(b))。评价图案是具有9条半间距45nm的线条/空间作为主图案，且在主图案的两端放入两条SRAF(SRAF的半间距与主图案相同)而构成一组以提高端部的主图案的析像 性的、隔着400nm的空间而反复的图案。主图案和SRAF均为上述的6％半色调。 
接下来，对具有辅助图案的半色调掩模中的线条/空间图案的端部的辅助图案(SRAF)的转印性进行说明。在图4中，横轴表示主图案和SRAF这一组图案的位置，纵轴表示将没有图案的透过部的光强度设为1时的规格化后的光强度，图中的横实线所表示的限幅电平是规格化后的光强度阈值。限幅电平根据主掩模图案的尺寸而变化。图中箭头所示的SRAF部的最小光强度低于限幅电平时，意味着SRAF在晶片上发生析像。 
图23是表示根据现有技术将膜厚设为一定的情况下的半色调掩模和二元掩模的、对于晶片上的SRAF的CD(横轴)而言的、SRAF部的光强度相对于规格化后的光强度阈值的限幅电平的比(纵轴)的图。半色调掩模(图中的三角点)表示主图案的CD为如下三个(在晶片上为32nm、36nm、40nm)的情况。上述的比为1以下时，SRAF被转印，因此为了防止SRAF被转印而必须将上述的比设为1以上。图中虚线所示的半色调掩模的主图案CD为32nm(在掩模上为128nm)时可知，所述曝光富余度表示最佳的值，但当没有将SRAF的CD设定为14nm(在掩模上为56nm)以下时，SRAF发生析像，难以制造掩模。 
上述是使用具有SRAF的以往的6％半色调掩模的情况下的仿真结果，从仿真上判断出掩模特性优越，SRAF尺寸变得极其小，实际的掩模制造困难。 
(本发明的光掩模) 
接下来，参照上述的结果并基于附图对本发明的光掩模及光掩模的制造方法的实施方式详细地进行说明。在本发明中，除了在后述的主图案间具有SRAF的情况之外，在以下的掩模图案的转印特性的说明中，使用上述的图3所示的Cquad光瞳滤波器31，仿真软件使用EM-Suite(商品名：全景科技公司制)。主要的仿真条件如下，以ArF准分子激光(193nm)为照明光源，NA为1.35。评价图案使用上述的图4(a)所示的图案。 
〔第一实施方式〕 
图1是表示作为本发明的光掩模的具有辅助图案的半色调掩模的第一实施方式的局部剖视示意图，例示出设有线条/空间图案的情况，是如下 的半色调掩模10：在合成石英基板等透明基板11上利用使曝光光以规定的透射率透过且改变相位的单层的半透明膜来设置主图案12，在主图案12的附近形成有由与主图案12相同材料形成的单层的半透明膜所构成的辅助图案(SRAF)13。在图1中，主图案12、辅助图案13均为两条，仅例示出掩模图案的一部分，但当然不限定于此。主图案可以为孤立图案或周期图案。 
本发明的具有辅助图案的半色调掩模10设定为，使透过主图案12的光与透过透明基板11的没有图案的透明区域的光产生180度的相位差，且使透过辅助图案13的光与透过透明基板11的透明区域的光产生70度～115度范围的规定的相位差。通过如上述那样设定主图案12与辅助图案13的相位差，而半色调掩模10能够确保作为辅助图案的焦点深度放大效果，在不使辅助图案13析像的情况下形成主图案12的高对比度的转印图像。 
为了产生上述的相位差，本发明的具有辅助图案的半色调掩模10中，辅助图案13的膜厚比主图案12的膜厚薄，膜厚差(以后称作SRAF膜厚差)设定为24nm～40nm范围的规定的膜厚差。上述规定的膜厚差可以通过选择性地对SRAF部进行干式蚀刻而形成。 
作为具有辅助图案的半色调掩模10，例如将产生180度的相位差的主图案的ArF曝光光透射率设为6％时，产生上述的70度～115度范围的规定的相位差的辅助图案的ArF曝光光透射率成为15％～29％范围的规定的透射率。 
作为构成图1所示的本发明的半色调掩模10的主图案12及辅助图案13的半透明膜，材料上没有特别限定，可以举出例如作为硅化钼系材料的硅化钼氧化膜(MoSiO)、硅化钼氮化膜(MoSiN)、硅化钼氧化氮化膜(MoSiON)等半透明膜。硅化钼系半透明膜被实际应用作为半色调掩模材料，是更为优选的材料。 
半透明膜12的形成可以适用以往公知的方法，例如为硅化钼氧化膜(MoSiO)的情况下，可以使用钼与硅的混合靶(Mo∶Si＝1∶2mol％)，在氩与氧的混合气体氛围下，利用反应性溅射法形成，制膜形成几十nm的厚度。 
在构成主图案12及辅助图案13的半透明膜例如为硅化钼系材料的半透明膜的情况下，可以使用CF4、CHF3、C2F6等氟系气体、或者它们的混合气体、或者在这些气体中混合了氧气而得到的气体作为蚀刻气体来进行干式蚀刻，从而形成图案。 
这里，在半透明膜为硅化钼系材料的单层的情况下，对半透明膜进行干式蚀刻而形成掩模图案时，通常对透明基板表面稍加蚀刻而蚀入(图1中未图示)。在本发明中，没有掩模图案的部分的透明基板表面的蚀入深度优选控制成0～10nm范围的深度。蚀入深度超过10nm时，会对掩模特性产生不良的影响。因此，在本发明的半色调掩模中，将透明基板表面的蚀刻深度控制成0～10nm范围的规定的深度，且预先包括该深度在内而设定相位差。在以下的实施方式中，将对半色调掩模蚀刻的蚀入深度均设为4nm，当然只要是0～10nm的范围即可，也可以使用其它的蚀刻深度。 
作为本实施方式的半色调掩模，在将例如膜厚68nm的硅化钼形成为半透明膜的情况下，可以表示如下的半色调掩模，即，主图案(膜厚68nm)的ArF准分子激光的透射率为6％，主图案与透明基板的透明区域的相位差为180度，辅助图案与主图案的膜厚差为24nm～40nm范围的规定的膜厚差，辅助图案与透明基板的透明区域的相位差为70度～115度范围的规定的相位差。 
〔第二实施方式〕 
为了减少上述的透明基板表面的蚀入，作为本发明的光掩模的其它实施方式，示出由图2所示的双层的半透明膜构成的半色调掩模。主图案与辅助图案通过由同一材料形成的双层的半透明膜构成，透明基板侧的下层的半透明膜24具有上层的半透明膜25的干式蚀刻时的停止蚀刻层的功能，且还具有作为半透明膜的功能。作为上层的半透明膜25，可以例示上述的硅化钼系材料。这种情况下，作为下层的半透明膜24，优选铬系材料即氧化铬膜(CrO)、氮化铬膜(CrN)、氧化氮化铬膜(CrON)。其原因在于，上述的铬系材料的薄膜相对于曝光光为半透明，相对于在硅化钼系材料的干式蚀刻中使用的氟系气体而言具有耐性。铬系材料通过以往公知的反应性溅射法形成，不需要部分的铬系材料薄膜可以利用氯系气体进行干式蚀刻，而不会对透明基板造成损伤。上层的半透明膜25制膜形成几 十nm的厚度，下层的半透明膜24制膜形成几nm～几十nm的厚度。 
本发明的半色调掩模在上述的第一及第二实施方式中，也可以在掩模的外周部形成遮光区域。通常在向半导体晶片的投影曝光中，掩模外周部被多重曝光，因此使用在掩模外周部设有遮光区域的光掩模。从而，在本发明中，也可以在外周部等所期望的区域的半透明膜上设置遮光膜而形成遮光区域。遮光膜制膜形成几十nm～200nm左右的厚度的具有遮光性的铬等的金属膜，进行图案化而作为遮光区域形成。 
(辅助图案的转印性) 
接下来，对图1所示的本发明的半色调掩模的辅助图案(SRAF)的薄膜化的效果进行说明。图5是表示晶片上的主图案的CD为32nm的半色调掩模中的改变了SRAF的CD时的SRAF膜厚差(横轴)与SRAF的光强度/规格化后的光强度阈值的限幅电平(纵轴)的关系的图。显示出若不使SRAF的光强度/限幅电平为1以上，则SRAF在晶片上发生析像的情况。 
如图5所示，SRAF的CD微细到14nm(在掩模上为56nm)时，即使SRAF膜厚差为0，即与主图案的膜厚(68nm)相同，SRAF也不会被转印。当SRAF的CD为22nm(在掩模上为88nm)时，只要SRAF的膜厚差为24nm以上，SRAF就不会析像而不会被转印。同样地，当SRAF的CD为26nm(在掩模上为104nm)时，只要SRAF的膜厚差为30nm以上，或者当SRAF的CD为30nm(在掩模上为120nm)时，只要SRAF的膜厚差为34nm以上，SRAF就不会被转印。 
