JPH07295201A - 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

Publication number
JPH07295201A
JPH07295201A JP8423994A JP8423994A JPH07295201A JP H07295201 A JPH07295201 A JP H07295201A JP 8423994 A JP8423994 A JP 8423994A JP 8423994 A JP8423994 A JP 8423994A JP H07295201 A JPH07295201 A JP H07295201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
etching
light
etching stopper
opening
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.)
Granted
Application number
JP8423994A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2591469B2 (ja
Inventor
Tadao Yasusato
直生 安里
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP8423994A priority Critical patent/JP2591469B2/ja
Publication of JPH07295201A publication Critical patent/JPH07295201A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2591469B2 publication Critical patent/JP2591469B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】位相シフトマスクのマスク面内での透過率の均
一性を向上させる。 【構成】エッチングストッパ膜2の上の遮光膜3をパタ
ーニングして遮光膜パターンを形成した後、位相シフタ
膜形成領域のエッチングストッパ膜を選択的に除去して
開口部6を形成し、次に、全面に設けた透明膜7をパタ
ーニングして開口部6上に位相シフタ膜7aを形成し、
しかる後、露出しているエッチングストッパ膜2をすべ
てエッチング除去することにより、光透過領域の透過率
の均一性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は位相シフトマスクの製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子を製造するためのリソグラフ
ィ技術として一般に使用されている光リソグラフィは、
半導体素子の高密度・高集積化の為これまで主に露光光
学系の高NA(開口数:Numerical Aper
ture)化,短波長化が進められ、より微細なパター
ンの形成が可能となってきた。そして現在、最小寸法が
0.5μm以下の半導体素子の量産も光リソグラフィに
より可能となっている。
【0003】しかし、露光光学系の高NA化、短波長化
により解像力は向上するものの、反対に焦点深度が減少
してしまい段差のあるデバイス上でのレジスト膜の解像
度が低下するという問題を生じ、そのため、焦点深度の
確保がより重要な問題となってきた。従って、焦点深度
の点から、これまでのような単純な高NA化、短波長化
による解像力の向上は困難となってきた。
【0004】そこで近年、解像力及び焦点深度を向上さ
せ光リソグラフィの限界を延ばす方法として位相シフト
法が注目されている。位相シフト法は、10年ほど前か
ら提案されていたが、位相シフトマスクの製造方法が困
難であったため実用化が遅れていた。この方法はフォト
マスク上の隣接する開口部の一方の上に透明膜を形成
し、この透明膜の厚さtを、t=λ/2(n−1)(但
し、λは露光光の波長、nは透明膜の屈折率)とするこ
とにより、透過する光の位相を互いに180度ずらすも
のである。位相シフト法を用いない場合、隣接する開口
部の間隔が狭くなると回析により開口部間の本来遮光部
となるべき領域に光が漏れ隣接する開口部が分離されな
くなる。一方、位相シフトマスクでは隣接する開口部を
透過する光の位相が互いに180度ずれているため、隣
接する開口部間で漏れた光が打ち消し合い遮光領域を形
成する。そのため、より微細な寸法まで分離して解像で
きる(特公昭62−50811号公報参照)ものであ
る。
【0005】次に、従来の位相シフトマスクの製造方法
について図面を参照して説明する。位相シフトマスクの
構造には主に2種類あるが、位相シフタ膜を遮光膜の上
に形成した、いわゆるシフタ上置き型の構造方法につい
て説明する。
【0006】図3(a)〜(d)は従来の位相シフトマ
スクの製造方法を説明するための工程順に示した断面図
である。
【0007】まず、図3(a)に示すように、合成石英
等の透明基板1の上にエッチングストッパ膜2を形成
し、エッチングストッパ膜2の上にクロム膜および酸化
クロム膜の積層膜からなる遮光膜3を形成してマスクブ
ランクを構成する。次に、このマスクブランクの遮光膜
