JPH09197650A - レベンソン型位相シフトマスク及びその製造方法 - Google Patents
レベンソン型位相シフトマスク及びその製造方法Info
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- JPH09197650A JPH09197650A JP882796A JP882796A JPH09197650A JP H09197650 A JPH09197650 A JP H09197650A JP 882796 A JP882796 A JP 882796A JP 882796 A JP882796 A JP 882796A JP H09197650 A JPH09197650 A JP H09197650A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レベンソン型位相シフトマスク及びその製造
方法に関し、選択エッチング性、低屈折率性、及び、マ
スクの洗浄工程における耐薬品性の全てにおいて優れた
特性を有するエッチングストップ層を提供する。 【解決手段】 支持基板１上に酸化珪素と酸化タンタル
の混合膜からなるエッチングストップ層２を介して、誘
電体膜からなる位相シフター３を設ける。
方法に関し、選択エッチング性、低屈折率性、及び、マ
スクの洗浄工程における耐薬品性の全てにおいて優れた
特性を有するエッチングストップ層を提供する。 【解決手段】 支持基板１上に酸化珪素と酸化タンタル
の混合膜からなるエッチングストップ層２を介して、誘
電体膜からなる位相シフター３を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレベンソン型位相シ
フトマスク及びその製造方法に関するものであり、特
に、高集積度の半導体集積回路装置のパターニング工程
に用いるレベンソン型位相シフトマスクのエッチングス
トップ層及びその製造方法に関するものである。
フトマスク及びその製造方法に関するものであり、特
に、高集積度の半導体集積回路装置のパターニング工程
に用いるレベンソン型位相シフトマスクのエッチングス
トップ層及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程において
は、絶縁膜のパターニング、或いは、導電膜のパターニ
ングの際に、フォトマスクを用いてフォトレジストを露
光したのち現像し、この現像されたフォトレジストパタ
ーンをマスクとして絶縁膜或いは導電膜のパターニング
を行っていた。
は、絶縁膜のパターニング、或いは、導電膜のパターニ
ングの際に、フォトマスクを用いてフォトレジストを露
光したのち現像し、この現像されたフォトレジストパタ
ーンをマスクとして絶縁膜或いは導電膜のパターニング
を行っていた。
【０００３】このフォトマスクは、石英基板上に実パタ
ーンの１０×１０倍の寸法のＣｒ膜パターンを設けたレ
チクルを形成し、これをステッパで縮小露光することに
よってマスタマスクを形成し、次いで、このマスタマス
クを基にして形成したワーキングマスクを意味し、この
ワーキングマスクを用いて半導体装置の製造工程におけ
る露光を行っている。
ーンの１０×１０倍の寸法のＣｒ膜パターンを設けたレ
チクルを形成し、これをステッパで縮小露光することに
よってマスタマスクを形成し、次いで、このマスタマス
クを基にして形成したワーキングマスクを意味し、この
ワーキングマスクを用いて半導体装置の製造工程におけ
る露光を行っている。
【０００４】そして、近年における集積度のさらなる向
上によって、レチクルに対しても高精度化が要請されて
おり、そのためにレベンソン型位相シフトマスク（必要
ならば、特開平７−７２６１２号公報参照）やハーフト
ーン位相シフトマスク等の開発が行われている。
上によって、レチクルに対しても高精度化が要請されて
おり、そのためにレベンソン型位相シフトマスク（必要
ならば、特開平７−７２６１２号公報参照）やハーフト
ーン位相シフトマスク等の開発が行われている。
【０００５】この内、レベンソン型位相シフトマスク
は、上シフター型レベンソン型位相シフトマスクと下シ
フター型レベンソン型位相シフトマスクがあり、いずれ
も、位相シフターを透過した照射光と位相シフターのな
い開口部を透過した照射光との間の位相を互いに反転さ