如上述图23所说明的那样，在以往的主图案与辅助图案(SRAF)为同一材料且以同一膜厚构成的半色调掩模中，若将主图案的CD设为32nm，则仅能使用CD为14nm以下的SRAF，如上述那样，通过使用本发明的薄膜化了的SRAF，即使将SRAF的CD增大到以往尺寸的2倍左右的26nm～30nm，SRAF也不会析像而不会被转印，而能够使用。SRAF的薄膜化可以通过选择性地对SRAF部进行干式蚀刻而容易实现。由于可以将SRAF尺寸增大到以往的2倍左右，因此能够使用具有目前难以微细化且使用困难的同一材料所形成的SRAF的半色调掩模。 
图6是表示改变了SRAF的CD时的晶片上的主图案端的线条的CD 与散焦(Defocus：焦点位置变动)的关系的图。相对于各SRAF的CD，进行蚀刻而具有与主图案的膜厚规定的膜厚差(24nm、32nm、40nm)，以免SRAF发生析像。如图6所示，通过将SRAF的CD增大到22nm～30nm并减薄SRAF的膜厚，而散焦时各SRAF尺寸间没有CD变动而显示出大致相同的趋势。即，通过SRAF薄膜化而未对散焦造成恶劣影响，能得到同样的尺寸精度。 
如上述那样，本发明的光掩模通过仅将辅助图案部分薄膜化而能确保作为辅助图案的焦点深度放大效果，并能够形成高对比度的转印图像。进而，可以将辅助图案的尺寸增大到以往尺寸的大约2倍左右，通过缩小辅助图案的纵横比，而能得到减少辅助图案的缺欠或歪斜的效果。另外，在使用硅化钼系的单层膜作为本发明的光掩模的情况下，可以直接使用以往的具有实际效果的半色调掩模用掩模坯体，维持掩模质量，能够使用具有高精度的微细图案的掩模。 
B.光掩模的制造方法 
接下来，对本发明的光掩模的制造方法进行说明。如上述那样，本发明的光掩模的特征在于，使透过辅助图案的光与透过透明基板的透明区域的光产生70度～115度范围的规定的相位差，为了使辅助图案产生上述的相位差，而辅助图案的膜厚比主图案的膜厚薄，形成24nm～40nm范围的规定的膜厚差。作为形成规定的膜厚差的方法，已知有在半透明膜的成膜时根据图案而改变成膜膜厚的方法和在半透明膜成膜后根据图案对半透明膜进行蚀刻而改变膜厚的方法。本发明的光掩模的制造方法采用容易制造且能获得高精度掩模的后者的蚀刻方法。 
(以往的光掩模的制造方法) 
在对本发明的光掩模的制造方法进行说明前，对使用公知的通常的制造方法来制造本发明的光掩模时的问题点进行叙述，然后对本发明的光掩模的制造方法进行说明。 
图11是使用公知的以往的制造方法来制造本发明的光掩模时的工序剖视示意图。如图11所示，在透明基板111上形成半透明膜112，作成使透过半透明膜的光与透过透明基板的透明区域的光的相位差成为180度这样的膜厚，接着，在半透明膜上形成遮光膜113(图11(a))。接下来，在遮光膜113上形成第一抗蚀图案114，依次对遮光膜113及半透明膜112进行干式蚀刻，形成主图案部115和辅助图案部116(图11(b))。接下来，剥离第一抗蚀图案114，对露出的图案部的遮光膜进行蚀刻而将其除去(图11(c))。接下来，用第二抗蚀图案117覆盖主图案部115，对辅助图案部的半透明膜进行干式蚀刻直至达到透过辅助图案部的光与透过透明基板的透明区域的光产生规定的相位差这样的膜厚，从而形成辅助图案118(图11(d))，剥离第二抗蚀图案117而得到半色调掩模110(图11(e))。
然而，在上述的制造方法中，没有被第二抗蚀图案117覆盖的透明基板111表面在辅助图案部116的半透明膜的干式蚀刻时同时被蚀刻，如图11(e)所示，在抗蚀图案117的边界面且透明基板111表面上产生高低差121，从而会产生使掩模质量下降而无法实际应用这样的问题。因此，上述所示的以往的掩模制造方法无法适用于本发明的光掩模的制造。 
(本发明的光掩模的制造方法) 
〔第一实施方式〕 
因此，本发明的光掩模的制造方法是解决了上述的问题点的制造方法，所述光掩模使用在以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中，在透明基板上设有通过投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在主图案的附近且向转印对象面不转印的辅助图案。 
图7是表示制造图1所示的本发明的光掩模的方法的第一实施方式的工序剖视示意图。准备如下述的光掩模坯体，即，如图7(a)所示，在合成石英基板等透明基板71上形成半透明膜72，制成使透过半透明膜72的光与透过透明基板71的透明区域的光的相位差成为大致180度这样的膜厚，接着在上述的半透明膜72上形成遮光膜73。 
半透明膜72、遮光膜73的形成可以适用以往公知的方法，例如在半透明膜72为硅化钼氧化膜(MoSiO)时，可以使用钼和硅的混合靶(Mo∶Si＝1∶2mol％)，在氩和氧的混合气体氛围下，利用反应性溅射法形成。在遮光膜73例如为铬等的金属膜时，也可以利用溅射法等制膜形成规定的膜厚。 
将上述的半透明膜72的膜厚形成使光的相位差成为大致180度这样的膜厚的理由如下。对半透明膜72进行干式蚀刻而形成掩模图案时，通 常对透明基板71表面稍加蚀刻。蚀刻的深度优选为4nm，在本发明中将上限设为10nm。超过10nm时，对掩模特性产生不良影响。因此，在本发明的半色调掩模中，将对半透明膜72进行干式蚀刻时的透明基板71表面的蚀刻深度控制成0～10nm范围的规定的深度，预先包括该深度在内而设定相位差。因此，成膜时的半透明膜的厚度是预先考虑透明基板的蚀刻所引起的变动来形成使相位差成为大致180度这样的膜厚，并最终在主图案形成后得到了180度的相位差的膜厚。在以下的实施方式中，作为一例，对将上述的规定的蚀刻深度设为4nm的情况进行说明。在本发明中，膜厚的测定使用原子力显微镜(AFM)，相位差的测定通过相移量测定装置(Lasertec公司制：MPM193)来进行。 
接下来，在上述的遮光膜73上形成第一抗蚀图案74，依次将遮光膜73及半透明膜72干式蚀刻成图案状，而形成主图案部75和辅助图案部76(图7(b))。 
接下来，剥离上述的第一抗蚀图案74，在遮光膜上形成第二抗蚀图案77，对辅助图案部76的遮光膜73进行蚀刻而将其除去(图7(c))。 
在半透明膜72例如为硅化钼系材料的半透明膜的情况下，可以使用CF4、CHF3、C2F6等氟系气体、或者它们的混合气体、或者在这些气体中混合了氧而得到的气体作为蚀刻气体来进行干式蚀刻，从而形成图案。另外，在遮光膜73例如为铬的情况下，可以使用Cl2和氧的混合气体作为蚀刻气体来进行干式蚀刻，从而在不对半透明膜72及透明基板71造成损伤的情况下形成图案。在上述的图7(c)的工序中，也可以不利用干式蚀刻，而使用硝酸铈铵盐的水溶液等对遮光膜73进行湿式蚀刻而将其除去。 
接着，剥离第二抗蚀图案77，在透明基板71的一主面上对整面以半透明膜72的蚀刻条件进行干式蚀刻，对辅助图案部的半透明膜进行干式蚀刻直至达到透过辅助图案的光与透过透明基板71的透明区域的光产生70度～115度范围的规定的相位差这样的膜厚，从而形成辅助图案78(图7(d))。用于得到上述的相位差的辅助图案78的蚀刻量相当于与主图案部的半透明膜的膜厚差为24nm～40nm范围的规定的膜厚差。主图案部被遮光膜73覆盖，因此未被蚀刻，而保持着半透明膜成膜时的膜厚。在图7(d)的工序中，通过干式蚀刻能够对掩模整面进行均匀且高精度的蚀刻， 能够将辅助图案78的相位差高精度地控制为规定的值。 
接下来，对主图案部的遮光膜进行蚀刻以将其除去而形成主图案79，从而形成具有辅助图案且使透过主图案79的光与透过透明基板71的透明区域的光产生180度的相位差的半色调掩模70(图7(e))。在图7(e)的工序中，可以利用干式蚀刻或湿式蚀刻中的任一种方法来除去遮光膜73。 
根据上述的第一实施方式的光掩模的制造方法，不会在透明基板71表面产生图11所说明那样的高低差，能够得到具有辅助图案78的高质量的半色调掩模70。 
例如，在将膜厚68nm的硅化钼作为半透明膜时，能够容易制造如下的高质量的半色调掩模，即，主图案(膜厚68nm)的ArF准分子激光的透射率为6％，主图案与透明基板的透明区域的相位差为180度，辅助图案与主图案的膜厚差为24nm～40nm范围的规定的膜厚差，辅助图案与透明基板的透明区域的相位差为70度～115度范围的规定的相位差。 