3の上に感光性樹脂膜4を塗布してパターニングする。
【0008】次に、図3(b)に示すように、感光性樹
脂膜4をマスクとして塩素系ガスを用いたドライエッチ
ングにより遮光膜3をエッチングして所定の遮光マスク
パターンを形成する。
【0009】次に、図3(c)に示すように、感光性樹
脂膜4を剥離した後、遮光膜3のパターンの検査および
修正を行い、全面にSOG膜をスピンコートして透明膜
7を形成し、透明膜7の上に位相シフタ膜形成用の感光
性樹脂膜8を選択的に形成する。
【0010】次に、図3(d)に示すように、感光性樹
脂膜8をマスクとして透明膜7を炭素および弗素を含む
ガスを用いるドライエッチングによりエッチングし、位
相シフタ膜7aを形成する。ここで透明膜7のエッチン
グにより材料のほぼ同じ透明基板1が侵食されるのを防
ぐためのエッチングストッパ膜2としては次のような条
件を満足する材料を用いる必要がある。
【0011】(A) 位相シフタ膜として用いるSiO
2 膜とのエッチング選択比が10以上であること、
(B) 光学定数(n,k)が透明基板1および位相シ
フタ膜3に近いこと(光学定数が異なるとその界面での
反射が生じ透過率が低下する)、(C) 露光光により
変質しない(耐光性が大きい)こと、(D) マスクの
製造工程および製造ラインでの使用時に使用する酸およ
びアルカリ溶液により変質しない(耐薬品性が大きい)
こと、このような条件を満たすエッチングストッパ膜と
して酸化スズ等の金属酸化物が使用されている。
【0012】また、位相シフトマスクの他の製造方法と
して、このように一旦位相シフタ膜をマスク全面に成膜
するのではなく、選択的に位相シフタ膜を形成する方
法、即ち、感光性樹脂膜をマスクとしてリフトオフによ
り位相シフタ膜を選択的に形成する方法が提案されてお
り、この方法ではエッチングストッパ膜が不要なため、
マスク面内の透過率のばらつきを生じないという利点が
あるが、このリフトオフを用いた位相シフトマスクの製
造方法では、位相シフタ膜形成前に感光性樹脂膜が付い
たままでのマスク洗浄しかできないために、異物(主に
感光性樹脂膜の塗布及びその現像時に付着する有機物)
が完全に除去されずにそのまま石英基板とシフタ膜の間
に残る可能性がある。
【0013】また、位相シフタ膜の厚さの制御も困難で
あり、遮光膜の段差によりシフタ膜の厚さが変化してし
まうので実用的ではない。リフトオフ以外にも、特開平
4−284452号公報に記載されているように、遮光
膜を選択的に酸化して位相シフタ膜とする方法もある
が、これは、マスク全面にポリシリコン膜を遮光膜とし
て成膜した後、これを選択的に酸化しSiO2 膜とする
ことによりシフタ膜を形成するという方法であるが、こ
の位相シフトマスクでは、遮光部と光透過部の境界(酸
化の境界)が明確にならないため、マスクの寸法精度が
得られず、また、酸化の程度が不均一になり、位相及び
透過率の異常をきたすという問題があり、実用化できな
い。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】この従来の位相シフト
マスクでは、透明基板と位相シフタ膜はいずれもSiO
2 系の材料からなり、その屈折率はほとんど同じで1.
46程度である。これに対して、エッチングストッパ膜
は金属酸化膜なので、どの金属を用いても屈折率は一般
に2以上となり、透明基板及び位相シフタ膜とは異なる
値を有している。よって、位相シフタ膜を設けた部分
(位相シフタ膜/エッチングストッパ膜/透明基板)と
位相シフタ膜のない部分(エッチングストッパ膜/透明
基板)ではその材料の屈折率の差により必然的に透過率
が異なることになる。
【0015】また、この原理的な要因の他に、遮光膜あ
るいは位相シフタ膜のエッチング時のダメージによる透
過率変化の問題も生ずる。位相シフタ膜とエッチングス
トッパ膜のエッチング選択比は10以上であるが、若干
エッチングストッパ膜もエッチングされてしまう。エッ
チングストッパ膜がエッチングされると、その膜厚が変
化し、またその表面が荒れるため透過率が変化してしま
い、マスク基板のドライエッチングの面内均一性が良く
ないこともあり、マスク面内の透過率にばらつきを生ず
る。また更に、遮光膜の修正には通常、イオンビームが
用いられるが、この際のイオンが透明基板に比べエッチ
ングストッパ膜に特に注入され易く、そのためイオン注
入部のエッチングストッパ膜の光学定数が変化し、局部
的に透過率が低下してしまうという問題があった。
【0016】本発明の目的はエッチングストッパ膜によ
る透過率の不均一性の問題を排除してマスクの面内均一
性を向上させた位相シフトマスクの製造方法を提供する
ことにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の位相シフ
トマスクの製造方法は、透明基板上にエッチングストッ
パ膜および遮光膜を順次成膜して形成する工程と、前記
遮光膜を選択的にエッチングして遮光マスクパターンを
形成する工程と、前記遮光マスクパターンの光透過領域
に露出された前記エッチングストッパ膜を選択的にエッ
チングして前記透明基板の表面を露出させた位相シフト
膜形成用の第1の開口部を形成する工程と、前記第1の
開口部を含む表面に透明膜を形成してパターニングし前
記第1の開口部の前記透明基板上に直接積層する位相シ
フタ膜を形成する工程と、前記第1の開口部以外の光透
