JPH08314117A - 半導体製造用位相反転マスク及びその製造方法 - Google Patents

半導体製造用位相反転マスク及びその製造方法

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JPH08314117A JP12115596A JP12115596A JPH08314117A JP H08314117 A JPH08314117 A JP H08314117A JP 12115596 A JP12115596 A JP 12115596A JP 12115596 A JP12115596 A JP 12115596A JP H08314117 A JPH08314117 A JP H08314117A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、基板の損傷及び位相遷移層の
変形なしに簡単に製造可能で、高集積度の半導体製造用
に適用し得る位相反転マスク及びその製造方法を提供し
ようとするものである。 【解決手段】透光性基板上に同一物質の透光部及び位相
遷移部を有した位相遷移透光層を形成し、該位相遷移透
光層の透光部と位相遷移部間に遮光層を形成し、それら
透光部と位相遷移部間の透過率差を減らし、半導体基板
上に露光されるパターンの残留現象を減らし、高集積度
の半導体製造に適用し得る位相反転マスク及びその製造
方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造用位相反転
マスクに係るもので、詳しくは、遷移位相遷移透光層に
透光部と位相遷移部とを一体に形成し、それら透光部と
位相遷移部間の透光率差を減らし、高集積度の半導体製
造に適用し得る位相反転マスク及びその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、半導体素子の輕薄化に従い、半導
体素子の集積度が高度化され、該高度化に適応する技術
として、半導体素子製造時の工程で分解能向上させる研
究が行われている。即ち、露光装置自体を改良せずに、
マスクのみを改良して写真平版（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏ
ｇｒａｐｈｙ）工程における分解能を向上させる技術で
あって、露光装置からの光に位相遷移を施し高解像度の
可能な位相反転マスクを製造する技術の一つである。こ
のような位相反転マスクとしては、交代形（ａｌｔｅｒ
ｎｅｔｉｎｇ）、リム形（ｒｉｍ）及び減衰形（ａｔｔ
ｅｎｕａｔｉｎｇ）の三つの形態が公知され、従来透光
性基板上に遮光層だけを形成していたマスクに比べ、該
遮光層上に位相遷移層を追加形成して位相遷移を施すも
のである。且つ、前記位相反転マスクは、殆ど１００％
の透過率を有する透光性基板を通過する光の位相に対
し、１８０°の位相差を有する位相遷移層を基板上に形
成して該位相の反転を行うものであって、該位相遷移層
の透過率はマスクの形態及び用途に従い多様な値とな
る。又、前記減衰形を除いた前記交代形及びリム形の位
相反転マスクは、遮光層を境界とし透過層及び位相遷移
層が適宜に成層される。更に、前記減衰形位相反転マス
クは、遮光層を形成せず、透光層と該透光層よりも透光
部を有する位相遷移層とを形成するものであって、透光
層を除いた全ての領域が位相遷移層として利用される。
このような位相反転マスクにおいては、焦点鏡（ｒｅｔ
ｉｃｌｅ）の設定及び検査と半導体製造時の基板の汚染
とに対し、問題点を有しているためその実用化は難しい
課題となっている。
【０００３】そして、従来交代形位相反転マスクにお
いては、図１６及び図１７に示したように、透光性基板
１上にクリームの遮光層２が夫々所定間隔を置いて複数
個形成され、２個の遮光層２間の基板１上に該２個の遮
光層２上面を股がって位相遷移層３が夫々複数個形成さ
れていた。併し、このような従来交代形位相反転マスク
は、図１８（Ａ）に示したように、基板１と位相遷移層
３とを順次通過した光の強さは、基板１のみを通過した
光の強さよりも小さく、それら透光性基板１及び位相遷