〔第二实施方式〕 
图8是表示制造图1所示的本发明的光掩模的方法的第二实施方式的工序剖视示意图，与图7(a)同样地准备如下的光掩模坯体，即，在透明基板81上形成半透明膜82，制成使透过半透明膜82的光与透过透明基板81的透明区域的光的相位差成为大致180度这样的膜厚，接着在上述的半透明膜82上形成遮光膜83(图8(a))。 
接下来，在遮光膜83上形成第一抗蚀图案84，依次对遮光膜83及半透明膜82进行干式蚀刻，在对半透明膜82进行半蚀刻的中途阶段停止蚀刻。在该阶段，需要除去的半透明膜82的薄层以被半蚀刻的状态局部保留在透明基板81上，主图案部85和辅助图案部86形成为保留有半蚀刻部分的状态(图8(b))。将该阶段中被半蚀刻了的半透明膜82的半蚀刻部分的膜厚预先设定成后续工序中在辅助图案的蚀刻时同时被蚀刻除去的膜厚。 
接下来，剥离上述的第一抗蚀图案84，在遮光膜上形成第二抗蚀图案87，对辅助图案部的遮光膜进行蚀刻而将其除去(图8(c))。在图8(c)的工序中，可以利用干式蚀刻或湿式蚀刻中的任一种方法来除去遮光膜 83。 
接着，剥离第二抗蚀图案87，在透明基板81的一主面上对整面以半透明膜82的蚀刻条件进行干式蚀刻，对辅助图案部的半透明膜进行干式蚀刻直至达到使透过辅助图案的光与透过透明基板81的透明区域的光成为70度～115度范围的规定的相位差这样的膜厚，从而形成辅助图案88(图8(d))。用于得到上述的相位差的辅助图案88的蚀刻量相当于与主图案的膜厚差为24nm～40nm范围的规定的膜厚差。此时，半蚀刻保留的半透明膜82的半蚀刻部分被同时蚀刻。主图案部被遮光膜83覆盖，因此未被蚀刻。 
接下来，对主图案部的遮光膜进行蚀刻以将其除去而形成主图案89，从而形成使透过主图案89的光与透过透明基板81的透明区域的光产生180度的相位差且具有辅助图案88的半色调掩模80(图8(e))。在图8(e)的工序中，可以利用干式蚀刻或者湿式蚀刻中的任一种方法来除去遮光膜83。 
根据上述的第二实施方式的光掩模的制造方法，不会在透明基板81表面产生图11所说明那样的高低差，能够得到具有辅助图案88的高质量的半色调掩模80。 
〔第三实施方式〕 
图9是表示制造图2所示的本发明的光掩模的方法的实施方式的工序剖视示意图。如图9(a)所示，在合成石英基板等透明基板91上依次形成半透明膜92a、半透明膜92，从而形成双层的半透明膜。下层的半透明膜92a具有对上层的半透明膜92进行干式蚀刻时的停止蚀刻层的功能，且具有作为半透明膜的掩模材料的功能。准备如下述的光掩模坯体，即，形成使透过双层的半透明膜的光与透过透明基板91的透明区域的光的相位差成为大致180度这样的膜厚，接着在上述的双层的半透明膜上形成遮光膜93。 
半透明膜92a、半透明膜92及遮光膜93的形成可以适用以往公知的方法。例如，作为下层的半透明膜92a，使用铬系材料的氧化铬膜(CrO)、氮化铬膜(CrN)、氧化氮化铬膜(CrON)。其原因在于，上述的铬系材料的薄膜相对于曝光光为半透明，相对于在硅化钼系材料的干式蚀刻中使用 的氟系气体具有耐性。铬系材料可以通过以往公知的反应性溅射法形成。作为上层的半透明膜92，可以例示上述的硅化钼系材料。在半透明膜92为硅化钼氧化膜(MoSiO)的情况下，可以使用钼与硅的混合靶(Mo∶Si＝1∶2mol％)，在氩与氧的混合气体氛围下，利用反应性溅射法形成。遮光膜93可以使用铬，通过溅射法等制膜形成规定的膜厚。 
接下来，在上述的遮光膜93上形成第一抗蚀图案94a，依次将遮光膜93、半透明膜92及半透明膜92a干式蚀刻成图案状，形成主图案部95和辅助图案部96(图9(b))。在半透明膜92a的蚀刻时，不会对透明基板91造成损伤。 
在图9(b)的工序中，在遮光膜93例如为铬的情况下，使用Cl2与氧的混合气体作为蚀刻气体来进行干式蚀刻，能够在不对半透明膜及透明基板造成损伤的情况下形成图案。在半透明膜92例如为硅化钼系材料的半透明膜的情况下，可以使用CF4、CHF3、C2F6等氟系气体、或者它们的混合气体、或者在这些气体中混合了氧而得到的气体作为蚀刻气体来进行干式蚀刻，从而形成图案。在半透明膜92a例如为氧化氮化铬膜等铬系材料的情况下，可以使用Cl2与氧的混合气体作为蚀刻气体来进行干式蚀刻。 
接下来，剥离上述的第一抗蚀图案94a，在遮光膜上形成第二抗蚀图案94b，对辅助图案部96的遮光膜93进行蚀刻而将其除去(图9(c))。遮光膜93的蚀刻可以是干式蚀刻，也可以用硝酸铈铵盐的水溶液等进行湿式蚀刻而将其除去。 
接着，剥离第二抗蚀图案94b，在透明基板91的一主面上对整面以半透明膜92的蚀刻条件进行干式蚀刻，对辅助图案部的半透明膜进行干式蚀刻直至达到使透过辅助图案的光与透过透明基板91的透明区域的光成为70度～115度的范围内的规定的相位差这样的膜厚，从而形成辅助图案98(图9(d))。用于得到上述的相位差的辅助图案98的蚀刻量相当于与主图案的膜厚差为24nm～40nm范围的规定的膜厚差。主图案部被遮光膜93覆盖，因此未被蚀刻。 
接下来，对主图案部的遮光膜93进行蚀刻以将其除去而形成主图案99，从而形成具有辅助图案98且使透过主图案99的光与透过透明基板91的透明区域的光产生180度的相位差的半色调掩模90(图9(e))。在图9 (e)的工序中，遮光膜93可以利用干式蚀刻或湿式蚀刻中的任一种方法来除去。 
根据上述的第三实施方式的光掩模的制造方法，不会在透明基板91表面产生图11所说明那样的高低差，能够得到防止了掩模面内或图案间的透明基板的蚀入深度的偏差的高质量的半色调掩模90。 
〔第四实施方式〕 
图10是表示制造本发明的光掩模的方法的第四实施方式的工序剖视示意图。第四实施方式是在上述的第一实施方式～第三实施方式中对保留需要的规定部位的遮光膜时的光掩模进行制造的方法。 
通常，在投影曝光中，由于掩模外周部被多重曝光，因此使用在掩模外周部设有遮光区域的光掩模。第四实施方式是在光掩模的外周部设有遮光区域的例子，直至中途工序为止与第一实施方式～第三实施方式所示的工序相同，因此，以下参照图7并同时根据图10来进行说明。在图10中，与图7相同的部位使用同一符号。 
如图10(a)所示，进行制造工序直至图7(d)所示的工序为止，形成辅助图案部108。此时，预先保留作为光掩模所需要的规定部位的遮光膜。在图10中，例示出在光掩模的外周部保留有作为遮光区域的遮光膜104的情况。 
接下来，如图10(b)所示，在需要的规定部位的遮光膜104上形成遮光区域用抗蚀图案105。遮光区域用抗蚀图案105不仅覆盖在遮光膜104上，还可以覆盖辅助图案108。接下来，对主图案上的遮光膜103进行蚀刻而将其除去(图10(c))，接着剥离遮光区域用抗蚀图案105，形成主图案109，并且形成具有辅助图案108且在光掩模的外周部设有作为遮光区域的遮光膜104的半色调掩模100(图10(d))。 
根据上述的第四实施方式的光掩模的制造方法，不会在透明基板101表面产生图11所说明那样的高低差，能够得到在掩模外周部设有遮光区域的具有辅助图案的高质量的半色调掩模。 
在本发明的光掩模的制造方法的第二实施方式及第三实施方式中，同样可以在掩模外周部等所期望的区域设置遮光区域。 
(SRAF蚀刻量和晶片上SRAF尺寸) 
接下来，进一步详细地说明本发明的制造方法的通过线条/空间图案改变了间距的实施方式。 
为了不使SRAF转印到晶片上，如上述那样，需要SRAF光强度/限幅电平为1以上。图12是表示在图3所示的Cquad照明的实施方式中、尝试10％的富余而满足SRAF光强度/限幅电平＝1.1的SRAF的蚀刻量(掩模上)与SRAF CD(晶片上的尺寸)的关系的图。SRAF的蚀刻量与SRAF部的相位差相对应，SRAF部的蚀刻量越大，转印到晶片上的SRAF尺寸越大。SRAF的蚀刻量表示蚀刻后的SRAF膜厚与主图案的膜厚(半透明膜的初始膜厚：68nm)的膜厚差。 
