JP5085366B2 - Photomask defect correction method and photomask manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、LSIなどの微細パターンを投影露光装置にて転写する際に用いられるフォトマスクの欠陥修正方法、フォトマスクの製造方法及びフォトマスクに関する。 The present invention relates to a photomask defect correction method, a photomask manufacturing method, and a photomask used when a fine pattern such as an LSI is transferred by a projection exposure apparatus.
従来、大規模集積回路(LSI)における高集積化及び回路パターンの微細化が進んでいる。こうしたデバイスを製造するフォトマスクは、石英等の露光光を透過する透明基板上に、クロム等の遮光性をもつ遮光膜を形成し、これをパターニングし、遮光部及び透光部を形成して作製するが、欠陥が生じることを完全には防止できない。 Conventionally, high integration and circuit pattern miniaturization have progressed in large scale integrated circuits (LSIs). A photomask for manufacturing such a device is formed by forming a light-shielding film having a light-shielding property such as chromium on a transparent substrate that transmits exposure light such as quartz, and patterning this to form a light-shielding portion and a light-transmitting portion. Although it is manufactured, it is not possible to completely prevent the occurrence of defects.
一方、超解像技術として、位相シフトマスクが提案され実用化されている。位相シフトマスクは、解像性能と焦点深度の有利さから微細パターンをもつ半導体デバイスの製造に多用されている。 On the other hand, a phase shift mask has been proposed and put into practical use as a super-resolution technique. The phase shift mask is frequently used for manufacturing a semiconductor device having a fine pattern because of the advantages of resolution performance and depth of focus.
位相シフトマスクには、レベンソン型、エッジ強調型、補助パターン型、クロムレス型、ハーフトーン型等、様々な種類のものが提案されている。 Various types of phase shift masks such as Levenson type, edge enhancement type, auxiliary pattern type, chromeless type, and halftone type have been proposed.
位相シフトマスクのうち、開口パターンが規則的に反復されるラインアンドスペースに対しては、交互位相シフト技術(alternating PSM、または、レベンソン型位相シフトマスク)が有用である。この位相シフトマスクにおいては、隣接する透光部を透過する光に180°前後の位相差を与えることによって、解像性能を向上させることができる。位相差を与える層(位相シフタ)としては、石英基板をエッチングして掘り込み部を形成し、または、露光光を透過する位相シフト膜を使用することができる。 Among the phase shift masks, an alternating phase shift technique (alternating PSM or Levenson type phase shift mask) is useful for line and space in which the opening pattern is regularly repeated. In this phase shift mask, the resolution performance can be improved by giving a phase difference of about 180 ° to the light transmitted through the adjacent light transmitting portions. As a layer (phase shifter) that gives a phase difference, a quartz substrate is etched to form a digging portion, or a phase shift film that transmits exposure light can be used.
例えば、レベンソン型位相シフトマスクは、透明基板上にクロム等の金属膜等により形成された遮光パターンを備えて構成されており、ラインアンドスペースパターンのように、遮光部と透光部とが繰返し存在する場合に、遮光部を介して隣接する透光部を透過する透過光の位相が180°ずれるように構成されている。これら透光部を透過する透過光の位相がずれていることにより、回折光の干渉による解像度の低下が防止され、ラインアンドスペースパターンの解像度の向上を図ることができる。 For example, the Levenson-type phase shift mask is configured to include a light shielding pattern formed of a metal film such as chromium on a transparent substrate, and the light shielding portion and the light transmitting portion are repeated like a line and space pattern. When present, the phase of transmitted light transmitted through the adjacent light transmitting part via the light shielding part is configured to be shifted by 180 °. Since the phase of the transmitted light transmitted through these light transmitting portions is shifted, the resolution is prevented from being lowered due to interference of diffracted light, and the resolution of the line and space pattern can be improved.
このような位相シフトマスクにおいては、遮光部を介して隣接する透光部間で、波長λの透過光に対して、〔λ(2m−1)/2〕(∵mは、自然数)の光路長差を生じさせることで、これら透過光の間に180°の位相差を生じさせている。このような光路長差を生じさせるためには、遮光部を介して隣接する透光部間における透明基板の厚さの差dを、透明基板の屈折率をnとしたとき、〔d=λ(2m−1)/2n〕が成立するようにすればよい。 In such a phase shift mask, the optical path of [λ (2m−1) / 2] (∵m is a natural number) with respect to the transmitted light having the wavelength λ between the light transmitting parts adjacent via the light shielding part. By producing a length difference, a phase difference of 180 ° is produced between these transmitted lights. In order to generate such an optical path length difference, when the transparent substrate thickness difference d between the light transmitting portions adjacent to each other through the light shielding portion is n, the refractive index of the transparent substrate is expressed as [d = λ (2m-1) / 2n] may be satisfied.
