JPH05307260A - Production of phase shift mask - Google Patents

Production of phase shift mask

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JPH05307260A
JPH05307260A JP11200992A JP11200992A JPH05307260A JP H05307260 A JPH05307260 A JP H05307260A JP 11200992 A JP11200992 A JP 11200992A JP 11200992 A JP11200992 A JP 11200992A JP H05307260 A JPH05307260 A JP H05307260A
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JP
Japan
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light
shielding film
phase shift
shift mask
region
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11200992A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazumasa Doi
一正 土井
Naoyuki Ishiwatari
直行 石渡
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Withdrawn legal-status Critical Current

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  • 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

PURPOSE:To obtain the process for production of the phase shift mask which enables the sufficient exhibition of effect of the shift method by equaling the optical characteristics of the light transmissive region of main patterns and phase shifter patterns. CONSTITUTION:This process for production of the phase shift mask has a stage of forming a light shielding film 2 on a light transmissive substrate 1, removing this film from a part of the regions to form light transmissive regions 3 of the main patterns, etching the light transmissive substrate 1 corresponding to be light transmissive regions 3 to form recessed parts 5 and removing the light shielding film 2 on the peripheries of the recessed parts 5 to form the phase shifter patterns 7. The surface of the light transmissive substrate 1 is dry-etched prior to the stage of forming the light shielding film 2 or the bases of the recessed parts 5 and the surface of the phase shifter patterns 7 are dry- etched after the formation of the phase shifter patterns 7 in this process.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。半導体装置の大容量・小型化が進み、
回路パターンを微細化する技術が要求されている。その
手段の一つとして、位相シフトマスクを使用して位相の
異なる二つの光の干渉性を利用して露光時の解像力を向
上させる方法がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a phase shift mask. As semiconductor devices continue to grow in capacity and size,
A technology for miniaturizing a circuit pattern is required. As one of the means, there is a method of improving the resolution at the time of exposure by utilizing the coherence of two lights having different phases by using a phase shift mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】透光性基板そのものを位相シフタとして
使用する位相シフトマスクの従来の製造方法を以下に説
明する。
2. Description of the Related Art A conventional method of manufacturing a phase shift mask using a transparent substrate itself as a phase shifter will be described below.

【0003】図5(a)に示すように、石英ガラス基板
1上に遮光膜としてクローム膜2を形成する。クローム
膜2を四塩化炭素(CCl4 )と酸素(O2 )との混合
ガスを使用して一部領域から除去し、図5(b)に示す
ように、メインパターンの透光領域3を形成する。
As shown in FIG. 5A, a chrome film 2 is formed as a light-shielding film on a quartz glass substrate 1. The chrome film 2 is removed from a partial region using a mixed gas of carbon tetrachloride (CCl 4 ) and oxygen (O 2 ), and the translucent region 3 of the main pattern is removed as shown in FIG. 5B. Form.

【0004】図5(c)に示すように、レジスト層4を
形成し、裏面から露光して現像し、図6(a)に示すよ
うに、メインパターンの透光領域3を除く領域にレジス
ト層4を形成する。
As shown in FIG. 5 (c), a resist layer 4 is formed, the back surface is exposed and developed, and as shown in FIG. 6 (a), the resist is applied to the area other than the light-transmitting area 3 of the main pattern. Form layer 4.

【0005】四フッ化炭素(CF4 )ガスを使用してド
ライエッチングをなし、図6(b)に示すように、石英
ガラス基板1に凹部5を形成する。この凹部5の深さ
は、露光光の波長と透光性基板1の屈折率とによって決
定される。
Dry etching is performed using carbon tetrafluoride (CF 4 ) gas to form a recess 5 in the quartz glass substrate 1 as shown in FIG. 6B. The depth of the recess 5 is determined by the wavelength of the exposure light and the refractive index of the transparent substrate 1.

【0006】図6(c)に示すように、再びレジスト層
6を形成し、裏面より露光して現像し、図7(a)に示
すように、透光領域3を除く領域にレジスト層6を形成
する。
As shown in FIG. 6 (c), a resist layer 6 is formed again, exposed from the back surface and developed, and as shown in FIG. 7 (a), the resist layer 6 is formed in a region other than the transparent region 3. To form.