遷移層３を順次通過した光の強さと、透光性基板１のみ
を通過した光の強さとは、前記遮光層２の線部位に近く
なるにつれ、０に減少される。且つ、図１８（Ｂ）に示
した位相遷移層３の線部位を通過した光は、殆ど０の強
さを有するので、その線部位により露光が遮蔽される。
叉、前記位相遷移層３の縁部位においては、前記透光性
基板１及び位相遷移層３を順次通過した光の振幅が急に
変化され、その光の位相は位相遷移層３の中央部位を通
過した光の位相とは反対になるため、半導体素子の製造
中写真平板工程で位相遷移層３の縁部位を通過した光が
半導体基板上の陽性感光膜（図示されず）に感光される
とき、該位相遷移層の縁部位に該当する半導体基板上に
は不必要な陽性の感光膜パターンが残り、高集積度の半
導体製造用にはその位相反転マスクを適用することが不
可能となる。
【０００４】更に、、従来交代形位相反転マスクの他
の例においては、図１９に示したように、透光性基板１
１上にクロームの遮光層１２が夫々所定間隔をおいて複
数個形成され、２個の遮光層１２間の基板１１上に該２
個の遮光層１２上面を股がって位相遷移層１３が夫々複
数個形成され、それら位相遷移層１３の四方側縁部位に
は夫々下方向き広がるように所定角度傾斜された位相遷
移スペンーサー１６が形成されていた。
【０００５】併し、それら位相遷移スペーサー１６は、
先ず、位相遷移層１３を熱酸化により基板１１上に形成
した後、該位相遷移層１３を乾式食刻して形成するの
で、熱酸化工程中の高温により位相遷移層１３が変形さ
れ易く、位相遷移スペーサー１６を形成するとき、食刻
の終わる点を確認することが難しいため、前記透光性基
板１１の表面が損傷し易いという不都合な点があった。
【０００６】そして、、従来交代形位相反転マスクの
叉他の例のおいては、図２１に示したように、透光性基
板２１上にクロームの遮光層２２が夫々所英間隔を置い
て複数個形成され、２個の遮光層２２間の基板２１上に
該２個の遮光層２２上面を股がって位相遷移層２３が夫
々複数個形成され、それら位相遷移層２３の側面は下向
き広がるように緩慢に傾斜されていた。
【０００７】併し、前記位相遷移層２３の側面に緩慢な
傾斜面を形成する場合において、先ず、該位相遷移層２
３の所定領域に１番目に大きい感光性マスク用感光膜を
形成した後該感光膜によりマスキングされない領域の前
記位相遷移層２３を最も深く食刻し、その後、２番目に
大きい感光性マスク用感光膜を前記食刻された位相遷移
層２３上面所定部位に形成した後該２番目に大きい感光
膜によりマスキングされない領域の位相遷移層２３を２
番目に深く食刻し、このような過程を反復して行い、最
後に、前記位相遷移層２３の所定部位び最も小さい感光
性マスク用感光膜を形成した後該感光膜によりマスキン
グされない領域の位相遷移層２３を最も薄く食刻して形
成するようになっているため、写真食刻の過程を多数反
復しなければならず、極めて煩雑であるという不都合な
点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来半導体製造用位相反転マスク及びその製造方法におい
ては、項記載の従来例の場合、形成された位相遷移層
の縁部位により半導体素子の製造工程中該半導体基板上
に不必要な陽性のパターンが入射されるため、高集積度
の半導体製造には適用し得なくなるという不都合な点が
あった。
【０００９】且つ、項記載の従来例の場合、位相遷移
層の形成中熱酸化の高温により該位相遷移層が変形され
易く、位相遷移層の縁部位に位相遷移スペーサーを食刻
形成するため、該食刻の終了点を確認することが難しく
なって透過性基板表面が損傷し易いという不都合な点が
あった。
【００１０】叉、項記載の従来例の場合、位相遷移層
四方側面に緩慢な傾斜面を形成するため、その工程が極
めて煩雑であるという不都合な縁があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、基板の
損傷及び位相遷移層の変形なしに簡単に製造可能で、高
集積度の半導体製造用に適用し得る位相反転マスク及び
その製造方法を提供しようとするものである。