上記位相シフトマスクにおいては、透光部間における透明基板の厚さの差を生じさせるため、一方の透光部において透明基板を堀り込むことにより厚さを減らすことを行っている。または、一方の透光部において透明基板上に膜(シフタ膜)を形成することによって、光路長を増加させる方法もある。すなわち、透明基板上に透光性の膜を被着させたシフタ被着型(凸部型)位相シフトマスクの位相シフト部は、厚さd(=λ(2m−1)/2n’)(n’はシフタ膜の屈折率)の膜(シフタ)で覆われている。また、透明基板を掘り込んだ掘り込み型位相シフトマスクの位相シフト部は、透明基板が深さd(=λ(2m−1)/2n)だけエッチングされている。なお、これらシフタの被着も掘り込みもなされない透光部、または、透光部が浅い掘り込み部と深い掘り込み部とを有する場合は、浅い掘り込み部が、非位相シフト部となる。 In the phase shift mask, in order to cause a difference in the thickness of the transparent substrate between the light transmitting portions, the thickness is reduced by digging the transparent substrate in one light transmitting portion. Alternatively, there is a method of increasing the optical path length by forming a film (shifter film) on the transparent substrate in one light transmitting portion. That is, the phase shift portion of the shifter-attached (convex portion) phase shift mask in which a light-transmitting film is deposited on a transparent substrate has a thickness d (= λ (2m−1) / 2n ′) ( n ′ is covered with a film (shifter) of the refractive index of the shifter film. In the phase shift portion of the digging-type phase shift mask in which the transparent substrate is dug, the transparent substrate is etched by a depth d (= λ (2m−1) / 2n). It should be noted that the light-transmitting portion where neither the shifter is deposited nor dug, or when the light-transmitting portion has a shallow dug portion and a deep dug portion, the shallow dug portion becomes a non-phase shift portion. .
ところで、位相シフトマスクにおいても、他のマスクと同様に、製作時にパターンの形状欠陥が生じることは完全には避けられない。これら欠陥には、透明基板上に形成された、遮光膜の欠落欠陥、または、透明基板上に生じた不透明な欠陥、位相シフト領域に生じた位相シフタ欠落、位相シフタの位置ずれなどの位相欠陥などが含まれる。こうした欠陥は、修正が可能である場合には修正し、不可能である場合には、マスク全体が使用不可となる。 By the way, also in the phase shift mask, like the other masks, it is completely unavoidable that a pattern shape defect occurs at the time of manufacture. These defects include missing defects in the light-shielding film formed on the transparent substrate, or opaque defects generated on the transparent substrate, missing phase shifters in the phase shift region, and phase shift position shifts. Etc. are included. Such defects are corrected if possible, otherwise the entire mask is unusable.
位相シフトマスク製造工程においては、1枚のマスクについて複数回エッチングを行なってマスクが完成する。位相シフトマスクの製造においては、通常マスク(バイナリマスク)において遮光膜1回のエッチングでマスクが完成するのに比べて、作製工程は複雑で時間が掛かり、それに伴って、欠陥発生確率も高くなる。 In the phase shift mask manufacturing process, a single mask is etched a plurality of times to complete the mask. In the manufacture of a phase shift mask, the manufacturing process is complicated and time consuming, and the probability of defect generation is also increased, compared with the case where a mask is completed by etching a light shielding film once in a normal mask (binary mask). .
例えば、石英基板をエッチングして位相シフト部を形成する際に発生する余剰欠陥(エッチングされるべき箇所がエッチングされていない形態)の修正方法については、レーザー光やFIB(Focused Ion Beam)を用いて該当欠陥の余剰部を除去する方法や、極細な針で該当欠陥の余剰部を削り取る方法などが一般的に適用されている。 For example, a laser beam or FIB (Focused Ion Beam) is used as a method for correcting a surplus defect (a form in which a portion to be etched is not etched) generated when a phase shift portion is formed by etching a quartz substrate. In general, a method of removing the surplus portion of the defect or a method of scraping off the surplus portion of the defect with an extremely fine needle is generally applied.
一方、、欠落欠陥(エッチングされてはいけない箇所がエッチングされている形態)の場合は、以下のような欠陥修正方法が提案されている。すなわち、特許文献1には、ハーフトーン型位相シフトマスクやレベンソン型位相シフトマスクに凹型の位相欠陥が生じたときには、テトラメトキシシラン等の位相効果をもった電子ビームCVD膜を所定厚み分形成することによって、位相が合うように修正する欠陥修正方法が記載されている。
On the other hand, in the case of a missing defect (a form in which a portion that should not be etched is etched), the following defect correcting method has been proposed. That is, in
また、特許文献2には、レベンソン型位相シフトマスクの透光部において、レジストパターンのピンホールに起因するディボットの発生を防止する方法が記載されている。この方法によると、予め、保護膜と遮光層を順次形成し、遮光層のパターニング後、掘り込み部形成のためのレジストパターンにピンホールが生じた場合は、保護膜を使用してピンホールの修正を行うようにしている。
ところで、フォトマスクにおいて、透光部に生じた欠落欠陥が、検査によって検出された場合、特許文献1に記載された欠陥修正方法においては、膜の堆積による透過率の低下が避けられないという問題がある。また、石英基板の欠落欠陥を膜の堆積により修正する方法は煩雑であり、簡便とはいえない。
By the way, in the photomask, when a missing defect generated in the light transmitting portion is detected by inspection, the defect correction method described in
また、特許文献2に記載された方法においては、通常のレベンソンマスクに対し、新たに保護膜を追加するため、成膜の付加工程が必要となる上、保護膜に対するフォトリソ工程(レジスト塗布、エッチング、レジスト剥離)が必要となる。したがって、製造工程が増加し、更にそれによる新たな欠陥発生の機会が生じるという問題がある。
In addition, in the method described in
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、透明基板のエッチング時に発生した欠落欠陥について、簡便に、かつ、高精度に修正を行うことができるフォトマスクの欠陥修正方法を提供するとともに、このような欠陥修正を含むフォトマスクの製造方法、及び、このような欠陥修正がなされたフォトマスクを提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and it is possible to easily and accurately correct a defect in a photomask that can be corrected for a missing defect generated during etching of a transparent substrate. It is an object of the present invention to provide a method, a method of manufacturing a photomask including such a defect correction, and a photomask having such a defect correction.
