JPH03172847A - ホトマスクの製造方法 - Google Patents
ホトマスクの製造方法Info
- Publication number
- JPH03172847A JPH03172847A JP1310694A JP31069489A JPH03172847A JP H03172847 A JPH03172847 A JP H03172847A JP 1310694 A JP1310694 A JP 1310694A JP 31069489 A JP31069489 A JP 31069489A JP H03172847 A JPH03172847 A JP H03172847A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transparent
- film
- light
- photomask
- shielding member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体装置等を製造する際のリングラフィ
工程において用いられるホトマスクの製造方法に関する
。
工程において用いられるホトマスクの製造方法に関する
。
一般に、リソグラフィ工程では、照明光に対して透明な
部分と不透明な遮光部分とから所定の転写パターンが形
成されたホトマスクが用いられる。
部分と不透明な遮光部分とから所定の転写パターンが形
成されたホトマスクが用いられる。
このようなホトマスクはレンズ系により怒光性材料層を
有した被加工基板上に投影され、これによりパターンの
転写が行われる。
有した被加工基板上に投影され、これによりパターンの
転写が行われる。
第4A図に従来のホトマスクの断面図を示す。
ガラス等からなる透明基板(31)の表面上に、Cr、
MoS i等からなる遮光部材(32)が形成されてい
る。
MoS i等からなる遮光部材(32)が形成されてい
る。
この遮光部材(32)により転写パターンが形成される
。
。
このようなホトマスクは、例えば次のようにして製造さ
れていた。まず、第5A図に示すように、透明基板(3
1)上にCrの薄g!(33)を形成し、さらにCr薄
膜(33)上に電子線レジストJ’ffl (34)を
形成する。
れていた。まず、第5A図に示すように、透明基板(3
1)上にCrの薄g!(33)を形成し、さらにCr薄
膜(33)上に電子線レジストJ’ffl (34)を
形成する。
次に、電子線レジスト層(34)に電子線(35)によ
る所定のパターンの描画及び現像を行うことによりパタ
ーン転写を行い、第5B図に示すように電子線レジスト
層(34)をパターン化する。その後、この電子線レジ
スト層(34)をマスクとしてCr薄膜(32)をエツ
チングすることにより第5C図に示すようにパターン化
された遮光部材(32)を得る。最後に、第5D図のよ
うに、電子線レジスト層(34)を除去する。
る所定のパターンの描画及び現像を行うことによりパタ
ーン転写を行い、第5B図に示すように電子線レジスト
層(34)をパターン化する。その後、この電子線レジ
スト層(34)をマスクとしてCr薄膜(32)をエツ
チングすることにより第5C図に示すようにパターン化
された遮光部材(32)を得る。最後に、第5D図のよ
うに、電子線レジスト層(34)を除去する。
このようにして製造されたホトマスクの投影像において
は、第4B図の振幅分布図に示されるように、透明基板
(31)を透過した光が回折現象により遮光部材(32
)の領域にまで回り込んでいる。実際の光強度は振幅の
二乗として得られるので、第4C図に示すように、振幅
分布と同様に遮光部材(32)の領域まで光の回り込み
が見られる。このため、パターン転写の解像力が低下し
、微細パターンを高精度に転写することが困難であった
。
は、第4B図の振幅分布図に示されるように、透明基板
(31)を透過した光が回折現象により遮光部材(32
)の領域にまで回り込んでいる。実際の光強度は振幅の
二乗として得られるので、第4C図に示すように、振幅
分布と同様に遮光部材(32)の領域まで光の回り込み
が見られる。このため、パターン転写の解像力が低下し
、微細パターンを高精度に転写することが困難であった
。
このように回折現象に起因する解像力の低下を防止する
方法として位相シフト法がある。この方法では、第6図
に示すように、ホトマスクの透明部分子l、T2・・・
と遮光部分St、S2、S3・・・とが互いに周期的に
配置されている場合に、透明部分のうち一つおきにその
上に位相部材(53)が配される。すなわち、透明部分
子2では隣接する遮光部材(52)間の透明基板(51
)上に位相部材(53)が形成されている。位相部材(
53)は、光がこれを透過した場合としない場合とで1
80°の位相差を生じさせるような厚さに設定されてい
る。
方法として位相シフト法がある。この方法では、第6図
に示すように、ホトマスクの透明部分子l、T2・・・
と遮光部分St、S2、S3・・・とが互いに周期的に
配置されている場合に、透明部分のうち一つおきにその
上に位相部材(53)が配される。すなわち、透明部分