【００１２】そして、このような本発明の目的は、透光
性基板と、該透光性基板上に形成され透光部及び位相遷
移部を有した位相遷移透光層と、該位相遷移透光層の位
相遷移部と透光部間に所定パターンに形成された遮光層
と、を備えた位相反転マスクを構成することにより達成
される。
【００１３】叉、このような本発明の目的は、透光性基
板上に位相遷移透光層を形成する段階と、該位相遷移透
光層の遮光部と位相遷移部間に遮光層を形成する段階
と、を順次行って位相反転マスクを製造する方法を提供
することにより達成される。
【００１４】
【作用】半導体製造時の写真平板工程で、本発明の位相
反転マスクの各領域を通過した露光は、相異な位相を有
し半導体の感光膜を経て半導体基板上に入射されるが、
この場合、位相遷移透光層の位相遷移部と基板とを通過
した光と、位相遷移透光層を透光部と基板とを通過した
光と、は相異な振幅及び強さを有して半導体の感光膜に
夫々入射される。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例に対し図面を用いて説
明する。図１に示したように、本発明に係る半導体製造
用位相反転マスクの弟１実施例においては、透光性基板
３１と、該透光性基板３１上に同一物質の透光部及び位
相遷移部を有して形成された位相遷移透光層３６と、該
位相遷移透光層３６の透光部と位相遷移部間に緩慢な傾
斜面を有して形成された複数個の遮光層３８と、を備え
ている。且つ、前記位相遷移遮光層３６は、図２に示し
たように、該位相遷移透光層３６の位相遷移部の厚さが
該位相遷移透光層３６の透光部の厚さよりも位相反転を
行うため、所定厚さＴだけ厚く形成された熱酸化膜にな
っている。
【００１６】このように構成された本発明の弟１実施例
に係る位相反転マスクの製造方法に対し、図３を用いて
説明すると次のようである。先ず、図３（Ａ）に示した
ように、透光性物質、例えば石英（ｑｕａｒｔｚ）の基
板３１上面に酸化膜３２、非晶質シリコン層３３及び窒
化膜３４が順次成層される。次いで、該窒化膜３４上面
に、酸化膜３２、非晶質シリコン層３３及び窒化膜３４
が順次成層される。次いで、該窒化膜３４上面に感光膜
３５が形成され、該感光膜３５によりマスキングされな
い領域の窒化膜３４が食刻される。次いで、図３（Ｂ）
に示したように、該感光膜３５が除去され、前記酸化膜
３２が一体に溶融された位相遷移透光層３６が形成され
る。この場合、前記窒化膜３４によりマスキングされな
い領域が位相遷移透光層３６の位相遷移部として形成さ
れ、該窒化膜３４によりマスキングされる領域が位相遷
移透光層３６の透光部として形成される。且つ、図３
（Ｃ）に示したように、該位相遷移透光層３６の位相遷
移部の厚さは、該位相遷移透光層３６の位相遷移部の厚
さは、該位相遷移透光層３６の透光部の厚さよりも位相
反転を行うための厚さＴだけ厚く形成され、それら位相
遷移部と透光部間の境界面は緩慢な傾斜面を有して形成
される。次いで、前記窒化膜３４及び前記非晶質シリコ
ン層３３の残余部分を夫々除去し、前記位相遷移透光層
３６の位相遷移部と透光部分の境界面に遮光層３８を成
層し、該遮光層３８を写真食刻して該位相遷移透光層３
６の位相遷移部と透光部間の境界面所定部位に夫々複数
個の遮光層３８を形成する。この場合、前記写真食刻を
行うときの写真食刻終了点は前記位相遷移透光層３６の
認識される時点とすれば良いので、それら遮光層３８の
形成を簡単正確に行うことができる。このようにして、
本発明の弟１実施例に係る位相反転マスクが製造され
る。
【００１７】このように製造された本発明の弟１実施例
に係る位相反転マスクの作用に対し、図４乃至図５を用
いて説明すると次のようである。先ず、半導体素子を製
造するとき、写真平板（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐ
ｈｙ）工程で、本発明の位相反転マスクの各領域を通過
した露光は相異な位相を有して半導体素子の感光膜及び
基板上に入射される。即ち、前記位相反転マスクの位相
遷移透光層３６の位相遷移部と基板３１とを順次通過し