在图12中，图中虚线箭头所示的SRAF蚀刻量为48nm以上的区域相当于SRAF部的相位差为50度以下的区域(上述的专利文献2的发明所记载的范围)。这种情况下，晶片上的SRAF CD变为50nm以上。然而，晶片上的SRAF尺寸为50nm(在四倍掩模上为200nm)以上的话，主图案与SRAF的空间在掩模上缩窄到200nm以下，而成为掩模制造工序中的对准偏差几乎不被允许的严格的值。在当前的掩模制造的激光曝光装置中，通常要求考虑了对准偏差的图案间的空间为200nm以上，因此SRAF尺寸过大也会导致掩模制造变得困难。另一方面，SRAF蚀刻量小于24nm(晶片上的SRAF CD为20nm)的话，无法充分增大SRAF尺寸。从而，在图12中，实线两箭头所示的区域为考虑了掩模制造的优选的SRAF蚀刻量区域。 
(SRAF蚀刻量误差的对主图案CD的影响) 
接下来，根据图13，说明在SRAF的蚀刻量产生了误差的情况下对与SRAF相邻的主图案CD造成的影响。图13表示在图3所示的Cquad照明的实施方式中、SRAF蚀刻量为28nm、38nm、48nm时的相对于蚀刻量误差的晶片上的主图案CD误差，可知SRAF蚀刻量越大，晶片上的主图案CD变动越大。显示出当SRAF蚀刻量为48nm时微小的蚀刻误差会对反复端的主图案的尺寸造成大的影响这样的情况。从而，在本发明中，SRAF蚀刻量为48nm以上(相当于专利文献2的相位差为50度以下)是制造工序上不优选的范围。 
(对SRAF蚀刻量和反复端主图案的影响) 
说明改变SRAF蚀刻量时的对反复端主图案CD和散焦的影响、及光强度分布。 
图14是表示在图3所示的Cquad照明的实施方式中、将SRAF蚀刻量在24nm～48nm的范围内每改变4nm时的晶片上的反复端的主图案CD与散焦(Defocus)的关系的图。作为参考，还图示出没有SRAF自身的情况和没有SRAF蚀刻的情况。在SRAF蚀刻量为24nm～40nm的范围内，相对于散焦的变化，主图案CD的变动比较缓和而表现出大致相同的趋势。然而，SRAF蚀刻量为44nm、48nm的话，相对于散焦的变化，而主图案CD表现出大的变动。 
图15表示在图3所示的Cquad照明的实施方式中、将SRAF蚀刻量在24nm～48nm的范围内每改变4nm时的晶片上的反复端的主图案的光强度分布。在SRAF蚀刻量为24nm～40nm的范围内，光强度分布的倾向比较大且表现出大致相同的趋势。然而，SRAF蚀刻量为44nm、48nm的话，表现出光强度分布的趋势变小且主图案的析像性降低这样的情况。 
从而，根据图12～图15所示的结果可知，SRAF蚀刻量为44nm以上是不适当的范围，为了提高焦点深度且形成高析像的图案，而SRAF蚀刻量为24nm～40nm是优选范围。该蚀刻量相当于相位差为115度～70度。相位差的测定通过上述的相移量测定装置(Lasertec公司制：MPM193)来进行。 
(主图案间SRAF下的验证) 
接下来，关于在主图案间具有辅助图案(SRAF)的其它实施方式，来验证本发明。 
仿真软件使用与上述相同的EM-Suite(商品名：全景科技公司制)。主要的仿真条件如下：以ArF准分子激光(193nm)为照明光源，NA为1.35，图16所示的Quasar(注册商标)光瞳滤波器161。该图(a)是Quasar161的俯视示意图，该图(b)是使用Quasar161而对掩模163照射曝光光时(也记作Quasar照明)的立体示意图，该图(c)是掩模图案164的俯视示意图。Quasar中，扇状光透过部的开口角为30度，外径为0.85，内径为0.65(光瞳滤波器的半径设为1)。作为掩模，使用硅化钼系的曝光波长193nm下的透射率为6％的本发明的具有辅助图案的半色调掩模(6％半色调)。 晶片上的目标CD为60nm，在主图案165之间各具有一条SRAF166，在图案间距从最小间距120nm起的全间距·线条/空间中，SRAF166的间距为250nm。 
图17是表示在图16所示的Quasar照明的实施方式中、SRAF的蚀刻量(掩模上)与SRAF  CD(晶片上的尺寸)的关系的图。在图17中，与图12同样地，图中虚线箭头所示的SRAF蚀刻量为48nm以上的区域相当于SRAF部的相位差为50度以下的区域(上述的专利文献2的发明所记载的范围)。在本实施方式的情况下，图12所示的线条/空间反复端的主图案与Cquad的条件相比，原本的SRAF尺寸在晶片上为9nm(在掩模上为36nm)，非常小，因此即使在SRAF蚀刻量为48nm以上的区域中，也不会产生晶片上的SRAF尺寸过大这样的问题。 
图18是表示在图16所示的Quasar照明的实施方式中、在掩模上的SRAF的蚀刻量产生了误差的情况下对晶片上的主图案CD造成的影响的图。与图13同样地，示出SRAF蚀刻量为28nm、38nm、48nm的情况。如图18所示那样，相对于SRAF的蚀刻量误差，晶片上的主图案CD误差极小。 
图19是表示在图16所示的Quasar照明的实施方式中、与图14同样地将SRAF蚀刻量在24nm～48nm的范围内每改变4nm时的主图案CD与散焦(Defocus)的关系的图。作为参考，还图示出没有SRAF的情况和没有SRAF蚀刻的情况。 
如图19所示那样，相对于没有SRAF的情况，如图中的实线箭头所示，通过设置SRAF而使焦点深度放大。然而，即使在没有SRAF蚀刻的情况下，相对于散焦也成为非对称。如图中的虚线箭头所示，越增加SRAF的蚀刻量，散焦的非对称性越放大，此时晶片上的主图案CD在散焦的负侧上升，晶片上的主图案CD在散焦的正侧下降，晶片上的主图案的尺寸变动成为非对称。例如，若蚀刻量为48nm而增加SRAF蚀刻量，则因非对称性而导致转印图像特性变差。根据图17～图19所示的结果可知，在本发明中，将SRAF蚀刻量的上限设定为40nm。从而，在主图案间SRAF(Quasar照明)的情况下，也与主图案反复端SRAF(Cquad照明)同样地验证了本发明的光掩模所显示的效果。 
如上述那样，本发明的光掩模的制造方法中，主图案和辅助图案通过由同一材料形成的半透明膜构成，因此半透明膜的成膜工序容易。另外，将透过辅助图案的光与透过透明基板的透明区域的光的相位差设为70度～115度范围的规定的相位差，对辅助图案的半透明膜进行干式蚀刻，将主图案与辅助图案的膜厚差形成为24nm～40nm范围的规定的膜厚差，即作为辅助图案的蚀刻量来求解，由此能够容易得到所期望的辅助图案的相位差。进而，能够得到进一步扩宽主图案与辅助图案之间的空间且提高了对准偏差的富余度的制造方法，能够得到在不提高掩模制造的难度的情况下改善图案的转印特性的光掩模。 
C.光掩模 
本发明的光掩模是在透明基板的一主面上设有通过上述投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在上述主图案的附近且向上述转印对象面不转印的辅助图案的光掩模，其特征在于，上述主图案与上述辅助图案通过由同一材料形成的半透明膜构成，上述辅助图案的膜厚比上述主图案的膜厚薄，膜厚差为24nm～40nm范围的规定的膜厚差。 
根据本发明的光掩模，通过将主图案及辅助图案的膜厚差形成为规定的范围，而能够抑制辅助图案的一部分缺欠、或辅助图案从基板表面剥离、或辅助图案向其线宽方向歪斜这些现象的产生。 
作为本发明的光掩模，可以例示出与上述图1及图2所示的光掩模同样的光掩模。 
另外，本发明的光掩模的曝光光源优选使用短波长的曝光光源。作为这样的短波长的曝光光源，可以举出例如Ar准分子激光、KrF准分子激光等准分子激光、以及汞灯的i线等，其中，优选准分子激光，特别优选Ar准分子激光。 
进而，本发明的光掩模可以是基于通常的照明的曝光中使用的光掩模，也可以是基于变形照明的投影曝光中使用的光掩模。需要说明的是，对光掩模的构件及其它的技术特征的说明与上述“A.光掩模”及上述“B.光掩模的制造方法”所记载的内容相同，因此在此省略对其的记载。 
D.光掩模的修正方法 
本发明的光掩模的修正方法所针对的光掩模是在以ArF准分子激光 为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中使用的掩模，是优选在晶片上的半间距为65nm以下、甚至为45nm、32nm的微细的半导体元件形成中使用的具有辅助图案的掩模。 