子2では隣接する遮光部材(52)間の透明基板(51
)上に位相部材(53)が形成されている。位相部材(
53)は、光がこれを透過した場合としない場合とで1
80°の位相差を生じさせるような厚さに設定されてい
る。
従って、透明部分子1及びT2をそれぞれ透過して遮光
部分S2に回り込んだ光は、干渉により互いに打ち消し
合う。このため、解像力が向上する。
部分S2に回り込んだ光は、干渉により互いに打ち消し
合う。このため、解像力が向上する。
第6図に示したホトマスクは例えば次のようにして製造
される。まず、第5A〜5D図の方法と同様にして第7
A図に示すように透明基板(51)上に所定のパターン
の遮光部材(52)を形成する。次に、第7B図に示す
ように、透明基板(51)及び遮光部材(52)の上に
透明膜(54)を形成する。さらに、透明膜(54)上
にレジスト層を形成し、これに電子線等による描画及び
現像を行うことによりパターン転写を行い、第7C図に
示すように、遮光部材(52)が設けられていない透明
部分上に交互にレジスト層が残るレジストパターン(5
5)を形成する。
される。まず、第5A〜5D図の方法と同様にして第7
A図に示すように透明基板(51)上に所定のパターン
の遮光部材(52)を形成する。次に、第7B図に示す
ように、透明基板(51)及び遮光部材(52)の上に
透明膜(54)を形成する。さらに、透明膜(54)上
にレジスト層を形成し、これに電子線等による描画及び
現像を行うことによりパターン転写を行い、第7C図に
示すように、遮光部材(52)が設けられていない透明
部分上に交互にレジスト層が残るレジストパターン(5
5)を形成する。
このレジストパターン(55)をマスクとして透明膜(
54)をエツチングすることにより第7D図に示すよう
にパターン化された位相部材(53)を得た後、最後に
レジストパターン(55)を除去する。
54)をエツチングすることにより第7D図に示すよう
にパターン化された位相部材(53)を得た後、最後に
レジストパターン(55)を除去する。
しかしながら、第6図に示したホトマスクでは、位相部
材(53)を配した透明部分子2を透過した光とこれに
隣接する透明部分子1を透過した光との間の干渉を利用
するため、透明部分と不透明部分とが互いに周期的に配
置された繰り返しパターンにしか適用できないという問
題点があった。
材(53)を配した透明部分子2を透過した光とこれに
隣接する透明部分子1を透過した光との間の干渉を利用
するため、透明部分と不透明部分とが互いに周期的に配
置された繰り返しパターンにしか適用できないという問
題点があった。
また、このようなホトマスクを製造するには、第5A図
に示したレジスト層(34)のパターニング及び第7C
図に示したレジストパターン(55)のパターニングに
それぞれ対応して二回のパターン転写工程が必要となり
、製造工程が複雑になると共にパターン欠陥が生じやす
いという問題点があった。さらに、パターン転写を二回
行うので、転写時のパターンの位置合わせを極めて高精
度に行わなければならなかった。
に示したレジスト層(34)のパターニング及び第7C
図に示したレジストパターン(55)のパターニングに
それぞれ対応して二回のパターン転写工程が必要となり
、製造工程が複雑になると共にパターン欠陥が生じやす
いという問題点があった。さらに、パターン転写を二回
行うので、転写時のパターンの位置合わせを極めて高精
度に行わなければならなかった。
この発明はこのような問題点を解消するために・なされ
たもので、転写パターンの形状に拘わらずに高い解像力
で転写を行うことができるホトマスクを容易に且つ精度
よく製造することのできるホトマスクの製造方法を提供
することを目的とする。
たもので、転写パターンの形状に拘わらずに高い解像力
で転写を行うことができるホトマスクを容易に且つ精度
よく製造することのできるホトマスクの製造方法を提供
することを目的とする。
この発明に係るホトマスクの製造方法は、透明基板上に
所定のパターンの遮光部材を形成し、この遮光部材を含
む透明基板上の全面にわたって透明膜を形成し、透明膜
の全面を異方性エツチングすることにより透明基板上で
且つ遮光部材の周縁部に沿って透明膜からなる位相部材
を選択的に且つ自己整合的に形成する方法である。
所定のパターンの遮光部材を形成し、この遮光部材を含
む透明基板上の全面にわたって透明膜を形成し、透明膜
の全面を異方性エツチングすることにより透明基板上で
且つ遮光部材の周縁部に沿って透明膜からなる位相部材
を選択的に且つ自己整合的に形成する方法である。
この発明においては、遮光部材を含む透明基板上の全面
にわたって形成された透明膜を異方性エツチングするこ
とにより、遮光部材の周縁部に沿って透明膜からなる位
相部材が選択的に且つ自己整合的に形成される。
にわたって形成された透明膜を異方性エツチングするこ
とにより、遮光部材の周縁部に沿って透明膜からなる位
相部材が選択的に且つ自己整合的に形成される。
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。
。
