JPH1069060A - 位相反転マスク及びその製造方法 - Google Patents
位相反転マスク及びその製造方法Info
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- JPH1069060A JPH1069060A JP16114297A JP16114297A JPH1069060A JP H1069060 A JPH1069060 A JP H1069060A JP 16114297 A JP16114297 A JP 16114297A JP 16114297 A JP16114297 A JP 16114297A JP H1069060 A JPH1069060 A JP H1069060A
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
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- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
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- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P76/00—Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography
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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)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 透光性基板に損傷を与えないでセルフアライ
メントにより製造できる位相反転マスク及びその製造方
法を提供すること。 【解決手段】 複数のオープン領域が形成された遮光層
を基板上に設け、オープン領域のうちの１つのオープン
領域リム部分に第１移相用層が形成された第１透光パタ
ーンと、前記オープン領域の中で他の１つのオープン領
域中央部分に第２移相用層が形成された第２透光パター
ンとを形成する。
メントにより製造できる位相反転マスク及びその製造方
法を提供すること。 【解決手段】 複数のオープン領域が形成された遮光層
を基板上に設け、オープン領域のうちの１つのオープン
領域リム部分に第１移相用層が形成された第１透光パタ
ーンと、前記オープン領域の中で他の１つのオープン領
域中央部分に第２移相用層が形成された第２透光パター
ンとを形成する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は半導体マスクに関す
るもので、特に密集したパターンの光強度を改善させた
位相反転マスク及びその製造方法に関するものである。
るもので、特に密集したパターンの光強度を改善させた
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】一般に半導体素子製造工程でよく使用され
るフォトリソグラフィ工程は半導体素子を作ろうとする
形状に光を透過させる部分と光を遮断する部分とに分け
られたフォトマスクを使用すた。即ち、一般フォトマス
クは不透光パターンと透光パターンから構成されて、選
択的な露光ができるようになっている。しかし、パター
ン密度が増加すると光の回折現象が問題となって、その
回折現象によって解像度が低下し、パターン密度の増加
に制限が加えられる。それを改善する一つの方法とし
て、位相反転マスクを用いて解像度を増加させる工程が
研究されている。位相反転マスクを用いる技術は、光を
そのままに透過させる透光領域と光を１８０°反転させ
て透過させる反転透光領域を組み合わせて使用する技術
である。光の回折による相殺干渉によって解像度が減少
することを防止したものである。このようなマスクは製
造技術の発達によって、光の位相差を応用した変形マス
クが多数登場して光学解像限界を引き延ばした。
るフォトリソグラフィ工程は半導体素子を作ろうとする
形状に光を透過させる部分と光を遮断する部分とに分け
られたフォトマスクを使用すた。即ち、一般フォトマス
クは不透光パターンと透光パターンから構成されて、選
択的な露光ができるようになっている。しかし、パター
ン密度が増加すると光の回折現象が問題となって、その
回折現象によって解像度が低下し、パターン密度の増加
に制限が加えられる。それを改善する一つの方法とし
て、位相反転マスクを用いて解像度を増加させる工程が
研究されている。位相反転マスクを用いる技術は、光を
そのままに透過させる透光領域と光を１８０°反転させ
て透過させる反転透光領域を組み合わせて使用する技術
である。光の回折による相殺干渉によって解像度が減少
することを防止したものである。このようなマスクは製
造技術の発達によって、光の位相差を応用した変形マス
クが多数登場して光学解像限界を引き延ばした。
【０００３】
【従来の技術】以下、添付図面を参照して従来の位相反
転マスクについて説明する。図１、２は、従来の位相反
転マスクの製造工程断面図である。まず、図１（ａ）に
示すように、透光性基板１上に遮光層２及びフォトレジ
スト３を順次に形成する。その後、露光及び現像工程で
第１透光領域及び第２透光領域を定め、フォトレジスト
３をパターニングして第１、第２フォトレジストホール
（Ｈ1、Ｈ2）を形成する。この時、第１フォトレジスト
ホール（Ｈ1 ）は第１透光領域を形成するためのもので
あり、第２フォトレジストホール（Ｈ2 ）は第２透光領
域を形成するためのものである。
転マスクについて説明する。図１、２は、従来の位相反
転マスクの製造工程断面図である。まず、図１（ａ）に
示すように、透光性基板１上に遮光層２及びフォトレジ
スト３を順次に形成する。その後、露光及び現像工程で
第１透光領域及び第２透光領域を定め、フォトレジスト
３をパターニングして第１、第２フォトレジストホール
（Ｈ1、Ｈ2）を形成する。この時、第１フォトレジスト
ホール（Ｈ1 ）は第１透光領域を形成するためのもので
あり、第２フォトレジストホール（Ｈ2 ）は第２透光領
域を形成するためのものである。
【０００４】図１（ｂ）に示すように、パターニングさ
れたフォトレジスト３をマスクとしたエッチング工程で
遮光層２をエッチングすると共に、透光性基板１をも一
定の深さにエッチングして第１透光領域４及び第２透光
領域５を形成する。その後、前記フォトレジスト３を除
去する。この時、基板をエッチングする深さは、エッチ
ングされてない透光性基板１を通過した光の位相を０°
とした時、１６０°〜２００°の位相差が生ずる深さだ
けエッチングする。又、第１透光領域４は実際のパター
ンとなるオープン領域であり、第２透光領域５は実際に
パターンとならないオープン領域である。これらの第
１、第２透光領域を通過した光は１６０°〜２００°の
位相差を持っている。
れたフォトレジスト３をマスクとしたエッチング工程で
