JPH05232679A - マスク製造方法及びマスク欠陥修正方法 - Google Patents
マスク製造方法及びマスク欠陥修正方法Info
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- JPH05232679A JPH05232679A JP3474092A JP3474092A JPH05232679A JP H05232679 A JPH05232679 A JP H05232679A JP 3474092 A JP3474092 A JP 3474092A JP 3474092 A JP3474092 A JP 3474092A JP H05232679 A JPH05232679 A JP H05232679A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】プロセス条件等のばらつきを抑えて、複数の位
相差を有する位相シフタを高精度に形成することを目的
とする。また、マスク構造を複雑にすることなく位相シ
フタ欠陥の修正を可能とすることも目的とする。 【構成】位相シフトマスクの製造方法において、透明な
基板上に所定の遮光パタンを形成する工程と、該基板上
に露光光に位相差を与えるための所定の透明薄膜パタン
を形成する工程と、該基板上にネガ型放射線感応材料よ
りなる塗膜を形成する工程と、上記塗膜の所定の領域、
例えば上記透明薄膜パタンのパタンエッジ部を含む領
域、あるいは上記透明薄膜パタンのパタンエッジに近接
した領域に活性化学線を照射する工程と、該塗膜の活性
化学線非照射領域を溶解することにより所定のパタンを
現像する工程、さらに熱処理する工程とを含むマスク製
造方法もしくはマスク欠陥修正方法。 【効果】複数の位相差を有する位相シフタパタンを高精
度でかつ容易に形成することができる。さらに、位相シ
フタ欠陥を容易に修正することができる。
相差を有する位相シフタを高精度に形成することを目的
とする。また、マスク構造を複雑にすることなく位相シ
フタ欠陥の修正を可能とすることも目的とする。 【構成】位相シフトマスクの製造方法において、透明な
基板上に所定の遮光パタンを形成する工程と、該基板上
に露光光に位相差を与えるための所定の透明薄膜パタン
を形成する工程と、該基板上にネガ型放射線感応材料よ
りなる塗膜を形成する工程と、上記塗膜の所定の領域、
例えば上記透明薄膜パタンのパタンエッジ部を含む領
域、あるいは上記透明薄膜パタンのパタンエッジに近接
した領域に活性化学線を照射する工程と、該塗膜の活性
化学線非照射領域を溶解することにより所定のパタンを
現像する工程、さらに熱処理する工程とを含むマスク製
造方法もしくはマスク欠陥修正方法。 【効果】複数の位相差を有する位相シフタパタンを高精
度でかつ容易に形成することができる。さらに、位相シ
フタ欠陥を容易に修正することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子、超伝導体
素子、磁性体素子、光集積回路素子、等の各種固体素子
における微細パタン形成に用いられる露光用マスク及び
該マスクの製造方法並びに修正方法に関するものであ
る。
素子、磁性体素子、光集積回路素子、等の各種固体素子
における微細パタン形成に用いられる露光用マスク及び
該マスクの製造方法並びに修正方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、大規模集積回路等の固体素子にお
ける微細パタンの形成には、主に縮小投影露光法が用い
られてきた。上記方法を用いて、解像力を飛躍的に向上
することができる方法の一つに、マスク上のとなり合っ
た透過領域を通過した露光光の間に位相差を導入する方
法(以下、位相シフト法と呼ぶ)が提案されている。
ける微細パタンの形成には、主に縮小投影露光法が用い
られてきた。上記方法を用いて、解像力を飛躍的に向上
することができる方法の一つに、マスク上のとなり合っ
た透過領域を通過した露光光の間に位相差を導入する方
法(以下、位相シフト法と呼ぶ)が提案されている。
【0003】この方法は、例えば細長い透過領域と不透
明領域の繰返しパタンの場合、マスク上の互いにとなり
合った透過領域を通過した光の位相差がほぼ180度に
なるように、上記透過領域のひとつおきに位相差を導入
するための透明材料(以下、位相シフタと呼ぶ)をマス
ク上に設けるものである。位相シフト法で用いるマスク
は、従来用いられてきたようなクロムマスクの所定の透
過領域上に位相シフタを設けることにより作製すること
ができる。これについては、例えば、アイ・イー・イー
・イー、トランザクション オン エレクトロン デバ
イスイズ、イーディー 29、ナンバー12(1982
年)第1828頁から第1836頁(IEEE,Tra
ns.Electron Devices,ED29,
No.12(1982)pp1828−1836)にお
いて論じられている。
明領域の繰返しパタンの場合、マスク上の互いにとなり
合った透過領域を通過した光の位相差がほぼ180度に
なるように、上記透過領域のひとつおきに位相差を導入
するための透明材料(以下、位相シフタと呼ぶ)をマス
ク上に設けるものである。位相シフト法で用いるマスク
は、従来用いられてきたようなクロムマスクの所定の透
過領域上に位相シフタを設けることにより作製すること
ができる。これについては、例えば、アイ・イー・イー
・イー、トランザクション オン エレクトロン デバ
イスイズ、イーディー 29、ナンバー12(1982
年)第1828頁から第1836頁(IEEE,Tra
ns.Electron Devices,ED29,
No.12(1982)pp1828−1836)にお
いて論じられている。
【0004】一方、上述の方法をすべてのパタンに対し
て適用することは困難である。たとえばコの字状のパタ
ンに対して位相シフト法を適用しようとした場合、位相
シフタパタンの配置は例えば図12に示したようになっ
てしまう。すなわち、位相シフタを設けていないパタン
領域8と位相シフタを設けたパタン領域9が直接接して
配置されてしまう。このため、この2つの領域の境界部
分で光が打ち消しあうことにより所望のパタンを転写で
きなくなるという問題があった。
て適用することは困難である。たとえばコの字状のパタ
ンに対して位相シフト法を適用しようとした場合、位相
シフタパタンの配置は例えば図12に示したようになっ
てしまう。すなわち、位相シフタを設けていないパタン
領域8と位相シフタを設けたパタン領域9が直接接して
配置されてしまう。このため、この2つの領域の境界部
分で光が打ち消しあうことにより所望のパタンを転写で
きなくなるという問題があった。
【0005】そこで、位相シフト法を適用可能なパタン
の制限を緩和するために、位相差が0度と180度の境
界部分にたとえば位相差が90度の領域を設けるという
方法がある。この方法は例えば図13に示したようにマ
スクパタンを配置するものである。ここで、第1の透過
パタン領域10は位相シフタを設けない透過領域、第3
の透過領域12は位相差が180度となるような位相シ
フタを設けた領域、第2の透過領域11は位相差が90
度となるような位相シフタを設けた領域である。各々と
なりあった透過領域を通過した露光光の位相差が90度
になるため、境界部分での光の干渉による遮光効果が弱
められる。従って、所望のコの字状パタンを転写するこ
とができる。
の制限を緩和するために、位相差が0度と180度の境
界部分にたとえば位相差が90度の領域を設けるという
方法がある。この方法は例えば図13に示したようにマ
スクパタンを配置するものである。ここで、第1の透過
パタン領域10は位相シフタを設けない透過領域、第3
の透過領域12は位相差が180度となるような位相シ
フタを設けた領域、第2の透過領域11は位相差が90
度となるような位相シフタを設けた領域である。各々と
なりあった透過領域を通過した露光光の位相差が90度
になるため、境界部分での光の干渉による遮光効果が弱
められる。従って、所望のコの字状パタンを転写するこ
とができる。
【0006】これについては、例えば、日本国特許、公
開公報2−34854において述べられている。
開公報2−34854において述べられている。
【0007】従来、図13に示した例のように180度
と90度の2つの位相差を持つ位相シフタパタンを形成
するには、位相シフタ材料に電子線用レジスト材料を用
い、電子線照射量を調節して位相差すなわち位相シフタ
膜厚を制御する方法が用いられていた。これらについて
は例えば、第35回 インターナショナル シンポジウ
ム オン エレクトロン、イオン アンド フォトン
ビームズ(1991年)エル1(THE 35TH I
NTERNATIONAL SYMPOJIUM ON
ELECTRON,ION AND PHOTON
BEAMS(1991)L1)において述べられてい
る。
と90度の2つの位相差を持つ位相シフタパタンを形成
するには、位相シフタ材料に電子線用レジスト材料を用
い、電子線照射量を調節して位相差すなわち位相シフタ
膜厚を制御する方法が用いられていた。これらについて
は例えば、第35回 インターナショナル シンポジウ
ム オン エレクトロン、イオン アンド フォトン
ビームズ(1991年)エル1(THE 35TH I
NTERNATIONAL SYMPOJIUM ON
ELECTRON,ION AND PHOTON
BEAMS(1991)L1)において述べられてい
る。
【0008】ところで、上記位相シフトマスクを用いて
DRAM等の固体素子を製造する場合、マスクパタン欠
陥は著しく歩留まりを低下させる原因となる。従って、
欠陥の無いマスクを製造する技術、あるいは欠陥を完全
に修正する技術が必要不可欠である。
DRAM等の固体素子を製造する場合、マスクパタン欠
陥は著しく歩留まりを低下させる原因となる。従って、
欠陥の無いマスクを製造する技術、あるいは欠陥を完全
に修正する技術が必要不可欠である。
【0009】位相シフトマスクの場合、位相シフタ欠陥
が生じた場合、正常の位相シフトの効果が得られなくな
るだけではなく、この部分が欠陥として転写されてしま
う。従って、位相シフタ欠陥を修正する技術も必要とな
ってくる。
が生じた場合、正常の位相シフトの効果が得られなくな
るだけではなく、この部分が欠陥として転写されてしま
う。従って、位相シフタ欠陥を修正する技術も必要とな
ってくる。
【0010】位相シフトマスクの位相シフタパタンの欠
陥修正方法としては、マスクの構造をあらかじめ欠陥修
正しやすい構造とし、フォーカストイオンビーム(FI
B)等の選択的エッチング技術を用いて欠陥を修正する
方法が提案されている。例えば、位相シフタとマスク基
板の間に欠陥修正用の第2の位相シフタ層を設けたマス
ク構造とするものである。これについては例えば第51
回応用物理学会学術講演会講演予稿集第2分冊493ペ
ージ、27p−ZC−10において述べられている。
陥修正方法としては、マスクの構造をあらかじめ欠陥修
正しやすい構造とし、フォーカストイオンビーム(FI
B)等の選択的エッチング技術を用いて欠陥を修正する
方法が提案されている。例えば、位相シフタとマスク基
板の間に欠陥修正用の第2の位相シフタ層を設けたマス
ク構造とするものである。これについては例えば第51