せることにより解像度を向上させるものであるが、この
レベンソン型位相シフトマスクを図６を参照して説明す
る。
は、上シフター型レベンソン型位相シフトマスクと下シ
フター型レベンソン型位相シフトマスクがあり、いずれ
も、位相シフターを透過した照射光と位相シフターのな
い開口部を透過した照射光との間の位相を互いに反転さ
せることにより解像度を向上させるものであるが、この
レベンソン型位相シフトマスクを図６を参照して説明す
る。
【０００６】図６（ａ）参照 図６（ａ）は、上シフター型レベンソン型位相シフトマ
スクの概略的構成を示すもので、石英基板３１上にＣｒ
膜を蒸着してパターニングすることによって所定の開口
部、即ち、透過窓３４を有する遮光膜パターン３２を形
成し、次いで、リフトオフ法によってＳｉＯ2 膜からな
る所定パターンを堆積させることによって位相シフター
３３を形成したものである。
スクの概略的構成を示すもので、石英基板３１上にＣｒ
膜を蒸着してパターニングすることによって所定の開口
部、即ち、透過窓３４を有する遮光膜パターン３２を形
成し、次いで、リフトオフ法によってＳｉＯ2 膜からな
る所定パターンを堆積させることによって位相シフター
３３を形成したものである。
【０００７】この場合、互いに隣接する位相シフター３
３のある透過窓３４を透過した照射光と位相シフター３
３のない透過窓３４を透過した照射光の間の位相を互い
に１８０°（π）反転させることによって解像度を向上
させたものである。
３のある透過窓３４を透過した照射光と位相シフター３
３のない透過窓３４を透過した照射光の間の位相を互い
に１８０°（π）反転させることによって解像度を向上
させたものである。
【０００８】図６（ｂ）参照 図６（ｂ）は、下シフター型レベンソン型位相シフトマ
スクの概略的構成を示すもので、石英基板３１上にエッ
チングストップ層となるアルミナ膜３５、位相シフター
３３となるＳｉＯ2 膜、及び、遮光膜パターン３２とな
るＣｒ膜を順次堆積させる。
スクの概略的構成を示すもので、石英基板３１上にエッ
チングストップ層となるアルミナ膜３５、位相シフター
３３となるＳｉＯ2 膜、及び、遮光膜パターン３２とな
るＣｒ膜を順次堆積させる。
【０００９】次いで、フォトレジスト膜（図示せず）を
マスクとしてＣｒ膜に透過窓３４を形成して遮光膜パタ
ーン３２を形成し、次いで、新たなフォトレジスト膜
（図示せず）をマスクとしてＳｉＯ2 膜をエッチングし
て位相シフター３３としたものである。
マスクとしてＣｒ膜に透過窓３４を形成して遮光膜パタ
ーン３２を形成し、次いで、新たなフォトレジスト膜
（図示せず）をマスクとしてＳｉＯ2 膜をエッチングし
て位相シフター３３としたものである。
【００１０】この場合、アルミナ膜がエッチングストッ
プ層となるので、位相シフター３３の形成の際のエッチ
ング工程において、石英基板１がエッチングされること
はないものである。
プ層となるので、位相シフター３３の形成の際のエッチ
ング工程において、石英基板１がエッチングされること
はないものである。
【００１１】この様な、レベンソン型位相シフトマスク
においては、アルミナ膜３５を設ける必要がないだけ上
シフター型レベンソン型位相シフトマスクの方が製造工
程が少ないものの、ＳｉＯ2 膜を堆積させる際のステッ
プカバレッジが問題となるので、精度の点では下シフタ
ー型レベンソン型位相シフトマスクの方が勝ることにな
る。
においては、アルミナ膜３５を設ける必要がないだけ上
シフター型レベンソン型位相シフトマスクの方が製造工
程が少ないものの、ＳｉＯ2 膜を堆積させる際のステッ
プカバレッジが問題となるので、精度の点では下シフタ
ー型レベンソン型位相シフトマスクの方が勝ることにな
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この下シフタ
ー型レベンソン型位相シフトマスクの場合には、エッチ
ングストップ層として、化学的、且つ、光学的に適当な
特性を有する材料がないという問題があった。
ー型レベンソン型位相シフトマスクの場合には、エッチ
ングストップ層として、化学的、且つ、光学的に適当な
特性を有する材料がないという問題があった。
【００１３】即ち、位相シフターとの選択エッチング性
が十分で、低屈折率で、且つ、マスクの洗浄工程におけ
る耐薬品性に優れた特性を有する材料がないという問題