遮光層２をエッチングすると共に、透光性基板１をも一
定の深さにエッチングして第１透光領域４及び第２透光
領域５を形成する。その後、前記フォトレジスト３を除
去する。この時、基板をエッチングする深さは、エッチ
ングされてない透光性基板１を通過した光の位相を０°
とした時、１６０°〜２００°の位相差が生ずる深さだ
けエッチングする。又、第１透光領域４は実際のパター
ンとなるオープン領域であり、第２透光領域５は実際に
パターンとならないオープン領域である。これらの第
１、第２透光領域を通過した光は１６０°〜２００°の
位相差を持っている。
【０００５】図２（ｃ）に示すように、図１（ｂ）のよ
うに形成させた基板の全面にフォトレジスト６を堆積さ
せ、これをパターニング（フォトリソグラフィ工程＋エ
ッチング工程）して第１透光領域４の幅より広い幅で第
１透光領域の部分のフォトレジスト６を選択的に除去す
ると同時に第２透光領域５の間のフォトレジスト６も除
去する。第２透光領域の間とはずに示すように一つの第
２透光領域の中央から他方の第２透光領域の中央部分ま
でである。第１透光領域４のフォトレジスト６の除去範
囲と第２透光領域５に関する除去範囲とは等しいくす
る。
うに形成させた基板の全面にフォトレジスト６を堆積さ
せ、これをパターニング（フォトリソグラフィ工程＋エ
ッチング工程）して第１透光領域４の幅より広い幅で第
１透光領域の部分のフォトレジスト６を選択的に除去す
ると同時に第２透光領域５の間のフォトレジスト６も除
去する。第２透光領域の間とはずに示すように一つの第
２透光領域の中央から他方の第２透光領域の中央部分ま
でである。第１透光領域４のフォトレジスト６の除去範
囲と第２透光領域５に関する除去範囲とは等しいくす
る。
【０００６】図２（ｄ）に示すように、前記の通りに除
去されたパターンニングしたフォトレジスト６をマスク
に用いてエッチングし、遮光層２を選択的に除去して第
２透光領域の間に第３透光領域６を、及び第１透光領域
の両側に第４透光領域７を形成する。この第３透光領域
６は実際にパターンとするオープン領域であり、第４透
光領域７は実際にはパターンとしない領域である。
去されたパターンニングしたフォトレジスト６をマスク
に用いてエッチングし、遮光層２を選択的に除去して第
２透光領域の間に第３透光領域６を、及び第１透光領域
の両側に第４透光領域７を形成する。この第３透光領域
６は実際にパターンとするオープン領域であり、第４透
光領域７は実際にはパターンとしない領域である。
【０００７】即ち、上記した従来の位相反転マスクは、
メイン透光領域の第１透光領域４と補助透光領域の第４
透光領域７とからなる第１孤立パターンを備えている。
この第１孤立パターンでは、補助透光領域の第４透光領
域７を透過した光はメイン透光領域の第１透光領域４を
通過した光の位相と反対の位相を有し、メイン透光領域
を通過した光が領域の境界でサイドローブにより光の強
度が弱くなるのを防止し、光強度の勾配を急峻にして所
望パターンを正確に形成することができる。さらに、上
記マスクは、第１孤立パターンと隣接する第２孤立パタ
ーンを備えている。この第２孤立パターンは、メイン透
光領域の第３透光領域６と補助透光領域の第２透光領域
５とから構成されている。この第２孤立パターンも第１
孤立パターンと同様な原理で動作する。しかし、第２孤
立パターンの主位相と第１孤立パターンの主位相は反対
であるので、２つの孤立パターン間の光が重なる部分で
は双方のサイドローブが相殺されて異常パターンの形成
が防止される。
メイン透光領域の第１透光領域４と補助透光領域の第４
透光領域７とからなる第１孤立パターンを備えている。
この第１孤立パターンでは、補助透光領域の第４透光領
域７を透過した光はメイン透光領域の第１透光領域４を
通過した光の位相と反対の位相を有し、メイン透光領域
を通過した光が領域の境界でサイドローブにより光の強
度が弱くなるのを防止し、光強度の勾配を急峻にして所
望パターンを正確に形成することができる。さらに、上
記マスクは、第１孤立パターンと隣接する第２孤立パタ
ーンを備えている。この第２孤立パターンは、メイン透
光領域の第３透光領域６と補助透光領域の第２透光領域
５とから構成されている。この第２孤立パターンも第１
孤立パターンと同様な原理で動作する。しかし、第２孤
立パターンの主位相と第１孤立パターンの主位相は反対
であるので、２つの孤立パターン間の光が重なる部分で
は双方のサイドローブが相殺されて異常パターンの形成
が防止される。
【０００８】図３、４は従来の他の例の位相反転マスク
の製造工程断面図である。先ず、図３（ａ）に示すよう
に、透光パターン領域（Ｐ1）、（Ｐ2）及び遮光パター
ン領域（Ｐ3 ）が決められた透光性基板（１０）上に遮
光層（１１）及び第１フォトレジスト（１２）を順次に
形成する。Ｐ1 は第１透光パターンを形成する領域であ
り、Ｐ2は第２透光パターンを形成する領域であり、Ｐ3
は遮光パターンを形成する領域である。
の製造工程断面図である。先ず、図３（ａ）に示すよう
に、透光パターン領域（Ｐ1）、（Ｐ2）及び遮光パター
ン領域（Ｐ3 ）が決められた透光性基板（１０）上に遮
光層（１１）及び第１フォトレジスト（１２）を順次に
形成する。Ｐ1 は第１透光パターンを形成する領域であ
り、Ｐ2は第２透光パターンを形成する領域であり、Ｐ3
は遮光パターンを形成する領域である。
【０００９】図３（ｂ）に示すように、第１、第２透光
パターン領域（Ｐ1）、（Ｐ2）のリム部分の第１フォト
レジスト１２を選択的にパターニングし、前記パターニ
ングされた第１フォトレジスト１２をマスクに用いたエ
ッチング工程で遮光層１１を除去した後、透光性基板１
０を一定の深さにエッチングして複数の透光ホール（Ｈ
10）を形成する。
パターン領域（Ｐ1）、（Ｐ2）のリム部分の第１フォト
レジスト１２を選択的にパターニングし、前記パターニ
ングされた第１フォトレジスト１２をマスクに用いたエ
ッチング工程で遮光層１１を除去した後、透光性基板１
０を一定の深さにエッチングして複数の透光ホール（Ｈ
10）を形成する。
【００１０】前記第１フォトレジスト１２を除去する。
その後、全面に第２フォトレジスト１３を堆積させ、図
３（ｃ）に示すように、露光及び現像工程で双方の透光
パターン領域（Ｐ1）、（Ｐ2）の第２フォトレジスト１
３をパターニングする。この時、透光ホール（Ｈ10）の
中央部分の間を除去し、第２フォトレジスト１３が遮光
パターン領域（Ｐ3 ）を完全に囲むようにパターニング
する。このようにして透光パターン領域（Ｐ1）、
（Ｐ2）の遮光層１１のみを露出させる。
その後、全面に第２フォトレジスト１３を堆積させ、図
３（ｃ）に示すように、露光及び現像工程で双方の透光
パターン領域（Ｐ1）、（Ｐ2）の第２フォトレジスト１
３をパターニングする。この時、透光ホール（Ｈ10）の
中央部分の間を除去し、第２フォトレジスト１３が遮光
パターン領域（Ｐ3 ）を完全に囲むようにパターニング
する。このようにして透光パターン領域（Ｐ1）、
（Ｐ2）の遮光層１１のみを露出させる。
【００１１】図４（ｄ）に示すように、前記第２フォト
レジスト１３をマスクに用いたエッチング工程で露出さ