回応用物理学会学術講演会講演予稿集第2分冊493ペ
ージ、27p−ZC−10において述べられている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、位
相差が90度になるように電子線照射量を調節して現像
後に形成される位相シフタの膜厚を制御していた。この
ため、電子線照射量等のプロセス条件ばらつきにより位
相差を90度に正確に制御することが困難であるという
問題があった。また、位相シフタ材料にレジスト材料の
ような有機材料を用いるため位相シフタとして十分な耐
久性が得られないという問題もあった。
相差が90度になるように電子線照射量を調節して現像
後に形成される位相シフタの膜厚を制御していた。この
ため、電子線照射量等のプロセス条件ばらつきにより位
相差を90度に正確に制御することが困難であるという
問題があった。また、位相シフタ材料にレジスト材料の
ような有機材料を用いるため位相シフタとして十分な耐
久性が得られないという問題もあった。
【0012】また、上記従来技術では、位相シフタ欠陥
の修正を可能とするために、マスク構造やマスク製造工
程が複雑になってしまうという問題があった。
の修正を可能とするために、マスク構造やマスク製造工
程が複雑になってしまうという問題があった。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記問題は、マスクパタ
ンを基板上に転写する際に用いられる、所定の透過パタ
ンと透過光に位相差を与えるための透明薄膜パタンを有
する位相シフトマスクの製造方法において、透明な基板
上に所定の遮光パタンを形成する工程と、該基板上に露
光光に位相差を与えるための所定の透明薄膜パタンを形
成する工程と、該基板上にネガ型放射線感応材料よりな
る塗膜を形成する工程と、上記塗膜の所定の領域、例え
ば上記透明薄膜パタンのパタンエッジ部を含む領域、あ
るいは上記透明薄膜パタンのパタンエッジに近接した領
域に活性化学線を照射する工程と、該塗膜の活性化学線
非照射領域を溶解することにより所定のパタンを現像す
る工程、さらに熱処理する工程とを含むマスク製造方法
により解決される。
ンを基板上に転写する際に用いられる、所定の透過パタ
ンと透過光に位相差を与えるための透明薄膜パタンを有
する位相シフトマスクの製造方法において、透明な基板
上に所定の遮光パタンを形成する工程と、該基板上に露
光光に位相差を与えるための所定の透明薄膜パタンを形
成する工程と、該基板上にネガ型放射線感応材料よりな
る塗膜を形成する工程と、上記塗膜の所定の領域、例え
ば上記透明薄膜パタンのパタンエッジ部を含む領域、あ
るいは上記透明薄膜パタンのパタンエッジに近接した領
域に活性化学線を照射する工程と、該塗膜の活性化学線
非照射領域を溶解することにより所定のパタンを現像す
る工程、さらに熱処理する工程とを含むマスク製造方法
により解決される。
【0014】さらに、上記問題は、上記所定の領域が上
記透明薄膜パタンの欠陥部分を含む領域、あるいは上記
透明薄膜パタンの欠陥部分に近接した領域であるマスク
欠陥修正方法により解決される。
記透明薄膜パタンの欠陥部分を含む領域、あるいは上記
透明薄膜パタンの欠陥部分に近接した領域であるマスク
欠陥修正方法により解決される。
【0015】さらに、上記問題は上記ネガ型放射線感応
材料よりなる塗膜の膜厚dを、該塗膜により導入される
露光光の位相差が90度以内になるように、該マスクを
用いてマスクパタンを基板上に露光する際に用いる露光
光の波長λ、及び該波長λにおける上記ネガ型放射線感
応材料の屈折率nに対して、 d≦λ/{4(n−1)} の関係を満たすようにしたマスク製造方法及びマスク欠
陥修正方法により解決される。
材料よりなる塗膜の膜厚dを、該塗膜により導入される
露光光の位相差が90度以内になるように、該マスクを
用いてマスクパタンを基板上に露光する際に用いる露光
光の波長λ、及び該波長λにおける上記ネガ型放射線感
応材料の屈折率nに対して、 d≦λ/{4(n−1)} の関係を満たすようにしたマスク製造方法及びマスク欠
陥修正方法により解決される。
【0016】さらに、上記問題は上記ネガ型放射線感応
材料よりなる塗膜の膜厚dを、該塗膜により導入される
露光光の位相差が360度程度すなわちほぼ同位相にな
るように、該マスクを用いてマスクパタンを基板上に露
光する際に用いる露光光の波長λ、及び該波長λにおけ
る上記ネガ型放射線感応材料の屈折率nに対して、 (3/4)・{λ/(n−1)}≦d≦(5/4)・{λ/(n−1)} の関係を満たすようにしたマスク欠陥修正方法により解
決される。
材料よりなる塗膜の膜厚dを、該塗膜により導入される
露光光の位相差が360度程度すなわちほぼ同位相にな
るように、該マスクを用いてマスクパタンを基板上に露
光する際に用いる露光光の波長λ、及び該波長λにおけ
る上記ネガ型放射線感応材料の屈折率nに対して、 (3/4)・{λ/(n−1)}≦d≦(5/4)・{λ/(n−1)} の関係を満たすようにしたマスク欠陥修正方法により解
決される。
【0017】さらに、上記問題は、上記放射線感応材料
として残留シラノール基を含む塗布性珪素化合物を少な
くとも含む材料を用いることにより、あるいは上記放射
線感応材料として酸発生剤及び残留シラノール基を含む
塗布性珪素化合物を少なくとも含む材料を用いることに
より解決される。
として残留シラノール基を含む塗布性珪素化合物を少な
くとも含む材料を用いることにより、あるいは上記放射
線感応材料として酸発生剤及び残留シラノール基を含む
塗布性珪素化合物を少なくとも含む材料を用いることに
より解決される。
【0018】
【作用】上述のように、位相シフト法はマスク上の互い
にとなり合った透過領域を通過した光の位相差をほぼ1
80度とすることにより解像度向上をはかる方法であ
る。このためにマスク上の所定の透過領域に位相差を導
入するための位相シフタを設ける必要がある。
にとなり合った透過領域を通過した光の位相差をほぼ1
80度とすることにより解像度向上をはかる方法であ
る。このためにマスク上の所定の透過領域に位相差を導
入するための位相シフタを設ける必要がある。
【0019】一般に、位相差を180度導入するための
位相シフタ膜厚の最適値は、次式で決定される。
位相シフタ膜厚の最適値は、次式で決定される。
【0020】
【数1】 d1=λ/{2(n1−n0)} (数1) ここで、d1 は位相シフタ膜厚、λは露光波長、n1 は
露光波長λにおける位相シフタ膜の屈折率である。ま
た、n0 は露光波長λにおける空気の屈折率であり、実
用上は1と考えても良い。(数1)より、位相差を90
度導入するための位相シフタ膜厚はd1/2となる。
露光波長λにおける位相シフタ膜の屈折率である。ま
た、n0 は露光波長λにおける空気の屈折率であり、実
用上は1と考えても良い。(数1)より、位相差を90
度導入するための位相シフタ膜厚はd1/2となる。
【0021】位相シフタパタンの形成方法としては、さ
まざまな方法がある。例えば所定の遮光パタンを透明基
板上に形成した後、この基板上に位相シフタ膜、例えば
酸化シリコン膜を(数1)により決定された膜厚d1 に
なるように一様に形成し、この膜をレジストを用いて所
定のパタンに加工する、という方法がある。
まざまな方法がある。例えば所定の遮光パタンを透明基
板上に形成した後、この基板上に位相シフタ膜、例えば
酸化シリコン膜を(数1)により決定された膜厚d1 に
なるように一様に形成し、この膜をレジストを用いて所
定のパタンに加工する、という方法がある。
【0022】ところで、従来の技術の項でも述べたよう
に、位相差を180度与える位相シフタを配置する方法
では適用可能なパタンに制限が生じてしまうことがあ
る。そこで、このような制限を緩和する方法として、特
開平2ー34854号において述べられているように0
度から180度へ段階的に位相差を変化させる方法があ
る。この方法は、位相差変化が180度より小さくなる
ほどこの部分での露光光の干渉効果が小さくなって遮光
パタンが形成されにくくなることを利用するものであ
る。
に、位相差を180度与える位相シフタを配置する方法
では適用可能なパタンに制限が生じてしまうことがあ
る。そこで、このような制限を緩和する方法として、特
開平2ー34854号において述べられているように0
度から180度へ段階的に位相差を変化させる方法があ
る。この方法は、位相差変化が180度より小さくなる
ほどこの部分での露光光の干渉効果が小さくなって遮光
パタンが形成されにくくなることを利用するものであ
る。
【0023】上記のような位相シフトマスクを製造する
方法として、特開平2ー34854号では、位相シフタ
の材料例えば酸化シリコン膜を段階的に位相差が変化す
るように複数回蒸着する方法、位相シフタ膜やマスク基
板を段階的にエッチングする方法、レジスト塗布・レジ
ストパタン形成・硬化処理を繰り返す方法等が述べられ
ている。しかし、前者2つの方法では蒸着やエッチング
の工程を複数回行なう必要があるため、マスク製造工程
が複雑になってしまう。また、3番目の方法では、特開
平2ー34854号の第8図において示されているよう
に、複数回の蒸着や塗布により位相差を180度与える
領域を形成している。このため、マスク製造工程が複雑
になるだけではなく、蒸着や塗布による膜厚ばらつきが
累積されてくるため、位相差を180度に正確に制御す
ることが困難になる恐れがある。
方法として、特開平2ー34854号では、位相シフタ
の材料例えば酸化シリコン膜を段階的に位相差が変化す
るように複数回蒸着する方法、位相シフタ膜やマスク基
板を段階的にエッチングする方法、レジスト塗布・レジ
ストパタン形成・硬化処理を繰り返す方法等が述べられ
ている。しかし、前者2つの方法では蒸着やエッチング
の工程を複数回行なう必要があるため、マスク製造工程
が複雑になってしまう。また、3番目の方法では、特開
平2ー34854号の第8図において示されているよう
に、複数回の蒸着や塗布により位相差を180度与える
領域を形成している。このため、マスク製造工程が複雑
になるだけではなく、蒸着や塗布による膜厚ばらつきが
累積されてくるため、位相差を180度に正確に制御す
ることが困難になる恐れがある。
【0024】ところで、塗布型ガラスのような塗布型珪
素化合物は200℃程度以上の温度で熱処理することに
よりガラスのように透明になり、高い機械的耐久性が得
られるという性質を持っている。さらに、残留シラノー
ル基を含む塗布型ガラスのような塗布型珪素化合物は活
性化学線、例えば電子線に対して感光してネガ型に作用
するという性質を持っている。以上の性質を用いること
により上述の位相シフタパタンをレジスト等を用いて加
工すること無く容易に直接形成することができる。
素化合物は200℃程度以上の温度で熱処理することに
よりガラスのように透明になり、高い機械的耐久性が得
られるという性質を持っている。さらに、残留シラノー
ル基を含む塗布型ガラスのような塗布型珪素化合物は活
性化学線、例えば電子線に対して感光してネガ型に作用
するという性質を持っている。以上の性質を用いること
により上述の位相シフタパタンをレジスト等を用いて加
工すること無く容易に直接形成することができる。
【0025】そこで、図1に示したように、まず公知の