第1A〜IC図はそれぞれこの発明の一実施例に係るホ
トマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。まず
、第1A図に示すように、石英ガラス等からなる透明基
板(1)の表面上に所定のパターンの遮光部材(2)を
形成する。この遮光部材(2)は例えばCr、 HoS
i等の照射光に対して不透明な遮光材料からなり、第5
A〜5D図に示したような方法により形成される。すな
わち、透明基板(1)上に遮光材料の薄膜を形成し、こ
の薄膜上に電子線レジスト層を形成する。次に、電子線
レジスト層に電子線による所定のパターンの描画及び現
像を行うことによりパターン転写を行った後、このバタ
ーニングされた電子線レジスト層をマスクとして遮光材
料の薄膜を選択的にエツチングすることにより薄膜をパ
ターニングし、所定のパターンの遮光部材(2)を得る
。その後、電子線レジスト層を除去する。
トマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。まず
、第1A図に示すように、石英ガラス等からなる透明基
板(1)の表面上に所定のパターンの遮光部材(2)を
形成する。この遮光部材(2)は例えばCr、 HoS
i等の照射光に対して不透明な遮光材料からなり、第5
A〜5D図に示したような方法により形成される。すな
わち、透明基板(1)上に遮光材料の薄膜を形成し、こ
の薄膜上に電子線レジスト層を形成する。次に、電子線
レジスト層に電子線による所定のパターンの描画及び現
像を行うことによりパターン転写を行った後、このバタ
ーニングされた電子線レジスト層をマスクとして遮光材
料の薄膜を選択的にエツチングすることにより薄膜をパ
ターニングし、所定のパターンの遮光部材(2)を得る
。その後、電子線レジスト層を除去する。
このようにして透明基板(1)上に遮光部材(2)を形
成した後、第1B図に示すように、遮光部材(2)を含
む透明基板(1)上の全面にわたって透明膜(4)を形
成する。透明膜(4)は例えば5iOz等の照射光に対
して透明な材料から形成される。このとき、第1B図に
示されるように、遮光部材(2)の周縁部(2a)近傍
では遮光部材(2)の厚さ分だけ透明膜(4)が他の箇
所より厚く形成される。
成した後、第1B図に示すように、遮光部材(2)を含
む透明基板(1)上の全面にわたって透明膜(4)を形
成する。透明膜(4)は例えば5iOz等の照射光に対
して透明な材料から形成される。このとき、第1B図に
示されるように、遮光部材(2)の周縁部(2a)近傍
では遮光部材(2)の厚さ分だけ透明膜(4)が他の箇
所より厚く形成される。
次に、第1C図に示すように、遮光部材(2)あるいは
透明基板(1)の少なくとも一方が露出するまで透明膜
り4)の全面を反応性イオンエツチング法等により異方
性エツチングする。第1B図の工程で述べたように遮光
部材(2)の周縁部(2a)近傍に位置する透明膜(4
)は他の箇所より遮光部材(2)の厚さ分だけ厚く形成
されるので、異方性エツチング終了時には透明基板(1
)上で且つ遮光部甘り2)の周縁部(2a)に沿って透
明膜(4)が遮光部材(2)とほぼ同じ厚さに残留し、
これにより位相部材(3)が選択的に且つ自己整合的に
形成される。
透明基板(1)の少なくとも一方が露出するまで透明膜
り4)の全面を反応性イオンエツチング法等により異方
性エツチングする。第1B図の工程で述べたように遮光
部材(2)の周縁部(2a)近傍に位置する透明膜(4
)は他の箇所より遮光部材(2)の厚さ分だけ厚く形成
されるので、異方性エツチング終了時には透明基板(1
)上で且つ遮光部甘り2)の周縁部(2a)に沿って透
明膜(4)が遮光部材(2)とほぼ同じ厚さに残留し、
これにより位相部材(3)が選択的に且つ自己整合的に
形成される。
以上のようにして第2A図に示すようなホトマスクが製
造される。次に、このホトマスクを用いてパターン転写
を行う方法を説明する。まず、第2A図のホトマスクに
照明光を照射して、感光性材料層を有した被加工基板(
図示せず)上にホトマスクの像を投影する。このとき、
遮光部材(2)の周縁部(2a)には位相部材(3)が
形成されているので、この位相部材(3)及び透明基板
(1)を透過した光は位相部材(3)゛が設けられてい
ない透明基板(1)のみの部分を透過した光に対し、位
相部材(3)の厚さDに応じた位相差を生じることとな
る。
造される。次に、このホトマスクを用いてパターン転写
を行う方法を説明する。まず、第2A図のホトマスクに
照明光を照射して、感光性材料層を有した被加工基板(
図示せず)上にホトマスクの像を投影する。このとき、
遮光部材(2)の周縁部(2a)には位相部材(3)が
形成されているので、この位相部材(3)及び透明基板
(1)を透過した光は位相部材(3)゛が設けられてい
ない透明基板(1)のみの部分を透過した光に対し、位
相部材(3)の厚さDに応じた位相差を生じることとな
る。
ここで、照明光の波長をλ、位相部材(3)の屈折率を
nとして例えば位相部材〈3)の厚さDをD=λ/2(
n−1) ・・・[1]に設定すると、位相差は1