た光は、図４に示したように、陰の値の振幅を有するが
前記位相遷移透光層３６の透光部と基板３１とを順次通
過した光は、前記陰の振幅と同様な値の陽の振幅を有す
る。次いで、それら露光が半導体素子基板上の感光膜に
入射するとき、図５（Ａ）に示したように、前記位相遷
移透光層３６の位相遷移部を通過した光は前記陰の値の
振幅が前記遮光層３８に近くなるに従い０に減少され、
前記位相背に透光層３６の透光部を通過した光は前記陽
の値の振幅が前記遮光層３８に近くなるほど０に減少さ
れる。且つ、図５（Ｂ）に示したように、それら位相遷
移部及び透過部を通過した光は、夫々同様な強さを有
し、前記遮光層３８に近くなる程０に減少される。
【００１８】叉、本発明に係る位相反転マスクの弟２実
施例を説明すると次のようである。即ち、図６に示した
ように、透光性基板４１と、該基板４１上に形成され透
光部及び位相遷移部を有する位相遷移透光層４６と、該
位相遷移透光層４６上に形成され中央に一つのコンタク
ト溝と該コンタクト溝周囲に複数の補助コンタクト溝と
が夫々先行された遮光層４８と、を備えている。且つ、
前記位相遷移透光層４６は、図７に示したように、所定
厚さを有する熱酸化膜の位相遷移部に形成されるが、中
央部位は他の部位よりも位相反転を行うための厚さＴだ
け厚い透光部に形成されている。叉、前記遮光層４８
は、前記位相遷移透光層４６の透光部に対応し該遮光層
４８の中央部位が処置幅を有した矩形状のコンタクト溝
に先行形成され、該長方形のコンタクト溝四方側に該コ
ンタクト溝よりも小形の幅を有する４個の補助コンタク
ト溝が該遮光層４８に夫々穿孔形成されている。更に、
該位相遷移透光層４６の透光部と位相遷移部間の境界面
は下方向きの緩慢な傾斜面に形成されている。
【００１９】このように構成された本発明の弟２実施例
に係る位相反転マスクの製造方法に対し、図８を用いて
説明すると次のようである。先ず、図８（Ａ）に示した
ように、透光性物質（例えば、石英）の基板４１上に、
酸化膜４２、非晶質シリコン層４３及び窒化膜４４が夫
々順次成層される。次いで、該窒化膜４４上所定部位に
感光膜４５が形成され、該感光膜４５によりマスキング
されない領域の窒化膜４４が食刻され該窒化膜４４が形
成される。次いで、図８（Ｂ）に示したように、前記感
光膜４５が除去された後、前記窒化膜４４によりマスキ
ングされない領域の非晶質シリコン層４３が熱酸化さ
れ、前記酸化膜４２の溶融された一体の位相遷移透光層
４６が形成される。この場合、前記窒化膜４４によりマ
スキングされない領域が位相遷移遮光層４６の透光部に
形成され、該窒化膜４４によりマスキングされる領域が
位相遷移透光層４６の位相遷移部に形成される。且つ、
該位相遷移透光層４６の透光部と位相遷移部間の境界面
は緩慢な傾斜面に形成され、該透光部の厚さは前記位相
遷移部の厚さよりも位相反転のための厚さＴだけ厚く形
成される。次いで、図８（Ｃ）に示したように、前記窒
化膜４４と残りの非晶質シリコン層４３とが順次除去さ
れ、前記位相遷移透光層４６上に遮光層４８が成層され
た後、写真食刻を施して前記コンタクト溝及び補助コン
タクト溝が順次形成され、本発明弟２実施例の位相反転
マスクが製造される。
【００２０】このように製造された本発明の弟２実施例
に係る位相反転マスクの作用に対し、図９及び図１０を
用いて説明すると次のようである。先ず、半導体素子を
製造するとき、写真平板工程で、本発明の位相反転マス
クの各領域を通過した露光は相異な位相を有して半導体
素子の感光膜及び基板上に入射される。即ち、図９に示
したように、位相反転マスクの位相遷移透光層４６上の
遮光層４８の補助コンタクト溝を通過し、該位相遷移透
光層４６の位相遷移部と基板４１とを順次通過した露光
は、陽の値の振幅を有するが、前記位相遷移透光層４６
の透光部と基板４１とを順次通過した光は前記陽の振幅
と同様な値の陰の振幅を有する。次いで、それら露光が
半導体基板上の感光膜に入射するとき、図１０（Ａ）に
示したように、前記位相遷移透光層４６の位相遷移部を
通過した光は前記陽の値の振幅が前記遮光層４８に近く