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明は、以下の構成のいずれか一を有するものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention has any one of the following configurations.
〔構成1〕
本発明に係るフォトマスクの欠陥修正方法は、透明基板上に形成され所定の遮光性を有する遮光膜にパターニングを施すことにより少なくとも透光部と遮光部とが設けられたフォトマスクの欠陥修正方法であって、透光部に欠陥が生じている場合に、欠陥を含む透光部に隣接する遮光部の、透光部との境界部分の遮光膜を所定量除去する遮光膜除去工程と、欠陥を含む透光部を所定量掘り込むことによって、欠陥によって生じた凹部を平坦化する工程と、を有し、遮光膜除去工程においては、平坦化のために掘り込まれる透光部に生じる、側面反射の増加による、透過光量の減少を、低減するように行うことを特徴とするものである。
[Configuration 1]
The photomask defect correcting method according to the present invention is a photomask defect correcting method in which at least a light transmitting part and a light shielding part are provided by patterning a light shielding film formed on a transparent substrate and having a predetermined light shielding property. Then, when a defect occurs in the light transmitting portion, a light shielding film removing step of removing a predetermined amount of the light shielding film at the boundary portion between the light shielding portion adjacent to the light transmitting portion including the defect and the light transmitting portion ; And a step of flattening the recess caused by the defect by digging a predetermined amount of the light-transmitting portion including the defect, and in the light shielding film removing step, the light-transmitting portion is dug for flattening. The reduction of the amount of transmitted light due to the increase in side reflection is performed so as to reduce .
〔構成2〕
本発明は、構成1を有するフォトマスクの欠陥修正方法において、欠陥は、透光部の表
面部分に生じた欠落欠陥であることを特徴とするものである。
[Configuration 2]
The present invention provides a defect correction method of a photomask having the
〔構成3〕
本発明は、構成2を有するフォトマスクの欠陥修正方法において、フォトマスクは、透光部として、主透光部と、透過する露光光に主透光部を透過する露光光に対する所定の位相差を与える補助透光部とを有する位相シフトマスクであり、欠落欠陥が生じた主透光部を所定量掘り込むとともに、補助透光部を所定量掘り込むことによって、主透光部を透過した露光光と補助透光部を透過した露光光とが所定の位相差を有するものとすることを特徴とするものである。
[Configuration 3]
The present invention provides a photomask defect correcting
〔構成4〕
本発明は、構成3を有するフォトマスクの欠陥修正方法において、補助透光部は、フォトマスクの露光時に解像されない線幅を有するものであることを特徴とするものである。
[Configuration 4]
The present invention is characterized in that, in the photomask defect correcting method having the configuration 3, the auxiliary light-transmitting portion has a line width that is not resolved when the photomask is exposed.
〔構成5〕
本発明は、構成3、または、構成4を有するフォトマスクの欠陥修正方法において、欠落欠陥の生じた透光部は、透明基板が露出していることを特徴とするものである。
[Configuration 5]
The present invention is characterized in that in the photomask defect correcting method having the configuration 3 or the
〔構成6〕
本発明は、構成3、または、構成4を有するフォトマスクの欠陥修正方法において、欠落欠陥の生じた透光部は、透明基板上に形成された膜が露出していることを特徴とするものである。
[Configuration 6]
The present invention is the photomask defect correction method having the configuration 3 or the
〔構成7〕
本発明に係るフォトマスクの製造方法は、透明基板上に形成され所定の遮光性を有する遮光膜にパターニングを施すことにより少なくとも透光部と遮光部とを設けるフォトマスクの製造方法であって、構成1乃至構成6のいずれか一を有する欠陥修正方法による欠陥修正工程を含むことを特徴とするものである。
[Configuration 7]
A photomask manufacturing method according to the present invention is a photomask manufacturing method in which at least a light-transmitting part and a light-shielding part are provided by patterning a light-shielding film formed on a transparent substrate and having a predetermined light-shielding property, It includes a defect correcting step by a defect correcting method having any one of
構成1を有するフォトマスクの修正方法においては、透光部に欠陥が生じている場合に、欠陥を含む透光部に隣接する遮光部の、透光部との境界部分の遮光膜を所定量除去することによって、欠陥による透光部の露光光透過量の減少を低減する工程を有するので、欠陥部で生じる透過光量の減少を抑止することができる。さらに、比較的簡便な工程を付加することにより上記修正が行え、フォトマスクの歩留を向上させることができる。また、欠落欠陥の修正は、この欠落欠陥を含む透光部を所定量掘り込むことによって欠落欠陥によって生じた凹部を平坦化することを含み、遮光膜を所定量除去する工程は、掘り込みによる透光部の露光光透過量の減少を低減するので、欠落欠陥によって生じた凹部が平坦化されることにより、マスク使用時に被転写体に欠陥が転写されることがなく、透光部のパターンが正確に転写される。さらに、該透光部の掘り込みによって、側面反射による透過光量の減少が抑止される。さらに、比較的簡便な工程を付加することにより、高精度に修正を行うことができる。
In the photomask correction
なお、ここで、遮光膜とは、露光光を実質的に完全に遮光する遮光性の膜(光学濃度3.0程度)のみでなく、露光光の一部を遮光するものでもよい。例えば、露光光透過率が30%以下程度のものとすることもできる。 Here, the light-shielding film is not limited to a light-shielding film (optical density of about 3.0) that substantially completely shields the exposure light, but may be a part that shields part of the exposure light. For example, the exposure light transmittance may be about 30% or less.
