JPH04317062A - 位相シフトマスクの製造方法 - Google Patents
位相シフトマスクの製造方法Info
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- JPH04317062A JPH04317062A JP3084057A JP8405791A JPH04317062A JP H04317062 A JPH04317062 A JP H04317062A JP 3084057 A JP3084057 A JP 3084057A JP 8405791 A JP8405791 A JP 8405791A JP H04317062 A JPH04317062 A JP H04317062A
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造におけるリソグラフィプロセスに用いられる位相シ
フトマスクの製造方法に関する。
製造におけるリソグラフィプロセスに用いられる位相シ
フトマスクの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光露光の解像度を向上できる位相シフト
マスクを用いたリソグラフィ技術が実用化されつつある
。位相シフトマスクは、例えば図2に示すように、ライ
ンアンドスペース(以下L/S)のパターンにおいては
(図2A)、光遮蔽膜8の間に形成されたスリット部の
一つおきに、露光光の位相を180°反転させるシフタ
膜9(例えばSiO2膜)がスリット部を覆うように形
成されている。また、孤立パターンにおいては(図2B
)、孤立パターン11の周辺に追加スリット12を形成
し、この追加スリット12をシフタ膜が覆っている(S
PIE Vol.1088 Optical/Lase
r Microlithography II 198
9年、第25頁乃至第33頁参照)。そして位相シフト
マスクを用いて基板上に形成したレジストのパターニン
グを行う場合に、シフタ膜9のないスリット部10を透
過した光とシフタ膜9を通過した光(図2A)とで、ま
た孤立パターン11を通過した光とシフタ膜で覆われた
追加スリット12を通過した光(図2B)とで、夫々位
相が180°反転した光の干渉効果により、レジストに
おける露光パターンのコントラストを向上できる。この
ときの位相シフト条件は、露光光の波長、シフタ膜の屈
折率及び膜厚により一義的に定まる。
マスクを用いたリソグラフィ技術が実用化されつつある
。位相シフトマスクは、例えば図2に示すように、ライ
ンアンドスペース(以下L/S)のパターンにおいては
(図2A)、光遮蔽膜8の間に形成されたスリット部の
一つおきに、露光光の位相を180°反転させるシフタ
膜9(例えばSiO2膜)がスリット部を覆うように形
成されている。また、孤立パターンにおいては(図2B
)、孤立パターン11の周辺に追加スリット12を形成
し、この追加スリット12をシフタ膜が覆っている(S
PIE Vol.1088 Optical/Lase
r Microlithography II 198
9年、第25頁乃至第33頁参照)。そして位相シフト
マスクを用いて基板上に形成したレジストのパターニン
グを行う場合に、シフタ膜9のないスリット部10を透
過した光とシフタ膜9を通過した光(図2A)とで、ま
た孤立パターン11を通過した光とシフタ膜で覆われた
追加スリット12を通過した光(図2B)とで、夫々位
相が180°反転した光の干渉効果により、レジストに
おける露光パターンのコントラストを向上できる。この
ときの位相シフト条件は、露光光の波長、シフタ膜の屈
折率及び膜厚により一義的に定まる。
【0003】位相シフトマスクの作製において、位相シ
フタ膜を作製するときに所定のスリット部だけを覆うよ
うにしなくてはならず、その位置合わせの困難性が実用
化の障害となっていた。
フタ膜を作製するときに所定のスリット部だけを覆うよ
うにしなくてはならず、その位置合わせの困難性が実用
化の障害となっていた。
【0004】そこで、シフタ膜を自己整合プロセスによ
って形成する技術が開発されている(例えば1990年
春季応用物理学会予稿集、28a−PD−2、28a−
PD−3、第474頁参照)。
って形成する技術が開発されている(例えば1990年
春季応用物理学会予稿集、28a−PD−2、28a−
PD−3、第474頁参照)。
【0005】図3に自己整合型位相シフトマスクの製造
工程の一例を示す。
工程の一例を示す。
【0006】まず、光遮蔽膜としてのクロム膜14が形
成されたガラス基板13上にレジスト15を塗布した後
このレジストのパターニングを行い(図3A)、クロム
膜14をウェットエッチングによりパターニングする(
図3B)。次に、レジスト15を除去した後、シフタ膜