方法により位相差が180度になるように、すなわち膜
厚が(数1)を満たすような第1の位相シフタ3を形成
する。しかる後、今度は残留シラノール基を含む塗布型
珪素化合物、例えば塗布型ガラスからなる塗布膜を上記
基板上に形成する。この材料は活性化学線たとえば電子
線に対して感光してネガ型に作用する。ここで、上記塗
布膜の膜厚dが、上記塗布膜により導入される露光光の
位相差が90度以下になるようにd≦λ/{4(n−
1)}の関係を満たすように塗布膜を形成する。なお、
nは塗布型珪素化合物の露光波長λにおける屈折率であ
る。ここで、塗布の条件を適当に選択してやることによ
り、図1に示したように第1の位相シフタ3のパタンエ
ッジ近傍の塗布膜の膜厚をなめらかに変化させて形成す
ることができる。
方法により位相差が180度になるように、すなわち膜
厚が(数1)を満たすような第1の位相シフタ3を形成
する。しかる後、今度は残留シラノール基を含む塗布型
珪素化合物、例えば塗布型ガラスからなる塗布膜を上記
基板上に形成する。この材料は活性化学線たとえば電子
線に対して感光してネガ型に作用する。ここで、上記塗
布膜の膜厚dが、上記塗布膜により導入される露光光の
位相差が90度以下になるようにd≦λ/{4(n−
1)}の関係を満たすように塗布膜を形成する。なお、
nは塗布型珪素化合物の露光波長λにおける屈折率であ
る。ここで、塗布の条件を適当に選択してやることによ
り、図1に示したように第1の位相シフタ3のパタンエ
ッジ近傍の塗布膜の膜厚をなめらかに変化させて形成す
ることができる。
【0026】次に、第1の位相シフタ3のパタンエッジ
近傍の所定の領域に活性化学線、例えば電子線を照射
し、所定の現像液を用いて現像することにより、第2の
位相シフタ4を形成することができる。
近傍の所定の領域に活性化学線、例えば電子線を照射
し、所定の現像液を用いて現像することにより、第2の
位相シフタ4を形成することができる。
【0027】なお、ここではネガ型放射線感応材料を用
いた場合を例として説明したが、ポジ型放射線感応材料
を用いても同様なパタンを形成することができる。
いた場合を例として説明したが、ポジ型放射線感応材料
を用いても同様なパタンを形成することができる。
【0028】作用について、図2及び図3を用いてさら
に説明する。位相差が180度の位相シフタパタンのみ
を配置した場合、位相シフタパタンの端部で光強度が小
さくなるためこの部分が遮光パタンとして転写されてし
まう。従って所望のマスクパタンを転写することができ
なくなってしまう。
に説明する。位相差が180度の位相シフタパタンのみ
を配置した場合、位相シフタパタンの端部で光強度が小
さくなるためこの部分が遮光パタンとして転写されてし
まう。従って所望のマスクパタンを転写することができ
なくなってしまう。
【0029】一方、上述のようにして位相シフタパタン
を形成することにより、図1に示したマスク部分を通過
した光のマスク通過直後の光の位相差は図2に示したよ
うに変化する。ここでは、第2の位相シフタ4によって
さらに90度の露光光の位相差が導入される場合を一例
として考える。位相差が180度の位相シフタパタン上
では位相差がさらに90度変化する。一方、位相シフタ
パタンが形成されていない部分では位相差が90度とな
る。この間では位相差が270度から90度へと徐々に
変化する。
を形成することにより、図1に示したマスク部分を通過
した光のマスク通過直後の光の位相差は図2に示したよ
うに変化する。ここでは、第2の位相シフタ4によって
さらに90度の露光光の位相差が導入される場合を一例
として考える。位相差が180度の位相シフタパタン上
では位相差がさらに90度変化する。一方、位相シフタ
パタンが形成されていない部分では位相差が90度とな
る。この間では位相差が270度から90度へと徐々に
変化する。
【0030】以上より、図1のマスク部分を通過した光
の、パタンを転写する基板上の光強度は図3に示したよ
うに変化する。位相差が90度の場合、光の干渉効果が
位相差が180度の場合より小さいので、光強度の減衰
を位相差が180度の場合よりも小さく抑えることがで
きる。通常、ある一定の光強度値以上の光強度が得られ
る領域のレジスト膜は、ポジ型レジストの場合は現像後
に溶解し、ネガ型レジストでは逆に現像後に残るため、
パタンが形成される。従って、徐々に位相差を変化させ
ることにより第1の位相シフタ3のパタンエッジ部に対
応した領域に遮光領域が形成されず、従って基板上にパ
タンが形成されなくなる。
の、パタンを転写する基板上の光強度は図3に示したよ
うに変化する。位相差が90度の場合、光の干渉効果が
位相差が180度の場合より小さいので、光強度の減衰
を位相差が180度の場合よりも小さく抑えることがで
きる。通常、ある一定の光強度値以上の光強度が得られ
る領域のレジスト膜は、ポジ型レジストの場合は現像後
に溶解し、ネガ型レジストでは逆に現像後に残るため、
パタンが形成される。従って、徐々に位相差を変化させ
ることにより第1の位相シフタ3のパタンエッジ部に対
応した領域に遮光領域が形成されず、従って基板上にパ
タンが形成されなくなる。
【0031】以上では、第2の位相シフタ4の膜厚を位
相差がさらに90度導入されるような厚さとした場合を
例にあげて説明したが、第2の位相シフタ4の膜厚は位
相差が180度導入されるような膜厚に近くない方が好
ましい。実際には遮光パタンとして転写されないような
位相差であればよく、120度以下、好ましくは90度
以下であることが望ましい。すなわち、第2の位相シフ
タ4の塗布膜厚dをd≦(2/3)・{λ/2(n−
1)}の関係を満たすように、好ましくは、d≦λ/
{4(n−1)}の関係を満たすようにすることが望ま
しい。これは位相差が180度に近いほど光の干渉効果
が強くなるためである。
相差がさらに90度導入されるような厚さとした場合を
例にあげて説明したが、第2の位相シフタ4の膜厚は位
相差が180度導入されるような膜厚に近くない方が好
ましい。実際には遮光パタンとして転写されないような
位相差であればよく、120度以下、好ましくは90度
以下であることが望ましい。すなわち、第2の位相シフ
タ4の塗布膜厚dをd≦(2/3)・{λ/2(n−
1)}の関係を満たすように、好ましくは、d≦λ/
{4(n−1)}の関係を満たすようにすることが望ま
しい。これは位相差が180度に近いほど光の干渉効果
が強くなるためである。
【0032】ところで、上記位相シフトマスクを用いて
DRAM等の固体素子を製造する場合、マスクパタン欠
陥は著しく歩留まりを低下させる原因となる。位相シフ
トマスクの場合には、特に位相シフタ欠陥を容易に修正
する技術が必要となる。
DRAM等の固体素子を製造する場合、マスクパタン欠
陥は著しく歩留まりを低下させる原因となる。位相シフ
トマスクの場合には、特に位相シフタ欠陥を容易に修正
する技術が必要となる。
【0033】ここで、位相シフトマスクの位相シフタ欠
陥の種類として、A:位相シフタ欠損、B:位相シフタ
残り、C:位相シフタ上異物があげられる。Cについて
は、マスクの洗浄により十分除去できる。
陥の種類として、A:位相シフタ欠損、B:位相シフタ
残り、C:位相シフタ上異物があげられる。Cについて
は、マスクの洗浄により十分除去できる。
【0034】BについてはFIB(集束イオンビーム)
等を用いて位相シフタを選択的に除去することにより修
正可能である。しかしながら、イオン種に主にガリウム
イオンを用いるために、イオンビーム照射領域において
マスクの透過率が低下する恐れがある。なお、位相シフ
タ残りがパタン解像限界以下の寸法であれば特に修正す
る必要はない。
等を用いて位相シフタを選択的に除去することにより修
正可能である。しかしながら、イオン種に主にガリウム
イオンを用いるために、イオンビーム照射領域において
マスクの透過率が低下する恐れがある。なお、位相シフ
タ残りがパタン解像限界以下の寸法であれば特に修正す
る必要はない。
【0035】また、Aの位相シフタ欠損欠陥を修正する
技術として従来技術の項で述べたような方法がある。こ
の方法では位相シフタ欠陥を修正可能とするためにあら
かじめマスク構造を工夫しておく必要がある。しかし、
このためマスク製造が複雑になるとともに生産コストが
高くなってしまうという欠点もある。
技術として従来技術の項で述べたような方法がある。こ
の方法では位相シフタ欠陥を修正可能とするためにあら
かじめマスク構造を工夫しておく必要がある。しかし、
このためマスク製造が複雑になるとともに生産コストが
高くなってしまうという欠点もある。
【0036】ところで、一般に、回転塗布法等により塗
膜を形成する場合、上述のように塗膜を形成する基板の
段差と比較して滑らかな塗膜面が形成されたり、あるい
は塗膜表面の凹凸が塗膜を形成する基板の凹凸と比較し
て小さくなるという傾向がある。例えば、適当な塗布条
件を用いることにより微細な凹部は十分に埋められてし
まい、凹凸の無い比較的平坦な塗膜面を形成することが
できる。また、比較的大きな凹領域では、段差部分の塗
膜膜厚が徐々に変化し、なめらかな面が形成される。
膜を形成する場合、上述のように塗膜を形成する基板の
段差と比較して滑らかな塗膜面が形成されたり、あるい
は塗膜表面の凹凸が塗膜を形成する基板の凹凸と比較し
て小さくなるという傾向がある。例えば、適当な塗布条
件を用いることにより微細な凹部は十分に埋められてし
まい、凹凸の無い比較的平坦な塗膜面を形成することが
できる。また、比較的大きな凹領域では、段差部分の塗
膜膜厚が徐々に変化し、なめらかな面が形成される。
【0037】そこで、まず、ネガ型放射線感応材料特に
熱処理することにより高い耐久性が得られる塗布型ガラ
スのような塗布性珪素化合物を用いて塗膜を形成する。
ここで、適当な塗布条件を用いることにより上述のよう
に比較的平坦な塗膜面を形成することができる。しかる
後、位相シフタ欠陥を含む領域内に活性化学線例えば電
子線やイオンビームを照射し、現像して位相シフタ欠陥
を含む領域にパタンを形成することにより、位相シフタ
欠損欠陥を修正することができる。
熱処理することにより高い耐久性が得られる塗布型ガラ
スのような塗布性珪素化合物を用いて塗膜を形成する。
ここで、適当な塗布条件を用いることにより上述のよう
に比較的平坦な塗膜面を形成することができる。しかる
後、位相シフタ欠陥を含む領域内に活性化学線例えば電
子線やイオンビームを照射し、現像して位相シフタ欠陥
を含む領域にパタンを形成することにより、位相シフタ
欠損欠陥を修正することができる。
【0038】例えば図5に示したような位相シフタ欠損
欠陥5がマスク検査工程において検出された場合の欠陥
修正原理を説明する。図4は第2の位相シフタ4’の膜
厚を位相差が360度導入されるような膜厚、すなわち
(数1)よりd1の2倍の塗布膜厚値とした場合のマス
ク断面の模式図を示したものである。位相シフタ欠損欠
陥の寸法が例えば塗布膜厚程度以下である場合、塗布条
件を適当に選択することにより、位相シフタ欠損欠陥5
を埋めて塗布膜面を比較的平坦に形成することができ
る。これにより、上述のような欠陥修正工程後に、第1
の位相シフタ3を通過した露光光と欠陥修正後の領域を
通過した露光光との位相差は360度すなわち同位相と
なるため、位相シフタ欠損欠陥が無い場合と同じ効果が
