GLOSSARY

位相シフトマスク(PSM)とは

Phase Shift Mask
最終更新:2026-08-02マスク製造装置

位相シフトマスク(PSM)とは?

位相シフトマスク(PSM)とは、フォトマスクの一部を通る光の位相を180°ずらし、隣り合う開口を通った光どうしを干渉で打ち消し合わせることで、パターンのコントラストと解像度を高める解像度向上技術(RET)です。遮光だけの通常マスクより微細なパターンを転写でき、OPC(光近接効果補正)と組み合わせて使われます。

定義・解説

位相シフトマスク(PSM:Phase Shift Mask)は、フォトマスクの一部を通る光の位相を180°ずらすことで、隣り合う開口を通った光どうしを干渉(打ち消し合い)させ、パターンのコントラストと解像度を高める解像度向上技術(RET)の一つです。通常の遮光だけのマスクより、より微細なパターンを転写できます。

代表的な方式に、隣接開口で位相を交互に反転させる交互位相シフト(Alt-PSM、Levenson型)と、遮光部をわずかに透過させつつ位相を反転させるハーフトーン(減衰)位相シフト(EAPSM)があります。前者は解像度向上効果が大きく、後者は適用しやすさから広く使われます。

位相シフトマスクは、OPC(光近接効果補正)や斜入射照明(off-axis illumination)などの他のRETと組み合わせて使われ、ArFなどのDUV露光の解像限界を引き上げてきました。EUV登場後も、成熟〜中先端ノードのDUV工程で重要な技術です。

マスクの製造には高精度な電子線描画と検査が必要で、Nuflare(描画装置)やToppan・大日本印刷・HOYA(マスクメーカー)などが関わります。photomaskやopc、reticle、mask-blankの各項とあわせて読むと、リソグラフィにおける解像度向上の全体像が理解できます。

関連するデータ・ツール

計算ツール露光解像度・焦点深度 計算ツール(レーリーの式)

よくある質問(FAQ)

位相シフトマスクにはどんな種類がありますか?
隣接する開口の一方に位相シフタを設けるレベンソン型(交互位相シフト)、遮光膜自体を6%程度の透過率を持つ材料にするハーフトーン型(減衰型/Att-PSM)、そしてクロムレス型などがあります。実用上はハーフトーン型が最も広く使われています。
位相シフトマスクとOPCはどう違いますか?
位相シフトマスクは光の位相を操作して干渉によりコントラストを高める手法です。OPC(光近接効果補正)はマスクパターンの形状そのものを、転写後に狙いどおりになるよう事前に変形させる手法です。目的は同じ解像度向上ですが、アプローチが異なり実際には併用されます。
位相シフトマスクのデメリットは何ですか?
マスクの製造工程が増えてコストが大幅に上がることと、設計が複雑になることです。特に交互位相シフト型では位相の割り当てが矛盾しないようレイアウトを設計する必要があり、任意のパターンには適用しにくいという制約があります。

デバイスの製造メーカー

TOPPANホールディングス(Toppan)日本

印刷技術から発展した多角化企業で、半導体向けフォトマスク・パッケージ基板・ガラスコア基板を提供。日本・台湾・韓…

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HOYA日本

光学・医療・情報技術の世界的企業。半導体分野ではフォトマスクブランクのトップサプライヤーで、EUV用マスクブラ…

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ニューフレアテクノロジー日本

半導体マスク(レチクル)製造用の電子線(EB)描画装置の世界最大手。浜松ホトニクスグループ。EUV対応マスクブ…

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マスク製造装置

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