(具有辅助图案的光掩模的转印特性) 
在对本发明的修正方法进行叙述前，首先以半色调掩模为例对具有辅助图案的光掩模的转印特性进行说明。本发明人将光掩模与二元掩模比较并同时利用仿真研究了用于在晶片上形成半间距45nm以下的细密图案的具有辅助图案的半色调掩模的转印特性。 
在仿真中，用于估计掩模图案的转印特性的仿真软件使用EM-Suite(商品名：全景科技公司制)。主要的仿真条件与使用上述图3说明的内容相同。 
图4是表示在仿真中使用的评价图案(该图(a))和与评价图案的位置对应的光强度的空间像的图(该图(b))。评价图案的内容与使用上述图4说明的内容相同。 
另外，上述的具有辅助图案的半色调掩模中的线条/空间图案的端部的辅助图案(SRAF)的转印性如上所述。 
图23是表示通过上述仿真得到的主图案与辅助图案(SRAF)的膜厚相同的情况下的半色调掩模和二元掩模中的对于晶片上的SRAF的CD(横轴)而言的SRAF部的光强度相对于规格化后的光强度阈值的限幅电平的比(纵轴)的图。半色调掩模(图中的三角点)表示主图案的CD为如下三个(在晶片上为32nm、36nm、40nm)的情况。上述的比为1以下时，SRAF被转印，因此必须将上述的比设为超过1的值以免SRAF被转印。图中虚线所示的半色调掩模的主图案CD为32nm(在掩模上为128nm)时，若不将SRAF的CD设为14nm(在掩模上为56nm)以下，则SRAF会发生析像。 
上述是使用了具有SRAF的6％半色调掩模的情况下的仿真结果，可知当半色调掩模的主图案CD微细到32nm时，SRAF尺寸变得极其小，实际的掩模制造困难。 
<本发明的光掩模的修正方法> 
接下来，参考上述的结果并同时参照附图对本发明的光掩模的修正方 法的实施方式进行详细说明。在以下的掩模图案的转印特性的说明中，使用上述图3所示的Cquad光瞳滤波器31，仿真软件使用EM-Suite(商品名：全景科技公司制)。主要的仿真条件如下，以ArF准分子激光(193nm)为照明光源，NA为1.35。评价图案使用上述图4(a)所示的图案。 
图25是表示本发明的具有辅助图案的光掩模的修正方法的一实施方式的工序概要的剖视示意图，例示出设有线条/空间图案的半色调掩模的情况。图25(a)是修正前的光掩模的剖视示意图，半色调掩模10中，在合成石英基板等透明基板11上设有以规定的透射率使曝光光透过且改变相位的主图案12，主图案12由单层的半透明膜14构成，在主图案12的附近形成有由与主图案12为相同材料且相同膜厚的半透明膜构成的辅助图案(SRAF)13。在图25中，主图案12、辅助图案13均设有两条，仅例示出掩模图案的一部分，但当然不限定于此。另外，主图案可以为孤立图案或周期图案。 
本实施方式的具有辅助图案的半色调掩模10设定成使透过主图案12的曝光光与透过透明基板11的没有图案的透明区域的曝光光产生180度的相位差。相位差的测定通过相移量测定装置(例如Lasertec公司制：MPM193)来进行。 
这里，图25(a)所示的半色调掩模10是如下的掩模，即，当通过以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光将掩模图案转印到晶片上时，接近主图案12的辅助图案13a及13b在转印对象面的晶片上发生析像。 
图25(b)是表示辅助图案13a及13b在上述晶片上发生析像的光掩模的修正中的状态的剖视示意图。在上述的转印对象面上发生析像的辅助图案13a及13b是与掩模上本来不需要的剩余缺陷即称作所谓的“黑缺陷”的缺陷性质不同的、向晶片上形成掩模图案所不可或缺的区域。在掩模上的转印对象面上发生析像的辅助图案13a及13b无法被检测黑缺陷的以往的掩模缺陷检查装置作为缺陷而检测出来。发生析像的辅助图案13a及13b的检测可以通过例如使用了空间像测定系统(Aerial Image Measurement System：卡尔蔡司公司制，简记作AIMS(注册商标)，以后也记作AIMS)等光刻仿真显微镜的验证、或实际的曝光装置中的曝光试验来进行。 
在本发明的修正方法中，对在转印对象面上发生析像的辅助图案13a及13b的相应区域的表面进行蚀刻或磨削，将辅助图案13a及13b的相应区域的膜厚减薄直至辅助图案13a及13b不在作为转印对象面的晶片上发生析像为止。图25(b)例示出如下情况作为一例，即，通过电子束掩模修正装置对在晶片上发生析像的辅助图案13a的区域进行蚀刻来减薄膜厚，从而进行修正。 
在修正中，不必对一线条或多线条的辅助图案整面进行蚀刻而使其薄膜化，仅对发生析像的辅助图案的区域进行蚀刻来减薄膜厚即可。本来，在一线条的辅助图案整面被转印的情况下，减薄一线条整面的膜厚即可，在多个线条的辅助图案整面被转印的情况下，减薄多个线条整面的膜厚即可。 
对在上述的转印对象面上发生析像的辅助图案13a及13b的表面进行蚀刻或磨削的工序中，需要对辅助图案13a进行蚀刻或磨削而去除的膜厚可以预先通过仿真来求解。 
图25(c)是表示对在转印对象面上发生析像的辅助图案13a及13b的表面进行蚀刻来减薄膜厚而形成辅助图案13a′、13b′的修正后的光掩模的状态的剖视示意图。修正部位通过蚀刻比修正前的膜厚减薄了膜厚差T。 
在本发明中，作为减薄在上述的转印对象面上发生析像的辅助图案的区域的膜厚的方法，可以适用在以往光掩模上的黑缺陷的修正中使用的各种方法。例如使用如下方法，这些方法是使用了聚焦离子束(FIB)掩模修正装置的离子束的气体辅助蚀刻方法、或者如上述图25(b)所示那样的使用了电子束(EB)掩模修正装置的电子束(EB)的气体辅助蚀刻方法、或者使用原子力显微镜(AFM)的探针来对具有缺陷的辅助图案进行物理性的磨削的方法、或者在掩模上形成抗蚀图案而仅使辅助图案的缺陷区域露出、利用干式蚀刻选择性地减薄缺陷区域的膜厚的方法等。 
然而，在上述方法中，基于FIB掩模修正装置的气体辅助蚀刻方法存在如下问题：作为离子束而通常使用的镓被打入透明基板中而发生镓污染这样的现象，由此导致修正部位的光透射率降低，或者在修正部位的周边的透明基板上因过蚀刻而容易产生称作河床(riverbed)的透明基板的蚀入现象。另外，形成抗蚀图案的方法需要抗蚀剂涂敷、图案描绘、抗蚀剂剥 膜的工序，从而产生修正工序变长这样的问题。 
另一方面，如图25(b)所示，基于EB掩模修正装置的气体辅助蚀刻方法的一例是从被射到具有缺陷的辅助图案13a上而进行扫描的电子束16附近的气体喷嘴15喷出最适于蚀刻的辅助气体，气体的分子附着在需要修正的辅助图案13a表面，利用电子束而引起化学反应，将辅助图案材料变成挥发性的物质而进行蚀刻的方法，是适于微细图案且不对修正部位造成损伤的方法。修正部位的确认通过EB掩模修正装置所具备的SEM来进行。作为上述的EB掩模修正装置，已知有例如MeRiT 65(卡尔蔡司公司制)等。 
另外，利用AFM的探针进行磨削的方法是对金刚石针等硬质探针施加一定的加重而直接削掉缺陷的方法，在悬臂的前端安装探针，使用原子力显微镜的原理来控制悬臂。修正部位的确认通过AFM所具备的SEM来进行，用探针对具有需要修正的缺陷的辅助图案表面进行扫描，接着用探针削掉缺陷自身。该方法是适于微细图案的修正且适于削除的面积、膜厚小的情况的方法。作为使用了上述的AFM的探针的掩模修正装置，已知有例如RAVEnm650(RAVE公司制)等。 
从而，在本发明中，作为减薄形成有微细图案的辅助图案的膜厚的方法，更优选基于上述EB掩模修正装置的气体辅助蚀刻方法或利用AFM的探针进行磨削的方法。 
在本发明中，如图25(c)所示，优选被蚀刻或磨削而减薄了的修正后的辅助图案13a′、13b′的膜厚与修正前的辅助图案13a、13b的膜厚的膜厚差T(图中的SRAF膜厚差)为1nm～40nm的范围。膜厚的测定可以通过原子力显微镜(AFM)来进行。 