れた遮光層１１を除去し、同時に第２フォトレジスト１
３も除去する。第１、第２透光パターン領域（Ｐ1）、
（Ｐ2）を定めた透光性基板１０上には、主透光領域で
ある第１透光領域１４とその両端部のリム部分に第２透
光領域１５を形成させたパターンが繰り返して形成され
る。
レジスト１３をマスクに用いたエッチング工程で露出さ
れた遮光層１１を除去し、同時に第２フォトレジスト１
３も除去する。第１、第２透光パターン領域（Ｐ1）、
（Ｐ2）を定めた透光性基板１０上には、主透光領域で
ある第１透光領域１４とその両端部のリム部分に第２透
光領域１５を形成させたパターンが繰り返して形成され
る。
【００１２】さらに図４（ｅ）に示すように、全面に第
３フォトレジスト１６を堆積させて同一パターンに形成
された第１、第２透光パターン領域（Ｐ1）、（Ｐ2）の
うちの１つの透光パターン領域、例えば第２透光パター
ン領域（Ｐ2 ）の第３フォトレジスト１６のみを選択的
にパターニングする。
３フォトレジスト１６を堆積させて同一パターンに形成
された第１、第２透光パターン領域（Ｐ1）、（Ｐ2）の
うちの１つの透光パターン領域、例えば第２透光パター
ン領域（Ｐ2 ）の第３フォトレジスト１６のみを選択的
にパターニングする。
【００１３】最後に図２（ｆ）に示すように、前記第３
フォトレジスト１６をマスクに用いたエッチング工程で
第２透光パターン領域（Ｐ2 ）の第１透光領域１４及び
第２透光領域１５を同時にそれぞれ一定の深さだけエッ
チングして主透光領域の第３透光領域１７と補助透光領
域の第４透光領域１８とからなる形状にする。この第３
透光領域１７及び第４透光領域１８のエッチングの深さ
は第１透光領域１４及び第２透光領域１５の光に対する
移相をそれぞれ０°及び１８０°とした時、第３透光領
域１７及び第４透光領域１８はそれぞれ１６０°〜２０
０°及び３６０°だけ移相される深さである。
フォトレジスト１６をマスクに用いたエッチング工程で
第２透光パターン領域（Ｐ2 ）の第１透光領域１４及び
第２透光領域１５を同時にそれぞれ一定の深さだけエッ
チングして主透光領域の第３透光領域１７と補助透光領
域の第４透光領域１８とからなる形状にする。この第３
透光領域１７及び第４透光領域１８のエッチングの深さ
は第１透光領域１４及び第２透光領域１５の光に対する
移相をそれぞれ０°及び１８０°とした時、第３透光領
域１７及び第４透光領域１８はそれぞれ１６０°〜２０
０°及び３６０°だけ移相される深さである。
【００１４】この例の場合、第１透光パターン領域（Ｐ
1 ）の光に対する位相と第２透光パターン領域（Ｐ2 ）
の光に対する位相が反対となり、その２つの孤立パター
ン領域（Ｐ1）、（Ｐ2）の間に形成された遮光層１１パ
ターンの位置で発生する、それぞれの透光パターン領域
を透過した光によるサイドローブが相殺される。したが
って、異常パターンの形成を防止することができる。
1 ）の光に対する位相と第２透光パターン領域（Ｐ2 ）
の光に対する位相が反対となり、その２つの孤立パター
ン領域（Ｐ1）、（Ｐ2）の間に形成された遮光層１１パ
ターンの位置で発生する、それぞれの透光パターン領域
を透過した光によるサイドローブが相殺される。したが
って、異常パターンの形成を防止することができる。
【００１５】図５は従来のさらに他の例の位相反転マス
クの断面構造図である。透光性基板２０上に複数の第１
透光領域２１を有する移相用層２２が形成され、その移
相用層２２上に第２透光領域２３を形成させるが、その
第３透光領域の両側、すなわち第１透光領域２１のエッ
ジ部に遮光層２４が形成された構造である。つまり、第
１透光領域２１、遮光層２４、第２透光領域２３、及び
遮光層２４が反復された構造になっている。第１透光領
域２１を透過した光に対する位相を０°とした時、第２
透光領域２３は同一の光に対して１８０°移相されて透
過する。従って、第１透光領域２１及び第２透光領域２
３が交互に形成された、位相反転マスクを用いて光の回
折によるサイドローブを防止する。
クの断面構造図である。透光性基板２０上に複数の第１
透光領域２１を有する移相用層２２が形成され、その移
相用層２２上に第２透光領域２３を形成させるが、その
第３透光領域の両側、すなわち第１透光領域２１のエッ
ジ部に遮光層２４が形成された構造である。つまり、第
１透光領域２１、遮光層２４、第２透光領域２３、及び
遮光層２４が反復された構造になっている。第１透光領
域２１を透過した光に対する位相を０°とした時、第２
透光領域２３は同一の光に対して１８０°移相されて透
過する。従って、第１透光領域２１及び第２透光領域２
３が交互に形成された、位相反転マスクを用いて光の回
折によるサイドローブを防止する。
【００１６】以上のように、従来の位相反転マスクにお
けては、図１〜図５に示すように、光の干渉を押さえて
サイドローブによる異常パターンの形成を防止してい
た。又、図１〜図４においては、各孤立パターン形成が
自己整列を使用して形成する長所はあるが、次のような
問題点がある。第１に、メイン透光パターン或いは補助
透光パターンを形成するとき、透光性基板をエッチング
する工程を必要とするが、そのエッチングはエッチング
終点調節が容易でなく、基板に損傷を与える。第２に、
透光性基板の位相部材をエッチングの最高深さ、つま
り、３６０°エッチングすると、光強度に変化が発生し
て信頼度を落とす。第３に、透光性基板の表面を部分的
に露出させる工程において、基板を損傷することがあ
り、それにより位相誤差が発生することがある。
けては、図１〜図５に示すように、光の干渉を押さえて
サイドローブによる異常パターンの形成を防止してい
た。又、図１〜図４においては、各孤立パターン形成が
自己整列を使用して形成する長所はあるが、次のような
問題点がある。第１に、メイン透光パターン或いは補助
透光パターンを形成するとき、透光性基板をエッチング
する工程を必要とするが、そのエッチングはエッチング
終点調節が容易でなく、基板に損傷を与える。第２に、
透光性基板の位相部材をエッチングの最高深さ、つま
り、３６０°エッチングすると、光強度に変化が発生し
て信頼度を落とす。第３に、透光性基板の表面を部分的
に露出させる工程において、基板を損傷することがあ
り、それにより位相誤差が発生することがある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の位相反転マスクの問題点を解決するためになされたも
ので、透光性基板に損傷を与えないで、自己整列により
製造できる位相反転マスク及びその製造方法を提供する
ことにその目的がある。
の位相反転マスクの問題点を解決するためになされたも
ので、透光性基板に損傷を与えないで、自己整列により
製造できる位相反転マスク及びその製造方法を提供する
ことにその目的がある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記のような目的を達す
る本発明による位相反転マスクは、複数のオープン領域
が形成された遮光層を備えた位相反転マスクである。オ
ープン領域のうちの１つのオープン領域はそのリム部分
に第１移相用層が形成された第１透光パターンとされ、