なるほど０に減少され、前記位相遷移透光層４６の透光
部を通過した光は前記陰の値の振幅が前記遮光層４８に
近くなる程０に減少される。且つ、図１０（Ｂ）に示し
たように、前記位相遷移透光層４６の透光部を通過した
光は、より大きい値の陽の強さを有し、その強さは前記
位相遷移透光層４６の位相遷移部の縁部位に近くなるほ
ど０に減少されるが、前記位相遷移透光層４６の位相遷
移部を通過した光は、より小さい値の陽の強さを有し、
その強さは前記位相遷移透光層４６の透光部の縁部位に
近くなるほど０に減少される。従って、前記遮光層４８
のコンタクト溝を経て位相遷移透光層の透光部を通過し
た光は、該コンタクト溝のパターンを前記半導体の感光
膜に形成させるが、前記遮光層４８の補助コンタクト溝
を経て前記位相遷移透光層４６の位相遷移部を通過した
光は、該補助コンタクト溝のパターンを前記半導体の感
光膜に形成せずに、該コンタクト溝パターン形成のため
の光の強さを増加させる。
【００２１】更に、本発明に係る位相反転マスクの弟３
実施例を説明すると次のようである。即ち、図１１に示
したように、透光性基板５１と、該透光性基板５１上に
形成され位相遷移部及び透光部を有して該位相遷移部の
頂上に所定大きさのコンタクト溝が食刻形成された位相
遷移透光層５６と、該位相遷移透光層５６の前記位相遷
移部の側方に形成された遮光層５８と、を備えている。
且つ、図１２に示したように、該位相遷移透光層５６に
おいては、中央に位相遷移部が位相反転のための厚さＴ
だけ他部位よりも厚く形成され、該位相遷移部側面は緩
慢な傾斜面を有して形成され、該位相遷移部の頂上中央
部位に所定大きさ及び深さを有する前記コンタクト溝が
切刻形成されている。叉、該位相遷移透光層５６の透光
部及び位相遷移部の傾斜面上に該位相遷移部の頂面とほ
ぼ同様なレベルまで前記遮光層５８が形成されている。
【００２２】このように構成された本発明の弟３実施例
に係る位相反転マスクの製造方法に対し、図１３を用い
て説明すると次のようである。先ず、図１３（Ａ）に示
したように、透光性物質、例えば石英の基板５１上面
に、酸化膜５２、非晶質シリコン層５３及び窒化膜５４
が順次成層される。次いで、該窒化膜５４上所定部位に
感光膜５５が形成され、該感光膜５４によりマスキング
されない領域の窒化膜５４が食刻され窒化膜５４が形成
される。次いで、図１３（Ｂ）に示したように、前記感
光膜５５が除去され、前記窒化膜５４によりマスキング
されない領域の非晶質シリコン層５３が熱酸化され、前
記酸化膜５２の溶融された一体の酸化膜の位相遷移透光
層５６が形成される。この場合、前記窒化膜５４により
マスキングされない位相遷移透光層５６の領域は位相遷
移部に形成され、該位相遷移部に後記の工程で所定大き
さのコンタクト溝を食刻形成し、透光部を形成する。且
つ、前記窒化膜５４によりマスキングされる位相遷移透
光層５６の領域は透光部に形成され、それら位相遷移部
と透光部間の境界面は緩慢な傾斜面に形成される。次い
で、図１３（Ｃ）に示したように、前記窒化膜５４と残
りの非晶質シリコン層５３とが順次除去され、前記位相
遷移透光層５６の透光部及び位相遷移部傾斜面上に遮光
層５８が形成され、それら位相遷移透光層５６及び遮光
層５８の表面は異方性食刻叉は化学機械的研磨により平
坦に加工される。次いで、図１３（Ｄ）に示したよう
に、前記位相遷移透光層５６の位相遷移部の頂上に、通
常の食刻を施して、位相反転を行うための所定深さＴ及
び措定大きさのコンタクト溝を形成して透光部が形成さ
れ、このようにして本発明の弟３実施例に係る位相反転
マスクが製造される。
【００２３】このように構成された本発明の弟３実施例
に係る位相反転マスクの作用に対し、図１４及び図１５
を用いて説明すると次のようである。先ず、半導体素子
を製造するとき、写真平板工程で、本発明の位相反転マ
スクの各領域を通過した露光は、相異な位相を有して半
導体素子の感光膜及び基板上に入射される。即ち、図１
４に示したように、位相反転マスクの位相遷移透光層５
６の位相遷移部と基板５１とを順次通過した露光は、陰
の値の振幅を有するが、該位相遷移透光層５６の位相遷