原本以使辅助图案不在转印对象面上析像的方式进行掩模设计而制作辅助图案，因此在晶片上发生转印的辅助图案多为其一部分，且需要修正的膜厚非常薄的情况居多。从而，也存在需要修正的膜厚微小的情况，在本发明中将的需要修正的膜厚的能够修正下限设为1nm。其原因在于，修正膜厚小于1nm的话，无法确认修正的效果。另一方面，从辅助图案的特性上来说，将需要修正的膜厚的上限设为40nm。其原因在于，若需要修正的膜厚超过40nm，则会导致基于SRAF的主图案的析像度提高效果 或焦点深度放大效果等原本的SRAF的功能的减少或消失。 
(能够适用本发明的修正方法的光掩模) 
本发明的光掩模的修正方法适用于具有辅助图案的掩模的话，能够适用于半色调掩模、二元掩模中的任一种掩模，并没有特别限定，图26例示了具有辅助图案的半色调掩模及二元掩模的代表性掩模并加以说明。在图26中，使用同一符号标注相同的部位。当然本发明的光掩模的修正方法并未限定于图26所示的光掩模。 
图26(a)～图26(d)是表示能够适用本发明的修正方法的主图案和辅助图案由半透明膜构成的半色调掩模的例子的局部剖视示意图。图26(a)～图26(d)的光掩模在透明基板41上设有主图案42和辅助图案43，任一种掩模的主图案42的膜厚均设定成使透过主图案42的曝光光与透过透明基板41的透明区域的曝光光产生180度的相位差。 
进而，图26(a)是主图案42和辅助图案43由相同的半透明膜以同样的膜厚构成的半色调掩模。图26(b)是主图案42和辅助图案43由相同的半透明膜构成并使透过辅助图案43的曝光光与透过透明基板41的透明区域的曝光光产生70度～115度范围的规定的相位差的掩模，是辅助图案43的膜厚比主图案42的膜厚薄的掩模。图26(c)是主图案42由透明膜/半透明膜这两层构成且辅助图案43由半透明膜构成的掩模，主图案42和辅助图案43的半透明膜层的膜厚相同。图26(d)是主图案42由半透明膜/半透明膜这两层构成且辅助图案43由半透明膜构成的掩模，主图案42和辅助图案43的与透明基板41相接的半透明膜层的膜厚相同。 
上述图26(a)～图26(d)所示的具有辅助图案的掩模为代表性的示例，作为能够适用本发明的修正方法的掩模，也可以是主图案和辅助图案由半透明膜/半透明膜这两层构成的掩模等。 
图26(e)及图26(f)是表示主图案由遮挡曝光光的遮光膜构成的二元掩模的例子的局部剖视示意图。图26(e)是在透明基板41上主图案42由遮光膜/半透明膜这两层构成且辅助图案43由半透明膜构成的掩模，主图案42和辅助图案43的半透明膜层的膜厚相同。图26(f)是主图案42和辅助图案43由相同的遮光膜以同样的膜厚构成的掩模。 
如上述那样，适用本发明的修正方法的光掩模中的主图案及辅助图案 的半透明膜表示以规定的透射率使曝光光透过的半透明的薄膜，薄膜也可以是半透明的单层膜、或者半透明膜与透明膜或透射率不同其它半透明膜这两层膜以上的结构。另外，适用本发明的修正方法的光掩模中的主图案及辅助图案的遮光膜表示遮挡曝光光的薄膜，薄膜也可以是遮光膜的单层膜、或者具有遮光膜和半透明膜这两层膜以上的结构。 
在本发明的光掩模的修正方法中，作为构成图26(a)～图26(e)所示的掩模的主图案42及辅助图案43的半透明膜，在材料上没有特别限定，可以举出例如作为硅化钼系材料的硅化钼氧化膜(MoSiO)、硅化钼氮化膜(MoSiN)、硅化钼氧化氮化膜(MoSiON)等半透明膜、作为铬系材料的氧化铬膜(CrO)、氮化铬膜(CrN)、氧化氮化铬膜(CrON)等半透明膜、氧化锡(SnO2)等半透明膜。硅化钼系半透明膜作为半色调掩模材料而被实际应用，是更优选的材料。作为构成图26(c)所示的主图案42的透明膜，可以举出氧化硅膜(SiO2)等。作为构成图26(e)所示的主图案42的遮光膜、及构成图26(f)所示的掩模的主图案42及辅助图案43的遮光膜，可以举出铬膜(Cr)等金属薄膜、硅化钼(MoSi)等硅化金属薄膜。 
在图25(b)所示的使用了电子束掩模修正机的电子束的气体辅助蚀刻工序中，在构成主图案42及辅助图案43的半透明膜例如为硅化钼系材料的半透明膜的情况下，可以使用CF4、CHF3、C2F6等氟系气体、或者它们的混合气体、或者在这些气体中混合了氧而得到的气体作为辅助气体来选择性地进行蚀刻，选择性地减薄辅助图案的膜厚。另外，在构成主图案42及辅助图案43的遮光膜例如为铬的情况下，可以使用Cl2与氧的混合气体作为辅助气体来选择性地进行蚀刻，选择性地减薄辅助图案的膜厚。 
(修正后的辅助图案的转印性) 
接下来，说明利用图25所示的本发明的光掩模的修正方法对辅助图案(SRAF)表面进行蚀刻或磨削来减薄辅助图案的膜厚而进行修正后的薄膜化的效果。作为掩模，以图26(a)所示的局部剖视示意图的形状的半色调掩模为一例进行说明，该半色调掩模以膜厚68nm的硅化钼为半透明膜，主图案(膜厚68nm)的ArF准分子激光(193nm)的透射率为6％，主图案与透明基板的透明区域的相位差为180度，修正前的辅助图案的膜 厚也为68nm。 
仿真软件使用EM-Suite(商品名：全景科技公司制)。主要的仿真条件如下：以ArF准分子激光(193nm)为照明光源，NA为1.35，变形照明使用Cquad光瞳滤波器，Cquad21中，扇状光透过部的开口角为35度，外径为0.9，内径为0.7(光瞳滤波器的半径为1)。掩模使用上述的半色调掩模的值。 
图5是通过仿真而得到的结果，是表示在晶片上的主图案的CD为32nm的上述半色调掩模中、改变SRAF的CD时的SRAF膜厚差(横轴)与SRAF的光强度/规格化后的光强度阈值的限幅电平(纵轴)的关系的图。在图5中，显示出如下情况：若不将SRAF的光强度/限幅电平设为1以上，则SRAF在晶片上发生析像。 
如图5所示那样，当SRAF的CD微细到14nm(在掩模上为56nm)时，即使修正后的SRAF膜厚差等同于0(等同于没有进行修正的情况)，SRAF的光强度/限幅电平也为1以上，原本SRAF不会被转印。接下来，当SRAF的CD为22nm(在掩模上为88nm)时，若修正后的SRAF的膜厚差为24nm以上，则SRAF不会析像而未被转印。同样地，当SRAF的CD为26nm(在掩模上为104nm)时，只要修正后的SRAF的膜厚差为30nm以上，或者当SRAF的CD为30nm(在掩模上为120nm)时，只要修正后的SRAF的膜厚差为34nm以上，SRAF就不会被转印。 
如上述图5及图23所说明的那样，在主图案和辅助图案(SRAF)由同一材料且同一膜厚构成的半色调掩模中，若将主图案的CD设为32nm，则只能使用CD为14nm以下的SRAF，如上述那样，通过适用对SRAF进行薄膜化的本发明的修正方法，即使将SRAF的CD增大到2倍左右的26nm～30nm这样的尺寸，SRAF也不会析像而不被转印，因此能够使用。通过本发明的修正方法，能够拓宽目前难以微细化且使用困难的具有SRAF的半色调掩模的使用可能性。 
接下来，说明通过修正而将SRAF减薄时的影响。图6是表示在改变通过仿真而得到的SRAF的CD时的晶片上的主图案端的线条的CD与散焦(Defocus：焦点位置变动)的关系的图。相当于各SRAF的CD而言，通过基于蚀刻的修正来减薄膜厚以免SRAF发生析像，从而与修正前的膜 厚具有膜厚差(SRAF膜厚差：24nm、32nm、40nm)。如图6所示，通过将SRAF的CD增大到22nm～30nm(晶片上)且进行减薄SRAF的膜厚的修正，由此散焦时各SRAF尺寸间的CD无变动而显示出大致相同的趋势。即，基于本发明的修正方法的SRAF的薄膜化对散焦没有恶劣影响，能得到与没有进行修正的SRAF的CD14nm的情况同样的尺寸精度。 
在上述的实施方式中，作为具有辅助图案(SRAF)的光掩模，以在主图案的两端具有SRAF的掩模形态为例进行了说明，但本发明并未限定于此，即使在主图案间具有SRAF的掩模形态、或者主图案为孤立图案的掩模形态等中也能够适用本发明的光掩模的修正方法。 
根据本发明的光掩模的修正方法，在辅助图案发生析像而向转印对象面转印的情况下的光掩模的修正方法中，对辅助图案表面进行蚀刻或磨削而将辅助图案的膜厚减薄直至辅助图案不会在转印对象面上发生析像为止，由此解决辅助图案发生析像而被转印的问题，且能够确保作为辅助图案的焦点深度放大效果，形成高对比度的转印图像。本发明的光掩模的修正方法与沿辅助图案的线宽方向修正掩模图案的以往的光掩模的修正方法不同，是沿辅助图案的厚度方向修正掩模图案的方法，能够利用可靠且比较容易的方法对具有辅助图案的光掩模进行修正。 