他の１つのオープン領域は、その中央部分に第２移相用
層が形成された第２透光パターンとされている。その二
つの透光パターンがエッチングストッパ層上に遮光層を
間に挟んで交互に形成されていることを特徴とする。本
発明による位相反転マスクの製造方法は、透光性基板上
にエッチングストッパ層、遮光層、及び酸化防止層を順
次に形成し、酸化防止層及び遮光層を選択的に除去して
複数の開口領域を形成し、その開口領域の側面の遮光層
を部分的に酸化して第１移相用層を形成して開口領域と
第１移相用層とから成る第１透光パターンを形成し、第
１透光パターンの間の酸化防止層及び遮光層を選択的に
除去して透光ホールを形成し、透光ホールの中央部分に
第２移相用層を形成して第２透光領域と第２移相用層と
からなる第２透光パターンを形成することを特徴とす
る。
る本発明による位相反転マスクは、複数のオープン領域
が形成された遮光層を備えた位相反転マスクである。オ
ープン領域のうちの１つのオープン領域はそのリム部分
に第１移相用層が形成された第１透光パターンとされ、
他の１つのオープン領域は、その中央部分に第２移相用
層が形成された第２透光パターンとされている。その二
つの透光パターンがエッチングストッパ層上に遮光層を
間に挟んで交互に形成されていることを特徴とする。本
発明による位相反転マスクの製造方法は、透光性基板上
にエッチングストッパ層、遮光層、及び酸化防止層を順
次に形成し、酸化防止層及び遮光層を選択的に除去して
複数の開口領域を形成し、その開口領域の側面の遮光層
を部分的に酸化して第１移相用層を形成して開口領域と
第１移相用層とから成る第１透光パターンを形成し、第
１透光パターンの間の酸化防止層及び遮光層を選択的に
除去して透光ホールを形成し、透光ホールの中央部分に
第２移相用層を形成して第２透光領域と第２移相用層と
からなる第２透光パターンを形成することを特徴とす
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面の実施形態を参照
して本発明による位相反転マスク及びその製造方法を詳
細に説明する。図６は１実施形態による位相反転マスク
の断面図である。この位相反転マスクは、透光性基板３
０の全面にエッチングストッパ層３１を形成させ、その
上に複数のオープン領域３２を備えた遮光層３３が形成
されている。遮光層３３上は酸化防止層３４が形成され
ている。隣り合うオープン領域３２の一方には、オープ
ン領域３２のリム(Rim）部分に形成された第１移相用層
３５を有する第１透光パターン３６が形成され、一方、
他方のオープン領域３２には、その中央部分に第２移相
用層３７を有する第２透光パターン３８が形成されてい
る。この第１及び第２透光パターン３６、３８が間に遮
光層を挟んで繰り返し形成されている。透光性基板３０
はガラス或いは石英のうちのいずれか１つであり、エッ
チングストッパ層３１はＳｎＯ2 である。又、遮光層３
３は熱酸化の可能な物質としてポリシリコンを用いる。
又、酸化防止層３４は透明な物質とし、酸化物で形成す
る。更に第２移相用層３７の形成幅（図面上左右の長
さ）は第１移相用層３５の間のオープン領域３２ａの幅
と同一であるように形成する。更に、第１、第２移相用
層３５、３７は酸化物で形成し、同一の厚さに形成す
る。更に、第１移相用層３５は遮光層３３を酸化させて
遮光層３３の端部に形成させた酸化物とその上側の酸化
防止層３４とで形成されている。
して本発明による位相反転マスク及びその製造方法を詳
細に説明する。図６は１実施形態による位相反転マスク
の断面図である。この位相反転マスクは、透光性基板３
０の全面にエッチングストッパ層３１を形成させ、その
上に複数のオープン領域３２を備えた遮光層３３が形成
されている。遮光層３３上は酸化防止層３４が形成され
ている。隣り合うオープン領域３２の一方には、オープ
ン領域３２のリム(Rim）部分に形成された第１移相用層
３５を有する第１透光パターン３６が形成され、一方、
他方のオープン領域３２には、その中央部分に第２移相
用層３７を有する第２透光パターン３８が形成されてい
る。この第１及び第２透光パターン３６、３８が間に遮
光層を挟んで繰り返し形成されている。透光性基板３０
はガラス或いは石英のうちのいずれか１つであり、エッ
チングストッパ層３１はＳｎＯ2 である。又、遮光層３
３は熱酸化の可能な物質としてポリシリコンを用いる。
又、酸化防止層３４は透明な物質とし、酸化物で形成す
る。更に第２移相用層３７の形成幅（図面上左右の長
さ）は第１移相用層３５の間のオープン領域３２ａの幅
と同一であるように形成する。更に、第１、第２移相用
層３５、３７は酸化物で形成し、同一の厚さに形成す
る。更に、第１移相用層３５は遮光層３３を酸化させて
遮光層３３の端部に形成させた酸化物とその上側の酸化
防止層３４とで形成されている。
【００２０】この移相用層３５、３７の厚さ（図面上上
下の長さ）をｄ、露光波長をλ、移相用層３５、３７の
光に対する屈折率をｎとするとき、次の式が成立する。 ｄ＝λ／（２（ｎ−１））
下の長さ）をｄ、露光波長をλ、移相用層３５、３７の
光に対する屈折率をｎとするとき、次の式が成立する。 ｄ＝λ／（２（ｎ−１））
【００２１】最後に、この実施形態においては、一方の
オープン領域３２の第１移相用層３５の間が第１透光領
域３２ａであり、他方のオープン領域３２の第２移相用
層３７と遮光層３３との間が第２透光領域３２ｂであ
り、第２移相用層３７は第３透光領域で、第１移相用層
３５は第４透光領域となる。
オープン領域３２の第１移相用層３５の間が第１透光領
域３２ａであり、他方のオープン領域３２の第２移相用
層３７と遮光層３３との間が第２透光領域３２ｂであ
り、第２移相用層３７は第３透光領域で、第１移相用層
３５は第４透光領域となる。
【００２２】以下、本位相反転マスクの製造方法を第１
実施形態、第２実施形態を参照して説明する。図７〜９
は、製造方法の第１実施形態による位相反転マスクの製
造工程断面図である。先ず、図７（ａ）に示すように、
透光性基板４０上にエッチングストッパ層４１、遮光層
４２、酸化防止層４３及び第１フォトレジスト４４を順
次に形成し、開口領域の形成領域を定めて前記第１フォ
トレジスト４４をパターニングする。この時、前記透光
性基板４０はガラス或いは石英のうちのいずれか１つで
形成し、エッチングストッパ層４１はＳｎＯ2 で形成す
る。又、遮光層４２は熱酸化が可能で、Ｓｉを含有して
いる物質で形成し、好ましくはポリシリコンを用いる。
更に、酸化防止層４３は透明物質として酸化物で形成す
る。
実施形態、第２実施形態を参照して説明する。図７〜９
は、製造方法の第１実施形態による位相反転マスクの製
造工程断面図である。先ず、図７（ａ）に示すように、
透光性基板４０上にエッチングストッパ層４１、遮光層
４２、酸化防止層４３及び第１フォトレジスト４４を順
次に形成し、開口領域の形成領域を定めて前記第１フォ
トレジスト４４をパターニングする。この時、前記透光
性基板４０はガラス或いは石英のうちのいずれか１つで
形成し、エッチングストッパ層４１はＳｎＯ2 で形成す
る。又、遮光層４２は熱酸化が可能で、Ｓｉを含有して