があり、例えば、図６（ｂ）に示した堆積法で形成した
アルミナ膜３５は耐薬品性が良好ではなく、マスクの洗
浄の際にエッチングされるという問題がある。
が十分で、低屈折率で、且つ、マスクの洗浄工程におけ
る耐薬品性に優れた特性を有する材料がないという問題
があり、例えば、図６（ｂ）に示した堆積法で形成した
アルミナ膜３５は耐薬品性が良好ではなく、マスクの洗
浄の際にエッチングされるという問題がある。
【００１４】したがって、本発明は、位相シフターとの
選択エッチング性、低屈折率性、及び、マスクの洗浄工
程における耐薬品性の全てにおいて優れた特性を有する
エッチングストップ層を提供することにより、精度の高
いフォトマスクを製造することを目的とする。
選択エッチング性、低屈折率性、及び、マスクの洗浄工
程における耐薬品性の全てにおいて優れた特性を有する
エッチングストップ層を提供することにより、精度の高
いフォトマスクを製造することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図１参照 （１）本発明は、レベンソン型位相シフトマスクにおい
て、支持基板１上に酸化珪素と酸化タンタルの混合膜か
らなるエッチングストップ層２を介して、誘電体膜から
なる位相シフター３を設けたことを特徴とする。
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図１参照 （１）本発明は、レベンソン型位相シフトマスクにおい
て、支持基板１上に酸化珪素と酸化タンタルの混合膜か
らなるエッチングストップ層２を介して、誘電体膜から
なる位相シフター３を設けたことを特徴とする。
【００１６】この様に、エッチングストップ層２とし
て、酸化珪素と酸化タンタルの混合膜を用いることによ
り、位相シフター３との選択エッチング性が良好で、光
透過性が良好で、且つ、耐薬品性の良好なエッチングス
トップ層２を得ることができる。
て、酸化珪素と酸化タンタルの混合膜を用いることによ
り、位相シフター３との選択エッチング性が良好で、光
透過性が良好で、且つ、耐薬品性の良好なエッチングス
トップ層２を得ることができる。
【００１７】（２）また、本発明は、上記（１）におい
て、エッチングストップ層２における酸化珪素と酸化タ
ンタルの組成比が、成膜速度比で１：３〜３：１である
ことを特徴とする。
て、エッチングストップ層２における酸化珪素と酸化タ
ンタルの組成比が、成膜速度比で１：３〜３：１である
ことを特徴とする。
【００１８】この様な、組成比の混合膜を用いることに
より、良好な選択エッチング性が得られ、且つ、耐薬品
性が良好になる。なお、酸化珪素成膜速度／酸化タンタ
ル成膜速度＞３になると、位相シフター３との選択エッ
チング性が低下し、また、酸化珪素成膜速度／酸化タン
タル成膜速度＜１／３になると光の透過性が低下する。
より、良好な選択エッチング性が得られ、且つ、耐薬品
性が良好になる。なお、酸化珪素成膜速度／酸化タンタ
ル成膜速度＞３になると、位相シフター３との選択エッ
チング性が低下し、また、酸化珪素成膜速度／酸化タン
タル成膜速度＜１／３になると光の透過性が低下する。
【００１９】（３）また、本発明は、上記（１）または
（２）において、位相シフター３上に、遮光膜４として
酸化クロム及びクロムからなる積層膜を設けたことを特
徴とする。
（２）において、位相シフター３上に、遮光膜４として
酸化クロム及びクロムからなる積層膜を設けたことを特
徴とする。
【００２０】この様に、遮光膜４として、酸化クロム／
クロム／酸化クロムの積層膜を設けることにより、遮光
膜４からの反射を低減することができる。
クロム／酸化クロムの積層膜を設けることにより、遮光
膜４からの反射を低減することができる。
【００２１】（４）また、本発明は、レベンソン型位相
シフトマスクの製造方法において、支持基板１上に酸化
珪素と酸化タンタルの混合膜からなるエッチングストッ
プ層２を堆積する際に、物理的気相堆積法を用いること
を特徴とする。
シフトマスクの製造方法において、支持基板１上に酸化
珪素と酸化タンタルの混合膜からなるエッチングストッ
プ層２を堆積する際に、物理的気相堆積法を用いること
を特徴とする。
【００２２】この様に、酸化珪素と酸化タンタルの混合
膜を物理的気相堆積法（ＰＶＤ法）によって成膜するこ