過領域に露出する前記エッチングストッパ膜をエッチン
グして前記透明基板の表面を露出させた第2の開口部を
形成する工程とを含んで構成される。
【0018】本発明の第2の位相シフトマスクの製造方
法は、透明基板上に遮光膜を成膜して選択的にエッチン
グし遮光マスクパターンを形成した後前記遮光膜を含む
表面にエッチングストッパ膜を形成する工程と、前記エ
ッチングストッパ膜を選択的にエッチングして前記遮光
マスクパターンの光透過領域の前記透明基板の表面を露
出させた位相シフト膜形成用の第1の開口部を形成する
工程と、前記第1の開口部を含む表面に透明膜を形成し
てパターニングし前記第1の開口部の前記透明基板上に
直接積層する位相シフタ膜を形成する工程と、残された
前記エッチングストッパ膜をエッチング除去して前記第
1の開口部以外の光透過領域の前記透明基板の表面を露
出させた第2の開口部を形成する工程とを含んで構成さ
れる。
【0019】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0020】図1(a)〜(e)は本発明の第1の実施
例を説明するための工程順に示した断面図である。
【0021】まず、図1(a)に示すように、合成石英
等からなる透明基板1の上に酸化スズからなるエッチン
グストッパ膜2をスパッタにより20nmの厚さに形成
し、エッチングストッパ膜2の上に厚さ70nmのクロ
ム膜と厚さ30nmの酸化クロム膜を順次堆積した積層
膜による遮光膜3を堆積する。次に、遮光膜3の上に感
光性樹脂膜4を塗布してパターニングする。
【0022】次に、図1(b)に示すように、感光性樹
脂膜4をマスクとして塩素系ガスを用いるドライエッチ
ングにより遮光膜3をエッチングし遮光マスクパターン
を形成する。
【0023】次に、図1(c)に示すように、感光性樹
脂膜4を剥離した後、遮光膜3を含む表面に感光性樹脂
膜5を塗布してパターニングし、この感光性樹脂膜5を
マスクとして遮光マスクの光透過領域に露出したエッチ
ングストッパ膜2をウェットエッチングにより選択的に
除去し、位相シフタ膜形成領域に開口部6を形成し、透
明基板1の表面を露出させる。
【0024】次に、図1(d)に示すように、感光性樹
脂膜5を剥離した後、全面にSOG膜を380nmの厚
さにスピンコートし透明膜7を形成する。次に透明膜7
の上に感光性樹脂膜8を塗布してパターニングし、開口
部6上の位相シフタ膜形成用パターンを形成する。
【0025】次に、図1(e)に示すように、感光性樹
脂膜8をマスクとしてフッ素ガスを用いたドライエッチ
ングによりエッチングストッパ膜2をエッチングストッ
パとして透明膜7をエッチングして除去し、開口部6の
透明基板1の表面に直接積層する位相シフト膜7aを形
成する。次に、ウェットエッチングにより残りの光透過
領域に露出したエッチングストッパ膜2を除去して開口
部9を形成し、感光性樹脂膜8を剥離して位相シフトマ
スクを形成する。
【0026】ここで、透明基板1のみの開口部9と透明
基板と位相シフタ膜7aを有する開口部6の露光光i線
(λ=0.365μm)による透過率は共に92.5%
であり両者の透過率の差を無くすことができる。
【0027】図2(a)〜(e)は本発明の第2の実施
例を説明するための工程順に示した断面図である。
【0028】まず、図2(a)に示すように透明基板1
の上にクロム膜と酸化クロム膜の積層膜からなる遮光膜
3を形成した後、遮光膜3の上に感光性樹脂膜4を塗布
してパターニングする。次に、感光性樹脂膜4をマスク
として遮光膜3をドライエッチングして遮光マスクパタ
ーンを形成する。
【0029】次に、図2(b)に示すように、感光性樹
脂膜4を剥離した後、全面にITO膜を20nmの厚さ
に成膜してエッチングストッパ膜2を形成する。次に、
エッチングストッパ膜2の上に感光性樹脂膜5を塗布し
てパターニングする。
【0030】次に、図2(c)に示すように、感光性樹
脂膜5をマスクとして酸を用いたウェットエッチングに
よりエッチングストッパ膜2を除去し、位相シフタ膜形
成領域に開口部6を形成して透明基板1の表面を露出さ
せる。次に感光性樹脂膜5を剥離した後開口部6を含む
表面にSOG膜を380nmの厚さにスピンコートし透
明膜7を形成する。次に、透明膜7の上に感光性樹脂膜
8を塗布してパターニングし開口部6上の位相シフタ膜
形成用パターンを形成する。
【0031】次に、図2(d)に示すように、感光性樹
脂膜8をマスクとして透明膜7をドライエッチングし、
透明基板1上に直接積層する位相シフタ膜7aを形成す
る。
【0032】次に、図2(e)に示すように、酸を用い
るウェットエッチングにより残されたエッチングストッ
パ膜2を全部除去して開口部9を形成し、感光性樹脂膜
8を剥離し、位相シフトマスクを形成する。
【0033】本実施例では、エッチングストッパ膜を完
全に除去しているので、マスクの洗浄が容易になり、ま
た、耐薬品性のない材料、例えばITO、アルミナ等を
エッチングストッパ膜として使用できる利点がある。ま
た、エキシマレーザにたいして耐光性を有するエッチン
グストッパ膜の材料が無かったのでエキシマレーザ用の
位相シフトマスクの製造が困難であったが、本実施例で
はエッチングストッパ膜がマスク上に残らないため、耐
光性の制約がなくなり、エキシマレーザ用の位相シフト
マスクが容易に製造できる利点がある。