いる物質で形成し、好ましくはポリシリコンを用いる。
更に、酸化防止層４３は透明物質として酸化物で形成す
る。
【００２３】図７（ｂ）に示すように、パターニングさ
れた第１フォトレジスト４４をマスクに用いたエッチン
グ工程で、酸化防止層４３及び遮光層４２を選択的に除
去して開口領域４５を形成する。
れた第１フォトレジスト４４をマスクに用いたエッチン
グ工程で、酸化防止層４３及び遮光層４２を選択的に除
去して開口領域４５を形成する。
【００２４】図７（ｃ）に示すように、前記第１フォト
レジスト４４を除去し、開口領域４５の側面の露出され
た遮光層４２を酸化する。この時、酸素雰囲気で熱酸化
する。すると、熱酸化された遮光層４２の酸化物４６と
その酸化物４６の上側でこれと接している酸化防止層４
３から成る第１移相用層４７が形成される。即ち、自己
整列により第１移相用層が形成される。そして、前記開
口領域４５は一対の第１移相用層４７とで第１透光パタ
ーンとして用いる。
レジスト４４を除去し、開口領域４５の側面の露出され
た遮光層４２を酸化する。この時、酸素雰囲気で熱酸化
する。すると、熱酸化された遮光層４２の酸化物４６と
その酸化物４６の上側でこれと接している酸化防止層４
３から成る第１移相用層４７が形成される。即ち、自己
整列により第１移相用層が形成される。そして、前記開
口領域４５は一対の第１移相用層４７とで第１透光パタ
ーンとして用いる。
【００２５】図８（ｄ）に示すように、開口領域４５及
び酸化防止層４３を含んだ全面に第２フォトレジスト４
８を堆積させ、開口領域の間に透光ホール形成領域を定
めて第２フォトレジスト４８をパターニングした後、パ
ターニングされた第２フォトレジスト４８をマスクに用
いたエッチング工程で、酸化防止層４３及び遮光層４２
を順次にエッチングして透光ホール４９を形成する。こ
の時、透光ホール４９の大きさは開口領域４５と第１移
相用層４７との大きさと同一となるように形成する。そ
して透光ホール４９のリム部分は第２透光領域に用いる
部分である。
び酸化防止層４３を含んだ全面に第２フォトレジスト４
８を堆積させ、開口領域の間に透光ホール形成領域を定
めて第２フォトレジスト４８をパターニングした後、パ
ターニングされた第２フォトレジスト４８をマスクに用
いたエッチング工程で、酸化防止層４３及び遮光層４２
を順次にエッチングして透光ホール４９を形成する。こ
の時、透光ホール４９の大きさは開口領域４５と第１移
相用層４７との大きさと同一となるように形成する。そ
して透光ホール４９のリム部分は第２透光領域に用いる
部分である。
【００２６】第２フォトレジスト４８を除去して、全面
に第３フォトレジスト５０を堆積させ、図８（ｅ）に示
すように、透光ホール４９の中央部分のフォトレジスト
５０をパターニングしてフォトレジストホール５１を形
成する。透光ホール４９の中央部分に形成するフォトレ
ジストホール５１の大きさは開口領域４５の大きさと同
一であるようにする。又、透光ホール４９のフォトレジ
ストホール５１が形成されていない領域、すなわちフォ
トレジストを残した領域は、前述したように、第２透光
領域に用いる領域である。
に第３フォトレジスト５０を堆積させ、図８（ｅ）に示
すように、透光ホール４９の中央部分のフォトレジスト
５０をパターニングしてフォトレジストホール５１を形
成する。透光ホール４９の中央部分に形成するフォトレ
ジストホール５１の大きさは開口領域４５の大きさと同
一であるようにする。又、透光ホール４９のフォトレジ
ストホール５１が形成されていない領域、すなわちフォ
トレジストを残した領域は、前述したように、第２透光
領域に用いる領域である。
【００２７】図５（ｆ）に示すように、前記フォトレジ
ストホール５１内に第２移相用層５２を形成する。この
時、第２移相用層５２の厚さは第１移相用層４７の厚さ
と同一であるように形成する。この第２移相用層５２を
形成する方法は次の通りである。最初方法は、酸化物粉
末をケイフッ化水素酸水溶液に溶解させた後、フォトレ
ジストホール５１が形成された基板を前記水溶液の中に
浸漬する。その後、第２移相用層５２に用いる酸化物を
エッチングストッパ層４１上に一定の厚さに成長させて
形成する。二番目の方法は、スパッタリング法を用いて
フォトレジストホール５１内に酸化物を形成した後、Ｃ
ＭＰ(Chemical Mechanical Polishing：化学機械的鏡
面研磨）法を用いて第２移相用層５２に用いる酸化物を
エッチングストッパ層４１上に一定の厚さに形成する。
又、前記第１、第２移相用層４７、５２の厚さをｄ、露
光波長をλ、移相用層の光に対する屈折率をｎとすると
き、 ｄ＝λ／（２（ｎ−１）） の式が成立するように形
成する。
ストホール５１内に第２移相用層５２を形成する。この
時、第２移相用層５２の厚さは第１移相用層４７の厚さ
と同一であるように形成する。この第２移相用層５２を
形成する方法は次の通りである。最初方法は、酸化物粉
末をケイフッ化水素酸水溶液に溶解させた後、フォトレ
ジストホール５１が形成された基板を前記水溶液の中に
浸漬する。その後、第２移相用層５２に用いる酸化物を
エッチングストッパ層４１上に一定の厚さに成長させて
形成する。二番目の方法は、スパッタリング法を用いて
フォトレジストホール５１内に酸化物を形成した後、Ｃ
ＭＰ(Chemical Mechanical Polishing：化学機械的鏡
面研磨）法を用いて第２移相用層５２に用いる酸化物を
エッチングストッパ層４１上に一定の厚さに形成する。
又、前記第１、第２移相用層４７、５２の厚さをｄ、露
光波長をλ、移相用層の光に対する屈折率をｎとすると
き、 ｄ＝λ／（２（ｎ−１）） の式が成立するように形
成する。
【００２８】図８（ｇ）に示すように、第３フォトレジ
スト５０を除去する。この時、透光ホール４９領域のう
ちの第３フォトレジスト５０を除去した領域は第２透光
領域５３に用いる。即ち、第２透光領域５３が自己整列
によって形成される。この第２透光領域５３は第２移相
用層５２と一体として第２透光パターンになる。
スト５０を除去する。この時、透光ホール４９領域のう
ちの第３フォトレジスト５０を除去した領域は第２透光
領域５３に用いる。即ち、第２透光領域５３が自己整列
によって形成される。この第２透光領域５３は第２移相
用層５２と一体として第２透光パターンになる。
【００２９】上述したように、本実施形態による位相反
転マスクは、第１移相用層４７領域を第３透光領域と
し、開口領域４５を第１透光領域とし、第２移相用層５
２領域を第４透光領域とする。即ち、光に対して０°の
位相を有して透過される第１透光領域及び第２透光領域
と、同一の光に対して１８０°の移相用層の光に透過さ
れる第３透光領域及び第４透光領域とから成る位相反転
マスクである。第１透光領域及び第４透光領域から成る
第１透光パターンの光に対するメイン位相は０°とし
て、実際にパターン化される領域は開口領域４５、すな
わち第１透光領域である。そして、第１移相用層４７の
第３透光領域は同一の光に対して第１透光領域と反対の
位相を有する補助透光領域として動作し、実際のパター
ンにはならない。しかし、第１透光領域で光の回折現象