得られることになる。
欠陥5がマスク検査工程において検出された場合の欠陥
修正原理を説明する。図4は第2の位相シフタ4’の膜
厚を位相差が360度導入されるような膜厚、すなわち
(数1)よりd1の2倍の塗布膜厚値とした場合のマス
ク断面の模式図を示したものである。位相シフタ欠損欠
陥の寸法が例えば塗布膜厚程度以下である場合、塗布条
件を適当に選択することにより、位相シフタ欠損欠陥5
を埋めて塗布膜面を比較的平坦に形成することができ
る。これにより、上述のような欠陥修正工程後に、第1
の位相シフタ3を通過した露光光と欠陥修正後の領域を
通過した露光光との位相差は360度すなわち同位相と
なるため、位相シフタ欠損欠陥が無い場合と同じ効果が
得られることになる。
【0039】図6は第2の位相シフタ4の膜厚を90度
以下の位相差が導入されるような膜厚、例えば位相差が
30度導入されるような膜厚とした場合のマスク断面の
模式図を示したものである。塗布膜厚は(数1)よりd
1の1/6倍の膜厚値となる。塗布型ガラスのようなシ
リコン酸化物を主成分とする材料を位相シフタに用いた
場合、屈折率が1.45程度であることから、この場合
の塗布膜厚は70nm程度になる。一方、縮小比5:1
の縮小投影露光装置を用いて0.2μmパタンを転写す
る場合、マスクパタン寸法は1.0μmになる。従って
塗布膜厚値はパタン寸法と比較して十分小さく、位相シ
フタ欠損欠陥の寸法の方が通常大きいと考えられる。こ
のような場合は、位相シフタ欠損欠陥5の部分は十分に
平坦化されず凹部が形成されやすくなる。しかし、位相
シフタ欠損欠陥5が埋められるため、位相変化は180
度よりも小さくなり、位相シフタ欠損欠陥5は転写され
にくくなる。すなわち、位相シフタ欠損欠陥5を修正す
ることができる。
以下の位相差が導入されるような膜厚、例えば位相差が
30度導入されるような膜厚とした場合のマスク断面の
模式図を示したものである。塗布膜厚は(数1)よりd
1の1/6倍の膜厚値となる。塗布型ガラスのようなシ
リコン酸化物を主成分とする材料を位相シフタに用いた
場合、屈折率が1.45程度であることから、この場合
の塗布膜厚は70nm程度になる。一方、縮小比5:1
の縮小投影露光装置を用いて0.2μmパタンを転写す
る場合、マスクパタン寸法は1.0μmになる。従って
塗布膜厚値はパタン寸法と比較して十分小さく、位相シ
フタ欠損欠陥の寸法の方が通常大きいと考えられる。こ
のような場合は、位相シフタ欠損欠陥5の部分は十分に
平坦化されず凹部が形成されやすくなる。しかし、位相
シフタ欠損欠陥5が埋められるため、位相変化は180
度よりも小さくなり、位相シフタ欠損欠陥5は転写され
にくくなる。すなわち、位相シフタ欠損欠陥5を修正す
ることができる。
【0040】図7は2種類の位相シフタ欠損欠陥5及び
5’が検出された場合のマスク断面の模式図を示したも
のである。この場合、位相シフタ欠損欠陥5を修正する
にはこの部分に位相差がほぼ360度となるようなある
いは位相シフタを設けた領域を通過した露光光に対して
ほぼ同位相となるような第2の位相シフタ4’を設ける
か、あるいは位相差が90度程度以下の第2の位相シフ
タ4を設ければよい。
5’が検出された場合のマスク断面の模式図を示したも
のである。この場合、位相シフタ欠損欠陥5を修正する
にはこの部分に位相差がほぼ360度となるようなある
いは位相シフタを設けた領域を通過した露光光に対して
ほぼ同位相となるような第2の位相シフタ4’を設ける
か、あるいは位相差が90度程度以下の第2の位相シフ
タ4を設ければよい。
【0041】ここで、位相差をほぼ360度導入するた
めには、該マスクを用いてマスクパタンを基板上に露光
する際に用いる露光光の波長λ、及び該波長λにおける
上記位相シフタ4’の屈折率nに対して、上記位相シフ
タ4’の膜厚dが、 (3/4)・{λ/(n−1)}≦d≦(5/4)・{λ/(n−1)} の関係を満たすようにすればよい。また、90度以下の
位相差を導入するためには、 d≦λ/{4(n−1)} の関係を満たすようにすればよい。
めには、該マスクを用いてマスクパタンを基板上に露光
する際に用いる露光光の波長λ、及び該波長λにおける
上記位相シフタ4’の屈折率nに対して、上記位相シフ
タ4’の膜厚dが、 (3/4)・{λ/(n−1)}≦d≦(5/4)・{λ/(n−1)} の関係を満たすようにすればよい。また、90度以下の
位相差を導入するためには、 d≦λ/{4(n−1)} の関係を満たすようにすればよい。
【0042】一方、位相シフタ欠損欠陥5’を修正する
には、位相差がほぼ180度となるような第2の位相シ
フタ4”を設ければよい。この場合は、 (1/4)・{λ/(n−1)}≦d≦(3/4)・{λ/(n−1)} の関係を満たすようにすればよい。
には、位相差がほぼ180度となるような第2の位相シ
フタ4”を設ければよい。この場合は、 (1/4)・{λ/(n−1)}≦d≦(3/4)・{λ/(n−1)} の関係を満たすようにすればよい。
【0043】なお、以上からわかるように欠陥修正用の
第2の位相シフタの膜厚値が異なるため、位相シフタ欠
損欠陥5と5’を別々に修正する必要がある。ここで、
第2の位相シフタ4’の膜厚は第2の位相シフタ4”の
2倍の膜厚であるので、第2の位相シフタ4’を2回に
分けてトータルで位相差が360度となるように形成し
ても良い。この場合、合計2回塗布することになるた
め、より一層塗布膜面を平坦化することができる。
第2の位相シフタの膜厚値が異なるため、位相シフタ欠
損欠陥5と5’を別々に修正する必要がある。ここで、
第2の位相シフタ4’の膜厚は第2の位相シフタ4”の
2倍の膜厚であるので、第2の位相シフタ4’を2回に
分けてトータルで位相差が360度となるように形成し
ても良い。この場合、合計2回塗布することになるた
め、より一層塗布膜面を平坦化することができる。
【0044】以上で述べたような方法を用いることによ
り、マスク構造を特別に工夫せずに位相シフタ欠損欠陥
を簡便に修正することが可能となる。
り、マスク構造を特別に工夫せずに位相シフタ欠損欠陥
を簡便に修正することが可能となる。
【0045】さらに本方法を用いることにより、位相シ
フタ残り欠陥の修正も可能となる。すなわち、図10に
示したように位相シフタ残り欠陥6を含む領域に位相差
が360度となるような第2の位相シフタ4’を形成す
ればよい。これにより、位相シフタ残り欠陥6を修正す
ることができる。なお、位相シフタ残り欠陥6の厚さが
位相差に換算して90度程度以下である場合や、あるい
は解像限界以下の寸法である場合は、この欠陥は転写さ
れにくいため、欠陥を修正する必要がない場合もある。
フタ残り欠陥の修正も可能となる。すなわち、図10に
示したように位相シフタ残り欠陥6を含む領域に位相差
が360度となるような第2の位相シフタ4’を形成す
ればよい。これにより、位相シフタ残り欠陥6を修正す
ることができる。なお、位相シフタ残り欠陥6の厚さが
位相差に換算して90度程度以下である場合や、あるい
は解像限界以下の寸法である場合は、この欠陥は転写さ
れにくいため、欠陥を修正する必要がない場合もある。
【0046】以上のように、本発明を用いることによ
り、位相シフタ欠陥の検査、修正を効率よく行なうこと
ができる。
り、位相シフタ欠陥の検査、修正を効率よく行なうこと
ができる。
【0047】実施例1 以下、本発明の一実施例について説明する。
【0048】最小設計寸法0.3μmの64メガビット
DRAM(ダイナミックランダムアクセスメモリ)級の
大規模集積回路の配線パタン製造工程用位相シフトマス
クを製造した。本実施例による開口数NA=0.50の
5:1i線(露光波長365nm)縮小投影露光装置用
位相シフトマスクの製造工程を図18から図22を用い
て説明する。
DRAM(ダイナミックランダムアクセスメモリ)級の
大規模集積回路の配線パタン製造工程用位相シフトマス
クを製造した。本実施例による開口数NA=0.50の
5:1i線(露光波長365nm)縮小投影露光装置用
位相シフトマスクの製造工程を図18から図22を用い
て説明する。
【0049】まず、合成石英基板21上に順に透明性導
電膜22、クロム膜23を積層したものを用意した。こ
こで透明性導電膜22は、電子線描画時のチャージアッ
プ防止のために設けたものである。また、クロム膜23
は遮光膜として用いるものである。
電膜22、クロム膜23を積層したものを用意した。こ
こで透明性導電膜22は、電子線描画時のチャージアッ
プ防止のために設けたものである。また、クロム膜23
は遮光膜として用いるものである。
【0050】ここで、遮光膜としてクロム膜を用いた
が、露光光に対して不透明な膜、例えばモリブデンシリ
サイド膜等を用いてもかまわない。なお、位相シフタ欠
陥が発生した場合に欠陥修正を行ないやすくするため
に、透明性導電膜22とクロム膜23の間に、第2の位
相膜を設けてもよい。この第2の位相シフタ膜はクロム
膜上に設けることも可能である。
が、露光光に対して不透明な膜、例えばモリブデンシリ
サイド膜等を用いてもかまわない。なお、位相シフタ欠
陥が発生した場合に欠陥修正を行ないやすくするため
に、透明性導電膜22とクロム膜23の間に、第2の位
相膜を設けてもよい。この第2の位相シフタ膜はクロム
膜上に設けることも可能である。
【0051】上記基板上にポジ型レジストRE2000
P(日立化成、製品名)を膜厚0.5μmに塗布した。
温度100℃で30分間熱処理した後、加速電圧30k
Vの電子線描画装置を用いて所定の透過パタンを電子線
描画した。しかる後、所定の現像、熱処理を行ない所望
のレジストパタンを形成した。次に、上記レジストパタ
ンをマスクとして、所定のエッチング液およびエッチン
グ条件を用いてクロム膜を湿式エッチングした。しかる
後、上記レジストパタンを除去して図18に示すように
所望の遮光パタンを形成した。
P(日立化成、製品名)を膜厚0.5μmに塗布した。
温度100℃で30分間熱処理した後、加速電圧30k
Vの電子線描画装置を用いて所定の透過パタンを電子線
描画した。しかる後、所定の現像、熱処理を行ない所望
のレジストパタンを形成した。次に、上記レジストパタ
ンをマスクとして、所定のエッチング液およびエッチン
グ条件を用いてクロム膜を湿式エッチングした。しかる
後、上記レジストパタンを除去して図18に示すように
所望の遮光パタンを形成した。
【0052】次に、上記基板上に塗布型ガラスOCDタ
イプ7(東京応化、製品名)をスピン塗布し、塗膜を形
成した。ここで塗布型ガラス膜は位相シフタ膜として用
いる物である。なお、位相シフタ膜の材料は上記に限る
ものではなく、他の塗布型ガラスや有機高分子材料等を
用いてもよいが、露光光に対する透過率が90%以上で
あることが好ましい。
イプ7(東京応化、製品名)をスピン塗布し、塗膜を形
成した。ここで塗布型ガラス膜は位相シフタ膜として用
いる物である。なお、位相シフタ膜の材料は上記に限る
ものではなく、他の塗布型ガラスや有機高分子材料等を
用いてもよいが、露光光に対する透過率が90%以上で
あることが好ましい。
【0053】一般に、位相シフタ膜厚の最適値は(数
1)式で決定される。ここで、dは位相シフタ膜厚、λ
は露光波長、nは露光波長λにおける位相シフタ膜の屈
折率である。本実施例では、λ=365nm、n=1.
