JPH04276751A - Production of phase shift mask - Google Patents

Production of phase shift mask

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Publication number
JPH04276751A
JPH04276751A JP3038489A JP3848991A JPH04276751A JP H04276751 A JPH04276751 A JP H04276751A JP 3038489 A JP3038489 A JP 3038489A JP 3848991 A JP3848991 A JP 3848991A JP H04276751 A JPH04276751 A JP H04276751A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shielding layer
light shielding
phase shift
layer
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP3038489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenta Hayashi
健太 林
Yuichi Fukushima
祐一 福島
Kazuo Suzuki
和夫 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP3038489A priority Critical patent/JPH04276751A/en
Publication of JPH04276751A publication Critical patent/JPH04276751A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To lower the approaching effect at the time of plotting with electron beams by dividedly forming the apertures of a light shielding layer on which phase shifters are required and apertures of a light shielding layer on which the phase shifters are not required. CONSTITUTION:The light shielding layer 2 is provided on a transparent substrate 1 and the light shielding layer 2 of the apertures 4 on which the phase shifters 8 are required is removed; thereafter, a phase shift layer 5 is provided on the substrate 1. The phase shift layer 5 and light shielding layer 2 of the apertures 7 on which the phase shifters 8 are not required are then partially removed. Namely, the apertures 4 of the light shielding layer 2 on which the phase shifters 8 are required and the apertures 7 of the light shielding layer 2 on which the phase shifters 8 are not required are dividedly formed. The light shielding layer 2 is exposed and, therefore, the etching stops when the etching of the phase shift layer 5 is finished at the time of forming the apertures 7 of the light shielding layer 2 on which the phase shifters 8 are not required. Further, the unetched parts of the phase shift layer 5 act as masking patterns at the time of etching the light shielding layer 2.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

【0001】本発明はLSI等作成用の縮小投影露光装
置の原画として使用される位相シフトマスクに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase shift mask used as an original image for a reduction projection exposure apparatus for producing LSIs and the like.

【0002】0002

【従来の技術】従来、位相シフトマスクを作成する際に
は、特開昭62ー67514、特開平2ー211451
等のように、先ず透明基板上に設けられた、たとえばC
r等の遮光層上に、電子線に感度のあるレジスト、すな
わち電子線レジストを塗布し、電子線描画装置で露光を
行うことにより遮光パターンのマスキングパターンを形
成し、遮光層をエッチングにより部分的に除去すること
により、必要とする全ての遮光パターンを形成した後、
位相シフト層を上記必要とするすべての遮光パターンの
ついた基板上に設け、その位相シフト層のみを部分的に
除去して位相シフターを形成する方法と、遮光パターン
を形成した後、遮光パターン間に露出した透明基板を部
分的に所定の厚みに除去することにより透明基板に板厚
差を設ける方法、により製造されている。
[Prior Art] Conventionally, when creating a phase shift mask, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-67514 and 2-211451
For example, C
A resist sensitive to electron beams, that is, an electron beam resist, is applied onto the light shielding layer such as r, and a masking pattern of the light shielding pattern is formed by exposing with an electron beam lithography system, and the light shielding layer is partially etched. After forming all the necessary light-shielding patterns by removing
There is a method in which a phase shift layer is provided on a substrate with all the necessary light-shielding patterns as described above, and only the phase shift layer is partially removed to form a phase shifter. The transparent substrate is manufactured by a method in which a thickness difference is provided in the transparent substrate by partially removing the exposed transparent substrate to a predetermined thickness.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかし、形成しようと
するパターンが細かくなるにつれ、電子線描画時の近接
効果の影響により、パターンが正確に形成されないとい
う問題があった。
However, as the pattern to be formed becomes finer, there has been a problem that the pattern cannot be formed accurately due to the proximity effect during electron beam lithography.