【0007】CCl4 とエチルアルコールとの混合ガス
を使用して等方性ドライエッチングをなし、図7(b)
に示すように、クローム膜2をサイドエッチングする。
レジスト層6を除去して、メインパターンの透光領域3
の周辺に位相シフタパターン7の形成された位相シフト
マスクを形成する。
Isotropic dry etching was performed using a mixed gas of CCl 4 and ethyl alcohol, as shown in FIG.
The chrome film 2 is side-etched as shown in FIG.
By removing the resist layer 6, the translucent region 3 of the main pattern
A phase shift mask having the phase shifter pattern 7 formed on the periphery thereof is formed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】メインパターンの透光
領域3に対応する透光性基板1をドライエッチングして
凹部5を形成するので、この凹部5の底面はクローム膜
2のサイドエッチングによって露出した透光性基板1の
表面、すなわち位相シフタパターン7の表面より粗くな
る。そのため、透過率、屈折率等の光学的特性がメイン
パターンの透光領域3と位相シフタパターン7とにおい
て相異し、位相シフト法としての効果が十分に発揮され
ないという問題が生ずる。
Since the translucent substrate 1 corresponding to the translucent region 3 of the main pattern is dry-etched to form the recess 5, the bottom of the recess 5 is exposed by side etching of the chrome film 2. The surface of the transparent substrate 1 is rougher than that of the phase shifter pattern 7. Therefore, the optical characteristics such as the transmittance and the refractive index are different between the light-transmitting region 3 of the main pattern and the phase shifter pattern 7, causing a problem that the effect of the phase shift method is not sufficiently exhibited.

【0009】本発明の目的は、この欠点を解消すること
にあり、メインパターンの透光領域と位相シフタパター
ンとの光学的特性を同一にして位相シフト法の効果が十
分発揮できるようにする位相シフトマスクの製造方法を
提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate this drawback, and to make the optical characteristics of the light-transmitting region of the main pattern and the phase shifter pattern the same so that the effect of the phase shift method can be sufficiently exerted. It is to provide a method for manufacturing a shift mask.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記いず
れの方法によっても達成される。第1の手段は、透光性
基板(1)上に遮光膜(2)を形成し、この遮光膜
(2)を一部領域から除去してメインパターンの透光領
域(3)を形成し、この透光領域(3)に対応する領域
の前記の透光性基板(1)をエッチングして凹部(5)
を形成し、この凹部(5)周辺の前記の遮光膜(2)を
除去して位相シフタパターン(7)を形成する工程を有
する位相シフトマスクの製造方法において、前記の遮光
膜(2)を形成する工程に先立ち、前記の透光性基板
(1)の表面をドライエッチングするものであり、第2
の手段は、前記の位相シフタパターン(7)形成後、前
記の凹部(5)の底面と前記の位相シフタパターン
(7)の表面とをドライエッチングするものである。第
3の手段は、透光性基板(1)上に遮光膜(2)を形成
し、この遮光膜(2)を一部領域から除去してメインパ
ターンの透光領域(3)を形成し、この隣接する二つの
透光領域(3)の一方に対応する前記の透光性基板
(1)をエッチングして凹部(5)を形成する工程を有
する位相シフトマスクの製造方法において、前記の遮光
膜(2)の形成工程に先立ち、前記の透光性基板(1)
の表面をドライエッチングするものであり、第4の手段
は、前記の凹部(5)の形成後、前記の透光領域(3)
の前記の透光性基板(1)の表面をドライエッチングす
るものである。
The above object can be achieved by any of the following methods. The first means is to form a light-shielding film (2) on a light-transmissive substrate (1) and remove the light-shielding film (2) from a partial region to form a light-transmitting region (3) of a main pattern. , The concave portion (5) is formed by etching the transparent substrate (1) in a region corresponding to the transparent region (3).
And forming the phase shifter pattern (7) by removing the light shielding film (2) around the recess (5). Prior to the forming step, the surface of the transparent substrate (1) is dry-etched.
This means dry-etches the bottom surface of the recess (5) and the surface of the phase shifter pattern (7) after forming the phase shifter pattern (7). A third means forms a light-shielding film (2) on a light-transmissive substrate (1) and removes this light-shielding film (2) from a partial region to form a light-transmitting region (3) of a main pattern. In the method of manufacturing a phase shift mask, the method comprises the step of etching the transparent substrate (1) corresponding to one of the two adjacent transparent regions (3) to form a recess (5). Prior to the step of forming the light shielding film (2), the translucent substrate (1) is used.
The fourth means is to dry-etch the surface of the above, and the fourth means is to form the above-mentioned recess (5) and then to form the above-mentioned light-transmitting region (3).
The surface of the transparent substrate (1) is dry-etched.