のため発生するサイドローブを相殺させて、正確なマス
クパターンが得られる。又、第２透光領域及び第４透光
領域から成る第２透光パターンの光に対するメイン位相
は１８０°で、実際のパターン領域は第２移相用層５２
が形成された領域の第３透光領域である。そして、第２
透光領域５３は同一の光に対して第４透光領域と反対の
位相を有する補助透光領域として、実際のパターンには
ならない。しかし、第３透光領域で光の回折現象のため
発生するサイドローブを相殺させて、正確なマスクパタ
ーンが得られる。又、前記第１透光パターン及び第２透
光パターンの光に対するメイン位相は反対であるので、
２つの孤立パターンのサイドローブが重なる部分でも異
常パターンの形成を防止できる。
転マスクは、第１移相用層４７領域を第３透光領域と
し、開口領域４５を第１透光領域とし、第２移相用層５
２領域を第４透光領域とする。即ち、光に対して０°の
位相を有して透過される第１透光領域及び第２透光領域
と、同一の光に対して１８０°の移相用層の光に透過さ
れる第３透光領域及び第４透光領域とから成る位相反転
マスクである。第１透光領域及び第４透光領域から成る
第１透光パターンの光に対するメイン位相は０°とし
て、実際にパターン化される領域は開口領域４５、すな
わち第１透光領域である。そして、第１移相用層４７の
第３透光領域は同一の光に対して第１透光領域と反対の
位相を有する補助透光領域として動作し、実際のパター
ンにはならない。しかし、第１透光領域で光の回折現象
のため発生するサイドローブを相殺させて、正確なマス
クパターンが得られる。又、第２透光領域及び第４透光
領域から成る第２透光パターンの光に対するメイン位相
は１８０°で、実際のパターン領域は第２移相用層５２
が形成された領域の第３透光領域である。そして、第２
透光領域５３は同一の光に対して第４透光領域と反対の
位相を有する補助透光領域として、実際のパターンには
ならない。しかし、第３透光領域で光の回折現象のため
発生するサイドローブを相殺させて、正確なマスクパタ
ーンが得られる。又、前記第１透光パターン及び第２透
光パターンの光に対するメイン位相は反対であるので、
２つの孤立パターンのサイドローブが重なる部分でも異
常パターンの形成を防止できる。
【００３０】図１０〜１３は、本発明の位相反転マスク
の製造工程の第２の実施形態による断面図である。先
ず、図１０（ａ）に示すように、透光性基板４０上にエ
ッチングストッパ層４１、遮光層４２、酸化防止層４
３、及び第１フォトレジスト４４を順次に形成し、開口
領域形成領域を定めて前記第１フォトレジスト４４をパ
ターニングする。この時、前記透光性基板４０はガラス
或いは石英のうちのいずれか１つで形成し、エッチング
ストッパ層４３はＳｎＯ2 で形成する。又、遮光層４２
は熱酸化が可能で、Ｓｉを含有している物質で形成し、
好ましくはポリシリコンを用いる。又、酸化防止層４３
は透明物質として、酸化物で形成する。
の製造工程の第２の実施形態による断面図である。先
ず、図１０（ａ）に示すように、透光性基板４０上にエ
ッチングストッパ層４１、遮光層４２、酸化防止層４
３、及び第１フォトレジスト４４を順次に形成し、開口
領域形成領域を定めて前記第１フォトレジスト４４をパ
ターニングする。この時、前記透光性基板４０はガラス
或いは石英のうちのいずれか１つで形成し、エッチング
ストッパ層４３はＳｎＯ2 で形成する。又、遮光層４２
は熱酸化が可能で、Ｓｉを含有している物質で形成し、
好ましくはポリシリコンを用いる。又、酸化防止層４３
は透明物質として、酸化物で形成する。
【００３１】図１０（ｂ）に示すように、前記パターニ
ングされた第１フォトレジスト４４をマスクに用いたエ
ッチング工程で、酸化防止層４３及び遮光層４２を選択
的に除去して開口領域４５を形成する。この開口領域４
５は第１透光領域に用いる。
ングされた第１フォトレジスト４４をマスクに用いたエ
ッチング工程で、酸化防止層４３及び遮光層４２を選択
的に除去して開口領域４５を形成する。この開口領域４
５は第１透光領域に用いる。
【００３２】前記第１フォトレジスト４４を除去して、
図１０（ｃ）に示すように、開口領域４５側面の露出さ
れた遮光層４２を酸化する。この時、酸素雰囲気で熱酸
化する。すると、熱酸化された遮光層４２の酸化物４６
と酸化物４６上側の酸化防止層４３中酸化物４６と接し
ている酸化防止層４３とから成る第１移相用層４７が形
成される。即ち、自己整列により第１移相用層４７が形
成される。この時、第１移相用層４７は第３透光領域に
用いる。そして、前記開口領域４５は第１移相用層４７
と一体として第１透光パターンに用いる。
図１０（ｃ）に示すように、開口領域４５側面の露出さ
れた遮光層４２を酸化する。この時、酸素雰囲気で熱酸
化する。すると、熱酸化された遮光層４２の酸化物４６
と酸化物４６上側の酸化防止層４３中酸化物４６と接し
ている酸化防止層４３とから成る第１移相用層４７が形
成される。即ち、自己整列により第１移相用層４７が形
成される。この時、第１移相用層４７は第３透光領域に
用いる。そして、前記開口領域４５は第１移相用層４７
と一体として第１透光パターンに用いる。
【００３３】図１１（ｄ）に示すように、開口領域４５
及び酸化防止層４３を含んだ全面に第２フォトレジスト
４８を堆積させる。その後、開口領域４５の間に透光ホ
ール形成領域を定めて第２フォトレジスト４８をパター
ニングした後、パターニングされた第２フォトレジスト
４８をマスクに用いたエッチング工程で酸化防止層４３
及び遮光層４２を順次にエッチングして透光ホール４９
を形成する。この時、透光ホール４９の大きさは開口領
域４５と第１移相用層４７との大きさと同一であるよう
に形成する。透光ホール４９のリム部分は第２透光領域
に用いる部分である。
及び酸化防止層４３を含んだ全面に第２フォトレジスト
４８を堆積させる。その後、開口領域４５の間に透光ホ
ール形成領域を定めて第２フォトレジスト４８をパター
ニングした後、パターニングされた第２フォトレジスト
４８をマスクに用いたエッチング工程で酸化防止層４３
及び遮光層４２を順次にエッチングして透光ホール４９
を形成する。この時、透光ホール４９の大きさは開口領
域４５と第１移相用層４７との大きさと同一であるよう
に形成する。透光ホール４９のリム部分は第２透光領域
に用いる部分である。
【００３４】図１１（ｅ）に示すように、全面にポリマ
ー５４を堆積させる。このポリマー５４としてはＰＭＭ
Ａ(Poly Methyl Meth Acrylate）を用いる。
ー５４を堆積させる。このポリマー５４としてはＰＭＭ
Ａ(Poly Methyl Meth Acrylate）を用いる。
【００３５】図１１（ｆ）に示すように、前記ポリマー
５４をエッチバックして透光ホール４７内のリム部分に
側壁５５を形成する。この時、側壁５５の透光ホール４
９内への突出長さ（エッチングストッパ４１の表面で
の）第１移相用層４７のそれと同一であるのようにす
る。
５４をエッチバックして透光ホール４７内のリム部分に
側壁５５を形成する。この時、側壁５５の透光ホール４
９内への突出長さ（エッチングストッパ４１の表面で