【0004】また、透明基板は、たとえば石英ガラスな
どのSiO2 を主原料とする光学ガラスであり、位相
シフト層(位相シフター)も例えばSOG(スピンオン
グラス)や、スパッタ法やCVD法(化学的気相成長法
)などにより作製されたSiO2 を主原料とするもの
で構成されているので、位相シフト層をパターニングす
る工程においては、次のような問題があった。
[0004] The transparent substrate is an optical glass mainly made of SiO2, such as quartz glass, and the phase shift layer (phase shifter) is also made of, for example, SOG (spin-on glass), sputtering, or CVD (chemical vapor deposition). Since the phase shift layer is mainly made of SiO2 produced by a phase growth method, etc., the following problems occur in the step of patterning the phase shift layer.

【0005】位相シフト層のみを部分的に除去して位相
シフターを形成する方法においては、位相シフト層と透
明基板との境界が同種なものであるため、この工程での
位相シフト層の部分的な除去、つまり位相シフト層のみ
をエッチングし、透明基板をエッチングしない、という
エッチングの制御を行うことが難しいという問題があっ
た。
In the method of forming a phase shifter by partially removing only the phase shift layer, since the boundary between the phase shift layer and the transparent substrate is of the same type, the phase shift layer is partially removed in this step. There has been a problem in that it is difficult to control the etching process, i.e., etching only the phase shift layer and not etching the transparent substrate.

【0006】また、透明基板に板厚差を設ける方法にお
いては、所定の厚みだけのエッチング後、エッチングの
進行を途中でストップさせることが難しいという問題が
あった。
Further, in the method of providing a transparent substrate with a difference in plate thickness, there is a problem in that it is difficult to stop the progress of etching after a predetermined thickness has been etched.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題に鑑
みてなされたものであって、透明基板上に遮光層を設け
、位相シフターがその上に必要な開口部の遮光層を除去
した後、位相シフト層を前記基板上に設け、その後位相
シフターがその上に不要な開口部の位相シフト層および
遮光層を部分的に除去することを特徴とする位相シフト
マスクの製造方法である。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and includes providing a light-shielding layer on a transparent substrate, and removing the light-shielding layer from an opening on which a phase shifter is required. After that, a phase shift layer is provided on the substrate, and then a phase shifter partially removes the phase shift layer and the light shielding layer in unnecessary openings thereon.

【0008】[0008]

【作用】本発明に係わる製造方法によれば、位相シフタ
ーがその上に必要な遮光層の開口部と、位相シフターが
その上に不要な遮光層の開口部を分けて形成することに
より、電子線描画時の近接効果が低減される。
[Operation] According to the manufacturing method of the present invention, by separately forming an opening in the light-shielding layer on which the phase shifter is necessary and an opening in the light-shielding layer on which the phase shifter is unnecessary, Proximity effects during line drawing are reduced.

【0009】また、位相シフターがその上に不要な遮光
層の開口部を形成する際に、位相シフト層のエッチング
が完了すると、遮光層が露出するのでエッチングがスト
ップする。すなわち遮光層がエッチングストッパーとし
て働く。次に遮光層をエッチングする際には、透明基板
にエッチングが到達することにより遮光層のエッチング
がストップする。すなわち透明基板がエッチングストッ
パーとして働く。
Furthermore, when the phase shifter forms an unnecessary opening in the light shielding layer thereon, when the phase shift layer is etched, the light shielding layer is exposed and the etching is stopped. In other words, the light shielding layer functions as an etching stopper. Next, when etching the light shielding layer, the etching of the light shielding layer is stopped when the etching reaches the transparent substrate. In other words, the transparent substrate acts as an etching stopper.

【0010】更に、位相シフト層のエッチングされなか
った部分は遮光層のエッチングの際、マスキングパター
ンとして働く。以上の作用により、良好な位相シフトマ
スクのパターンを形成することが出来る。
Furthermore, the unetched portions of the phase shift layer serve as a masking pattern during etching of the light shielding layer. Due to the above-described effects, a good phase shift mask pattern can be formed.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図12を用い
て説明するが、本発明が実施例に限定されないことはい
うまでもない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 12, but it goes without saying that the present invention is not limited to these examples.

