JPH0466944A - 位相シフトマスク及びその製造方法 - Google Patents

位相シフトマスク及びその製造方法

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JPH0466944A
JPH0466944A JP2179227A JP17922790A JPH0466944A JP H0466944 A JPH0466944 A JP H0466944A JP 2179227 A JP2179227 A JP 2179227A JP 17922790 A JP17922790 A JP 17922790A JP H0466944 A JPH0466944 A JP H0466944A
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JP
Japan
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resist film
light
shielding film
film
light shielding
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JP2179227A
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Inventor
Yuichiro Yagishita
祐一郎 柳下
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 微細パターンの形成に用いる位相シフトマスク及びその
製造方法に間し、 位相シフト層の経年変化が起こらないで、光の位相を完
全にシフトすることが可能となる位相シフトマスク及び
その製造方法の提供を目的とし、〔1〕透明基板の表面
にパターニングして形成された遮光膜を具備するマスク
において、前記透明基板と前記遮光膜の間に、前記遮光
膜のパターンの外側に光線の透過領域を有する透明層を
具備するよう構成し、 〔2〕請求項1記載の位相シフトマスクの製造工程にお
いて、前記透明基板の表面に該透明基板に対するエツチ
ングの大きな選択比を有する透明層を形成する工程と、
該透明層の表面に遮光膜とレジスト膜とを積層して形成
する工程と、該レジストgをパターニングし、該レジス
ト膜をマスクとして前記遮光膜及び透明層をエツチング
して除去した後、前記レジスト膜を除去する工程と、前
記遮光膜の表面及び前記遮光膜を除去した領域の前記透
明基板の表面にポジレジスト膜を形成し、前記透明基板
の前記ポジレジスト膜が形成されている面の反対側から
前記ポジレジスト膜を露光し、該ポジレジスト膜を現像
して前記透明基板を露出し、前記遮光膜の表面に前記ポ
ジレジスト膜を形成する工程と、前記遮光膜を腐食する
エツチング材を用いてエツチングを行い、前記ポジレジ
スト膜と前記透明層の間に挟在する前記遮光膜の周囲を
サイドエツチングする工程とを含むよう構成す〔産業上
の利用分野〕 本発明は、微細パターンの形成に用いる位相シフトマス
ク及びその製造方法に関するものである。
近年の半導体装置の製造工程のリソグラフィー工程にお
いては、ハーフミクロン以下の微細パターンを形成する
技術が要求されている。
このためパターン形成に用いる透明光の位相反転による
光の干渉を利用して光強度コントラストを向上させて解
像力を高める位相シフト法が用いられるようになってい
る。
以上のような状況から、位相シフト法に用いることが可
能な位相シフトマスクが要望されている。
〔従来の技術〕
従来の位相シフトマスク及びその製造方法について第3
図〜第4図により詳細に説明する。
第3図は従来の位相シフトマスクを示す側断面図である
0図に示すように透明基板110表面にはパターニング
された遮光膜13が形成されており、その表面にはこの
遮光膜13の外周に光の透過領域15aを有するポジレ
ジスト膜15が形成されている。
このような位相シフトマスクを製造するには、まず第4
図(a)に示すように、透明基板11の表面に遮光膜1
3となる遮光材料からなる膜を形成し、フォトリソグラ
フィー技術を用いて所望のパターニングを行い、図に示
すような遮光膜13を形成する。
つぎに第4図(b)に示すように、この遮光膜13及び
遮光膜13を除去した透明基板11の表面にポジレジス
ト膜15を形成する。
ついで第4図(C)に示すように、透明基板11の遮光
膜13及びポジレジスト膜15を形成した面の反対側か
らこのポジレジスト膜15を露光して現像する。
現像処理を行うと、このポジレジスト膜15の形状は側
断面図に示すように周囲が丸い形状となる。
ここで遮光膜13を腐食するエツチング材により透明基
板11とポジレジスト膜15との間に挟在する遮光膜1
3をサイドエツチングし、遮光膜13の周囲を除去して
ポジレジストM15の光の透過tiI域15aを形成す
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上説明した従来の位相シフトマスクにおいては、遮光
膜の表面に形成されている光の位相シフト用のレジスト