80°となる。この場合のホトマスクの投影像の振幅分
布を第2B図に示す。
nとして例えば位相部材〈3)の厚さDをD=λ/2(
n−1) ・・・[1]に設定すると、位相差は1
80°となる。この場合のホトマスクの投影像の振幅分
布を第2B図に示す。
透明基板(1)のみを透過すると共に回折により位相部
材(3)及び遮光部材(2)の領域にまで回り込んだ光
は、位相部材(3)を透過した光と干渉して打ち消し合
う。このため、ホトマスクの投影像の光強度分布は第2
C図に示すように急峻なものとなり、高い解像力が得ら
れる。
材(3)及び遮光部材(2)の領域にまで回り込んだ光
は、位相部材(3)を透過した光と干渉して打ち消し合
う。このため、ホトマスクの投影像の光強度分布は第2
C図に示すように急峻なものとなり、高い解像力が得ら
れる。
上述したように位相部材(3)の厚さDは遮光部材(2
)の厚さとほぼ等しくなるので、透明基板(1)上に形
成される遮光部材(2)の厚さを例えば[1]式で与え
られる値とすることにより、位相部材<3)を180’
の位相差を生じさせる厚さに形成することができる。
)の厚さとほぼ等しくなるので、透明基板(1)上に形
成される遮光部材(2)の厚さを例えば[1]式で与え
られる値とすることにより、位相部材<3)を180’
の位相差を生じさせる厚さに形成することができる。
この実施例によれば、所定のパターンの遮光部材(2)
の周縁部(2a)に沿って位相部材(3)が形成される
ので、遮光部材(2)が周期的に現れる繰り返しパター
ンでなくても高精度のパターン転写を行うことのできる
ホトマスクが製造される。また、この実施例の方法では
、パターン転写は透明基板(1)上に所定のパターンの
遮光部材(2)を形成する際に一回だけ行えばよく、製
造工程が簡単化される。
の周縁部(2a)に沿って位相部材(3)が形成される
ので、遮光部材(2)が周期的に現れる繰り返しパター
ンでなくても高精度のパターン転写を行うことのできる
ホトマスクが製造される。また、この実施例の方法では
、パターン転写は透明基板(1)上に所定のパターンの
遮光部材(2)を形成する際に一回だけ行えばよく、製
造工程が簡単化される。
尚、位相部材(3)を形成するための透明膜(4)の材
質としては照明光の波長に対して透明であればよ<、S
+02の他、Si、N、、CaF2及びl’l[rF2
等の無機膜、ポリメチルメタクリレート(PMM^)等
の有機膜を使用することができる。また、透明膜(4)
は透明基板(1)と同じ材質でも、また異なった材質で
も構わない。さらに、例えばSi3N、/SiO2のよ
うに、透明材を二層以上に積層したものでもよい。
質としては照明光の波長に対して透明であればよ<、S
+02の他、Si、N、、CaF2及びl’l[rF2
等の無機膜、ポリメチルメタクリレート(PMM^)等
の有機膜を使用することができる。また、透明膜(4)
は透明基板(1)と同じ材質でも、また異なった材質で
も構わない。さらに、例えばSi3N、/SiO2のよ
うに、透明材を二層以上に積層したものでもよい。
また、透明基板(1)と透明M (4)を同一の材質か
ら形成する場合には、第3A図あるいは第3B図に示す
ように、透明基板(1)と透明IIK (4)との間に
これらとは異なった材質の透明材(5)あるいは(6)
をエツチングストッパとして形成すれば、透明膜(4)
のエツチングがしやすくなる。
ら形成する場合には、第3A図あるいは第3B図に示す
ように、透明基板(1)と透明IIK (4)との間に
これらとは異なった材質の透明材(5)あるいは(6)
をエツチングストッパとして形成すれば、透明膜(4)
のエツチングがしやすくなる。
また、透明膜(4)をエツチングする方法は、反応性イ
オンエツチング法に限るものではなく、他・の異方性エ
ツチングの方法でもよい。
オンエツチング法に限るものではなく、他・の異方性エ
ツチングの方法でもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、透明基板上に所
定のパターンの遮光部材を形成し、この遮光部材を含む
透明基板上の全面にわたって透明膜を形成し、透明膜の
全面を異方性エツチングすることにより透明基板上で且
つ遮光部材の周縁部に沿って透明膜からなる位相部材を
選択的に且つ自己整合的に形成するので、転写パターン
の形状に拘わらずに高い解像力で転写を行うことができ
るホトマスクを容易に且つ精度よく製造することができ
る。
定のパターンの遮光部材を形成し、この遮光部材を含む
透明基板上の全面にわたって透明膜を形成し、透明膜の
全面を異方性エツチングすることにより透明基板上で且
つ遮光部材の周縁部に沿って透明膜からなる位相部材を
選択的に且つ自己整合的に形成するので、転写パターン
の形状に拘わらずに高い解像力で転写を行うことができ
るホトマスクを容易に且つ精度よく製造することができ
る。
第1A〜IC図はそれぞれこの発明の一実施例に係るホ
トマスクの製造方法を工程順に示す断面図、第2A図は
実施例により製造されたホトマスクを示す断面図、第2
B図及び第2C図はそれぞれ第2A図のホトマスクによ