構成2を有する本発明に係るフォトマスクの欠陥修正方法においては、欠陥は、透光部の表面部分に生じた欠落欠陥であってもよい。
In the defect correction method of a photomask according to the present invention having the
なお、ここでいう掘り込みとは、透光部が、基板上に薄膜が形成されたものである場合には、この膜を減膜させることを含む。 Note that the term “digging” as used herein includes reducing the thickness of the transparent portion when the thin film is formed on the substrate.
構成3を有する本発明に係るフォトマスクの欠陥修正方法においては、欠落欠陥が生じた主透光部を所定量掘り込むとともに、補助透光部を所定量掘り込むことによって、主透光部を透過した露光光と補助透光部を透過した露光光とが所定の位相差を有するものとするので、欠落欠陥を掘り込むことによって変化した主透光部における位相シフト量に対し、補助透光部の位相シフト量を調整し、両者の間に適切な位相差をもたせることができる。さらに、比較的簡便な工程を付加することにより、高精度に修正を行うことができる。 In the photomask defect correcting method according to the present invention having the configuration 3, the main light transmitting portion is dug by a predetermined amount and the auxiliary light transmitting portion is dug by a predetermined amount while the main light transmitting portion in which the missing defect is generated is dug. Since the transmitted exposure light and the exposure light transmitted through the auxiliary light-transmitting portion have a predetermined phase difference, the auxiliary light-transmitting is performed with respect to the phase shift amount in the main light-transmitting portion changed by digging in the missing defect. By adjusting the phase shift amount of the part, it is possible to give an appropriate phase difference between the two. Furthermore, correction can be performed with high accuracy by adding a relatively simple process.
なお、ここで、主透光部及び補助透光部は、前者に対して後者のパターンの寸法が小さい態様に限定されるものではない。後述するように、ラインアンドスペースの場合のように、相互に位相シフト効果によって解像度を上げる目的で設けられた同寸法のパターンであってもよい。または、補助透光部が解像しない線幅であって、専ら主透光部の解像度を高くする目的のものであってもよい。 Here, the main light-transmitting portion and the auxiliary light-transmitting portion are not limited to an embodiment in which the size of the latter pattern is smaller than the former. As will be described later, patterns of the same size provided for the purpose of increasing the resolution by the phase shift effect may be used as in the case of line and space. Alternatively, the auxiliary light-transmitting portion may have a line width that is not resolved, and may be exclusively intended to increase the resolution of the main light-transmitting portion.
また、ここで所定位相差とは、180°であることが好ましい。但し180°±30°程度の範囲であれば、本発明の効果が得られるため、この範囲内であればよい。主透光部及び補助透光部は、両者の寸法が等しい場合も含まれる。なお、欠陥が生じた透光部の掘り込み量が、位相シフト量として30°に達しなかった場合には、補助透光部の掘り込みを行わなくても良い。 Here, the predetermined phase difference is preferably 180 °. However, if it is in the range of about 180 ° ± 30 °, the effect of the present invention can be obtained. The main light-transmitting part and the auxiliary light-transmitting part are also included when both dimensions are equal. In addition, when the digging amount of the light-transmitting part in which the defect has occurred does not reach 30 ° as the phase shift amount, the auxiliary light-transmitting part may not be dug.
構成4を有する本発明に係るフォトマスクの修正方法においては、補助透光部は、フォトマスクの露光時に解像されない線幅を有するものであり、主透光部の解像を助ける目的のいわゆる補助パターンであるので、高解像度の位相シフトマスクとして有用である。このような場合、主透光部が正確に被転写体にされるとともに、適切な透過光量が確保できる。この場合、主透光部と補助透光部とは、遮光部を介して隣接している。ここで、透光部に直接隣接する遮光部の、前記透光部との境界部分の遮光膜を所定量除去する際には、該遮光部の線幅が1/2となる量を限度に行うことができる。この場合にも、比較的簡便な工程を付加することにより、高精度に欠陥修正を行うことができる。
In the photomask correction method according to the present invention having the
構成5を有する本発明に係るフォトマスクの修正方法においては、基板の掘り込みを利用した位相シフトマスクにおいて、基板の欠落欠陥を簡便な工程で修正できる。または、基板上にシフタ膜を形成しパターン加工を施した位相シフトマスクにおいて、シフタ膜に開口を設けた透光部に生じた欠落欠陥に対して、簡便な工程で修正が行える。 In the photomask correcting method according to the present invention having the configuration 5, in the phase shift mask using the excavation of the substrate, the missing defect of the substrate can be corrected by a simple process. Alternatively, in a phase shift mask in which a shifter film is formed on a substrate and subjected to pattern processing, a missing defect generated in a light transmitting portion having an opening in the shifter film can be corrected by a simple process.
構成6を有する本発明に係るフォトマスクの修正方法においては、基板上にシフタ膜を形成してパターン加工を施した位相シフトマスクにおいて、シフタ膜に生じた欠落欠陥を簡便な工程で修正することができる。 In the photomask correction method according to the present invention having the configuration 6, in the phase shift mask in which the shifter film is formed on the substrate and subjected to pattern processing, the missing defect generated in the shifter film is corrected by a simple process. Can do.