【0034】なお、実施例ではシフタ上置型について説
明したが、シフト下置型についても同様の構成と効果を
得ることができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、透明基板
上に形成した遮光マスクパターンの光透過領域からエッ
チングストッパ膜を完全に除去することにより、光透過
領域の位相シフタ膜とエッチングストッパ膜との積層に
より透過率の低下を無くし、エッチングストッパ膜の有
無による透過率の不均一性を排除し、マスクの面内均一
性を向上させるという効果を有する。
【0036】また、エッチングストッパ膜をマスクの全
面から完全に除去するものでは耐薬品性あるいは耐光性
の低い材料もエッチングストッパ膜として使用できると
いう効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための工程順
に示した断面図。
【図2】本発明の第2の実施例を説明するための工程順
に示した断面図。
【図3】従来の位相シフトマスクの製造方法を説明する
ための工程順に示した断面図。
【符号の説明】
1 透明基板 2 エッチングストッパ膜 2 遮光膜 4,5,8 感光性樹脂膜 6,9 開口部 7 透明膜 7a 位相シフタ膜

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板上にエッチングストッパ膜およ
    び遮光膜を順次成膜して形成する工程と、前記遮光膜を
    選択的にエッチングして遮光マスクパターンを形成する
    工程と、前記遮光マスクパターンの光透過領域に露出さ
    れた前記エッチングストッパ膜を選択的にエッチングし
    て前記透明基板の表面を露出させた位相シフト膜形成用
    の第1の開口部を形成する工程と、前記第1の開口部を
    含む表面に透明膜を形成してパターニングし前記第1の
    開口部の前記透明基板上に直接積層する位相シフタ膜を
    形成する工程と、前記第1の開口部以外の光透過領域に
    露出する前記エッチングストッパ膜をエッチングして前
    記透明基板の表面を露出させた第2の開口部を形成する
    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。
  2. 【請求項2】 エッチングストッパ膜が酸化スズである
    請求項1記載の位相シフトマスクの製造方法。
  3. 【請求項3】 透明基板上に遮光膜を成膜して選択的に
    エッチングし遮光マスクパターンを形成した後前記遮光
    膜を含む表面にエッチングストッパ膜を形成する工程
    と、前記エッチングストッパ膜を選択的にエッチングし
    て前記遮光マスクパターンの光透過領域の前記透明基板
    の表面を露出させた位相シフト膜形成用の第1の開口部
    を形成する工程と、前記第1の開口部を含む表面に透明
    膜を形成してパターニングし前記第1の開口部の前記透
    明基板上に直接積層する位相シフタ膜を形成する工程
    と、残された前記エッチングストッパ膜をエッチング除
    去して前記第1の開口部以外の光透過領域の前記透明基
    板の表面を露出させた第2の開口部を形成する工程とを
    含むことを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
  4. 【請求項4】 エッチングストッパ膜がIT0,アルミ
    ナ,酸化スズのいずれか1種からなる請求項3記載の位
    相シフトマスクの製造方法。
  5. 【請求項5】 透明膜のエッチングが異方性ドライエッ
    チングであり、且つエッチングストッパ膜のエッチング
    がウェットエッチングである請求項1,2,3又は4記
    載の位相シフトマスクの製造方法。
JP8423994A 1994-04-22 1994-04-22 位相シフトマスクの製造方法 Expired - Lifetime JP2591469B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8423994A JP2591469B2 (ja) 1994-04-22 1994-04-22 位相シフトマスクの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8423994A JP2591469B2 (ja) 1994-04-22 1994-04-22 位相シフトマスクの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07295201A true JPH07295201A (ja) 1995-11-10
JP2591469B2 JP2591469B2 (ja) 1997-03-19

Family

ID=13824921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8423994A Expired - Lifetime JP2591469B2 (ja) 1994-04-22 1994-04-22 位相シフトマスクの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2591469B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10123696A (ja) * 1996-10-16 1998-05-15 Samsung Electron Co Ltd 位相シフトマスク及びその製造方法