とによって、紫外線に対して透明で、且つ、耐薬品性の
良好なエッチングストップ層２を形成することができ
る。
膜を物理的気相堆積法（ＰＶＤ法）によって成膜するこ
とによって、紫外線に対して透明で、且つ、耐薬品性の
良好なエッチングストップ層２を形成することができ
る。
【００２３】（５）また、本発明は、上記（４）におい
て、エッチングストップ層２を堆積する際の基板温度を
２５℃〜４５０℃としたことを特徴とする。
て、エッチングストップ層２を堆積する際の基板温度を
２５℃〜４５０℃としたことを特徴とする。
【００２４】この様に、酸化珪素と酸化タンタルの混合
膜を堆積する際の基板温度を２５℃〜４５０℃とするこ
とによって、紫外線に対して透明で、且つ、耐薬品性の
良好なエッチングストップ層２を形成することができ
る。なお、２５℃とは特別の基板加熱を行わない室温に
おける堆積を意味し、また、４５０℃以上の高温にした
場合には、熱膨張による支持基板１の歪みが問題にな
る。
膜を堆積する際の基板温度を２５℃〜４５０℃とするこ
とによって、紫外線に対して透明で、且つ、耐薬品性の
良好なエッチングストップ層２を形成することができ
る。なお、２５℃とは特別の基板加熱を行わない室温に
おける堆積を意味し、また、４５０℃以上の高温にした
場合には、熱膨張による支持基板１の歪みが問題にな
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の製造工程及
び得られた酸化珪素／酸化タンタル混合膜の特性を図２
乃至図５を参照して説明する。 図２（ａ）参照 まず、レチクル基板としての石英基板１１上に酸素イオ
ンを飛ばした酸化性雰囲気中でＳｉＯ2 とＴａ2 Ｏ5 と
を蒸着源としたイオンアシスト電子線蒸着法によって、
室温において、厚さλ／２ｎ（但し、λ：露光光源の波
長、ｎ：波長λに対する酸化珪素／酸化タンタル混合膜
１２の屈折率）の酸化珪素／酸化タンタル混合膜１２を
堆積させる。
び得られた酸化珪素／酸化タンタル混合膜の特性を図２
乃至図５を参照して説明する。 図２（ａ）参照 まず、レチクル基板としての石英基板１１上に酸素イオ
ンを飛ばした酸化性雰囲気中でＳｉＯ2 とＴａ2 Ｏ5 と
を蒸着源としたイオンアシスト電子線蒸着法によって、
室温において、厚さλ／２ｎ（但し、λ：露光光源の波
長、ｎ：波長λに対する酸化珪素／酸化タンタル混合膜
１２の屈折率）の酸化珪素／酸化タンタル混合膜１２を
堆積させる。
【００２６】図４（ａ）参照 なお、この場合の酸化珪素／酸化タンタル混合膜１２の
組成比は、成膜速度比で１：１とし、その場合、λ＝２
４８ｎｍ、即ち、ＫｒＦエキシマレーザからの紫外線に
対する屈折率ｎは１．８４となるので、酸化珪素／酸化
タンタル混合膜１２の厚さをλ／２ｎ≒６７．４ｎｍ近
傍の膜厚とする。
組成比は、成膜速度比で１：１とし、その場合、λ＝２
４８ｎｍ、即ち、ＫｒＦエキシマレーザからの紫外線に
対する屈折率ｎは１．８４となるので、酸化珪素／酸化
タンタル混合膜１２の厚さをλ／２ｎ≒６７．４ｎｍ近
傍の膜厚とする。
【００２７】再び、図２（ａ）参照 次いで、同じく、イオンアシスト電子線蒸着法によっ
て、酸化珪素／酸化タンタル混合膜１２上に、厚さｄ＝
λ／２（ｎ−１）（但し、ｎ：波長λに対する酸化珪素
１３の屈折率）の位相シフターとなる酸化珪素膜１３を
堆積させたのち、酸化クロム／クロム／酸化クロムから
なる積層膜を遮光膜１４として堆積させる。
て、酸化珪素／酸化タンタル混合膜１２上に、厚さｄ＝
λ／２（ｎ−１）（但し、ｎ：波長λに対する酸化珪素
１３の屈折率）の位相シフターとなる酸化珪素膜１３を
堆積させたのち、酸化クロム／クロム／酸化クロムから
なる積層膜を遮光膜１４として堆積させる。
【００２８】この場合、位相シフターを透過した光の位
相φA と位相シフターを透過しない光の位相φB との位
相差φは、空気の屈折率ｎ0 を１とした場合、 φ＝φA −φB ＝（２πｎ／λ）×ｄ−（２πｎ0 ／λ）×ｄ ＝ｄ×２π（ｎ−ｎ0 ）／λ＝ｄ×２π（ｎ−１）／λ ＝〔λ／２（ｎ−１）〕×〔２π（ｎ−１）／λ〕＝π となり、位相シフタ−を透過しない光の位相と反転する
ので、互いに隣接する位相シフターを透過した光と、位
相シフターを透過しない光とは互いに打ち消し合い、光
の回折の影響による解像度の低下を低減することができ
る。