の）第１移相用層４７のそれと同一であるのようにす
る。
【００３６】図１２（ｇ）に示すように、全面に第３フ
ォトレジスト５０を形成し、透光性基板４０の裏面から
露光工程を実施する。つまり、背面露光をする。
ォトレジスト５０を形成し、透光性基板４０の裏面から
露光工程を実施する。つまり、背面露光をする。
【００３７】図１２（ｈ）に示すように、現像工程を実
施すれば前記側壁５５の間にフォトレジストホール５１
が形成される。
施すれば前記側壁５５の間にフォトレジストホール５１
が形成される。
【００３８】そのフォトレジスト５１内に、図１３
（ｉ）に示すように、第２移相用層５２を形成する。こ
の第２移相用層５２の厚さは第１移相用層４７の厚さと
同一であるように形成する。そして、第２移相用層５２
は第４透光領域に用いる。第２移相用層５２を形成する
方法を説明すると、次の通りである。一番目の方法は、
酸化物粉末をケイフッ化水素酸水溶液に溶解させた後、
フォトレジストホール５１が形成された基板を前記水溶
液の中に浸漬して、一定の厚さの第２移相用層５２に用
いる酸化物をエッチングストッパ層４１上に成長させて
形成する。二番目の方法は、スパッタリング法を用いて
フォトレジストホール５１内に酸化物を形成した後、Ｃ
ＭＰ法を用いて一定の厚さの第２移相用層５２に用いる
酸化物をエッチングストッパ層４１上に形成する。又、
前記第１、第２移相用層４７、５２の厚さをｄ、露光波
長をλ、移相用層の光に対する屈折率をｎとするとき、 ｄ＝λ／（２（ｎ−１）） の式が成立するように形
成する。
（ｉ）に示すように、第２移相用層５２を形成する。こ
の第２移相用層５２の厚さは第１移相用層４７の厚さと
同一であるように形成する。そして、第２移相用層５２
は第４透光領域に用いる。第２移相用層５２を形成する
方法を説明すると、次の通りである。一番目の方法は、
酸化物粉末をケイフッ化水素酸水溶液に溶解させた後、
フォトレジストホール５１が形成された基板を前記水溶
液の中に浸漬して、一定の厚さの第２移相用層５２に用
いる酸化物をエッチングストッパ層４１上に成長させて
形成する。二番目の方法は、スパッタリング法を用いて
フォトレジストホール５１内に酸化物を形成した後、Ｃ
ＭＰ法を用いて一定の厚さの第２移相用層５２に用いる
酸化物をエッチングストッパ層４１上に形成する。又、
前記第１、第２移相用層４７、５２の厚さをｄ、露光波
長をλ、移相用層の光に対する屈折率をｎとするとき、 ｄ＝λ／（２（ｎ−１）） の式が成立するように形
成する。
【００３９】図１３（ｊ）に示すように、前記フォトレ
ジスト５０、４８及び側壁５５を除去して側壁５５形成
部位の第２透光領域５３を露出させる、つまり、第２透
光領域５３が自己整列によって形成される。この時、第
２透光領域５３は第２移相用層５２と一体として第２透
光パターンになる。上述したような本発明の第２実施形
態による位相反転マスクの作用は第１実施形態の位相反
転マスクと同一である。
ジスト５０、４８及び側壁５５を除去して側壁５５形成
部位の第２透光領域５３を露出させる、つまり、第２透
光領域５３が自己整列によって形成される。この時、第
２透光領域５３は第２移相用層５２と一体として第２透
光パターンになる。上述したような本発明の第２実施形
態による位相反転マスクの作用は第１実施形態の位相反
転マスクと同一である。
【００４０】
【発明の効果】上述したように、本発明の位相反転マス
クは、次のような効果を奏する。請求項１の発明は、そ
れぞれ位相が１８０゜異なる第１及び第２透光パターン
が基板をエッチングしないで形成され、しかも基板を露
出させないので、透光性基板に対する損傷を防止するこ
とのできる位相反転マスクを提供できる。請求項２の発
明は、遮光層を酸化して自己整列で移相用層を形成で
き、エッチングストッパ層上に第１及び第２透光パター
ンを形成することにより透光性基板に対する損傷を防止
して信頼度高い位相反転マスクを製造することができ
る。請求項３の発明はは、エッチングストッパ層上に第
１及び第２透光パターンを形成するため、第１及び第２
透光パターンの形成工程中の透光性基板に対する損傷を
防止でき、フォトレジストを用いた露光及び現像工程で
容易に第２透光パターンの第２移相用層形成領域及び第
２透光領域を定めることができる。請求項４の発明は、
第２移相用層を形成する際、液状成長させることを示
し、第２移相用層に対する形成工程が常温で可能であっ
て透光性基板の歪みを防止するのに効果的であり、均一
な表面の第２移相用層を提供することができる。
クは、次のような効果を奏する。請求項１の発明は、そ
れぞれ位相が１８０゜異なる第１及び第２透光パターン
が基板をエッチングしないで形成され、しかも基板を露
出させないので、透光性基板に対する損傷を防止するこ
とのできる位相反転マスクを提供できる。請求項２の発
明は、遮光層を酸化して自己整列で移相用層を形成で
き、エッチングストッパ層上に第１及び第２透光パター
ンを形成することにより透光性基板に対する損傷を防止
して信頼度高い位相反転マスクを製造することができ
る。請求項３の発明はは、エッチングストッパ層上に第
１及び第２透光パターンを形成するため、第１及び第２
透光パターンの形成工程中の透光性基板に対する損傷を
防止でき、フォトレジストを用いた露光及び現像工程で
容易に第２透光パターンの第２移相用層形成領域及び第
２透光領域を定めることができる。請求項４の発明は、
第２移相用層を形成する際、液状成長させることを示
し、第２移相用層に対する形成工程が常温で可能であっ
て透光性基板の歪みを防止するのに効果的であり、均一
な表面の第２移相用層を提供することができる。
【００４１】請求項５の発明は、第２移相用層を形成す
る際、スパッタリング法を使用してフォトレジストホー
ル内に酸化物を形成した後、化学機械的鏡面研磨（ＣＭ
Ｐ）法で第２移相用層の上側面を研磨して均一な表面の
第２移相用層を提供することができる。請求項６の発明
は、エッチングストッパ層上に第１及び第２透光パター
ンを形成するため、第１及び第２透光パターンの形成工
程中の透光性基板に対する損傷を防止でき、透光ホール
の側面に側壁を形成した後、フォトレジストを用いた背
面露光工程でフォトレジストホールを形成した後、第２
移相用層を形成することにより、対称的に正確な線幅を
有する位相反転マスクを提供することができる。
る際、スパッタリング法を使用してフォトレジストホー
ル内に酸化物を形成した後、化学機械的鏡面研磨（ＣＭ
Ｐ）法で第２移相用層の上側面を研磨して均一な表面の
第２移相用層を提供することができる。請求項６の発明
は、エッチングストッパ層上に第１及び第２透光パター
ンを形成するため、第１及び第２透光パターンの形成工
程中の透光性基板に対する損傷を防止でき、透光ホール
の側面に側壁を形成した後、フォトレジストを用いた背
面露光工程でフォトレジストホールを形成した後、第２
移相用層を形成することにより、対称的に正確な線幅を
有する位相反転マスクを提供することができる。
【図１】 従来の一例の位相反転マスクの製造工程断面
図である。
図である。
【図２】 従来の一例の位相反転マスクの製造工程断面
図である。
図である。