45であった。(数1)式に従うと塗布型ガラス膜の膜
厚は406nmとなる。一方、塗布型ガラス膜は以下で
述べる工程を行なうと膜厚が塗布膜厚の90%の厚さに
なることがわかった。そこで、本実施例において塗布型
ガラス膜の塗布膜厚を451nmとした。
1)式で決定される。ここで、dは位相シフタ膜厚、λ
は露光波長、nは露光波長λにおける位相シフタ膜の屈
折率である。本実施例では、λ=365nm、n=1.
45であった。(数1)式に従うと塗布型ガラス膜の膜
厚は406nmとなる。一方、塗布型ガラス膜は以下で
述べる工程を行なうと膜厚が塗布膜厚の90%の厚さに
なることがわかった。そこで、本実施例において塗布型
ガラス膜の塗布膜厚を451nmとした。
【0054】しかる後、上記基板を熱風対流式炉を用い
て温度200℃で30分間熱処理を行なった。ここで、
熱処理の温度や時間の条件は上記値に限るものではな
い。
て温度200℃で30分間熱処理を行なった。ここで、
熱処理の温度や時間の条件は上記値に限るものではな
い。
【0055】次に、上記マスク基板上にネガ型レジスト
RD2000N(日立化成、製品名)を膜厚0.5μm
に塗布した。温度80℃で30分間熱処理した後、加速
電圧30kVの電子線描画装置を用いて所定の位相シフ
タパタンを電子線描画した。しかる後、所定の現像、熱
処理を行ない所望のレジストパタンを形成した。次に、
上記レジストパタンをマスクとして、所定のエッチング
液およびエッチング条件を用いて塗布型ガラス膜を湿式
エッチングした。しかる後、上記レジストパタンを除去
して図19に示すように所望の位相シフタパタン24を
形成した。
RD2000N(日立化成、製品名)を膜厚0.5μm
に塗布した。温度80℃で30分間熱処理した後、加速
電圧30kVの電子線描画装置を用いて所定の位相シフ
タパタンを電子線描画した。しかる後、所定の現像、熱
処理を行ない所望のレジストパタンを形成した。次に、
上記レジストパタンをマスクとして、所定のエッチング
液およびエッチング条件を用いて塗布型ガラス膜を湿式
エッチングした。しかる後、上記レジストパタンを除去
して図19に示すように所望の位相シフタパタン24を
形成した。
【0056】今度は図20に示すように上記基板上に第
2の塗布型ガラス膜25を形成した。本実施例では第2
の塗布型ガラス膜25により位相差が30度導入される
ようにした。そこで、塗布型ガラス膜25の塗布膜厚
は、上記より451/6≒75nmとした。なお、第2
の塗布型ガラス膜25の膜厚は上記に限るものではない
が、位相差が180度導入されるような膜厚値に近くな
い方が好ましく、位相差が90度程度以下になることが
より好ましい。しかる後、上記基板を熱風対流式炉を用
いて温度80℃で5分間熱処理を行なった。ここで、熱
処理の温度や時間は上記値に限るものではないが、所定
の現像液に溶解しなくなるような熱処理温度や熱処理時
間の条件を用いることは好ましくないことは言うまでも
ないことである。
2の塗布型ガラス膜25を形成した。本実施例では第2
の塗布型ガラス膜25により位相差が30度導入される
ようにした。そこで、塗布型ガラス膜25の塗布膜厚
は、上記より451/6≒75nmとした。なお、第2
の塗布型ガラス膜25の膜厚は上記に限るものではない
が、位相差が180度導入されるような膜厚値に近くな
い方が好ましく、位相差が90度程度以下になることが
より好ましい。しかる後、上記基板を熱風対流式炉を用
いて温度80℃で5分間熱処理を行なった。ここで、熱
処理の温度や時間は上記値に限るものではないが、所定
の現像液に溶解しなくなるような熱処理温度や熱処理時
間の条件を用いることは好ましくないことは言うまでも
ないことである。
【0057】次に、加速電圧30kVの電子線描画装置
を用いて位相シフタパタン24のパタンエッジを含む所
定の領域に電子線26を照射して所望のパタンを描画し
た(図21)。本実施例では活性化学線として電子線2
6を用いたがこれに限らず、例えばレーザ光等を用いる
ことも可能である。
を用いて位相シフタパタン24のパタンエッジを含む所
定の領域に電子線26を照射して所望のパタンを描画し
た(図21)。本実施例では活性化学線として電子線2
6を用いたがこれに限らず、例えばレーザ光等を用いる
ことも可能である。
【0058】しかる後、メタノールで30秒間現像、乾
燥し、さらに温度200℃で30分間熱処理して、図2
2に示すように第2の位相シフタパタン27を形成し
た。ここで、上記熱処理の条件は上記に限るものではな
いが、機械的耐久性を向上するために熱処理温度は材料
のガラス転移温度以上、例えば200℃以上であること
が好ましい。以上のようにして所望のパタンを有する位
相シフトマスクを製造した。
燥し、さらに温度200℃で30分間熱処理して、図2
2に示すように第2の位相シフタパタン27を形成し
た。ここで、上記熱処理の条件は上記に限るものではな
いが、機械的耐久性を向上するために熱処理温度は材料
のガラス転移温度以上、例えば200℃以上であること
が好ましい。以上のようにして所望のパタンを有する位
相シフトマスクを製造した。
【0059】なお、本実施例では位相シフタのパタンエ
ッジを含む領域に活性化学線として電子線を照射した
が、これに限らず、例えば図23に示すようにパタンエ
ッジに隣接した領域に活性化学線を照射して現像するこ
とにより位相シフタパタン24に隣接して第2の位相シ
フタパタン27を形成しても良い。
ッジを含む領域に活性化学線として電子線を照射した
が、これに限らず、例えば図23に示すようにパタンエ
ッジに隣接した領域に活性化学線を照射して現像するこ
とにより位相シフタパタン24に隣接して第2の位相シ
フタパタン27を形成しても良い。
【0060】以上のようにして製造した位相シフトマス
ク及び上記縮小投影露光装置を用いてパタン転写したと
ころ、良好な解像度で所望のパタンを転写することがで
きた。
ク及び上記縮小投影露光装置を用いてパタン転写したと
ころ、良好な解像度で所望のパタンを転写することがで
きた。
【0061】さらに、本実施例で製造した位相シフトマ
スクを用いることにより従来型の透過型マスクでは解像
できない微細なパタンを転写することができるため、上
記64メガビットDRAM級の大規模集積回路を高い歩
留まりで製造することができる。
スクを用いることにより従来型の透過型マスクでは解像
できない微細なパタンを転写することができるため、上
記64メガビットDRAM級の大規模集積回路を高い歩
留まりで製造することができる。
【0062】実施例2 最小設計寸法0.25μmの256メガビットDRAM
級の大規模集積回路の配線パタン製造工程用位相シフト
マスクを製造した。本実施例による開口数NA=0.4
5の縮小率5:1のKrFエキシマレーザ(露光波長2
48nm)縮小投影露光装置用位相シフトマスクの製造
工程を説明する。
級の大規模集積回路の配線パタン製造工程用位相シフト
マスクを製造した。本実施例による開口数NA=0.4
5の縮小率5:1のKrFエキシマレーザ(露光波長2
48nm)縮小投影露光装置用位相シフトマスクの製造
工程を説明する。
【0063】まず、合成石英基板上に透明性導電膜を積
層し、さらに欠陥修正用の位相シフタ膜として酸化シリ
コン膜を蒸着した。(数1)式においてλ=248n
m、n=1.5より、位相シフタ膜厚は248nmとな
る。そこで、酸化シリコン膜の膜厚を248nmとし
た。ここで、位相シフタ膜の材料は上記に限るものでは
なく、他の材料を用いてもよいが、露光光に対する透過
率が90%以上であることが好ましい。
層し、さらに欠陥修正用の位相シフタ膜として酸化シリ
コン膜を蒸着した。(数1)式においてλ=248n
m、n=1.5より、位相シフタ膜厚は248nmとな
る。そこで、酸化シリコン膜の膜厚を248nmとし
た。ここで、位相シフタ膜の材料は上記に限るものでは
なく、他の材料を用いてもよいが、露光光に対する透過
率が90%以上であることが好ましい。
【0064】しかる後、上記基板上に遮光膜としてクロ
ム膜を厚さ80nmに蒸着した。次に、上記基板上にポ
ジ型レジストRE2000P(日立化成、製品名)を膜
厚0.5μmに塗布した。温度100℃で30分間熱処
理した後、加速電圧30kVの電子線描画装置を用いて
所定の透過パタンを電子線描画した。しかる後、所定の
現像、熱処理を行ない所望のレジストパタンを形成し
た。次に、上記レジストパタンをマスクとして、所定の
エッチング液およびエッチング条件を用いてクロム膜を
湿式エッチングした後、上記レジストパタンを除去して
所望の遮光パタンを形成した。
ム膜を厚さ80nmに蒸着した。次に、上記基板上にポ
ジ型レジストRE2000P(日立化成、製品名)を膜
厚0.5μmに塗布した。温度100℃で30分間熱処
理した後、加速電圧30kVの電子線描画装置を用いて
所定の透過パタンを電子線描画した。しかる後、所定の
現像、熱処理を行ない所望のレジストパタンを形成し
た。次に、上記レジストパタンをマスクとして、所定の
エッチング液およびエッチング条件を用いてクロム膜を
湿式エッチングした後、上記レジストパタンを除去して
所望の遮光パタンを形成した。
【0065】次に、上記基板上に塗布型ガラスOCDタ
イプ7(東京応化、製品名)をスピン塗布し、位相シフ
タ膜として塗布型ガラス膜を形成した。(数1)式にお
いて、λ=248nm、n=1.49より位相シフタ膜
厚は253nmとなる。一方、塗布型ガラス膜は以下で
述べる工程を行なうと膜厚が塗布膜厚の90%の厚さに
なることがわかった。そこで、本実施例において塗布型
ガラス膜の塗布膜厚を281nmとした。ここで、位相
シフタ膜の材料は上記に限るものではなく、他の材料を
用いてもよいが、露光光に対する透過率が90%以上で
あることが好ましい。
イプ7(東京応化、製品名)をスピン塗布し、位相シフ
タ膜として塗布型ガラス膜を形成した。(数1)式にお
いて、λ=248nm、n=1.49より位相シフタ膜
厚は253nmとなる。一方、塗布型ガラス膜は以下で
述べる工程を行なうと膜厚が塗布膜厚の90%の厚さに
なることがわかった。そこで、本実施例において塗布型
ガラス膜の塗布膜厚を281nmとした。ここで、位相
シフタ膜の材料は上記に限るものではなく、他の材料を
用いてもよいが、露光光に対する透過率が90%以上で
あることが好ましい。
【0066】しかる後、上記基板を熱風対流式炉を用い
て温度80℃で10分間熱処理を行なった。ここで、熱
処理の温度や時間の条件は上記値に限るものではない。
て温度80℃で10分間熱処理を行なった。ここで、熱
処理の温度や時間の条件は上記値に限るものではない。
【0067】次に、加速電圧30kVの電子線描画装置
を用いて所定の位相シフタパタンを電子線描画し、所定
の現像、熱処理を行ない所望の位相シフタパタンを形成
した。
を用いて所定の位相シフタパタンを電子線描画し、所定
の現像、熱処理を行ない所望の位相シフタパタンを形成
した。
【0068】次に、上記基板上に塗布型ガラスOCDタ
イプ7(東京応化、製品名)を再度スピン塗布し、第2
の位相シフタ膜として塗布型ガラス膜を形成した。本実
施例において第2の位相シフタ膜により位相差が30度