構成7を有する本発明に係るフォトマスクの製造方法においては、構成1乃至構成6のいずれか一を有する欠陥修正方法による欠陥修正工程を含むので、透明基板のエッチング時に発生した欠陥について、簡便に、かつ、高精度に修正を行うことができ、歩留まりを向上させることができる。
The method for manufacturing a photomask according to the present invention having the structure 7 includes a defect correcting step by the defect correcting method having any one of the
すなわち、本発明は、透明基板のエッチング時に発生した欠落欠陥について、簡便に、かつ、高精度に修正を行うことができるフォトマスクの欠陥修正方法を提供するとともに、このような欠陥修正を含むフォトマスクの製造方法、及び、このような欠陥修正がなされたフォトマスクを提供することができるものである。 That is, the present invention provides a photomask defect correction method capable of easily and highly accurately correcting missing defects generated during etching of a transparent substrate, and a photo including such defect correction. It is possible to provide a mask manufacturing method and a photomask having such defect correction.
以下、図面を参照しながら、本発明に係るフォトマスクの欠陥修正方法の実施の形態について位相シフトマスクを例として詳細に説明する。 位相シフトマスクは、近年のフォトリソグラフフィにおける超解像技術の1つである。この位相シフトマスクには、様々な種類のものが提案されているが、その中で、コンタクトホール等の孤立パターンを形成するための位相シフトマスクとして、補助パターン型位相シフトマスクがある。 Hereinafter, embodiments of a photomask defect correcting method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings, using a phase shift mask as an example. The phase shift mask is one of super-resolution techniques in recent photolithography. Various types of phase shift masks have been proposed. Among them, there is an auxiliary pattern type phase shift mask as a phase shift mask for forming an isolated pattern such as a contact hole.
図1中の(a)は、補助パターン型位相シフトマスクの平面図、図1中の(b)及び(c)は、図1中の(a)の点線Aにおける断面図である。 1A is a plan view of the auxiliary pattern type phase shift mask, and FIGS. 1B and 1C are cross-sectional views taken along a dotted line A in FIG.
補助パターン型位相シフトマスクは、図1に示すように、透明基板1上に、所定のパターンの遮光膜21が形成されることにより形成された主開口部22と、その周辺部分に設けられた補助開口部23を有している。この位相シフトマスクは、主開口部22の通過光と補助開口部23の通過光とが略180度の位相差となるように、例えば、図1中の(b)に示すように、主開口部22における透明基板1が所定の深さ掘り込まれた位相シフト部となる基板掘り込み部24を有している。この場合には、補助開口部23が非位相シフト部となっている。なお、補助開口部23は、補助開口部23の通過光が被転写基板上のレジストを解像しないように、微細な線幅及び形成位置に設定される。ここで、主開口部と補助開口部が、本発明における主透光部と補助透光部に相当する。
As shown in FIG. 1, the auxiliary pattern type phase shift mask is provided on the
また、図1中の(c)に示すように、補助開口部23における透明基板1が所定の深さ掘り込まれた位相シフト部となる基板掘り込み部25を有していることとしてもよい。この場合には、主開口部22が非位相シフト部となる。
Further, as shown in FIG. 1C, the
このような補助パターン型位相シフトマスクの製造工程について、図2を参照しながら説明する。 A manufacturing process of such an auxiliary pattern type phase shift mask will be described with reference to FIG.
まず、図2中の(a)に示すように、透明基板1に遮光膜2及び第1のレジスト膜3を順次形成する。この遮光膜は、単層でも、積層からなるものでもよい。
First, as shown in FIG. 2A, the
次に、図2中の(b)及び(c)に示すように、例えば、電子線描画装置を用いて、主開口部及び補助開口部に対応するパターンを描画し、現像して、第1レジストパターン31を形成する。この第1のレジストパターン31をマスクとして遮光膜2をエッチングすることによって、主開口部22及び補助開口部23を有する遮光膜パターン21を形成し、その後、残存した第1のレジストパターンを剥離する。
Next, as shown in FIGS. 2B and 2C, for example, using an electron beam drawing apparatus, a pattern corresponding to the main opening and the auxiliary opening is drawn, developed, and developed. A resist
次に、図2中の(d)に示すように、遮光膜パターン21上に第2のレジスト膜4を形成する。
Next, as shown in FIG. 2D, a second resist
そして、図2中の(e)に示すように、例えば、電子線描画装置を用いて、第2のレジスト膜4に補助開口部23に対応するパターンを描画し、現像して、第2のレジストパターン41を形成する。この第2のレジストパターン41をマスクとして透明基板1をエッチングすることによって、基板掘り込み部25を形成する。
Then, as shown in FIG. 2 (e), for example, by using an electron beam drawing apparatus, a pattern corresponding to the
その後、図2中の(f)に示すように、残存した第2のレジストパターン41を剥離して、補助パターン型位相シフトマスクが完成する。
Thereafter, as shown in FIG. 2F, the remaining second resist
なお、この製造工程は、補助開口部23における透明基板1を掘り込む形態であるが、主開口22の透明基板1を掘り込む場合でも、製造工程は同様である。すなわち、図2中の(e)において、第2のレジスト膜4に、主開口部22に対応するパターンを露光し現像して、このレジストパターンをマスクとして透明基板1をエッチングすればよい。
In addition, although this manufacturing process is a form which digs the
図3は、位相シフトマスクの製造工程について欠陥が生ずる過程及び本発明に係る欠陥修正方法を示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a process in which defects occur in the manufacturing process of the phase shift mask and a defect correcting method according to the present invention.