移部のコンタクト溝を経て透光部と基板５１とを順次通
過した光は、前記陰の振幅と同様な値の陽の振幅を有す
るようになる。次いで、それら露光が半導体基板上の感
光膜に入射するとき、図１５（Ａ）に示したように、前
記位相遷移透光層５６の位相遷移部を通過した光は前記
陰の値の振幅が前記遮光層５８と前記透光部とに近くな
るほど’０’に減少され、前記位相遷移透光層５６の透
光部を通過した光は前記陽の値の振幅が前記位相遷移透
光層５６の位相遷移部に近くなるほど’０’に減少され
る。且つ、図１５（Ｂ）に示したように、前記位相遷移
透光層５６の透光部を通過した光の強さは前記位相遷移
透光層５６の位相遷移部を通過した光よりも強い値を有
し、前記位相遷移部の縁部位に近くなるほど０に減少さ
れる。従って、前記コンタクト溝を経て透光部を通過し
た光は、該コンタクト溝のパターンを前記半導体の感光
膜に形成するが、前記位相遷移部を通過した光は該コン
タクト溝のパターンを半導体の感光膜に形成せず、該パ
ターン形成のための強さを増加させる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体製造用磯反転マスク及びその製造方法においては、位
相反転マスクの基板上に同様な物質の透光部を位相遷移
部とを有する位相遷移透光層を形成するようになってい
るため、それら透光部と位相遷移部間の透過率の差を減
らし得るという効果がある。
【００２５】且つ、位相遷移透光層の位相遷移部と透光
部間に、基板の表面を露出せずして遮光層を食刻形成す
るようになっているため、基板表面の損傷を防止し得る
という効果がある。
【００２６】叉、基板上に位相遷移透光層を熱酸化によ
り形成し、該位相遷移透光層の透光部と位相遷移部間に
遮光層を形成するようになっているため、位相遷移透光
層の変形が防止され、基板の表面が平坦化されて、高集
積度の半導体製造用に適用し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の弟１実施例に係る位相反転マスクの構
造を示した斜視図である。
【図２】本発明弟１実施例の位相反転マスクの構造を示
した図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（Ａ）−（Ｃ）、本発明弟１実施例に係る位相
反転マスクの製造工程図である。
【図４】本発明弟１実施例に係る位相反転マスクの各領
域を通過した光の振幅表示グラフである。
【図５】（Ａ）（Ｂ）、本発明弟１実施例に係る位相反
転マスクの各領域を通過した光が半導体基板上の感光膜
上に感光される場合の光の振幅及び強さ表示グラフであ
る。
【図６】本発明の弟２実施例に係る位相反転マスクの構
造を示した斜視図である。
【図７】本発明弟２実施例の位相反転マスクの構造を示
した図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】（Ａ）−（Ｃ）、本発明弟２実施例に係る位相
反転マスクの製造工程表示図である。
【図９】本発明弟２実施例に係る位相反転マスクの各領
域を通過した光の振幅表示グラフである。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）、本発明弟２実施例に係る位相
反転マスクの各領域を通過した光が半導体基板上の感光
膜上に露光される時の光の振幅及び強さ表示グラフであ
る。
【図１１】本発明の弟３実施例に係る位相反転マスクの
構造を示した斜視図である。
【図１２】本発明の弟３実施例の位相反転マスクの構造
を示した図１１の断面図である。
【図１３】（Ａ）−（Ｄ）、本発明弟３実施例に係る位
相反転マスクの製造工程表示図である。
【図１４】本発明弟３実施例に係る位相反転マスクの各
領域を通過した光の振幅表示グラフである。
【図１５】（Ａ）（Ｂ）、本発明弟３実施例に係る位相
反転マスクの各領域を通過した光が半導体基板上の感光
膜上に露光される時の光の振幅及び強さ表示グラフであ
る。
【図１６】従来位相反転マスクの構造を示した平面図で
ある。
【図１７】（Ａ）（Ｂ）、従来位相反転マスクのＡ−Ａ
線及びＢ−Ｂ線断面図表示図である。