膜として製造工程に用いたポジレジスト膜を用いている
ので、このポジレジスト膜の経年変化が問題であり、ま
た、形成過程の影響を受けてこのポジレジスト膜の形状
が周囲が丸い形状となり、光の位相シフトが完全に起こ
らないという問題点があった。
本発明は以上のような状況から、位相シフト層の経年変
化が起こらないで、光の位相を完全にシフトすることが
可能となる位相シフトマスク及びその製造方法の提供を
目的としたものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の位相シフトマスクは、透明基板の表面にパター
ニングして形成された遮光膜を具備するマスクにおいて
、前記透明基板と前記遮光膜の間に、前記遮光膜のパタ
ーンの外側に光線の透過領域を有する透明層を具備する
よう構成し、本発明の位相シフトマスクの製造方法は、
前記透明基板の表面に該透明基板に対するエツチングの
大きな選択比を有する透明層を形成する工程と、該透明
層の表面に遮光膜とレジスト膜とを積層して形成する工
程と、該レジスト膜をパターニングし、該レジスト膜を
マスクとして前記遮光膜及び透明層をエツチングして除
去した後、前記レジスト膜を除去する工程と、前記遮光
膜の表面及び前記遮光膜を除去した領域の前記透明基板
の表面にポジレジスト膜を形成し、前記透明基板の前記
ポジレジスト膜が形成されている面の反対側から前記ポ
ジレジスト膜を露光し、該ポジレジスト膜を現像して前
記透明基板を露出し、前記遮光膜の表面に前記ポジレジ
スト膜を形成する工程と、前記遮光膜を腐食するエツチ
ング材を用いてエツチングを行い、前記ポジレジスト膜
と前記透明層の間に挟在する前記遮光膜の周囲をサイド
エツチングする工程とを含むよう構成する。
〔作用〕
即ち本発明においては、透明基板の表面に位相シフトを
起こさせる透明層を形成し、サイドエツチングされた遮
光膜をこの透明層の表面に形成しているので、遮光膜の
周囲のこの透明層の透過領域が周囲に丸みのない形状に
なり、透明層を透過する光の位相シフトを確実に行うこ
とが可能となり、また光の位相シフトを起こさせる透明
層として経年変化を起こさない材料を用いているので安
定した状態で用いることが可能な位相シフトマスクを提
供することが可能となる。
〔実施例〕
以下第1図〜第2図により本発明による一実施例の位相
シフトマスク及びその製造方法について詳細に説明する
第1図は本発明による一実施例を示す側断面図である0
図に示すように透明基板1、の表面にはパターニングさ
れた遮光膜3が透明層2を介して形成されており、この
遮光膜3の外周の透明層2の透過領域2aが丸みのない
形状となり、透過する光の位相が確実にシフトするよう
になっている。
このような位相シフトマスクを製造するには、まず第2
図(a)に示すように透明基板1の表面に透明層2、例
えば膜厚2,100人のシリコン窒化膜を堆積し、膜厚
800人のクローム及び酸化クロームを堆積して遮光膜
3を形成した後、レジスト膜4を塗布する。
つぎに第2図@)に示すように、このレジスト膜4を電
子ビームで描画し、現像を行ってこのレジスト膜4をパ
ターニングし、このパターニングされたレジスト膜4を
マスクとしてクローム及び酸化クロームをドライエツチ
ングによりパターニングして遮光膜3を形成した後、こ
のレジスト膜4と遮光膜3とをマスクとして透明層2を
高周波励起の平行平板電極型リアクティブ・イオン・エ
ツチング装置を用いて下記条件で異方性のドライエツチ
ングを行う。
反応ガスー−−−−−一一一−−−−−−−−−−−・
−一−−−−−−−−−・−C,FS(17と酸素反応
ガス流量−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−50〜1003CCM反応室内圧−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−0,I Torr高周波電源周波数−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−13,56MH
z高周波電源出力一一一−−・−−−−一−−・−m−
−−・・−−−−−−−−−−300W処理時間−・−
・−−−−一一−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−一−−−−−−−−−−・−−−40〜60秒この場
合の透明層2のシリコン窒化膜と透明基板1の石英との
選択比は約4〜5である。
エツチング終了後、レジスト膜4を剥離して除去し、第
2図(C)に示すようにポジレジスト膜5、例えば東京
応化社製の0FPR−5000を膜厚的5,000人で
塗布する。
その後透明基板1のポジレジスト膜5を塗布している面
の反対側から波長350〜450n−の紫外線を20w
w/cjで10秒照射し、TMAH2,38%の水溶液
で現像すると、第2図(団に示すように遮光膜3の表面
にのみポジレジスト膜5がパターニングされて形成され
る。
ここで当方性ドライエツチング装置を用いて下記の条件
にてエツチングを行うと、ポジレジスト膜5と透明層2
との間に、挟在する遮光膜3が側面からサイドエツチン