E.修正后的光掩模 
<本发明的修正后的光掩模> 
本发明的修正后的光掩模是通过上述的光掩模的修正方法修正了辅助图案后的光掩模，作为一例，如图25(c)所示，具备被蚀刻或磨削而减薄了的修正后的辅助图案13a′及13b′，与修正前的辅助图案的膜厚具有膜厚差(图中的SRAF膜厚差：T)。在本发明的光掩模中，对于辅助图案会在转印对象面上发生析像而被转印的光掩模，通过沿膜厚的厚度方向修正其辅助图案，能够使辅助图案不在转印对象面上发生析像而被转印，从而能够确保焦点深度放大效果并同时形成高对比度的转印图像。 
以下，通过实施例来说明本发明。 
实施例 
作为ArF准分子激光(波长193nm)用掩模，制作了具有辅助图案的MoSi系的193nm下的透射率为6％的半色调掩模。晶片上的目标线条尺寸 为45nm，图案是间距90nm(掩模上为间距360nm)的线条/空间反复图案，而形成图4所示的图案。在晶片上，作为主图案而具有九条其半间距为45nm的线条/空间，为了提高端部的主图案的析像性，而在主图案的两端放入两条SRAF(SRAF的间距为90nm)。主图案、SRAF均由上述的6％半色调构成，掩模上的图案的膜厚均为68nm。掩模上的主图案的CD及SRAF的CD均为128nm。 
使用上述的半色调掩模进行了ArF准分子激光曝光。曝光系统的NA为1.35，变形照明使用图3所示的Cquad光瞳滤波器。然而，发生了不应向晶片上转印的SRAF图案在晶片上发生析像这样的问题。 
因此，为了对SRAF进行蚀刻或磨削来减薄膜厚，预先通过仿真进行了转印特性的估算。另外，光刻仿真显微镜AIMS45-193i(卡尔蔡司公司制)在与上述曝光系统相同的曝光条件下使用，进行了减薄SRAF的膜厚时的向晶片的转印特性的验证。 
首先，通过试验样品来进行SRAF的蚀刻条件的确认。图案是在掩模上间距360nm(在晶片上为90nm)的线条/空间图案，在主图案的两端设有两条SRAF。图27是使用EB掩模修正装置MeRiT65(卡尔蔡司公司制)、以CF4为辅助气体而进行气体辅助蚀刻、且对石英基板上的MoSi薄膜的SRAF部(S1和S2)局部地蚀刻30nm后的SEM平面照片。图27的虚线内的区域是通过蚀刻而被薄膜化处理后的部分，尽管看得出蚀刻后的区域在微观上与没有被蚀刻的区域在SEM照片上存在微小差异，但仍显现出良好的表面状态。 
图28是对上述的试验样品的SRAF部(S1和S2)局部地蚀刻30nm后的光刻仿真显微镜AIMS(AIMS45-193i；卡尔蔡司公司制)下的验证图像，表示晶片上光强度分布的平面状态。图28的虚线内相当于通过蚀刻而被薄膜化处理后的SRAF部分，显示出该部分的光强度提高、抗蚀图案未发生析像的情况。 
图29～图34表示使用的AIMS的仿真下的转印特性的验证结果。图29是表示与减薄SRAF前的掩模图案的位置对应的光强度的空间像的图，表示一组图案两端单侧的SRAF(S1、S2)和主图案的一部分。在图29中，横轴表示主图案的一部分和SRAF的一组图案位置，纵轴表示将没有 图案的透过部的光强度设为1时的规格化后的光强度。多个光强度曲线表示改变了焦点(焦点深度)的情况，用以观察SRAF的效果。如图29所示那样，显示出如下情况，即，光强度在0.25～0.57的范围内，无论限幅电平取何值，SRAF中的S1都会在晶片上发生析像，进而，若将限幅电平设为0.4以上，则S2也发生析像。 
图30是图29的局部放大图，是表示改变了焦点时的反复端主图案和辅助图案S1的SRAF薄膜化处理前的图案位置与光强度的关系的空间像的图。将线条/空间反复部的主图案的CD为45nm的光强度阈值设为0.42。在图30中，如图29所叙述那样，为了观察SRAF的效果，而示出改变了焦点的情况下的五条光强度曲线。如图30所示那样，SRAF中的S1与焦点无关地发生析像。 
这里，图31是作为图30的比较参考而示出没有SRAF的情况下的反复端的主图案和辅助图案S1的图案位置与光强度的关系的空间像的图。如图31所示那样，没有SRAF时，反复端的主图案几乎不发生析像。 
接下来，利用仿真估计通过修正而使SRAF薄膜化的情况下的转印特性。图32是基于仿真的转印特性的估计结果，是表示与将SRAF减薄到大致30nm后的掩模图案的位置对应的光强度的空间像的图。显示出如下情况，即，通过使SRAF薄膜化，而SRAF产生的光量放大，SRAF的光强度的最小值变大，在0.25～0.55的范围内SRAF图案未发生析像，光强度的限幅电平选定的富余度增大。另外，确认了即使SRAF薄膜化也不会降低主图案的光学像这一情况。 
图33表示图27、图28的虚线部内的状况，是图32的局部放大图，是表示反复端主图案和辅助图案S1的SRAF薄膜化处理后的图案位置与光强度的关系的空间像的图。在图33中，为了观察SRAF的效果而示出改变了焦点的情况下的光强度曲线。如图33所示，通过使SRAF薄膜化，而SRAF的S1未发生析像。 
图34是表示进行SRAF薄膜化处理后的反复端主图案的焦点深度的图。如上述那样，将线条/空间反复部的主图案的CD为45nm的光强度〔a.u〕阈值设为0.42。为了进行比较，还图示了没有SRAF的情况。在没有SRAF的情况(no)下，析像的焦点范围窄，但在设有薄膜化了的SRAF 的情况(thin)下，析像的焦点范围广。另外，示出了在SRAF未发生析像的同时确保了作为SRAF的效果的情况。 
根据上述的蚀刻试验结果及仿真结果，对具有在晶片上发生析像的SRAF图案的上述半色调掩模的SRAF部进行了修正。通过与上述试验样品相同的蚀刻条件对在一组主图案端的两侧存在的各两条SRAF表面整面进行蚀刻，从而使SRAF薄膜化到与初始膜厚的膜厚差成为30nm为止。 
当使用上述的使SRAF的膜厚薄膜化而修正后的半色调掩模再次进行ArF准分子激光曝光时，SRAF完全不会发生析像，且仅主图案高析像地转印到晶片上。另外，还得到曝光时的焦点深度放大效果。 
符号说明： 
10、20  半色调掩模 
11、21  透明基板 
12、22  主图案 
13、13a、13a′、13b、13b′、23  辅助图案(SRAF) 
14  半透明膜 
15  气体喷嘴 
16  电子束 
24  下层的半透明膜(停止蚀刻层) 
25  上层的半透明膜 
31、161  光瞳滤波器 
32、162  照明光 
33、163  掩模 
41  透明基板 
42  主图案 
43  辅助图案(SRAF) 
164  掩模图案 
165  主图案 
166  SRAF 
70、80、90、100  半色调掩模 
71、81、91、101  透明基板 
72、82、102  半透明膜 
73、83、93、103  遮光膜 
74、84  第一抗蚀图案 
75、85、95  主图案部 
76、86、96  辅助图案部 
77、87  第二抗蚀图案 
78、88、98  辅助图案 
79、89、99  主图案 
92a  下层的半透明膜(停止蚀刻层) 
92  上层的半透明膜 
94a  第一抗蚀图案 
94b  第二抗蚀图案 
94c  第三抗蚀图案 
104  遮光膜 
105  遮光区域用抗蚀图案 
110  以往制造法的半色调掩模 
111  透明基板 
112  半透明膜 
113  遮光膜 
114  第一抗蚀图案 
115  主图案部 
116  辅助图案部 
117  第二抗蚀图案 
118  辅助图案 
119  主图案 
121  透明基板表面的高低差 
1  主图案 
2  半透明辅助图案 
301  透明基板 
302  半透明膜 
304  透明膜 

Claims (22)

1.一种光掩模，其使用在以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中，该光掩模在透明基板的一主面上设有通过所述投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在所述主图案的附近且向所述转印对象面不转印的辅助图案，所述主图案的所述转印对象面上的最小图案间距为120nm以下，所述光掩模的特征在于，