【0012】位相シフトマスクのパターンの一実施例を
第12図に示す。図1は、位相シフトマスクの断面図で
あり、透明基板1上に遮光パターン9と位相シフター8
が形成されている。図2中イは、コヒーレントな光を透
過させたときのマスク透過直後の光の振幅(図2の横軸
は図1中のAB方向に一致)、図2中ロは、縮小露光装
置でウエハー上にそのパターンを投影させたときの光の
振幅、図2中ハは、縮小露光装置でウエハー上にそのパ
ターンを投影させたときの光の強度を示す。
An example of the pattern of the phase shift mask is shown in FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a phase shift mask, in which a light shielding pattern 9 and a phase shifter 8 are formed on a transparent substrate 1.
is formed. A in Fig. 2 shows the amplitude of the light immediately after passing through the mask when coherent light is transmitted (the horizontal axis in Fig. 2 corresponds to the AB direction in Fig. 1), and B in Fig. 2 shows the amplitude of the light when coherent light is transmitted through the mask. C in FIG. 2 indicates the intensity of light when the pattern is projected onto the wafer using a reduction exposure device.

【0013】本発明の位相シフトマスクは、図2より従
来方法の位相シフトマスクと変わりない光学特性が得ら
れることがわかる。図3〜図11は、本発明による製造
方法を工程順に断面図で示したものである。
It can be seen from FIG. 2 that the phase shift mask of the present invention has the same optical characteristics as those of the conventional phase shift mask. 3 to 11 are cross-sectional views showing the manufacturing method according to the present invention in the order of steps.

【0014】石英ガラスからなる透明基板1の上に遮光
層2であるCr層の形成されたフォトマスクブランク(
凸版印刷(株)製、5インチ角、0.09インチ厚)の
上に電子線レジスト(チッソ(株)製  商品名PBS
)3を約5000Åの厚さに塗布を行った(図3参照)
A photomask blank (with a Cr layer as a light shielding layer 2 formed on a transparent substrate 1 made of quartz glass)
Electron beam resist (manufactured by Chisso Co., Ltd., product name: PBS) was applied on top of the 5-inch square, 0.09-inch thick) manufactured by Toppan Printing Co., Ltd.
) 3 was applied to a thickness of approximately 5000 Å (see Figure 3).
.

【0015】先ず、位相シフターがその上に必要な遮光
層の開口部のパターンを、図3に示したフォトマスクブ
ランク上に電子線レジストを形成したものに、ラスター
スキャン型電子線描画装置を用い、加速電圧10Kv、
ドーズ量約2μC/cm2 にて描画を行い、専用現像
液にて現像処理後、パターンを得た(図4参照)。所定
のベーク、デスカム処理後、硝酸セリウムアンモニウム
と過塩素酸の水溶液にて遮光膜であるCr膜のエッチン
グを行ったところ、位相シフターがその上に必要な開口
部4のパターンを形成した(図5参照)。
First, the opening pattern of the light-shielding layer on which the phase shifter is required is created using a raster scan type electron beam lithography system on the photomask blank shown in FIG. 3 formed with an electron beam resist. , acceleration voltage 10Kv,
Drawing was performed at a dose of about 2 μC/cm 2 , and a pattern was obtained after development using a dedicated developer (see FIG. 4). After prescribed baking and descum processing, the Cr film, which is a light-shielding film, was etched with an aqueous solution of cerium ammonium nitrate and perchloric acid, and the phase shifter formed the required pattern of openings 4 on it (Fig. (see 5).