このような製造工程において、図2中の(e)に示す透明基板1のエッチング時に、図3中の(a)に示すように、例えば、主開口部22上のレジスト膜4中にピンホール欠陥4aがあった場合、図3中の(b)に示すように、透明基板1がエッチングされてしまい、欠落欠陥1aが生ずる。その後、図3中の(c)に示すように、残存した第2のレジストパターン41を剥離すると、主開口部22に欠落欠陥が生じた状態となる。
In such a manufacturing process, when the
本発明に係る修正方法においては、このような欠落欠陥の場所が欠陥検査により特定された場合には、まず、図3中の(d)に示すように、主開口部22のエッジをなす遮光膜2を削って、主開口部22を拡大させる。これによって、欠落欠陥によって生じる、主開口部の露光光透過量の低下を抑止することができる。これは、欠落欠陥に限らず、主開口部に生じた余剰欠陥(主開口部上の遮光膜のエッチングが不十分で遮光膜が残存した場合や、異物が付着した場合)においても適用できる。
In the correction method according to the present invention, when the location of such a missing defect is specified by defect inspection, first, as shown in (d) of FIG. 3, the light shielding that forms the edge of the
次に、図3中の(e)に示すように、拡大させた主開口部22における透明基板1を、欠落欠陥の最深部まで削って平坦化させる。これによって、マスク使用時に上記欠陥が被転写体上に転写されることを確実に防止することができる。なお、この平坦化のための掘り込みによって、主開口部に入射する露光光は、側面反射が増加するため、透過光量が低下してしまう傾向がある。しかしながら、上述のように、開口部の寸法がが拡大されているので、このよう透過光量の減少を相殺することができる。換言すれば、前記開口部の寸法拡大に際しては、その拡大寸法の決定に際し、上記平坦化に伴う掘り込みブランクの側面反射による透過光量の減少分をも考慮して、行うことができる。
Next, as shown in FIG. 3E, the
さらに、主開口部22に対して遮光部を介して隣接する補助開口部23における透明基板1を、主開口部22において削ったと同じ深さだけ削って掘り込む。これは、主開口部の掘り込みによって、主開口部の位相シフト量が当初の設計値に対して変化するため、補助開口部を掘り込んで、両者の位相差を所定の範囲内とするためである。所定の範囲内とは、180°±30°とすることができる。すなわち、補助開口部の掘り込み量は、この位相差範囲を充足する量とする。なお、欠落欠陥の深さが非常に小さく、平坦化を行った場合の主開口部と補助開口部の位相差が上記範囲内であれば、補助開口部の掘り込みを行わないことも可能である。上記工程により、欠陥修正は完了する。このようにして、図3中の(f)に示すように、欠陥修正のなされた補助パターン型位相シフトマスクが完成する。なお、欠陥修正後の検査は、フォトマスク使用時の露光機による転写光学系を模した転写顕微鏡装置を用いて行ない、欠陥のない正常部パターンとの比較によって行うことができる。
Further, the
第2のレジストパターン41を用いて透明基板1をエッチングした際に発生する透明基板1の欠落欠陥は、図4中の(a)に示すように、主に、レジスト膜4中に発生した空隙(ピンホール)4aが原因であることが多い。図4中の(b)に示すように、レジスト膜4中に空隙4aがある状態でエッチングを実施すると、図4中の(c)及び(d)に示すように、透明基板1上には、レジスト膜4中の空隙の大きさに応じた形、大きさ及び深さを有する欠落欠陥1aが形成されてしまう。欠落欠陥1aの形、大きさ及び深さは、レジスト膜4と透明基板1のエッチング選択比によって異なる。
The missing defects in the
このようにしてできた透明基板1の欠落欠陥1aは、転写されるパターンに影響を与えるのみでなく、この部分を通過する光が乱反射を起こすため、透過率を低下させる。さらに、欠陥の形状や大きさによっては、位相差のズレも生じさせ、転写特性の劣化を引き起こす。つまり、透明基板1の欠落欠陥を修正するには、欠陥を消滅させるとともに、透過率を回復させ、透過光の位相差を設計値に戻すことが必要となる。
The missing
図5は、本発明に係る位相シフトマスクの欠陥修正方法を示す断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a defect correcting method for a phase shift mask according to the present invention.
本発明に係る欠陥修正方法においては、まず、図5中、矢印Aで示すように、透過率を回復させるため、欠落欠陥1aが発生した主開口部22のエッジ部となる遮光膜2を、原子間力顕微鏡(AFM)型の修正装置を用いて削り、開口面積を増やし、全体で光透過量を大きくする。これは、欠落欠陥に起因する透過光量の低下とともに、次の工程で透明基板1を削った時に形成される側壁での光量低下分も考慮したものである。
In the defect correction method according to the present invention, first, as shown by an arrow A in FIG. 5, in order to recover the transmittance, the
次に、図5中、矢印Bで示すように、遮光膜2を削って面積を増やした欠落欠陥を含む主開口部22における透明基板1を、欠落欠陥1aの一番深い深さまで全体を削る。この状態では、欠落欠陥1aそのものは形が消えたことになるが、削ったことにより、補助開口部23との間で透過光の位相差が予め設定した所定値からずれている。例えば、補助開口部23が180°の位相差に相当する深さに掘り込まれていた場合、主開口部22で欠落欠陥1aを含めて50°分削ったとすると、差し引き130°の位相差ということになり、転写特性に影響が生ずる。そこで、図5中、矢印Cで示すように、補助開口部23における透明基板1を、主開口部22におけると同様の深さだけ削り、位相差を元の180°に戻すことにより、欠陥修正が完了する。
Next, as shown by an arrow B in FIG. 5, the entire
以上のように、本発明においては、ひとつの修正手段のみを用いて、透過率及び位相差を正常な状態に戻すことができ、欠陥修正が完了する。 As described above, in the present invention, the transmittance and the phase difference can be returned to the normal state by using only one correcting means, and the defect correction is completed.