JP2009217282A (ja) * 2009-05-15 2009-09-24 Hoya Corp ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク
JPWO2014103867A1 (ja) * 2012-12-27 2017-01-12 アルバック成膜株式会社 位相シフトマスクおよびその製造方法
JP2023050611A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 株式会社エスケーエレクトロニクス フォトマスク及びフォトマスクの製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10123696A (ja) * 1996-10-16 1998-05-15 Samsung Electron Co Ltd 位相シフトマスク及びその製造方法
JP2009217282A (ja) * 2009-05-15 2009-09-24 Hoya Corp ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク
JPWO2014103867A1 (ja) * 2012-12-27 2017-01-12 アルバック成膜株式会社 位相シフトマスクおよびその製造方法
JP2023050611A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 株式会社エスケーエレクトロニクス フォトマスク及びフォトマスクの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2591469B2 (ja) 1997-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7674563B2 (en) Pattern forming method and phase shift mask manufacturing method
KR100242364B1 (ko) 포토 마스크와 그의 제조방법
EP0585872A2 (en) Phase shift photomask, phase shift photomask blank, and process for fabricating them
US6007324A (en) Double layer method for fabricating a rim type attenuating phase shifting mask
US5853923A (en) Double layer method for fabricating a rim type attenuating phase shifting mask
JPH0798493A (ja) 位相シフトマスク及びその製造方法
JP4896671B2 (ja) ハーフトーンマスク及びこれを用いたパターン基板の製造方法
JPH0876353A (ja) 位相シフトマスクの製造方法
KR101656456B1 (ko) 하프톤형 위상반전 블랭크 포토마스크와 하프톤형 위상반전 포토마스크 및 그의 제조방법
US6428938B1 (en) Phase-shift mask for printing high-resolution images and a method of fabrication
JPH06289589A (ja) 位相シフトマスクとその製造方法そしてそれに用いるブランク
JPH06250376A (ja) 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法
JP2591469B2 (ja) 位相シフトマスクの製造方法
JP3125865B2 (ja) 位相反転マスクの製造方法
KR20020087986A (ko) 위상시프트 마스크의 제조 방법 및 위상시프트 마스크
JPH05289305A (ja) 位相シフトフォトマスク
KR101080008B1 (ko) 하드마스크용 원판 및 이를 이용한 하드마스크 제조방법
US6830853B1 (en) Chrome mask dry etching process to reduce loading effect and defects
KR100239960B1 (ko) 위상(位相) 쉬프트 포토마스크
JP3225074B2 (ja) 位相シフトフォトマスクの製造方法
JP3736132B2 (ja) 位相シフトマスクの作製方法
US6348288B1 (en) Resolution enhancement method for deep quarter micron technology
KR100249726B1 (ko) 위상쉬프트포토마스크
JPH06180497A (ja) 位相シフトマスクの製造方法
JPH10333318A (ja) 位相シフトフォトマスク及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19961029