所述主图案和所述辅助图案通过由同一材料形成的半透明膜构成，
透过所述主图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光产生180度的相位差，且透过所述辅助图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光产生70度～115度范围的规定的相位差。
2.根据权利要求1所述的光掩模，其特征在于，
所述辅助图案的膜厚比所述主图案的膜厚薄，膜厚差是24nm～40nm范围的规定的膜厚差。
3.根据权利要求2所述的光掩模，其特征在于，
所述膜厚差通过干式蚀刻而形成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光掩模，其特征在于，
所述辅助图案的曝光光透射率是15％～29％范围的规定的透射率。
5.根据权利要求1所述的光掩模，其特征在于，
所述由同一材料形成的半透明膜由单层的半透明膜或双层的半透明膜形成。
6.根据权利要求5所述的光掩模，其特征在于，
所述单层的半透明膜为硅化钼系材料的半透明膜，所述双层的半透明膜为在所述透明基板上依次设有铬系材料的半透明膜、硅化钼系材料的半透明膜而成的半透明膜。
7.根据权利要求1所述的光掩模，其特征在于，
在所述光掩模的外周部形成有遮光区域。
8.根据权利要求1所述的光掩模，其特征在于，
所述主图案及所述辅助图案均为线条图案，所述主图案为孤立图案或周期图案。
9.一种光掩模的制造方法，所述光掩模使用在以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中，在透明基板的一主面上设有通过所述投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在所述主图案的附近且向所述转印对象面不转印的辅助图案，所述主图案的所述转印对象面上的最小图案间距为120nm以下，所述光掩模的制造方法的特征在于，包括：
(a)在所述透明基板的一主面上依次形成半透明膜、遮光膜，形成使透过所述半透明膜的光与透过所述透明基板的透明区域的光的相位差成为大致180度这样的膜厚的工序；
(b)在所述遮光膜上形成第一抗蚀图案，对所述遮光膜及所述半透明膜依次进行干式蚀刻，而形成主图案部和辅助图案部的工序；
(c)剥离所述第一抗蚀图案，接着在所述遮光膜上形成第二抗蚀图案，对所述辅助图案部的遮光膜进行蚀刻而将其除去的工序；
(d)剥离所述第二抗蚀图案，接着在所述透明基板的一主面上对整面进行干式蚀刻，对所述辅助图案部的半透明膜进行干式蚀刻直至达到透过所述辅助图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光成为70度～115度范围的规定的相位差这样的膜厚，从而形成辅助图案的工序；
(e)对所述主图案部的遮光膜进行蚀刻以将其除去而形成主图案，使透过所述主图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光产生180度的相位差的工序。
10.根据权利要求9所述的光掩模的制造方法，其特征在于，
工序(b)的所述半透明膜的干式蚀刻为蚀刻至所述半透明膜的膜厚的中途为止的半蚀刻。
11.一种光掩模的制造方法，所述光掩模使用在以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中，在透明基板的一主面上设有通过所述投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在所述主图案的附近且向所述转印对象面不转印的辅助图案，所述主图案的所述转印对象面上的最小图案间距为120nm以下，所述光掩模的制造方法的特征在于，包括：
(a)在所述透明基板的一主面上依次形成半透明膜、遮光膜，所述半透明膜由双层的半透明膜构成，所述透明基板侧的下层的半透明膜兼作为上层的半透明膜的停止蚀刻层，形成使透过所述双层的半透明膜的光与透过所述透明基板的透明区域的光的相位差成为大致180度这样的膜厚的工序；
(b)在所述遮光膜上形成第一抗蚀图案，对所述遮光膜及所述双层的半透明膜依次进行干式蚀刻，而形成主图案部和辅助图案部的工序；
(c)剥离所述第一抗蚀图案，接着在所述遮光膜上形成第二抗蚀图案，对所述辅助图案部的遮光膜进行蚀刻而将其除去的工序；
(d)剥离所述第二抗蚀图案，接着在所述透明基板的一主面上对整面进行干式蚀刻，对所述辅助图案部的半透明膜进行干式蚀刻直至达到透过所述辅助图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光成为70度～115度范围的规定的相位差这样的膜厚，从而形成辅助图案的工序；
(e)对所述主图案部的遮光膜进行蚀刻以将其除去而形成主图案、使透过所述主图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光产生180度的相位差的工序。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的光掩模的制造方法，其特征在于，
所述辅助图案与所述主图案的膜厚差为24nm～40nm范围的规定的膜厚差。
13.根据权利要求9所述的光掩模的制造方法，其特征在于，
在形成所述辅助图案的工序(d)后，还包括形成遮光区域用抗蚀图案，对所述主图案上的遮光膜进行干式蚀刻以将其除去而形成主图案，并且在所述光掩模的外周部形成遮光区域的工序。
14.一种光掩模，在透明基板的一主面上设有通过所述投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在所述主图案的附近且向所述转印对象面不转印的辅助图案，所述光掩模的特征在于，
所述主图案和所述辅助图案通过由同一材料形成的半透明膜构成，
所述辅助图案的膜厚比所述主图案的膜厚薄，膜厚差为24nm～40nm范围的规定的膜厚差。
15.一种光掩模的修正方法，所述光掩模使用在以ArF准分子激光为曝光光源的、基于变形照明的投影曝光中，在透明基板的一主面上具有通过所述投影曝光而向转印对象面转印的主图案和形成在所述主图案的附近的辅助图案，所述光掩模的修正方法是所述辅助图案通过所述投影曝光而在所述转印对象面上发生析像的情况下的光掩模的修正方法，其特征在于，
对所述发生析像的辅助图案的表面进行蚀刻或磨削，将发生所述析像的辅助图案的膜厚减薄直至所述辅助图案不会在所述转印对象面发生析像为止。
16.根据权利要求15所述的光掩模的修正方法，其特征在于，
所述蚀刻或磨削减薄了的修正后的所述辅助图案的膜厚与修正前的所述辅助图案的膜厚的膜厚差为1nm～40nm的范围。
17.根据权利要求15或16所述的光掩模的修正方法，其特征在于，
所述蚀刻为使用了电子束掩模修正机的电子束的气体辅助蚀刻，所述磨削为使用了原子力显微镜的探针的磨削。
18.根据权利要求15所述的光掩模的修正方法，其特征在于，
所述主图案和所述辅助图案由半透明膜构成，所述主图案的膜厚是使透过所述主图案的光与透过所述透明基板的透明区域的光产生180度的相位差这样的膜厚。
19.根据权利要求15所述的光掩模的修正方法，其特征在于，
所述主图案由遮光膜构成，所述辅助图案由半透明膜而成。
20.根据权利要求15所述的光掩模的修正方法，其特征在于，
所述主图案和所述辅助图案由遮光膜构成。
21.根据权利要求15所述的光掩模的修正方法，其特征在于，
所述主图案及所述辅助图案均为线条图案，所述主图案为孤立图案或周期图案。
22.一种光掩模，其特征在于，
通过权利要求15～21中任一项所述的光掩模的修正方法来修正辅助图案，修正后的所述辅助图案的膜厚比修正前的所述辅助图案的膜厚薄。
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