導入されるように塗布膜厚を24nmとした。ここで、
本実施例では第2の位相シフタにより位相差が30度導
入されるようにしたがこれに限るものではない。なお、
第2の位相シフタにより導入される位相差が180度に
近い値であると、光の干渉により遮光パタンが形成され
てしまう恐れがある。そこで、第2の位相シフタにより
導入される位相差は120度程度以下であることがより
好ましい。
イプ7(東京応化、製品名)を再度スピン塗布し、第2
の位相シフタ膜として塗布型ガラス膜を形成した。本実
施例において第2の位相シフタ膜により位相差が30度
導入されるように塗布膜厚を24nmとした。ここで、
本実施例では第2の位相シフタにより位相差が30度導
入されるようにしたがこれに限るものではない。なお、
第2の位相シフタにより導入される位相差が180度に
近い値であると、光の干渉により遮光パタンが形成され
てしまう恐れがある。そこで、第2の位相シフタにより
導入される位相差は120度程度以下であることがより
好ましい。
【0069】ここで、第2の位相シフタ膜の材料は上記
に限るものではなく、他の材料を用いてもよいが、活性
化学線に対して感光性を持つことが必要であり、また、
露光光に対する透過率が90%以上であることが好まし
い。
に限るものではなく、他の材料を用いてもよいが、活性
化学線に対して感光性を持つことが必要であり、また、
露光光に対する透過率が90%以上であることが好まし
い。
【0070】しかる後、上記基板を熱風対流式炉を用い
て温度80℃で5分間熱処理を行なった。ここで、熱処
理の温度や時間の条件は上記値に限るものではない。
て温度80℃で5分間熱処理を行なった。ここで、熱処
理の温度や時間の条件は上記値に限るものではない。
【0071】次に、加速電圧30kVの電子線描画装置
を用いて所定の位相シフタパタン領域を描画した。しか
る後、上記基板をメタノールで30秒間現像、乾燥した
後、さらに温度200℃で30分間熱処理して、第2の
位相シフタパタンを形成した。ここで、上記熱処理の条
件は上記に限るものではないが、機械的耐久性を向上す
るために熱処理温度は200℃以上であることが好まし
い。以上のようにして所望のパタンを有する位相シフト
マスクを得た。
を用いて所定の位相シフタパタン領域を描画した。しか
る後、上記基板をメタノールで30秒間現像、乾燥した
後、さらに温度200℃で30分間熱処理して、第2の
位相シフタパタンを形成した。ここで、上記熱処理の条
件は上記に限るものではないが、機械的耐久性を向上す
るために熱処理温度は200℃以上であることが好まし
い。以上のようにして所望のパタンを有する位相シフト
マスクを得た。
【0072】以上のようにして製造した位相シフトマス
ク及び上記縮小投影露光装置を用いてパタン転写したと
ころ、良好な解像度で所望のパタンを転写することがで
きた。
ク及び上記縮小投影露光装置を用いてパタン転写したと
ころ、良好な解像度で所望のパタンを転写することがで
きた。
【0073】実施例3 最小設計寸法0.3μmの64メガビットDRAM(ダ
イナミックランダムアクセスメモリ)級の大規模集積回
路の配線パタン製造工程用位相シフトマスクを製造し
た。本実施例による開口数NA=0.52の5:1i線
(露光波長365nm)縮小投影露光装置用位相シフト
マスクのマスクパタンの一部分を図14及び図15に示
す。
イナミックランダムアクセスメモリ)級の大規模集積回
路の配線パタン製造工程用位相シフトマスクを製造し
た。本実施例による開口数NA=0.52の5:1i線
(露光波長365nm)縮小投影露光装置用位相シフト
マスクのマスクパタンの一部分を図14及び図15に示
す。
【0074】図14はコの字状の透過パタンを転写する
ためのマスクパタンを示したものである。遮光膜7を選
択的に除去してコの字状の透過パタン15を形成し、次
に透過パタン15上に位相差が60度程度導入されるよ
うな厚さに第2の位相シフタ4を形成した。さらに位相
差が180度導入されるような膜厚に第1の位相シフタ
3を形成した。
ためのマスクパタンを示したものである。遮光膜7を選
択的に除去してコの字状の透過パタン15を形成し、次
に透過パタン15上に位相差が60度程度導入されるよ
うな厚さに第2の位相シフタ4を形成した。さらに位相
差が180度導入されるような膜厚に第1の位相シフタ
3を形成した。
【0075】一方、図15はコの字状の遮光パタンを転
写するためのマスクパタンを示したものである。透過領
域内に第2の位相シフタ4を形成した後、さらに第1の
位相シフタ3を形成した。
写するためのマスクパタンを示したものである。透過領
域内に第2の位相シフタ4を形成した後、さらに第1の
位相シフタ3を形成した。
【0076】以下、本実施例におけるマスク製造工程を
さらに詳しく説明する。
さらに詳しく説明する。
【0077】まず、合成石英基板上に順に透明性導電
膜、クロム膜を積層したものを用意した。ここで透明性
導電膜は、電子線描画時のチャージアップ防止のため
に、また、クロム膜は遮光膜として用いるものである。
膜、クロム膜を積層したものを用意した。ここで透明性
導電膜は、電子線描画時のチャージアップ防止のため
に、また、クロム膜は遮光膜として用いるものである。
【0078】上記基板上にポジ型レジストRE2000
P(日立化成、製品名)を膜厚0.5μmに塗布した。
温度100℃で30分間熱処理した後、加速電圧30k
Vの電子線描画装置を用いて所定の透過パタンを電子線
描画した。しかる後、所定の現像、熱処理を行ない所望
のレジストパタンを形成した。次に、上記レジストパタ
ンをマスクとして、所定のエッチング液およびエッチン
グ条件を用いてクロム膜を湿式エッチングした。しかる
後、上記レジストパタンを除去して所望の遮光パタンを
形成した。
P(日立化成、製品名)を膜厚0.5μmに塗布した。
温度100℃で30分間熱処理した後、加速電圧30k
Vの電子線描画装置を用いて所定の透過パタンを電子線
描画した。しかる後、所定の現像、熱処理を行ない所望
のレジストパタンを形成した。次に、上記レジストパタ
ンをマスクとして、所定のエッチング液およびエッチン
グ条件を用いてクロム膜を湿式エッチングした。しかる
後、上記レジストパタンを除去して所望の遮光パタンを
形成した。
【0079】次に、上記基板上に塗布型ガラスOCDタ
イプ7(東京応化、製品名)をスピン塗布し、塗膜を形
成した。一般に、位相シフタ膜厚の最適値は(数1)式
で決定される。本実施例では、λ=365nm、n=
1.45であり、(数1)式に従うと塗布型ガラス膜の
膜厚は406nmとなる。一方、塗布型ガラス膜は以下
で述べる工程を行なうと膜厚が塗布膜厚の90%の厚さ
になることがわかった。従って、本実施例において塗布
型ガラス膜の位相シフタとしての塗布膜厚は451nm
となる。そこで、位相差が60度程度導入されるように
塗布膜厚を150nmとした。なお、塗布型ガラス膜の
膜厚は上記に限るものではないが、位相差が180度導
入されるような膜厚値に近くない方が好ましく、位相差
が90度程度以下になることがより好ましい。
イプ7(東京応化、製品名)をスピン塗布し、塗膜を形
成した。一般に、位相シフタ膜厚の最適値は(数1)式
で決定される。本実施例では、λ=365nm、n=
1.45であり、(数1)式に従うと塗布型ガラス膜の
膜厚は406nmとなる。一方、塗布型ガラス膜は以下
で述べる工程を行なうと膜厚が塗布膜厚の90%の厚さ
になることがわかった。従って、本実施例において塗布
型ガラス膜の位相シフタとしての塗布膜厚は451nm
となる。そこで、位相差が60度程度導入されるように
塗布膜厚を150nmとした。なお、塗布型ガラス膜の
膜厚は上記に限るものではないが、位相差が180度導
入されるような膜厚値に近くない方が好ましく、位相差
が90度程度以下になることがより好ましい。
【0080】しかる後、上記基板を熱風対流式炉を用い
て温度200℃で30分間熱処理を行なった。ここで、
熱処理の温度や時間の条件は上記値に限るものではな
い。
て温度200℃で30分間熱処理を行なった。ここで、
熱処理の温度や時間の条件は上記値に限るものではな
い。
【0081】次に、上記マスク基板上にネガ型レジスト
RD2000N(日立化成、製品名)を膜厚0.5μm
に塗布した。温度80℃で30分間熱処理した後、加速
電圧30kVの電子線描画装置を用いて所定のパタンを
電子線描画した。しかる後、所定の現像、熱処理を行な
い所望のレジストパタンを形成した。次に、上記レジス
トパタンをマスクとして、所定のエッチング液およびエ
ッチング条件を用いて塗布型ガラス膜を湿式エッチング
した。しかる後、上記レジストパタンを除去して所望の
第2の位相シフタパタン4を形成した。
RD2000N(日立化成、製品名)を膜厚0.5μm
に塗布した。温度80℃で30分間熱処理した後、加速
電圧30kVの電子線描画装置を用いて所定のパタンを
電子線描画した。しかる後、所定の現像、熱処理を行な
い所望のレジストパタンを形成した。次に、上記レジス
トパタンをマスクとして、所定のエッチング液およびエ
ッチング条件を用いて塗布型ガラス膜を湿式エッチング
した。しかる後、上記レジストパタンを除去して所望の
第2の位相シフタパタン4を形成した。
【0082】今度は上記基板上に第2の塗布型ガラス膜
を形成した。本実施例では第2の塗布型ガラス膜により
位相差が180度導入されるようにした。そこで、第2
の塗布型ガラス膜の塗布膜厚を上記より451nmとし
た。
を形成した。本実施例では第2の塗布型ガラス膜により
位相差が180度導入されるようにした。そこで、第2
の塗布型ガラス膜の塗布膜厚を上記より451nmとし
た。
【0083】しかる後、上記基板を熱風対流式炉を用い
て温度80℃で5分間熱処理を行なった。ここで、熱処
理の温度や時間は上記値に限るものではないが、所定の
現像液に溶解しなくなるような熱処理温度や熱処理時間
の条件を用いることは好ましくないことは言うまでもな
いことである。
て温度80℃で5分間熱処理を行なった。ここで、熱処
理の温度や時間は上記値に限るものではないが、所定の
現像液に溶解しなくなるような熱処理温度や熱処理時間
の条件を用いることは好ましくないことは言うまでもな
いことである。
【0084】次に、加速電圧30kVの電子線描画装置
を用いて所定の位相シフタパタンを描画した。しかる
後、メタノールで30秒間現像、乾燥し、さらに温度2
00℃で30分間熱処理して、第1の位相シフタパタン
3を形成した。ここで、上記熱処理の条件は上記に限る
ものではないが、機械的耐久性を向上するために熱処理
温度は材料のガラス転移温度以上、例えば200℃以上
であることが好ましい。以上のようにして所望のパタン
を有する位相シフトマスクを製造した。
を用いて所定の位相シフタパタンを描画した。しかる
後、メタノールで30秒間現像、乾燥し、さらに温度2
00℃で30分間熱処理して、第1の位相シフタパタン
3を形成した。ここで、上記熱処理の条件は上記に限る
ものではないが、機械的耐久性を向上するために熱処理
温度は材料のガラス転移温度以上、例えば200℃以上
であることが好ましい。以上のようにして所望のパタン