としてPMMA膜16を位相が反転する厚さに塗布し、
ガラス基板13の裏面から露光する(図3C)。そして
、現像によりPMMA膜16の感光した部分を除去し(
図3D)、PMMA膜16をマスクとしてクロム膜14
のサイドエッチをウェットエッチングにより行って(図
3E)位相シフトマスクが完成する。
成されたガラス基板13上にレジスト15を塗布した後
このレジストのパターニングを行い(図3A)、クロム
膜14をウェットエッチングによりパターニングする(
図3B)。次に、レジスト15を除去した後、シフタ膜
としてPMMA膜16を位相が反転する厚さに塗布し、
ガラス基板13の裏面から露光する(図3C)。そして
、現像によりPMMA膜16の感光した部分を除去し(
図3D)、PMMA膜16をマスクとしてクロム膜14
のサイドエッチをウェットエッチングにより行って(図
3E)位相シフトマスクが完成する。
【0007】このほか、図3におけるレジスト膜15に
、PMMAを用い、その厚さを位相が反転する厚さに形
成しておいて、図3Bの工程の後、図3Eの工程、レジ
スト膜15(PMMA膜)をマスクとしてクロム膜のサ
イドエッチングを行っても、同様の位相シフトマスクの
製造ができる。また、図3Bの状態から、レジスト膜1
5をマスクとしてガラス基板13をRIE(反応性イオ
ンエッチング)により元の厚さのガラス基板を通過する
光に対して180°位相が反転する厚さになるようにエ
ッチングし、更にクロム膜14のサイドエッチングを行
い、その後レジスト膜15を除去して、自己整合型の位
相シフトマスクを製造する方法もある。このときは、ガ
ラス基板の一方の厚さの部分が他方の厚さの部分に対す
る位相シフタとなり、ガラス基板の厚さの違いで位相シ
フトが起こる。
、PMMAを用い、その厚さを位相が反転する厚さに形
成しておいて、図3Bの工程の後、図3Eの工程、レジ
スト膜15(PMMA膜)をマスクとしてクロム膜のサ
イドエッチングを行っても、同様の位相シフトマスクの
製造ができる。また、図3Bの状態から、レジスト膜1
5をマスクとしてガラス基板13をRIE(反応性イオ
ンエッチング)により元の厚さのガラス基板を通過する
光に対して180°位相が反転する厚さになるようにエ
ッチングし、更にクロム膜14のサイドエッチングを行
い、その後レジスト膜15を除去して、自己整合型の位
相シフトマスクを製造する方法もある。このときは、ガ
ラス基板の一方の厚さの部分が他方の厚さの部分に対す
る位相シフタとなり、ガラス基板の厚さの違いで位相シ
フトが起こる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述の図3に示す位相
シフトマスクでは、シフタ膜としてレジスト材料である
PMMAを用いているので、マスクの耐久性に問題があ
り、また慎重な取扱いをしなければならない。
シフトマスクでは、シフタ膜としてレジスト材料である
PMMAを用いているので、マスクの耐久性に問題があ
り、また慎重な取扱いをしなければならない。
【0009】また、ガラス基板の厚さを部分的に変える
ことで位相シフトを実現する場合、ガラスをエッチング
するのに、ガラス基板に対してRIEを行うために、そ
の工程においてガラス基板を損傷し、損傷により光透過
性が低下する虞がある。
ことで位相シフトを実現する場合、ガラスをエッチング
するのに、ガラス基板に対してRIEを行うために、そ
の工程においてガラス基板を損傷し、損傷により光透過
性が低下する虞がある。
【0010】本発明は、斯様な点に鑑みて成されたもの
で、ガラス基板を加工することなく、損傷しにくいシフ
ト材を用いて、自己整合によりシフト膜の形成を行う位
相シフトマスクの製造方法を提供するものである。
で、ガラス基板を加工することなく、損傷しにくいシフ
ト材を用いて、自己整合によりシフト膜の形成を行う位
相シフトマスクの製造方法を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は自己整合型の位
相シフトマスクの製造方法であって、ガラス基板上に形
成された光遮蔽膜上にレジスト膜を形成する工程と、該
レジスト膜をパターニングする工程と、パターニングさ
れたレジスト膜をマスクとしてレジスト膜下の光遮蔽膜
の一部と共に光遮蔽膜をエッチングする工程と、レジス
ト膜及び露出しているガラス基板上にシフタ膜を堆積す
る工程と、レジスト膜上のシフタ膜と共にレジスト膜を
除去する工程とを含むものである。
相シフトマスクの製造方法であって、ガラス基板上に形
成された光遮蔽膜上にレジスト膜を形成する工程と、該
レジスト膜をパターニングする工程と、パターニングさ
れたレジスト膜をマスクとしてレジスト膜下の光遮蔽膜
の一部と共に光遮蔽膜をエッチングする工程と、レジス