相φA と位相シフターを透過しない光の位相φB との位
相差φは、空気の屈折率ｎ0 を１とした場合、 φ＝φA −φB ＝（２πｎ／λ）×ｄ−（２πｎ0 ／λ）×ｄ ＝ｄ×２π（ｎ−ｎ0 ）／λ＝ｄ×２π（ｎ−１）／λ ＝〔λ／２（ｎ−１）〕×〔２π（ｎ−１）／λ〕＝π となり、位相シフタ−を透過しない光の位相と反転する
ので、互いに隣接する位相シフターを透過した光と、位
相シフターを透過しない光とは互いに打ち消し合い、光
の回折の影響による解像度の低下を低減することができ
る。
【００２９】図２（ｂ）参照 次いで、フォトレジストマスク１５を利用して、ＣＨ2
Ｃｌ2 等をエッチングガスとして用いたドライ・エッチ
ング法によって遮光膜１４をパターニングして、全ての
透過窓に対応する開口部１６を有する遮光膜パターン１
７を形成する。
Ｃｌ2 等をエッチングガスとして用いたドライ・エッチ
ング法によって遮光膜１４をパターニングして、全ての
透過窓に対応する開口部１６を有する遮光膜パターン１
７を形成する。
【００３０】この場合の遮光膜パターン１７の倍率は、
縮小投影露光装置（ステッパ）の縮小率に合わせた倍率
のパターン寸法にすれば良く、実際には１〜１０倍程度
である。
縮小投影露光装置（ステッパ）の縮小率に合わせた倍率
のパターン寸法にすれば良く、実際には１〜１０倍程度
である。
【００３１】図３（ｃ）参照 次いで、フォトレジストマスク１５を除去したのち、新
たに形成したフォトレジストマスク１８を利用して、Ｃ
Ｆ4 及びＣＨＦ3 をエッチングガスとして用いたドライ
・エッチング法によって酸化珪素膜１３をパターニング
することによって、図２（ｂ）の工程において形成した
開口部１６の一部に対応する開口部１９を有する位相シ
フター２０を形成する。
たに形成したフォトレジストマスク１８を利用して、Ｃ
Ｆ4 及びＣＨＦ3 をエッチングガスとして用いたドライ
・エッチング法によって酸化珪素膜１３をパターニング
することによって、図２（ｂ）の工程において形成した
開口部１６の一部に対応する開口部１９を有する位相シ
フター２０を形成する。
【００３２】この場合、酸化珪素／酸化タンタル混合膜
１２は、ＣＦ4 及びＣＨＦ3 をエッチングガスとして用
いたドライ・エッチング工程において、ほとんどエッチ
ングされず、酸化珪素膜１７に対して２０倍程度の選択
比を得ることができるので、良好なエッチングストップ
層として機能することになり、開口部１９を透過する透
過光の光学距離、即ち、位相を変動させることはない。
１２は、ＣＦ4 及びＣＨＦ3 をエッチングガスとして用
いたドライ・エッチング工程において、ほとんどエッチ
ングされず、酸化珪素膜１７に対して２０倍程度の選択
比を得ることができるので、良好なエッチングストップ
層として機能することになり、開口部１９を透過する透
過光の光学距離、即ち、位相を変動させることはない。
【００３３】図３（ｄ）参照 次いで、フォトレジストマスク１８を除去したのち、８
０℃の亜硫酸溶液中で約３０分間洗浄することによっ
て、透過窓２１を有する下シフター型レベンソン型位相
シフトマスクが完成する。
０℃の亜硫酸溶液中で約３０分間洗浄することによっ
て、透過窓２１を有する下シフター型レベンソン型位相
シフトマスクが完成する。
【００３４】この場合、８０℃の亜硫酸溶液中での洗浄
によっても酸化珪素／酸化タンタル混合膜１２の透過率
に変化は見られないので、耐薬品性が良好であることが
確認された。
によっても酸化珪素／酸化タンタル混合膜１２の透過率
に変化は見られないので、耐薬品性が良好であることが
確認された。
【００３５】ここで、本発明の実施により得られた酸化
珪素／酸化タンタル混合膜１２の特性を調べたので、図
４及び図５を参照して説明する。 図４（ａ）参照 図４（ａ）は、酸化珪素と酸化タンタルの成膜速度比が
１：１になる条件で堆積させた、厚さ１２４．９ｎｍの
酸化珪素／酸化タンタル混合膜の屈折率の波長依存性を
示す図であり、波長が短くなるにつれて、屈折率が大き
くなる。
珪素／酸化タンタル混合膜１２の特性を調べたので、図
４及び図５を参照して説明する。 図４（ａ）参照 図４（ａ）は、酸化珪素と酸化タンタルの成膜速度比が
１：１になる条件で堆積させた、厚さ１２４．９ｎｍの
酸化珪素／酸化タンタル混合膜の屈折率の波長依存性を
示す図であり、波長が短くなるにつれて、屈折率が大き