【0016】次に電子線レジストを剥離し、その後、位
相シフターとなるSiO2 からなる位相シフト層5を
RFマグネトロンスパッタリング法にて約3850Å形
成した(図6参照)。
Next, the electron beam resist was removed, and then a phase shift layer 5 of about 3850 Å made of SiO2 to serve as a phase shifter was formed by RF magnetron sputtering (see FIG. 6).

【0017】更に位相シフト層5の上に、ネガ型の電子
線レジスト6(シプレイマイクロエレクトロニクス社製
、商品名SALー601  ER7)を約10000Å
の厚さにスピンコートし、所定のベーク処理を行った(
図7参照)。
Further, on the phase shift layer 5, a negative type electron beam resist 6 (manufactured by Shipley Microelectronics, trade name: SAL-601 ER7) is applied to a thickness of about 10,000 Å.
Spin coating was performed to a thickness of (
(See Figure 7).

【0018】前出電子線描画装置にて、位相シフターが
その上に不要な遮光層の開口部7以外の部分を加速電圧
10Kv、ドーズ量約2.5μC/cm2 にて描画を
行い、所定のベーク処理を行い、専用現像液にて現像処
理後、パターンを得た(図8参照)。
Using the above-mentioned electron beam lithography system, the phase shifter performs lithography on the unnecessary portion of the light-shielding layer other than the opening 7 at an acceleration voltage of 10 Kv and a dose of approximately 2.5 μC/cm 2 to form a predetermined pattern. After baking and developing with a special developer, a pattern was obtained (see FIG. 8).

【0019】上記電子線レジスト6のパターンをマスキ
ングパターンとして、SiO2 からなる位相シフト層
のエッチングを、平行平板型リアクティブエッチング装
置にてC2 F6 とO2 ガスを用い、パワー100
Wで15分ほど行った(図9参照)。
Using the pattern of the electron beam resist 6 as a masking pattern, the phase shift layer made of SiO2 was etched using a parallel plate type reactive etching apparatus using C2F6 and O2 gas at a power of 100.
W for about 15 minutes (see Figure 9).

【0020】その後、遮光膜であるCrのエッチングを
、上記平行平板型リアクティブエッチング装置にてCl
2 とO2 ガスを用い、パワー100Wで10分ほど
行った(図10参照)。このときには電子線レジスト6
はドライエッチング耐性があるとはいえ、かなり薄くな
ってきており十分にマスキングパターンとしての役目を
果たしているとはいえないが、代わりにSiO2 のパ
ターンがマスキングパターンとして働く。
[0020] After that, etching of Cr, which is a light shielding film, is performed using Cl
2 and O2 gas and a power of 100 W for about 10 minutes (see FIG. 10). At this time, electron beam resist 6
Although it has dry etching resistance, it has become quite thin and cannot be said to function sufficiently as a masking pattern, but the SiO2 pattern functions as a masking pattern instead.

【0021】エッチング終了後、電子線レジスト6を剥
離し、洗浄を行い、透明基板1上に遮光パターン9と位
相シフター8が形成された位相シフトマスクが完成した
(図11参照)。このパターンの平面図を図12に示す
After etching, the electron beam resist 6 was peeled off and cleaned, thereby completing a phase shift mask in which a light shielding pattern 9 and a phase shifter 8 were formed on the transparent substrate 1 (see FIG. 11). A plan view of this pattern is shown in FIG.

【発明の効果】【Effect of the invention】

【0022】以上述べた通り、本発明に係わる製造方法
によれば、位相シフターがその上に必要な遮光層の開口
部と、位相シフターがその上に不要な遮光層の開口部を
分けて形成することにより、電子線描画時の近接効果が
低減される。
As described above, according to the manufacturing method of the present invention, the opening of the light-shielding layer on which the phase shifter is necessary and the opening of the light-shielding layer on which the phase shifter is not necessary are separately formed. By doing so, the proximity effect during electron beam lithography is reduced.