ト膜及び露出しているガラス基板上にシフタ膜を堆積す
る工程と、レジスト膜上のシフタ膜と共にレジスト膜を
除去する工程とを含むものである。
【0012】
【作用】シフタ膜は、レジスト材のように塗布して形成
するものではなく、ガラス基板上に堆積させて形成する
ものなので、ガラス基板にダメージを与えることなく、
耐久性の優れたシフタ膜が形成される。
するものではなく、ガラス基板上に堆積させて形成する
ものなので、ガラス基板にダメージを与えることなく、
耐久性の優れたシフタ膜が形成される。
【0013】
【実施例】図1は本発明方法一実施例に係る自己整合型
の位相シフトマスクの製造工程図である。
の位相シフトマスクの製造工程図である。
【0014】1はマスクの本体となるガラス基板で、そ
の表面にクロムを約8000Åの膜厚で蒸着して光遮蔽
膜としてのクロム膜2形成する(図1A)。このクロム
膜2上にPMMA等のレジスト膜3をスピンコートし、
電子線露光により所望のレジストパターンを描画して現
像し、レジストパターンを形成する(図1B)。例えば
5倍のレチクルマスクであれば、半導体基板上で0.5
μm径のスルーホールに対しては2.5μm径のパター
ンが形成される。
の表面にクロムを約8000Åの膜厚で蒸着して光遮蔽
膜としてのクロム膜2形成する(図1A)。このクロム
膜2上にPMMA等のレジスト膜3をスピンコートし、
電子線露光により所望のレジストパターンを描画して現
像し、レジストパターンを形成する(図1B)。例えば
5倍のレチクルマスクであれば、半導体基板上で0.5
μm径のスルーホールに対しては2.5μm径のパター
ンが形成される。
【0015】パターニングされたレジスト膜3をマスク
として、クロム膜2の露出している部分及びレジスト膜
3下の一部をエッチング(クロム膜2のパターニングと
サイドエッチング)する(図1C)。このエッチングに
は、エッチャントとしてCe(NH4)2(NO3)6
を用いたウェットエッチングで行う。上述の例であれば
サイドエッチ幅は0.3μmとする。
として、クロム膜2の露出している部分及びレジスト膜
3下の一部をエッチング(クロム膜2のパターニングと
サイドエッチング)する(図1C)。このエッチングに
は、エッチャントとしてCe(NH4)2(NO3)6
を用いたウェットエッチングで行う。上述の例であれば
サイドエッチ幅は0.3μmとする。
【0016】次いで、この上面全面からシフタ材を堆積
する。シフタ材としてSiO2膜を適用し、ECR−C
VD(エレクトロンサイクロトロンレゾナンス−CVD
)法によりSiO2膜4を堆積させる(図1D)。EC
R−CVD法では、低温でSiO2膜が形成できるため
、熱によるレジスト膜3のパターン変形が防げる。
する。シフタ材としてSiO2膜を適用し、ECR−C
VD(エレクトロンサイクロトロンレゾナンス−CVD
)法によりSiO2膜4を堆積させる(図1D)。EC
R−CVD法では、低温でSiO2膜が形成できるため
、熱によるレジスト膜3のパターン変形が防げる。
【0017】また、位相を180°反転させるための膜
厚tは、t=λ/(2(n−1));nは屈折率、で与
えられる。露光光の位相を180°反転させる位相シフ
ト条件は、露光光の波長、シフタ膜の屈折率及び膜厚に
より一義的に定まるので、シフタ膜の膜厚制御が非常に
重要となる。
厚tは、t=λ/(2(n−1));nは屈折率、で与
えられる。露光光の位相を180°反転させる位相シフ
ト条件は、露光光の波長、シフタ膜の屈折率及び膜厚に
より一義的に定まるので、シフタ膜の膜厚制御が非常に
重要となる。
【0018】光源に水銀ランプを用いたλ=365nm
のi線露光を行う場合、この波長における石英ガラス(
SiO2)の屈折率はn=1.4755であるので、シ
フタ膜4(SiO2膜)は、膜厚t=383.8nmに
形成される。
のi線露光を行う場合、この波長における石英ガラス(
SiO2)の屈折率はn=1.4755であるので、シ
フタ膜4(SiO2膜)は、膜厚t=383.8nmに
形成される。
【0019】そして、レジスト膜3をその上に堆積して
いるSiO2膜4と共にアセトンでリフトオフして位相
シフトマスクが完成する(図1E)。尚、その後、アニ
ールによるSiO2膜4の膜質改善を行ってもよい。
いるSiO2膜4と共にアセトンでリフトオフして位相
シフトマスクが完成する(図1E)。尚、その後、アニ
ールによるSiO2膜4の膜質改善を行ってもよい。
【0020】斯様にして製造された位相シフトマスクで
は、ガラス基板だけの部分5を通過する露光光と、シフ
タ膜であるSiO2膜4を通過する露光光とでは、Si
O2膜4により位相が180°ずれる。これにより、半
導体装置の製造過程におけるレジストのパターニング工
程で、位相が180°反転した光の干渉効果により、レ