なお、図1中の(b)に示すように、主開口部22が位相シフト部となった補助パターン型位相シフトマスクについても、非位相シフト部(補助開口部23)に生じた欠落欠陥について、前述と同様の過程により修正することができる。
In addition, as shown in FIG. 1B, the defect defect generated in the non-phase shift portion (auxiliary opening portion 23) also in the auxiliary pattern type phase shift mask in which the
〔他の実施の形態〕
前述した実施の形態では、補助パターン型位相シフトマスクにおける欠陥修正ついて説明したが、本発明は、補助パターン型位相シフトマスクに限ったものではなく、他の種々の位相シフトマスク、例えば、図6に示すように、線条の主開口部22を有しこの主開口部22の両側に補助開口部23が形成された位相シフトマスクや、図7に示すように、複数の主開口部22が近接して並べられて一つのパターンを構成している位相シフトマスクや、また、図8に示すように、位相シフト部22aと非位相シフト部23aとが遮光部を介して並列されたレベンソン型位相シフトマスクにおける欠陥修正にも適用することができる。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the defect correction in the auxiliary pattern type phase shift mask has been described. However, the present invention is not limited to the auxiliary pattern type phase shift mask, and other various phase shift masks such as FIG. As shown in FIG. 7, a phase shift mask having a
すなわち、本発明は、所望のパターンに加工された遮光膜をマスクとして、遮光膜の下層に対してエッチング処理を施してこの下層に凹部を形成するような種々の位相シフトマスクにおいて適用できる。この遮光膜としては、マスク使用時に用いる被転写体のレジストに対して有効な遮光効果を有する透過率を有すればよい。この遮光膜には、位相シフト効果があってもよく、無くてもよい。 That is, the present invention can be applied to various phase shift masks in which a light shielding film processed into a desired pattern is used as a mask and a lower layer of the light shielding film is etched to form a recess in the lower layer. The light-shielding film only needs to have a transmittance having an effective light-shielding effect with respect to the resist of the transfer object used when the mask is used. This light shielding film may or may not have a phase shift effect.
さらに、本発明は、図9に示すように、基板上に形成された遮光膜21をパターン加工し、さらに、シフタ膜を形成してパターン加工することにより、基板上にシフタ膜が設けられた主開口部をもつ位相シフトマスクや、図10中の(a)、(b)に示すように、遮光膜21の下層にシフタ膜51を形成し、それぞれをパターン加工することによって、主開口部を形成した位相シフトマスクにおける欠陥修正にも適用することができる。
Furthermore, in the present invention, as shown in FIG. 9, the light-shielding
例えば、図10中の(a)に示す位相シフトマスクの欠陥修正については以下のように行うことができる。図11中の(a)に示すように、基板上にシフタ膜51と遮光膜21をこの順に形成し、それぞれをパターン加工して、基板上にシフタ膜が形成されてなる主開口部と、透明基板が露出した補助開口部を形成する。主開口部と補助開口部の露光光位相差は180°に設定してある。ここで、主開口部22に欠落欠陥51aが生じた場合については、欠落欠陥51aの場所を欠陥検査により特定し、まず、図11中の(b)に示すように、主開口部22のエッジをなす遮光膜21を削って、主開口部23を拡大させる。
For example, the defect correction of the phase shift mask shown in (a) of FIG. 10 can be performed as follows. As shown in FIG. 11A, a
次に、図11中の(c)に示すように、シフタ膜51を、欠落欠陥51aの最深部まで削って減膜させ、平坦化させる。次に、図11中の(d)に示すように、主開口部22の近隣にある補助開口部23における透明基板1を、主開口部22における透光膜51の欠落欠陥51aの深さに相当する深さだけ削る。このようにして、欠陥修正のなされた補助パターン型位相シフトマスクが完成する。
Next, as shown in FIG. 11C, the
本発明の実施例にかかる位相シフトマスクの製造工程を、図2及び図3を参照しながら説明する。 A manufacturing process of the phase shift mask according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
透明基板1としては、大きさ6インチ角、厚さ0.25インチの表面を鏡面研磨した石英ガラス基板を用い、所定の洗浄を施した。まず、透明基板1上に、クロムからなる遮光膜2を、膜厚100nmスパッタリング法により形成した。次に、図2中の(a)に示すように、ポジ型電子線レジスト(日本ゼオン社製「ZEP7000」)3を、スピンコート法により膜厚500nmで塗布した。
As the
次に、図2中の(b)に示すように、電子線描画装置を用いて、主開口部22及び補助開口部23に対応するパターンを描画し、現像して、第1レジストパターン21を形成した。この第1のレジストパターン21をマスクとして、Cl2とO2の混合ガスを用いたドライエッチングを行い、遮光膜2を主開口部22と補助開口部23とを有する遮光膜パターン21とした。そして、図2中の(c)に示すように、残存した第1のレジストパターンを剥離した。
Next, as shown in FIG. 2B, using the electron beam drawing apparatus, a pattern corresponding to the
次に、図2中の(d)に示すように、遮光膜パターン21上に第2のレジスト膜4として、ポジ型電子線レジスト(日本ゼオン社製「ZEP7000」)をスピンコート法により膜厚500nmで塗布した。
Next, as shown in FIG. 2 (d), a positive electron beam resist (“ZEP7000” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is used as the second resist
図3中の(a)に示すように、電子線描画装置を用いて、第2のレジスト膜4に補助開口部23に対応するパターンを描画し、現像して、第2のレジストパターン41を形成した。図3中の(b)に示すように、レジストパターン41をマスクとしてCHF3とO2の混合ガスにより、石英基板を170nmドライエッチングした。
As shown in FIG. 3A, an electron beam drawing apparatus is used to draw a pattern corresponding to the
その後、図3中の(c)に示すように、残存した第2のレジストパターン41を剥離して欠陥検査を実施したところ、一部の主開口部22の本来レジストで覆われた部分にレジストピンホールがあり、その部分の基板がエッチングされ欠落欠陥となっていたことが判明した。
Thereafter, as shown in FIG. 3 (c), the remaining second resist
次に、図3中の(d)に示すように、欠落欠陥が発生した主開口部22のエッジ部分を原子間力顕微鏡(AFM)型の修正装置を用いて削って主開口部を広げた。
Next, as shown in FIG. 3 (d), the edge portion of the
そして、図3中の(e)に示すように、欠落欠陥を含む主開口部22における透明基板1を同様の装置を用いて欠落欠陥の最深部まで削り、平坦化した。原子力間顕微鏡(AFM)の探針を用いることで、フォトマスクを構成する遮光膜、透光部いずれの加工においても簡便な方法で修正することができた。
And as shown to (e) in FIG. 3, the