【0023】また、位相シフターがその上に不要な遮光
層の開口部を形成する際に、位相シフト層のエッチング
が完了すると、遮光層が露出するのでエッチングがスト
ップする。遮光層をエッチングする際には、透明基板に
エッチングが到達することにより遮光層のエッチングが
ストップする。更に、位相シフト層のエッチングされな
かった部分、すなわち位相シフターは遮光層のエッチン
グの際、マスキングパターンとして働くので良好な位相
シフトマスクを安易に製造することが出来る。
Furthermore, when the phase shifter forms an unnecessary opening in the light shielding layer thereon, when the phase shift layer is etched, the light shielding layer is exposed and the etching is stopped. When etching the light shielding layer, the etching of the light shielding layer is stopped when the etching reaches the transparent substrate. Further, since the unetched portion of the phase shift layer, that is, the phase shifter, acts as a masking pattern when etching the light shielding layer, a good phase shift mask can be easily manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明により製造した位相シフトマスクの一実
施例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a phase shift mask manufactured according to the present invention.

【図2】位相シフトマスクにコヒーレントな光を透過さ
せたときのマスク透過直後の光の振幅と、縮小投影露光
装置でウエハー上にそのパターンを投影させたときの光
の振幅と、縮小投影露光装置でウエハー上にそのパター
ンを投影させたときの光の振幅を示す説明図である。
[Figure 2] The amplitude of the light immediately after passing through the phase shift mask when coherent light is transmitted through the mask, the amplitude of the light when the pattern is projected onto the wafer with a reduction projection exposure device, and the amplitude of the light when the pattern is projected onto the wafer using a reduction projection exposure device. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the amplitude of light when the pattern is projected onto a wafer by the apparatus.

【図3】本発明の製造方法の一実施例を工程順に示す断
面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in order of steps.

【図4】本発明の製造方法の一実施例を工程順に示す断
面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in order of steps.

【図5】本発明の製造方法の一実施例を工程順に示す断
面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in order of steps.

【図6】本発明の製造方法の一実施例を工程順に示す断
面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in order of steps.

【図7】本発明の製造方法の一実施例を工程順に示す断
面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in order of steps.

【図8】本発明の製造方法の一実施例を工程順に示す断
面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in order of steps.

【図9】本発明の製造方法の一実施例を工程順に示す断
面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the manufacturing method of the present invention in order of steps.

【図10】本発明の製造方法の一実施例を工程順に示す
断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図11】本発明の製造方法の一実施例を工程順に示す
断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in order of steps.

【図12】本発明による位相シフトマスクのパターンの
一実施例の平面図である。
FIG. 12 is a plan view of an embodiment of a pattern of a phase shift mask according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1      透明基板 2      遮光層 3      電子線レジスト 4      位相シフターがその上に必要な開口部5
      位相シフト層 6      電子線レジスト 7      位相シフターがその上に不要な開口部8
      位相シフター 9      遮光パターン
1 Transparent substrate 2 Light shielding layer 3 Electron beam resist 4 Opening 5 on which a phase shifter is required
Phase shift layer 6 Electron beam resist 7 Unnecessary opening 8 on which the phase shifter is placed
Phase shifter 9 light shielding pattern

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明基板上に遮光層を設け、位相シフター
がその上に必要な開口部の遮光層を除去した後、位相シ
フト層を前記基板上に設け、その後位相シフターがその
上に不要な開口部の位相シフト層および遮光層を部分的
に除去することを特徴とする位相シフトマスクの製造方
法。
1. A light-shielding layer is provided on a transparent substrate, and after removing the light-shielding layer from an opening on which a phase shifter is required, a phase shift layer is provided on the substrate, and then a phase shifter is not required on it. 1. A method for manufacturing a phase shift mask, comprising partially removing a phase shift layer and a light shielding layer in an opening.
JP3038489A 1991-03-05 1991-03-05 Production of phase shift mask Pending JPH04276751A (en)

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