を有する位相シフトマスクを製造した。
【0085】以上のようにして製造した位相シフトマス
ク及び上記縮小投影露光装置を用いてパタン転写したと
ころ、良好な解像度で所望のパタンを転写することがで
きた。
ク及び上記縮小投影露光装置を用いてパタン転写したと
ころ、良好な解像度で所望のパタンを転写することがで
きた。
【0086】実施例4 最小設計寸法0.3μmの64メガビットDRAM(ダ
イナミックランダムアクセスメモリ)級の大規模集積回
路の配線パタン製造工程用位相シフトマスクを実施例1
で述べたようにして製造した。本実施例による位相シフ
トマスクのマスクパタンの一部分を図16及び図17に
示す。
イナミックランダムアクセスメモリ)級の大規模集積回
路の配線パタン製造工程用位相シフトマスクを実施例1
で述べたようにして製造した。本実施例による位相シフ
トマスクのマスクパタンの一部分を図16及び図17に
示す。
【0087】図16は第2の位相シフタ4を配置するこ
とによりカギ型の透過パタンを転写するものである。一
方、図17は第1の位相シフタ3のパタンエッジ部分で
光強度が十分に減少し、一方、第2の位相シフタ4のパ
タンエッジ部分では光強度が十分に減少しないことを利
用して、縞状の遮光パタンを転写するものである。
とによりカギ型の透過パタンを転写するものである。一
方、図17は第1の位相シフタ3のパタンエッジ部分で
光強度が十分に減少し、一方、第2の位相シフタ4のパ
タンエッジ部分では光強度が十分に減少しないことを利
用して、縞状の遮光パタンを転写するものである。
【0088】以上のようにして製造した位相シフトマス
ク及び上記縮小投影露光装置を用いてパタン転写したと
ころ、良好な解像度で所望のパタンを転写することがで
きた。
ク及び上記縮小投影露光装置を用いてパタン転写したと
ころ、良好な解像度で所望のパタンを転写することがで
きた。
【0089】実施例5 最小設計寸法0.3μmの64メガビットDRAM(ダ
イナミックランダムアクセスメモリ)級の大規模集積回
路の配線パタン製造工程用位相シフトマスクを製造し
た。本実施例による開口数NA=0.52の5:1i線
(露光波長365nm)縮小投影露光装置用位相シフト
マスクの位相シフタ欠陥修正工程を図24から図27を
用いて説明する。
イナミックランダムアクセスメモリ)級の大規模集積回
路の配線パタン製造工程用位相シフトマスクを製造し
た。本実施例による開口数NA=0.52の5:1i線
(露光波長365nm)縮小投影露光装置用位相シフト
マスクの位相シフタ欠陥修正工程を図24から図27を
用いて説明する。
【0090】本実施例では、合成石英基板21上に透明
性導電膜22を積層し、この上にクロム膜23及び位相
シフタパタン24を形成した構造のマスクを例に説明す
る。ここで透明性導電膜22は電子線描画時のチャージ
アップ防止のために設けたものである。
性導電膜22を積層し、この上にクロム膜23及び位相
シフタパタン24を形成した構造のマスクを例に説明す
る。ここで透明性導電膜22は電子線描画時のチャージ
アップ防止のために設けたものである。
【0091】公知の方法によって製造した上記露光装置
用の位相シフトマスクを所定のマスクパタン欠陥検査装
置を用いて検査した。その結果、位相シフタ欠陥28及
び第2の位相シフタ欠陥位相29が検出された。図24
ではマスク断面形状を示したが、この図はマスクパタン
面を観察した結果から断面形状を推測して示したもので
ある。
用の位相シフトマスクを所定のマスクパタン欠陥検査装
置を用いて検査した。その結果、位相シフタ欠陥28及
び第2の位相シフタ欠陥位相29が検出された。図24
ではマスク断面形状を示したが、この図はマスクパタン
面を観察した結果から断面形状を推測して示したもので
ある。
【0092】次に、位相シフタ欠陥修正工程を説明す
る。まず、上記基板上に塗布型ガラスOCDタイプ7
(東京応化、製品名)をスピン塗布して図25に示した
ように塗膜25を形成した。ここで、ネガ型放射線感応
材料として塗布型ガラスを用いたがこれに限るものでは
なく、他のネガ型レジスト材料を用いることも可能であ
るが、露光光に対する透過率が90%以上であることが
好ましい。
る。まず、上記基板上に塗布型ガラスOCDタイプ7
(東京応化、製品名)をスピン塗布して図25に示した
ように塗膜25を形成した。ここで、ネガ型放射線感応
材料として塗布型ガラスを用いたがこれに限るものでは
なく、他のネガ型レジスト材料を用いることも可能であ
るが、露光光に対する透過率が90%以上であることが
好ましい。
【0093】一般に、位相シフタ膜厚の最適値は(数
1)式で決定される。ここで、dは位相シフタ膜厚、λ
は露光波長、nは露光波長λにおける位相シフタ膜の屈
折率である。本実施例では、λ=365nmに対する上
記塗布型ガラスの屈折率nは1.45であった。(数
1)式に従うと塗布型ガラス膜の膜厚は406nmとな
る。そこで、本実施例では位相差が20度程度となる膜
厚45nmになるように塗布した。ここで、塗布膜厚値
は好ましくは位相差が45度以下になるような膜厚値と
することが好ましい。
1)式で決定される。ここで、dは位相シフタ膜厚、λ
は露光波長、nは露光波長λにおける位相シフタ膜の屈
折率である。本実施例では、λ=365nmに対する上
記塗布型ガラスの屈折率nは1.45であった。(数
1)式に従うと塗布型ガラス膜の膜厚は406nmとな
る。そこで、本実施例では位相差が20度程度となる膜
厚45nmになるように塗布した。ここで、塗布膜厚値
は好ましくは位相差が45度以下になるような膜厚値と
することが好ましい。
【0094】しかる後、上記基板を熱風対流式炉を用い
て温度80℃で5分間熱処理を行なった。ここで、熱処
理の温度や時間の条件は上記に限るものではない。
て温度80℃で5分間熱処理を行なった。ここで、熱処
理の温度や時間の条件は上記に限るものではない。
【0095】次に、加速電圧30kVの電子線描画装置
を用いて位相シフタ欠陥28及び第2の位相シフタ欠陥
29を含む領域に電子線26を照射した(図26)。し
かる後、メタノールで30秒間現像し、乾燥後200℃
で30分間熱処理して図27に示したように所望の第2
の位相シフタパタン27を形成した。
を用いて位相シフタ欠陥28及び第2の位相シフタ欠陥
29を含む領域に電子線26を照射した(図26)。し
かる後、メタノールで30秒間現像し、乾燥後200℃
で30分間熱処理して図27に示したように所望の第2
の位相シフタパタン27を形成した。
【0096】以上のようにして欠陥を修正した位相シフ
トマスク及び上記縮小投影露光装置を用いてパタン転写
したところ、上記位相シフタ欠陥27及び第2の位相シ
フタ欠陥29が転写されることがなく、良好な解像度で
所望のパタンを転写することができた。
トマスク及び上記縮小投影露光装置を用いてパタン転写
したところ、上記位相シフタ欠陥27及び第2の位相シ
フタ欠陥29が転写されることがなく、良好な解像度で
所望のパタンを転写することができた。
【0097】
【発明の効果】以上本発明によれば、複数の位相差を有
する位相シフタパタンを高精度でかつ容易に形成するこ
とができる。さらに、本発明によれば位相シフタ欠陥を
容易に修正することができる。
する位相シフタパタンを高精度でかつ容易に形成するこ
とができる。さらに、本発明によれば位相シフタ欠陥を
容易に修正することができる。
【図1】本発明の一実施例を示した模式図である。
【図2】本発明によるマスクの作用を説明する模式図で
ある。
ある。
【図3】本発明によるマスクの作用を説明する模式図で
ある。
ある。
【図4】本発明の別の実施例を示した模式図である。
【図5】位相シフタ欠陥を有する位相シフトマスクの断
面の一例を示した模式図である。
面の一例を示した模式図である。
【図6】本発明の別の実施例を示した模式図である。
【図7】位相シフタ欠陥を有する位相シフトマスクの断
面の一例を示した模式図である。
面の一例を示した模式図である。
【図8】本発明の別の実施例を示した模式図である。
【図9】本発明の別の実施例を示した模式図である。
【図10】位相シフタ欠陥を有する位相シフトマスクの
断面の一例を示した模式図である。
断面の一例を示した模式図である。
【図11】本発明の別の実施例を示した模式図である。
【図12】従来の位相シフトマスクの一例を示した模式
図である。
図である。
【図13】従来の位相シフトマスクの一例を示した模式
図である。
図である。
【図14】本発明による位相シフトマスクの別の実施例
を示した模式図である。
を示した模式図である。
【図15】本発明による位相シフトマスクの別の実施例
を示した模式図である。
を示した模式図である。
【図16】本発明による位相シフトマスクの別の実施例
を示した模式図である。
を示した模式図である。
【図17】本発明による位相シフトマスクの別の実施例
を示した模式図である。
を示した模式図である。
【図18】本発明による別の実施例である位相シフトマ
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
【図19】本発明による別の実施例である位相シフトマ
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
【図20】本発明による別の実施例である位相シフトマ
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
【図21】本発明による別の実施例である位相シフトマ
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
【図22】本発明による別の実施例である位相シフトマ
スクの断面の一部分を示した模式図である。
スクの断面の一部分を示した模式図である。
【図23】本発明による別の実施例である位相シフトマ
スクの断面の一部分を示した模式図である。
スクの断面の一部分を示した模式図である。
【図24】位相シフタ欠陥を有する位相シフトマスクの
断面の一例を示した模式図である。
断面の一例を示した模式図である。
【図25】本発明による別の実施例である位相シフトマ
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
【図26】本発明による別の実施例である位相シフトマ
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
スクの、製造工程の一部を示した模式図である。
【図27】本発明による別の実施例である位相シフトマ
スクの断面の一部分を示した模式図である。
スクの断面の一部分を示した模式図である。
1…マスク基板、2…帯電防止膜、3…第1の位相シフ
タ、4…第2の位相シフタ、4′…第2の位相シフタ、
4″…第2の位相シフタ、5…位相シフタ欠陥部分、
5′…位相シフタ欠陥部分、6…位相シフタ残り欠陥、
7…遮光膜、8…位相シフタを設けていない透過パタン
領域、9…位相シフタを設けた透過パタン領域、10…
第1の透過パタン領域、11…第2の透過パタン領域、
12…第3の透過パタン領域、15…透過パタン、21