【図３】 従来の他の例の位相反転マスクの製造工程断
面図である。
面図である。
【図４】 従来の他の例の位相反転マスクの製造工程断
面図である。
面図である。
【図５】 従来のさらに他の例の位相反転マスクの断面
図である。
図である。
【図６】 １実施形態による位相反転マスクの断面図で
ある。
ある。
【図７】 位相反転マスクの１実施形態の製造工程断面
図である。
図である。
【図８】 位相反転マスクの１実施形態の製造工程断面
図である。
図である。
【図９】 位相反転マスクの１実施形態の製造工程断面
図である。
図である。
【図１０】 位相反転マスクの他の実施形態の製造工程
断面図である。
断面図である。
【図１１】 位相反転マスクの他の実施形態の製造工程
断面図である。
断面図である。
【図１２】 位相反転マスクの他の実施形態の製造工程
断面図である。
断面図である。
【図１３】 位相反転マスクの他の実施形態の製造工程
断面図である。
断面図である。
３０、４０ 透光性基板 ３１、４１ エッチングストッパ層 ３２、４５、５３ オープン領域 ３３、４２ 遮光層 ３４、４３ 酸化防止層 ３５、４７ 第１移相用層 ３６ 第１透光パターン ３７、５２ 第２移相用層 ３８ 第２透光パターン ４４、４８、５０ フォトレジスト ４６ 酸化物 ４９ 透光ホール ５１ フォトレジストホール
Claims (6)
- 【請求項１】 複数のオープン領域が形成された遮光層
を具備した位相反転マスクにおいて、 前記オープン領域のうちの１つのオープン領域リム部分
に第１移相用層が形成された第１透光パターンと、前記
オープン領域の中で他の１つのオープン領域の中央部分
に第２移相用層が形成された第２透光パターンがエッチ
ングストッパ層上に交互に形成されていることを特徴と
する位相反転マスク。 - 【請求項２】 透光性基板上にエッチングストッパ層、
遮光層、及び酸化防止層を順次に形成する段階と、 前記酸化防止層及び遮光層を選択的に除去して複数の開
口領域を形成する段階と、 前記開口領域の側面の遮光層を部分的に酸化して第１移
相用層を形成して開口領域と第１移相用層とからなる第
１透光パターンを形成する段階と、 第１透光パターンの間の酸化防止層及び遮光層を選択的
に除去して透光ホールを形成する段階と、 前記透光ホールの中央部分に第２移相用層を形成して、
前記透光ホールのリム部を第２透光領域とし、その第２
透光領域と第２移相用層とからなる第２透光パターンを
形成する段階とを有することを特徴とする位相反転マス
クの製造方法。 - 【請求項３】 透光性基板上にエッチングストッパ層、
遮光層、及び酸化防止層を順次に形成する段階と、 前記酸化防止層及び遮光層を選択的に除去して複数の開
口領域を形成する段階と、 前記開口領域側面の遮光層を部分的に酸化して第１移相
用層を形成して開口領域と第１移相用層とからなる第１
透光パターンを形成する段階と、 前記第１透光パターンの間の酸化防止層及び遮光層を選
択的に除去して透光ホールを形成する段階と、 前記透光ホールを含んだ基板全面にフォトレジストを堆
積させる段階と、 前記透光ホールの中央部分のフォトレジストを選択的に
除去してフォトレジストホールを形成する段階と、 前記フォトレジストホール内に、一定の厚さの第２移相
用層を形成する段階と、 フォトレジストを除去して透光ホールのリム部分に第２
透光領域を形成し、その第２透光領域と第２移相用層と
からなる第２透光パターンを形成する段階とを有するこ
とを特徴とする位相反転マスクの製造方法。 - 【請求項４】 前記第２移相用層を形成する段階が、酸
化物粉末をケイフッ化水素酸の水溶液に溶解した後、フ
ォトレジストホールが形成された基板を前記水溶液内に
浸けて、一定の厚さの酸化物をエッチングストッパ層上
に成長させることを特徴とする請求項３記載の位相反転
マスクの製造方法。 - 【請求項５】 第２移相用層を形成する段階が、スパッ
タリング法を用いてフォトレジストホール内に酸化物を
形成した後、ＣＭＰ法で前記酸化物を研磨して一定の厚
さの第２移相用層を形成することを特徴とする請求項３
記載の位相反転マスクの製造方法。 - 【請求項６】 透光性基板上にエッチングストッパ層、
遮光層、及び酸化防止層を順次に形成する段階と、 前記酸化防止層及び遮光層を選択的に除去して複数の開
口領域を形成する段階と、 前記開口領域の側面の遮光層を部分的に酸化して第１移
相用層を形成して開口領域及び第１移相用層から成る第
１透光パターンを形成する段階と、 第１透光パターンの間の遮光層及び酸化防止層をフォト
レジストを用いて選択的に除去して透光ホールを形成す
る段階と、 前記透光ホールのフォトレジスト、酸化防止層、及び遮
光層側面に側壁を形成する段階と、 前記側壁を含んだ基板全面にフォトレジストを堆積させ
る段階と、 前記透光性基板に背面露光を実施して現像してフォトレ
ジストホールを形成する段階と、 前記フォトレジストホール内に第２移相用層を形成する
段階と、 前記側壁を除去して第２透光領域と第２移相用層とから
なる第２透光パターンを形成する段階とを有することを
特徴とする位相反転マスクの製造方法。
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| JP2003173014A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-06-20 | Mitsubishi Electric Corp | 位相シフトマスクの製造方法、位相シフトマスク、および、装置 |
| KR100641915B1 (ko) * | 2002-07-18 | 2006-11-02 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 위상반전 마스크 |
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| KR100617389B1 (ko) * | 2005-05-16 | 2006-08-31 | 주식회사 피케이엘 | 헤이즈 방지를 위한 위상편이 마스크 |
| KR100955681B1 (ko) * | 2008-04-14 | 2010-05-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | 자기조립분자를 이용한 포토마스크의 제조방법 |
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1997
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- 1997-06-24 US US08/881,829 patent/US5900337A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-26 DE DE19727261A patent/DE19727261B4/de not_active Expired - Fee Related
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