る投影像の振幅分布及び光強度分布を示す図、第3A図
及び第3B図はそれぞれ他の実施例の一工程を示す断面
図、第4A図は従来例に係るホトマスクを示す断面図、
第4B図及び第4C図はそれぞれ第4A図のホトマスク
による投影像の振幅分布及び光強度分布を示す図、第5
A〜5D図は第4A図のホトマスクを製造する方法を示
す断面図、第6図は他の従来例に係るホトマスクを示す
断面図、第7A〜7D図は第6図のホトマスクを製造す
る方法を示す断面図である。 図において、(1)は透明基板、(2)は遮光部材、(
2a)は周縁部、(3)は位相部材、(4)は透明膜で
ある。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
トマスクの製造方法を工程順に示す断面図、第2A図は
実施例により製造されたホトマスクを示す断面図、第2
B図及び第2C図はそれぞれ第2A図のホトマスクによ
る投影像の振幅分布及び光強度分布を示す図、第3A図
及び第3B図はそれぞれ他の実施例の一工程を示す断面
図、第4A図は従来例に係るホトマスクを示す断面図、
第4B図及び第4C図はそれぞれ第4A図のホトマスク
による投影像の振幅分布及び光強度分布を示す図、第5
A〜5D図は第4A図のホトマスクを製造する方法を示
す断面図、第6図は他の従来例に係るホトマスクを示す
断面図、第7A〜7D図は第6図のホトマスクを製造す
る方法を示す断面図である。 図において、(1)は透明基板、(2)は遮光部材、(
2a)は周縁部、(3)は位相部材、(4)は透明膜で
ある。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 透明基板上に所定のパターンの遮光部材を形成し、 前記遮光部材を含む前記透明基板上の全面にわたって透
明膜を形成し、 前記透明膜の全面を異方性エッチングすることにより前
記透明基板上で且つ前記遮光部材の周縁部に沿って前記
透明膜からなる位相部材を選択的に且つ自己整合的に形
成する ことを特徴とするホトマスクの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310694A JPH03172847A (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | ホトマスクの製造方法 |
| US07/597,373 US5290647A (en) | 1989-12-01 | 1990-10-10 | Photomask and method of manufacturing a photomask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310694A JPH03172847A (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | ホトマスクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03172847A true JPH03172847A (ja) | 1991-07-26 |
Family
ID=18008340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1310694A Pending JPH03172847A (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | ホトマスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03172847A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH043412A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-08 | Sharp Corp | 光露光用マスク及びその製造方法 |
| JPH07209851A (ja) * | 1993-12-23 | 1995-08-11 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | リソグラフィ露光マスクおよびその製造方法 |
-
1989
- 1989-12-01 JP JP1310694A patent/JPH03172847A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH043412A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-08 | Sharp Corp | 光露光用マスク及びその製造方法 |
| JPH07209851A (ja) * | 1993-12-23 | 1995-08-11 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | リソグラフィ露光マスクおよびその製造方法 |
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