ジストの露光パターンのコントラストが向上される。
は、ガラス基板だけの部分5を通過する露光光と、シフ
タ膜であるSiO2膜4を通過する露光光とでは、Si
O2膜4により位相が180°ずれる。これにより、半
導体装置の製造過程におけるレジストのパターニング工
程で、位相が180°反転した光の干渉効果により、レ
ジストの露光パターンのコントラストが向上される。
【0021】
【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、光遮蔽膜を形成するためレジスト膜を用いて、露光
パターンの光透過部分にシフタ膜を堆積して形成してい
るので、光遮蔽膜のパターンとシフタ膜のパターンの二
つのパターンの位置合わせ作業が要らない自己整合でマ
スク作製ができる。また、シフタ材として堆積による強
度に強いものを形成できるので、耐久性に優れ取扱いの
容易なマスクを作製っすることができる。更に、位相シ
フトのためにガラス基板を加工しないのでガラス基板に
ダメージを与えることなく、損傷による光透過性の低下
の虞もない。
に、光遮蔽膜を形成するためレジスト膜を用いて、露光
パターンの光透過部分にシフタ膜を堆積して形成してい
るので、光遮蔽膜のパターンとシフタ膜のパターンの二
つのパターンの位置合わせ作業が要らない自己整合でマ
スク作製ができる。また、シフタ材として堆積による強
度に強いものを形成できるので、耐久性に優れ取扱いの
容易なマスクを作製っすることができる。更に、位相シ
フトのためにガラス基板を加工しないのでガラス基板に
ダメージを与えることなく、損傷による光透過性の低下
の虞もない。
【図1】本発明方法一実施例に係る自己整合型の位相シ
フトマスクの製造工程図である。
フトマスクの製造工程図である。
【図2】位相シフトマスクの概略構成図である。
【図3】従来の自己整合型の位相シフトマスクの製造工
程図である。
程図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 ガラス基板上に形成された光遮蔽膜上
にレジスト膜を形成する工程と、該レジスト膜をパター
ニングする工程と、パターニングされたレジスト膜をマ
スクとしてレジスト膜下の光遮蔽膜の一部と共に光遮蔽
膜をエッチングする工程と、レジスト膜及び露出してい
るガラス基板上にシフタ膜を堆積する工程と、レジスト
膜上のシフタ膜と共にレジスト膜を除去する工程とを含
むことを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084057A JPH04317062A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 位相シフトマスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084057A JPH04317062A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 位相シフトマスクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04317062A true JPH04317062A (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=13819870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3084057A Pending JPH04317062A (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 位相シフトマスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04317062A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025049951A (ja) * | 2023-09-22 | 2025-04-04 | 株式会社エスケーエレクトロニクス | フォトマスクの製造方法 |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP3084057A patent/JPH04317062A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025049951A (ja) * | 2023-09-22 | 2025-04-04 | 株式会社エスケーエレクトロニクス | フォトマスクの製造方法 |
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