【図１８】（Ａ）（Ｂ）、従来位相反転マスクの各領域
を通過した光の強さ表示グラフである。
【図１９】従来位相反転マスクの他の例の構造を示した
平面図である。
【図２０】（Ａ）（Ｂ）、従来位相反転マスクを示した
図１９のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線断面図である。
【図２１】従来位相反転マスクの叉他の例の構造を示し
た従断面図である。
【符号の説明】
１、１１、２１：基板 ２、１２、２２：遮光層 ３、１３、１６、２３：位相遷移層 ４、１４：感光膜 ３１、４１、５１：基板 ３２、４２、５２：酸化膜 ３３、４３、５３：非晶質シリコン層 ３４、４４、５４：窒化膜 ３５、４５、５５：感光膜 ３６、４６、５６：位相遷移透光層 ３８、４８、５８：遮光層 Ｔ：所定厚さ

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体製造用位相反転マスクであって、 透光性基板と、該透光性基板上に形成され透光部とＹＢ
    Ｉ位相遷移部を有した位相遷移透光層と、該位相遷移透
    光層の位相遷移部と透光部間に所定パターンに形成され
    た遮光層と、を備えた位相反転マスク。
  2. 【請求項２】前記位相遷移透光層は、該位相遷移透光層
    の位相遷移部の厚さと位相遷移透光層の透光部の厚さと
    が相異である請求項１記載の位相反転マスク。
  3. 【請求項３】前記位相遷移透光層は、該位相遷移透光層
    の位相遷移部の厚さが位相遷移透光層の透光部の厚さよ
    りも厚く形成される請求項２記載の位相反転マスク。
  4. 【請求項４】前記位相遷移透光層の位相遷移部と透光部
    との厚さの差は、位相反転を行うための所定厚さＴであ
    る請求項２記載の位相反転マスク。
  5. 【請求項５】前記位相遷移透光層の位相遷移部及び透光
    部は、同様な物質にて形成される請求項１記載の位相反
    転マスク。
  6. 【請求項６】前記位相遷移透光層の位相遷移部及び透光
    部は、酸化膜にて形成される請求項５記載の位相反転マ
    スク。
  7. 【請求項７】前記位相遷移透光層の位相遷移部は、該位
    相遷移部の両方側面が緩慢な傾斜面にて形成される請求
    項１記載の位相反転マスク。
  8. 【請求項８】半導体製造用位相反転マスクを製造する方
    法であって、 透光性基板上に位相遷移透光層を形成する段階と、該位
    相遷移透光層の透光部と位相遷移間に遮光層を形成する
    段階と、を順次行う位相反転マスクの製造方法。
  9. 【請求項９】前記位相遷移透光層を形成する段階は、前
    記透光性基板上にシリコン層を形成する段階と、該シリ
    コン層上に絶縁膜を形成する段階と、該絶縁膜によりマ
    スキングされない領域のシリコン層を酸化させる段階
    と、を行う請求項８記載の位相反転マスクの製造方法。
  10. 【請求項１０】前記位相遷移透光層を形成する段階で
    は、前記シリコン層の酸化により位相遷移透光層が形成
    される請求項８及び９記載の位相反転マスクの製造方
    法。
  11. 【請求項１１】前記位相遷移透光層を形成する段階で
    は、前記シリコン層の酸化により位相遷移透光層の位相
    遷移部と透光部とが一体に形成される請求項９及び１０
    記載の位相反転マスクの製造方法。
  12. 【請求項１２】前記位相遷移透光層を形成する段階で
    は、該位相遷移透光層の位相遷移部の両方側面が緩慢な
    傾斜面にて形成される請求項９記載の位相反転マスクの
    製造方法。
  13. 【請求項１３】前記シリコン層は、非晶質シリコン層で
    ある請求項９記載の位相反転マスクの製造方法。
  14. 【請求項１４】半導体製造用位相反転マスクであって、 透光性基板と、該透光性基板上に形成され透光部及び位
    相遷移部を有した位相遷移透光層と、該位相遷移透光層
    上に形成され中央に一つのコンタクト溝と該コンタクト
    溝周囲に複数の補助コンタクト溝とが夫々先行された遮