くなる。
【００３６】図４（ｂ）参照 また、図４（ｂ）は、図４（ａ）と同じ酸化珪素／酸化
タンタル混合膜の減衰係数の波長依存性を示す図であ
り、ｉ線（３６５ｎｍ）に近い波長近傍で減衰係数は略
ゼロになる。
タンタル混合膜の減衰係数の波長依存性を示す図であ
り、ｉ線（３６５ｎｍ）に近い波長近傍で減衰係数は略
ゼロになる。
【００３７】図５参照 さらに、図５は、図４（ａ）と同じ酸化珪素／酸化タン
タル混合膜の分光透過率の波長依存性を示す図であり、
ＫｒＦエキシマレーザからの波長２４８ｎｍの紫外線に
対応する透過率は約６８％となり、波長が長くなるにつ
れて透過率が増加し、４００ｎｍ（０．４μｍ）以上の
波長領域においては略横ばいとなる。
タル混合膜の分光透過率の波長依存性を示す図であり、
ＫｒＦエキシマレーザからの波長２４８ｎｍの紫外線に
対応する透過率は約６８％となり、波長が長くなるにつ
れて透過率が増加し、４００ｎｍ（０．４μｍ）以上の
波長領域においては略横ばいとなる。
【００３８】この場合、レベンソン型位相シフトマスク
に用いる酸化珪素／酸化タンタル混合膜の実際の厚さ
は、λ／２ｎ、即ち、６７．４ｎｍで、図５の場合の１
２４．９ｎｍの約半分の厚さになるので、実際の透過率
はさらに高くなる。
に用いる酸化珪素／酸化タンタル混合膜の実際の厚さ
は、λ／２ｎ、即ち、６７．４ｎｍで、図５の場合の１
２４．９ｎｍの約半分の厚さになるので、実際の透過率
はさらに高くなる。
【００３９】以上、説明した様に、下シフター型レベン
ソン型位相シフトマスクのエッチングストップ層として
酸化珪素／酸化タンタル混合膜を用いることにより、位
相シフターに対するエッチングの選択性が高まり、エッ
チングストップ層がエッチングされることがないので、
エッチングストップ層の厚さの変化による位相のずれが
なくなり、また、マスク洗浄における亜硫酸溶液処理に
対する耐性も大幅に向上するので、高精度のフォトマス
クの製造が可能となる。
ソン型位相シフトマスクのエッチングストップ層として
酸化珪素／酸化タンタル混合膜を用いることにより、位
相シフターに対するエッチングの選択性が高まり、エッ
チングストップ層がエッチングされることがないので、
エッチングストップ層の厚さの変化による位相のずれが
なくなり、また、マスク洗浄における亜硫酸溶液処理に
対する耐性も大幅に向上するので、高精度のフォトマス
クの製造が可能となる。
【００４０】なお、上記の実施の形態においては、エッ
チングストップ層となる酸化珪素／酸化タンタル混合膜
の組成比を成膜速度比で１：１にしているが、１：３〜
３：１の範囲であれば良く、酸化珪素成膜速度／酸化タ
ンタル成膜速度＞３になれば、位相シフター２０を構成
する酸化珪素膜との選択エッチング性が低下し、また、
酸化珪素成膜速度／酸化タンタル成膜速度＜１／３にな
ると光の透過性が低下する。
チングストップ層となる酸化珪素／酸化タンタル混合膜
の組成比を成膜速度比で１：１にしているが、１：３〜
３：１の範囲であれば良く、酸化珪素成膜速度／酸化タ
ンタル成膜速度＞３になれば、位相シフター２０を構成
する酸化珪素膜との選択エッチング性が低下し、また、
酸化珪素成膜速度／酸化タンタル成膜速度＜１／３にな
ると光の透過性が低下する。
【００４１】また、上記の実施の形態においては、酸化
珪素／酸化タンタル混合膜をイオンアシスト電子線蒸着
法で成膜しているが、イオンアシスト電子線蒸着法に限
られるものではなく、スパッタリング法等の他のＰＶＣ
（物理的気相堆積）法を用いても良い。
珪素／酸化タンタル混合膜をイオンアシスト電子線蒸着
法で成膜しているが、イオンアシスト電子線蒸着法に限
られるものではなく、スパッタリング法等の他のＰＶＣ
（物理的気相堆積）法を用いても良い。
【００４２】また、上記の実施の形態においては、酸化
珪素／酸化タンタル混合膜を室温において堆積している
が、この場合には、基板を特に加熱しなくとも、電子線
蒸着に用いる電力パワーにより２５℃以上の温度とな
る。
珪素／酸化タンタル混合膜を室温において堆積している
が、この場合には、基板を特に加熱しなくとも、電子線
蒸着に用いる電力パワーにより２５℃以上の温度とな
る。
【００４３】また、この成膜時の基板温度は、一般に高
いほど結晶性が良好で安定な膜が得られるが、温度の上
昇と共に、熱膨張に伴う石英基板１１の歪み等が問題に