グされるから、遮光膜3のパターンの周囲において光の
位相反転が効果的に行われるのに必要な1.0〜1.5
μ−の透過領域が形成されるまでサイドエツチングする
反応ガス〜−−−−−−・−−−−−−−m=−−−−
・−・・・−・四塩化炭素と酸素反応室内圧−−−−−
・−−−−−−−200〜30 曽Torr高周波電源
出カー・−−−−−−−・−・ 400 W最後に第2
図(e)に示すように、プラズマアッシング装置を用い
て遮光膜3の表面のポジレジスト膜5を除去する。
このように遮光113と透明基板1の間に透明層2を設
けるから、遮光膜3の周囲の透明層2の透過領域2aが
正確に形成されるので、この透過領域2aを透過する光
の位相反転を確実に行うことが可能となる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれば透明基板
と遮光膜との間に、遮光膜の周囲に透過領域を有する透
明層を設けるから、光の位相反転が効果的に行われる利
点があり、著しい品質向上の効果が期待できる位相シフ
トマスク及びその製造方法の提供が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による一実施例の位相シフトマスクを示
す側断面図、 第2図は本発明による一実施例の位相シフトマスクの製
造方法を工程順に示す側断面図、第3図は従来の位相シ
フトマスクを示す側断面図、 第4図は従来の位相シフトマスクの製造方法を工程順に
示す側断面図、である。 図において、 lは透明基板、 2は透明層、 3は遮光膜、 4はレジスト膜、 5はポジレジスト膜、 を示す。 A掩、 】゛(1呈) 23.4−I 本発明による一実施例の位相ノットマスクを示す側断面
図第 1 図 ta+ 透明層(2) 、 i!光膜(3)及びレノス11(4
)の形成本発明による一実施例の 位相ノットマスクの製造方法を工程順に示す倒断面図第
 2[18!l(その1) +CI レンズ[(4)の除去及びポルレノスト膜(5)の形成
及び露光dl ポルレノスト膜(5)の現像及び遮光H(3)のサイド
エツチング(el ポルレノスト膜(5)の除去 本発明による一実施例の 位相ソフトマスクの製造方法を工程順に示す側断面図第
 2 図(その2) 従来の位相ソフトマスクを示す側断面図第3図 +a+ ボルノス)Ill(+5)の形成及び露光山) ポルレノスト膜(J5)の現像 従来の位相ソフトマスクの製造方法を工程順に示す倒断
面図第 4 図(その1)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔1〕透明基板(1)の表面にパターニングして形成さ
    れた遮光膜(3)を具備するマスクにおいて、前記透明
    基板(1)と前記遮光膜(3)の間に、前記遮光膜(3
    )のパターンの外側に光線の透過領域(2a)を有する
    透明層(2)を具備することを特徴とする位相シフトマ
    スク。 〔2〕請求項1記載の位相シフトマスクの製造工程にお
    いて、 前記透明基板(1)の表面に該透明基板(1)に対する
    エッチングの大きな選択比を有する透明層(2)を形成
    する工程と、 該透明層(2)の表面に遮光膜(3)とレジスト膜(4
    )とを積層して形成する工程と、 該レジスト膜(4)をパターニングし、該レジスト膜(
    4)をマスクとして前記遮光膜(3)及び透明層(2)
    をエッチングして除去した後、前記レジスト膜(4)を
    除去する工程と、 前記遮光膜(3)の表面及び前記遮光膜(3)を除去し
    た領域の前記透明基板(1)の表面にポジレジスト膜(
    5)を形成し、前記透明基板(1)の前記ポジレジスト
    膜(5)が形成されている面の反対側から前記ポジレジ
    スト膜(5)を露光し、該ポジレジスト膜(5)を現像
    して前記透明基板(1)を露出し、前記遮光膜(3)の
    表面に前記ポジレジスト膜(5)を形成する工程と、 前記遮光膜(3)を腐食するエッチング材を用いてエッ
    チングを行い、前記ポジレジスト膜(5)と前記透明層
    (2)の間に挟在する前記遮光膜(3)の周囲をサイド
    エッチングする工程と、 を含むことを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
JP2179227A 1990-07-04 1990-07-04 位相シフトマスク及びその製造方法 Pending JPH0466944A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09179289A (ja) * 1995-12-27 1997-07-11 Sony Corp 位相シフト露光マスクの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09179289A (ja) * 1995-12-27 1997-07-11 Sony Corp 位相シフト露光マスクの製造方法

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