【0011】[0011]

【作用】透光性基板1の表面を予めドライエッチングし
てから遮光膜2を形成することによって、遮光膜2をサ
イドエッチングして位相シフタパターン7を形成したと
きの位相シフタパターン7の表面は、ドライエッチング
により形成された透光領域3の凹部5底面と同一の粗さ
となり、光学的特性が同一になる。
The surface of the phase shifter pattern 7 when the phase shifter pattern 7 is formed by side-etching the light shield film 2 by forming the light shield film 2 by dry etching the surface of the transparent substrate 1 in advance, The roughness is the same as that of the bottom surface of the recess 5 of the translucent region 3 formed by dry etching, and the optical characteristics are the same.

【0012】また、透光性基板1の表面を予めドライエ
ッチングすることなく位相シフトマスクを形成した後、
透光領域3の凹部5底面と位相シフタパターン7の表面
とをドライエッチングすることにより、両者の表面粗さ
が同一となり、光学的特性が同一となる。
After forming the phase shift mask without dry etching the surface of the transparent substrate 1,
By dry-etching the bottom surface of the recess 5 of the transparent region 3 and the surface of the phase shifter pattern 7, the surface roughness of both becomes the same and the optical characteristics become the same.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の四つの実施
例に係る位相シフトマスクの製造方法について説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method of manufacturing a phase shift mask according to four embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】第1実施例 図1(a)参照 透光性基板として石英ガラス基板を使用し、CF4 ガス
を使用して石英ガラス基板1の全面をドライエッチング
する。
First Embodiment See FIG. 1A. A quartz glass substrate is used as a light-transmitting substrate, and the entire surface of the quartz glass substrate 1 is dry-etched using CF 4 gas.

【0015】図1(b)参照 ドライエッチングされた石英ガラス基板1上に、遮光膜
としてクローム膜2をスパッタ法を使用して形成し、以
下、従来技術において説明した方法と同一の方法を使用
して位相シフトマスクを形成する。
See FIG. 1B. A chrome film 2 is formed as a light-shielding film on a dry-etched quartz glass substrate 1 by a sputtering method, and the same method as that described in the prior art is used hereinafter. Then, a phase shift mask is formed.

【0016】図1(c)参照 メインパターンの透光領域3の凹部5の底面と位相シフ
タパターン7の表面とはいずれもドライエッチングされ
て同一の粗さになっているので、光学的特性が同一にな
って位相シフト法の効果が十分発揮される。
See FIG. 1C. Since the bottom surface of the recess 5 in the light-transmitting region 3 of the main pattern and the surface of the phase shifter pattern 7 are both dry-etched to have the same roughness, the optical characteristics are As a result, the effects of the phase shift method are fully exhibited.

【0017】第2実施例 図2(a)参照 従来の方法と同様に、石英ガラス基板1の表面をドライ
エッチングすることなく遮光膜2を形成し、以下、第1
実施例と同様の方法を使用して位相シフトマスクを形成
する。
Second Embodiment See FIG. 2 (a) As in the conventional method, the light shielding film 2 is formed without dry etching the surface of the quartz glass substrate 1.
A phase shift mask is formed using the same method as in the embodiment.

【0018】図2(b)参照 CF4 ガスを使用して露出する石英ガラス基板1の表面
をドライエッチングする。メインパターンの透光領域3
の凹部5の底面と位相シフタパターン7の表面の粗さが
同じになり光学的特性が同一になる。なお、メインパタ
ーンと位相シフタパターンとの段差はドライエッチング
によって変化することはない。
Referring to FIG. 2B, the exposed surface of the quartz glass substrate 1 is dry-etched using CF 4 gas. Translucent area 3 of the main pattern
The roughness of the bottom surface of the concave portion 5 and the surface of the phase shifter pattern 7 are the same, and the optical characteristics are the same. The step difference between the main pattern and the phase shifter pattern is not changed by dry etching.

【0019】第3実施例 図3(a)参照 石英ガラス基板1の表面をCF4 ガスを使用してドライ
エッチングした後、スパッタ法を使用してクローム膜2
を形成し、これをパターニングしてメインパターンの透
光領域3を形成する。
Third Embodiment Refer to FIG. 3 (a). After the surface of the quartz glass substrate 1 is dry-etched by using CF 4 gas, a chrome film 2 is formed by using a sputtering method.
Is formed and is patterned to form the translucent region 3 of the main pattern.