なってパターン精度が低下することになるので、４５０
℃以下が好適である。
いほど結晶性が良好で安定な膜が得られるが、温度の上
昇と共に、熱膨張に伴う石英基板１１の歪み等が問題に
なってパターン精度が低下することになるので、４５０
℃以下が好適である。
【００４４】また、上記の実施の形態においては、位相
シフター２０としてはＰＶＤ法によって形成した酸化珪
素膜を用いているが、ＣＶＤ法によって形成した酸化珪
素膜でも良く、さらに、ＳＯＧ（スピンオングラス）膜
等の塗布酸化珪素膜でも良い。
シフター２０としてはＰＶＤ法によって形成した酸化珪
素膜を用いているが、ＣＶＤ法によって形成した酸化珪
素膜でも良く、さらに、ＳＯＧ（スピンオングラス）膜
等の塗布酸化珪素膜でも良い。
【００４５】また、遮光膜１４としては、照射光の不所
望な反射を防止するために、酸化クロム／クロム／酸化
クロムの積層膜を用いているが、クロム膜のみを単層で
用いても良い。
望な反射を防止するために、酸化クロム／クロム／酸化
クロムの積層膜を用いているが、クロム膜のみを単層で
用いても良い。
【００４６】また、支持基板も石英基板に限られるもの
ではなく、照射光の波長に対して光吸収率の低い透明基
板を用いれば良い。
ではなく、照射光の波長に対して光吸収率の低い透明基
板を用いれば良い。
【００４７】さらに、上記の実施の形態においては、下
シフター型レベンソン型位相シフトマスクからなるレチ
クルとして説明しているが、下シフター型レベンソン型
位相シフトマスクに限られるものではなく、上シフター
型レベンソン型位相シフトマスクにも適用されるもので
あり、特に、リフトオフ法ではなく、通常のエッチング
により位相シフターをパターニングする場合に必要にな
る。
シフター型レベンソン型位相シフトマスクからなるレチ
クルとして説明しているが、下シフター型レベンソン型
位相シフトマスクに限られるものではなく、上シフター
型レベンソン型位相シフトマスクにも適用されるもので
あり、特に、リフトオフ法ではなく、通常のエッチング
により位相シフターをパターニングする場合に必要にな
る。
【００４８】また、本発明は、レチクルに限られるもの
ではなく、マスタマスク或いはワーキングマスクに対し
ても適用されるものである。
ではなく、マスタマスク或いはワーキングマスクに対し
ても適用されるものである。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、レベンソン型位相シフ
トマスクを形成する際に、支持基板上に酸化珪素／酸化
タンタル混合膜からなるエッチングストップ層を設けた
ので、位相シフターのパターニングの際にエッチングス
トップ層及び支持基板がエッチングされることがなく、
また、光透過性が良好で且つ耐薬品性も良好であるの
で、高精度で、且つ、安定な露光用フォトマスクを提供
することができ、半導体装置の高集積化に寄与するとこ
ろが大きい。
トマスクを形成する際に、支持基板上に酸化珪素／酸化
タンタル混合膜からなるエッチングストップ層を設けた
ので、位相シフターのパターニングの際にエッチングス
トップ層及び支持基板がエッチングされることがなく、
また、光透過性が良好で且つ耐薬品性も良好であるの
で、高精度で、且つ、安定な露光用フォトマスクを提供
することができ、半導体装置の高集積化に寄与するとこ
ろが大きい。
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態の途中までの製造工程の説
明図である。
明図である。
【図３】本発明の実施の形態の図２以降の製造工程の説
明図である。
明図である。
【図４】酸化珪素／酸化タンタル混合膜の屈折率及び減
衰係数の波長依存性の説明図である。
衰係数の波長依存性の説明図である。
【図５】酸化珪素／酸化タンタル混合膜の分光透過率の
波長依存性の説明図である。
波長依存性の説明図である。
【図６】従来のレベンソン型位相シフトマスクの説明図
である。
である。
１ 支持基板 ２ エッチングストップ層 ３ 位相シフター ４ 遮光膜 ５ 透過窓 １１ 石英基板 １２ 酸化珪素／酸化タンタル混合膜 １３ 酸化珪素膜 １４ 遮光膜 １５ フォトレジストマスク １６ 開口部 １７ 遮光膜パターン １８ フォトレジストマスク １９ 開口部 ２０ 位相シフター ２１ 透過窓 ３１ 石英基板 ３２ 遮光膜パターン ３３ 位相シフター ３４ 透過窓 ３５ アルミナ膜