次に、図3中の(f)に示すように、既に透明基板1が掘り込まれている補助開口部23において、主開口部22を削ったと同じ深さだけ追加して削り、欠陥修正を完了し、補助パターン型位相シフトマスクを完成した。なお、欠陥修正が終了したマスクに対しては、露光機の転写光学系を模した転写顕微鏡装置(カールツァイス社製 AIMS)を用いて検査を行ない、修正による効果を確認した。
Next, as shown in FIG. 3 (f), in the
以上の欠陥修正工程を経て作製された補助パターン型位相シフトマスクは、その後のウエハへの転写において、欠陥修正部においても、正常部と同等の良好な結果が示された。 The auxiliary pattern type phase shift mask manufactured through the defect correction process described above showed good results equivalent to the normal part even in the defect correction part in the subsequent transfer to the wafer.
1 透明基板
1a 欠落欠陥
2 遮光膜
21 遮光膜パターン
22 主開口部
23 補助開口部
24 基板掘り込み部
25 基板掘り込み部
51 シフタ膜
51a 欠落欠陥
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記透光部に欠陥が生じている場合に、前記欠陥を含む透光部に隣接する遮光部の、前記透光部との境界部分の遮光膜を所定量除去する遮光膜除去工程と、
前記欠陥を含む透光部を所定量掘り込むことによって、前記欠陥によって生じた凹部を平坦化する工程と、を有し、
前記遮光膜除去工程においては、前記平坦化のために掘り込まれる透光部に生じる、側面反射の増加による、透過光量の減少を、低減するように行う
ことを特徴とするフォトマスクの欠陥修正方法。 A photomask defect correcting method in which at least a light transmitting part and a light shielding part are provided by patterning a light shielding film formed on a transparent substrate and having a predetermined light shielding property,
A light-shielding film removing step of removing a predetermined amount of a light- shielding film at a boundary portion between the light-shielding part adjacent to the light-transmitting part and the light-transmitting part when a defect occurs in the light-transmitting part ;
Flattening the recesses caused by the defects by digging a predetermined amount of the light-transmitting part including the defects, and
In the light shielding film removing step, the defect correction of the photomask is performed so as to reduce the amount of transmitted light due to an increase in side reflection that occurs in the light transmitting portion dug for the planarization. Method.
ことを特徴とする請求項1記載のフォトマスクの欠陥修正方法。 The defect, defect correction method of a photomask according to claim 1, wherein the a missing defect occurring in the surface portion of the transparent portion.
前記欠落欠陥が生じた前記主透光部を所定量掘り込むとともに、前記補助透光部を所定量掘り込むことによって、前記主透光部を透過した露光光と前記補助透光部を透過した露光光とが前記所定の位相差を有するものとする
ことを特徴とする請求項2に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。 The photomask is a phase shift mask having, as the light transmitting part, a main light transmitting part and an auxiliary light transmitting part that gives a predetermined phase difference to the exposure light transmitted through the main light transmitting part to the transmitted exposure light. Yes,
While digging a predetermined amount of the main translucent part in which the missing defect has occurred, by digging a predetermined amount of the auxiliary translucent part, the exposure light transmitted through the main translucent part and the auxiliary translucent part were transmitted. The photomask defect correction method according to claim 2, wherein exposure light has the predetermined phase difference.
ことを特徴とする請求項3に記載のフォトマスクの欠陥修正方法。 The defect correction method for a photomask according to claim 3 , wherein the auxiliary light-transmitting portion has a line width that is not resolved when the photomask is exposed.
ことを特徴とする請求項3、または、請求項4記載のフォトマスクの欠陥修正方法。 The resulting translucent portion of said missing defect, claim 3 or defect correction method of a photomask according to claim 4, wherein the transparent substrate is exposed.
ことを特徴とする請求項3、または、請求項4記載のフォトマスクの欠陥修正方法。 The resulting translucent portion of said missing defect, claim 3 or defect correction method of a photomask according to claim 4, characterized in that the film formed on the transparent substrate is exposed.
請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の欠陥修正方法による欠陥修正工程を含む
ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。 A method of manufacturing a photomask that provides at least a light-transmitting part and a light-shielding part by patterning a light-shielding film having a predetermined light-shielding property formed on a transparent substrate,
Photomask manufacturing method, characterized in that it comprises a defect correction process by the defect correction method according to any one of claims 1 to 6.
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