【0020】図3(b)参照 レジスト層8を形成し、電子線リソグラフィー法を使用
してパターニングし、隣接する二つの透光領域3の一方
の透光領域3上にレジスト層8を形成する。
Referring to FIG. 3B, a resist layer 8 is formed and patterned by using an electron beam lithography method to form the resist layer 8 on one light transmitting region 3 of two adjacent light transmitting regions 3. ..

【0021】図3(c)参照 CF4 ガスを使用してドライエッチングし、レジスト層
8に覆われていない領域の石英ガラス基板1に凹部5を
形成し、隣接する二つの透光領域3の位相が相互に反転
する位相シフトマスクを形成する。いずれの透光領域3
においても表面がドライエッチングされているので光学
的特性が同一になる。
See FIG. 3C. Dry etching is performed using CF 4 gas to form a recess 5 in the quartz glass substrate 1 in a region which is not covered with the resist layer 8 and two adjacent transparent regions 3 are formed. A phase shift mask in which the phases are mutually inverted is formed. Any translucent area 3
Also in the above, the optical characteristics are the same because the surface is dry-etched.

【0022】第4実施例 図4(a)参照 従来の方法と同様に、石英ガラス基板1の表面をドライ
エッチングすることなく遮光膜2を形成し、以下第3実
施例と同様の方法を使用して、隣接する二つの透光領域
3の一方に対応する石英ガラス基板1に凹部5が形成さ
れた位相シフトマスクを形成する。
Fourth Embodiment See FIG. 4 (a) Similar to the conventional method, the light shielding film 2 is formed without dry etching the surface of the quartz glass substrate 1, and the same method as in the third embodiment is used hereinafter. Then, the phase shift mask in which the concave portion 5 is formed in the quartz glass substrate 1 corresponding to one of the two adjacent transparent regions 3 is formed.

【0023】図4(b)参照 CF4 ガスを使用して透光領域3の石英ガラス基板1の
表面をドライエッチングすることによってすべての透光
領域3の光学的特性が同一になる。
See FIG. 4B. By dry etching the surface of the quartz glass substrate 1 in the transparent regions 3 using CF 4 gas, all the transparent regions 3 have the same optical characteristics.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る位相
シフトマスクの製造方法においては、透光性基板表面を
ドライエッチングしてから遮光膜を形成するか、位相シ
フトマスクを形成してから透光性基板表面をドライエッ
チングするので、メインパターンの透光領域と位相シフ
タパターンとにおける光学的特性が同一になり、位相シ
フト法の効果を十分発揮しうる位相シフトマスクが形成
される。
As described above, in the method of manufacturing a phase shift mask according to the present invention, the light shielding film is formed after the surface of the transparent substrate is dry-etched, or the phase shift mask is formed and then the transparent film is formed. Since the surface of the light-sensitive substrate is dry-etched, the light-transmitting region of the main pattern and the phase shifter pattern have the same optical characteristics, and a phase shift mask capable of sufficiently exerting the effect of the phase shift method is formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る位相シフトマスクの
製造工程説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a manufacturing process of a phase shift mask according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例に係る位相シフトマスクの
製造工程説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a manufacturing process of a phase shift mask according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施例に係る位相シフトマスクの
製造工程説明図である。
FIG. 3 is a drawing explaining the manufacturing process of the phase shift mask according to the third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4実施例に係る位相シフトマスクの
製造工程説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the manufacturing process of the phase shift mask according to the fourth embodiment of the present invention.

【図5】従来技術に係る位相シフトマスクの製造工程説
明図(その1)である。
FIG. 5 is an explanatory view (No. 1) of manufacturing steps of a phase shift mask according to a conventional technique.

【図6】従来技術に係る位相シフトマスクの製造工程説
明図(その2)である。
FIG. 6 is an explanatory view (No. 2) of manufacturing steps of the phase shift mask according to the related art.

【図7】従来技術に係る位相シフトマスクの製造工程説
明図(その3)である。
FIG. 7 is an explanatory view (No. 3) of manufacturing steps of the phase shift mask according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透光性基板(石英ガラス基板) 2 遮光膜(クローム膜) 3 メインパターンの透光領域 4・6・8 レジスト層 5 凹部 7 位相シフタパターン 1 Light-transmissive substrate (quartz glass substrate) 2 Light-shielding film (chrome film) 3 Light-transmissive area of main pattern 4.6.8 Resist layer 5 Recess 7 Phase shifter pattern