    光層と、を備えた位相反転マスク。
  15. 【請求項１５】前記位相遷移透光層は、該位相遷移透光
    層の透光部の厚さが該位相遷移透光層の位相遷移部の厚
    さよりも厚く形成される請求項１４記載の位相反転マス
    ク。
  16. 【請求項１６】前記位相遷移透光層の遷移部の厚さは、
    該位相遷移透光層の位相遷移部の厚さよりも位相反転を
    行うための所定厚さＴだけ厚く形成される請求項１５記
    載の位相反転マスク。
  17. 【請求項１７】前記遮光層は、前記位相遷移遮光層の透
    光部と位相遷移部間の領域に形成される請求項１４記載
    の位相反転マスク。
  18. 【請求項１８】前記遮光層は、該遮光層のコンタクト溝
    が該遮光層の補助コンタクト溝よりも大きい幅を有して
    大きく形成される請求項１４記載の位相反転マスク。
  19. 【請求項１９】前記遮光層の補助コンタクト溝は、該遮
    光層のコンタクト溝を経て半導体も感光膜上に露光され
    る光の強さを増加させる請求項１４記載の椅子反転マス
    ク。
  20. 【請求項２０】半導体製造用位相反転マスクを製造する
    方法であって、 透光性基板上に透光部及び位相遷移部を有した位相遷移
    透光層を形成する段階と、該位相遷移透光層上面にコン
    タクト溝及び補助コンタクト溝を夫々有した遮光層を形
    成する段階と、を順次行う位相反転マスクの製造方法。
  21. 【請求項２１】前記位相遷移透光層を形成すう段階で
    は、該位相遷移透光層の透光部が該位相遷移透光層の位
    相遷移部の厚さよりも厚く形成される請求項２０記載の
    位相反転マスクを製造する方法。
  22. 【請求項２２】半導体製造用位相反転マスクであって、 透光性基板と、該透光性基板上に形成され位相遷移部及
    び透光部を有して該位相遷移部の頂上に所定大きさのコ
    ンタクト溝が食刻形成された位相遷移透光層と、該位相
    遷移透光層の位相遷移部側面に形成された遮光層と、を
    備えた位相反転マスク。
  23. 【請求項２３】前記位相遷移透光層の頂上に食刻形成さ
    れたコンタクト溝は、該コンタクト溝の深さが位相反転
    のための所定厚さＴだけ食刻形成される深さである請求
    項２２記載の位相反転マスク。
  24. 【請求項２４】前記位相遷移遮光層の位相遷移部は、前
    記コンタクト溝を経て半導体の感光膜上に感光される光
    の強さを増加させる請求項２２記載の位相反転マスク。
  25. 【請求項２５】前記位相遷移透光層及び遮光層の表面は
    夫々平坦に形成される請求項２２記載の位相反転マス
    ク。
  26. 【請求項２６】前記位相遷移遮光層の位相遷移部中央部
    位に形成される透光部の厚さは、該位相遷移の透光層の
    他の透光部の厚さよりも厚く形成される請求項２２記載
    の位相反転マスク。
  27. 【請求項２７】半導体製造用位相反転マスクの製造方法
    であって、 透光性基板上に位相遷移部及び透光部を有した位相遷移
    遮光層を形成する段階と、該位相遷移透光層の位相遷移
    部側方の透光部上面に遮光層を形成する段階と、該位相
    遷移透光層の中央頂面に所定大きさのコンタクト溝を食
    刻形成する段階と、を順次行う位相反転マスクの製造方
    法。
  28. 【請求項２８】前記遮光層を形成する段階では、該遮光
    層及び前記位相遷移遮光層の表面を平坦に加工する請求
    項２７記載の位相反転マスク製造方法。
  29. 【請求項２９】前記遮光層及び位相遷移透光層表面を平
    坦にさせるときは、機械化学的研磨法を用いる請求項２
    ８記載の位相反転マスク製造方法。
  30. 【請求項３０】前記遮光層及び位相遷移透光層の表面
    は、異方性食刻を施して平坦にさせる請求項２８記載の
    位相反転マスク製造方法。
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