Claims (5)
- 【請求項１】 支持基板上に酸化珪素と酸化タンタルの
混合膜からなるエッチングストップ層を介して、誘電体
膜からなる位相シフターを設けたことを特徴とするレベ
ンソン型位相シフトマスク。 - 【請求項２】 上記エッチングストップ層における酸化
珪素と酸化タンタルの組成比が、成膜速度比で１：３〜
３：１であることを特徴とする請求項１記載のレベンソ
ン型位相シフトマスク。 - 【請求項３】 上記位相シフター上に、遮光膜として酸
化クロム及びクロムからなる積層膜を設けたことを特徴
とする請求項１または２記載のレベンソン型位相シフト
マスク。 - 【請求項４】 支持基板上に酸化珪素と酸化タンタルの
混合膜からなるエッチングストップ層を堆積する際に、
物理的気相堆積法を用いることを特徴とするレベンソン
型位相シフトマスクの製造方法。 - 【請求項５】 上記エッチングストップ層を堆積する際
の基板温度を、２５℃〜４５０℃としたことを特徴とす
る請求項４記載のレベンソン型位相シフトマスクの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP882796A JPH09197650A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | レベンソン型位相シフトマスク及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP882796A JPH09197650A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | レベンソン型位相シフトマスク及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09197650A true JPH09197650A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11703636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP882796A Withdrawn JPH09197650A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | レベンソン型位相シフトマスク及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09197650A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030001561A (ko) * | 2001-06-27 | 2003-01-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | 위상반전 마스크의 제조방법 |
| JP2010128003A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Ulvac Seimaku Kk | ハーフトーンマスク、ハーフトーンマスクブランクス、ハーフトーンマスクの製造方法、及びハーフトーンマスクブランクスの製造方法 |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP882796A patent/JPH09197650A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030001561A (ko) * | 2001-06-27 | 2003-01-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | 위상반전 마스크의 제조방법 |
| JP2010128003A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Ulvac Seimaku Kk | ハーフトーンマスク、ハーフトーンマスクブランクス、ハーフトーンマスクの製造方法、及びハーフトーンマスクブランクスの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030401 |