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透光性基板(1)上に遮光膜(2)を形
成し、 該遮光膜(2)を一部領域から除去してメインパターン
の透光領域(3)を形成し、 該透光領域(3)に対応する領域の前記透光性基板
(1)をエッチングして凹部(5)を形成し、 該凹部(5)周辺の前記遮光膜(2)を除去して位相シ
フタパターン(7)を形成する工程を有する位相シフト
マスクの製造方法において、 前記遮光膜(2)を形成する工程に先立ち、前記透光性
基板(1)の表面をドライエッチングすることを特徴と
する位相シフトマスクの製造方法。
1. A light-shielding film (2) is formed on a transparent substrate (1), and the light-shielding film (2) is removed from a partial region to form a light-transmitting region (3) of a main pattern, The translucent substrate (1) in a region corresponding to the translucent region (3) is etched to form a recess (5), and the light shielding film (2) around the recess (5) is removed to remove the phase. In the method of manufacturing a phase shift mask including a step of forming a shifter pattern (7), the surface of the transparent substrate (1) is dry-etched before the step of forming the light shielding film (2). Of manufacturing phase shift mask.
【請求項2】 透光性基板(1)上に遮光膜(2)を形
成し、 該遮光膜(2)を一部領域から除去してメインパターン
の透光領域(3)を形成し、 該透光領域(3)に対応する領域の前記透光性基板
(1)をエッチングして凹部(5)を形成し、 該凹部(5)周辺の前記遮光膜(2)を除去して位相シ
フタパターン(7)を形成する工程を有する位相シフト
マスクの製造方法において、 前記位相シフタパターン(7)形成後、前記凹部(5)
の底面と前記位相シフタパターン(7)の表面とをドラ
イエッチングすることを特徴とする位相シフトマスクの
製造方法。
2. A light-shielding film (2) is formed on a light-transmissive substrate (1), and the light-shielding film (2) is removed from a partial region to form a light-transmitting region (3) of a main pattern, The translucent substrate (1) in a region corresponding to the translucent region (3) is etched to form a recess (5), and the light shielding film (2) around the recess (5) is removed to remove the phase. A method of manufacturing a phase shift mask, comprising a step of forming a shifter pattern (7), the concave portion (5) being formed after the formation of the phase shifter pattern (7).
A method for manufacturing a phase shift mask, characterized in that the bottom surface of the substrate and the surface of the phase shifter pattern (7) are dry-etched.
【請求項3】 透光性基板(1)上に遮光膜(2)を形
成し、 該遮光膜(2)を一部領域から除去してメインパターン
の透光領域(3)を形成し、 該隣接する二つの透光領域(3)の一方に対応する前記
透光性基板(1)をエッチングして凹部(5)を形成す
る工程を有する位相シフトマスクの製造方法において、 前記遮光膜(2)の形成工程に先立ち、前記透光性基板
(1)の表面をドライエッチングすることを特徴とする
位相シフトマスクの製造方法。
3. A light-shielding film (2) is formed on a light-transmissive substrate (1), and the light-shielding film (2) is removed from a partial region to form a light-transmitting region (3) of a main pattern, A method of manufacturing a phase shift mask, comprising the step of etching the transparent substrate (1) corresponding to one of the two adjacent transparent regions (3) to form a recess (5), A method for manufacturing a phase shift mask, characterized in that the surface of the transparent substrate (1) is dry-etched prior to the formation step of 2).
【請求項4】 透光性基板(1)上に遮光膜(2)を形
成し、 該遮光膜(2)を一部領域から除去してメインパターン
の透光領域(3)を形成し、 該隣接する二つの透光領域(3)の一方に対応する前記
透光性基板(1)をエッチングして凹部(5)を形成す
る工程を有する位相シフトマスクの製造方法において、 前記凹部(5)の形成後、前記透光領域(3)の前記透
光性基板(1)の表面をドライエッチングすることを特
徴とする位相シフトマスクの製造方法。
4. A light-shielding film (2) is formed on a light-transmissive substrate (1), and the light-shielding film (2) is removed from a partial region to form a light-transmitting region (3) of a main pattern, A method of manufacturing a phase shift mask, comprising the step of etching the translucent substrate (1) corresponding to one of the two adjacent translucent regions (3) to form a recess (5). ) Is formed, the surface of the transparent substrate (1) in the transparent region (3) is dry-etched.
JP11200992A 1992-05-01 1992-05-01 Production of phase shift mask Withdrawn JPH05307260A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100532382B1 (en) * 1998-05-26 2006-01-27 삼성전자주식회사 Apparatus of rim typed phase shift mask used for manufacturing semiconductor device & manufacturing method thereof
JP2015146031A (en) * 2015-03-23 2015-08-13 Hoya株式会社 Method for manufacturing optical element, and optical element

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