…合成石英基板、22…透明性導電膜、23…クロム
膜、24…位相シフタパタン、25…第2の塗布型ガラ
ス膜、26…電子線、27…第2の位相シフタパタン、
28…位相シフタ欠陥、29…第2の位相シフタ欠陥。
タ、4…第2の位相シフタ、4′…第2の位相シフタ、
4″…第2の位相シフタ、5…位相シフタ欠陥部分、
5′…位相シフタ欠陥部分、6…位相シフタ残り欠陥、
7…遮光膜、8…位相シフタを設けていない透過パタン
領域、9…位相シフタを設けた透過パタン領域、10…
第1の透過パタン領域、11…第2の透過パタン領域、
12…第3の透過パタン領域、15…透過パタン、21
…合成石英基板、22…透明性導電膜、23…クロム
膜、24…位相シフタパタン、25…第2の塗布型ガラ
ス膜、26…電子線、27…第2の位相シフタパタン、
28…位相シフタ欠陥、29…第2の位相シフタ欠陥。
Claims (15)
- 【請求項1】透明基板上に所定の遮光パタンを形成する
工程と、露光光に位相差を与えるための第1の透明薄膜
パタンを形成する工程と、該基板上にネガ型放射線感応
材料よりなる塗膜を形成する工程と、該第1の透明薄膜
パタン上の一部と該基板上にまたがる領域に活性化学線
を照射する工程と、該塗膜の活性化学線非照射領域を除
去することにより開口部分を透過する露光光に与える位
相差を段階的に変化させる第2の透明薄膜パタンを形成
する工程とを有することを特徴とするマスク製造方法。 - 【請求項2】該ネガ型放射線感応材料は、残留シラノー
ル基を含む塗布性珪素化合物を少なくとも含む材料であ
ることを特徴とする請求項1記載のマスク製造方法。 - 【請求項3】該ネガ型放射線感応材料は、酸発生剤及び
残留シラノール基を含む塗布性珪素化合物を少なくとも
含む材料であることを特徴とする請求項1記載のマスク
製造方法。 - 【請求項4】透明基板上に所定の遮光パタンを形成する
工程と、露光光に位相差を与えるための第1の透明薄膜
パタンを形成する工程と、該基板上に放射線感応材料よ
りなる塗膜を形成する工程と、該第1の透明薄膜パタン
上の一部と該基板上にまたがる領域を含まない領域に活
性化学線を照射する工程と、該塗膜の活性化学線照射領
域を除去することにより開口部分を透過する露光光に与
える位相差を段階的に変化させる第2の透明薄膜パタン
を形成する工程とを有することを特徴とするマスク製造
方法。 - 【請求項5】該開口部分を通過する露光光に与える位相
差を段階的に変化させる手段として、該塗膜の活性化学
線照射領域を除去した後、熱処理工程を行うことを特徴
とする請求項1又は4に記載のマスク製造方法。 - 【請求項6】該第2の透明薄膜は、その厚さが、露光光
に与える位相差が90°以下となるように形成されるこ
とを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載のマスク
製造方法。 - 【請求項7】露光光に位相差を与える第1の透明薄膜パ
タン上に、ネガ型放射線感応材料よりなる塗膜を形成す
る工程と、該第1の透明薄膜パタンの欠陥部分を含む領
域に活性化学線を照射する工程と、該塗膜の活性化学線
非照射領域を除去することにより露光光に90°以下の
位相差を与える第2の透明薄膜パタンを形成する工程と
を有することを特徴とするマスク欠陥修正方法。 - 【請求項8】露光光に位相差を与える第1の透明薄膜パ
タン上に、ネガ型放射線感応材料よりなる塗膜を形成す
る工程と、該第1の透明薄膜パタンの欠陥部分を含む領
域に活性化学線を照射する工程と、該塗膜の活性化学線
非照射領域を除去することにより露光光に270°から
450°の範囲の位相差を与える第2の透明薄膜パタン
を形成する工程とを有することを特徴とするマスク欠陥
修正方法。 - 【請求項9】露光光に位相差を与える第1の透明薄膜パ
タン上に、ネガ型放射線感応材料よりなる塗膜を形成す
る工程と、該第1の透明薄膜パタンの欠陥部分を含む領
域に活性化学線を照射する工程と、該塗膜の活性化学線
非照射領域を除去することにより露光光に90°から2
70°の範囲の位相差を与える第2の透明薄膜パタンを
形成する工程とを有することを特徴とするマスク欠陥修
正方法。 - 【請求項10】該ネガ型放射線感応材料は、残留シラノ
ール基を含む塗布性珪素化合物を少なくとも含む材料で
あることを特徴とする請求項8、9又は10に記載のマ
スク欠陥修正方法。 - 【請求項11】該ネガ型放射線感応材料は、酸発生剤及
び残留シラノール基を含む塗布性珪素化合物を少なくと
も含む材料であることを特徴とする請求項8、9又は1
0に記載のマスク欠陥修正方法。 - 【請求項12】露光光に位相差を与える第1の透明薄膜
パタン上に、放射線感応材料よりなる塗膜を形成する工
程と、該第1の透明薄膜パタンの欠陥部分を含まない領
域に活性化学線を照射する工程と、該塗膜の活性化学線
照射領域を除去することにより露光光に90°以下の位
相差を与える第2の透明薄膜パタンを形成する工程とを
有することを特徴とするマスク欠陥修正方法。 - 【請求項13】露光光に位相差を与える第1の透明薄膜
パタン上に、放射線感応材料よりなる塗膜を形成する工
程と、該第1の透明薄膜パタンの欠陥部分を含まない領
域に活性化学線を照射する工程と、該塗膜の活性化学線
照射領域を除去することにより露光光に270°から4
50°の範囲の位相差を与える第2の透明薄膜パタンを
形成する工程とを有することを特徴とするマスク欠陥修
正方法。 - 【請求項14】露光光に位相差を与える第1の透明薄膜
パタン上に、放射線感応材料よりなる塗膜を形成する工
程と、該第1の透明薄膜パタンの欠陥部分を含まない領
域に活性化学線を照射する工程と、該塗膜の活性化学線
照射領域を除去することにより露光光に90°から27
0°の範囲の位相差を与える第2の透明薄膜パタンを形
成する工程とを有することを特徴とするマスク欠陥修正
方法。 - 【請求項15】該露光光に位相差を与える第2の透明薄
膜を形成する手段として、該塗膜の活性化学線照射領域
を除去した後、熱処理工程を行うことを特徴とする請求
項8、9、10、11、12、13、14又は15に記
載のマスク欠陥修正方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3474092A JPH05232679A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | マスク製造方法及びマスク欠陥修正方法 |
| US08/019,889 US5391441A (en) | 1992-02-21 | 1993-02-19 | Exposure mask and method of manufacture thereof |
| KR1019930002363A KR930018322A (ko) | 1992-02-21 | 1993-02-20 | 노출 마스크 및 그의 제조 방법 |
| US08/337,428 US5521032A (en) | 1992-02-21 | 1994-11-08 | Exposure mask and method of manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3474092A JPH05232679A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | マスク製造方法及びマスク欠陥修正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05232679A true JPH05232679A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12422721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3474092A Pending JPH05232679A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | マスク製造方法及びマスク欠陥修正方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05232679A (ja) |
| KR (1) | KR930018322A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0611827A (ja) * | 1992-03-31 | 1994-01-21 | Matsushita Electron Corp | ホトマスクおよびその修正方法 |
| EP0698916A2 (en) * | 1994-07-18 | 1996-02-28 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of optical lithography using phase shift masking |
| KR20190047033A (ko) * | 2016-12-28 | 2019-05-07 | 가부시키가이샤 에스케이 일렉트로닉스 | 하프톤 마스크, 포토마스크 블랭크스 및 하프톤 마스크의 제조방법 |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP3474092A patent/JPH05232679A/ja active Pending
-
1993
- 1993-02-20 KR KR1019930002363A patent/KR930018322A/ko not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0611827A (ja) * | 1992-03-31 | 1994-01-21 | Matsushita Electron Corp | ホトマスクおよびその修正方法 |
| EP0698916A2 (en) * | 1994-07-18 | 1996-02-28 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of optical lithography using phase shift masking |
| EP1786024A1 (en) * | 1994-07-18 | 2007-05-16 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of optical lithography using phase shift masking |
| KR20190047033A (ko) * | 2016-12-28 | 2019-05-07 | 가부시키가이샤 에스케이 일렉트로닉스 | 하프톤 마스크, 포토마스크 블랭크스 및 하프톤 마스크의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930018322A (ko) | 1993-09-21 |
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