JPH07295204A - Method for correcting phase shift mask - Google Patents
Method for correcting phase shift maskInfo
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造における位
相シフトマスクの修正方法、特に遮光パターンの欠け
（白欠陥) の修正方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of repairing a phase shift mask in semiconductor manufacturing, and more particularly to a method of repairing defects (white defects) in a light shielding pattern.
【０００２】近年、主流となりつつあるハーフトーン基
調の位相シフトマスクを初め、種々の位相シフトマスク
が開発されている。今後のデバイスパターンの高密度化
に伴い、高微細で無欠陥のマスクが要求され、高精度な
パターン形成技術とパターン修正技術とが必要となって
いる。In recent years, various phase shift masks have been developed, including a halftone-based phase shift mask which is becoming mainstream. As device densities of device patterns increase in the future, highly fine and defect-free masks are required, and highly accurate pattern forming techniques and pattern correcting techniques are required.
【０００３】[0003]
【従来の技術】図７〜９は従来例の説明図である。図に
おいて、31は位相シフトマスク、32は透明基板、33は遮
光膜、34は電子ビームレジスト膜、35は開口パターン、
36はメインパターン、37はポジ型レジスト膜、38は紫外
光、39はレジスト膜のアッシング減少分、40はシフター
パターン、41は開口パターンの欠け欠陥、42は遮蔽膜、
43はシフターパターンの欠け欠陥、44は隣接するシフタ
ーパターンの近接効果により生じたパターンである。7 to 9 are explanatory views of a conventional example. In the figure, 31 is a phase shift mask, 32 is a transparent substrate, 33 is a light shielding film, 34 is an electron beam resist film, 35 is an opening pattern,
36 is a main pattern, 37 is a positive resist film, 38 is ultraviolet light, 39 is a resist film ashing reduction amount, 40 is a shifter pattern, 41 is a defect defect of an opening pattern, 42 is a shielding film,
43 is a defect defect of the shifter pattern, and 44 is a pattern generated by the proximity effect of adjacent shifter patterns.
【０００４】従来の種々の位相シフトマスク（またはレ
チクル）の修正では、開口パターンのエッジに対する欠
け等の修正をすることが出来ず、ピンホール（孔）のみ
の修正を行っていた。In the conventional correction of various phase shift masks (or reticles), it was not possible to correct defects such as edges of the opening pattern, and only the pinholes (holes) were corrected.
【０００５】しかし、近年、高精度の位相シフトマスク
が要求されるようになってきた為に開口パターンのエッ
ジの欠け等の欠陥修正が必要となってきた。１例とし
て、エッジ強調型の自己整合プロセスを使用した位相シ
フトマスクは次のような工程で形成される。However, in recent years, high-precision phase shift masks have been required, so that it is necessary to correct defects such as chipping of the edges of the opening pattern. As an example, a phase shift mask using an edge-enhanced self-alignment process is formed by the following steps.
【０００６】すなわち、図７（ａ）に示すように、石英
等の透明基板32に遮光膜33を被覆したあと、電子ビーム
レジスト膜34を塗布し、露光現像を行ってパターニング
し、電子ビームレジスト膜34をマスクとして遮光膜33を
エッチングして、図７（ｂ）に示すように、開口パター
ン35を形成する。That is, as shown in FIG. 7A, a transparent substrate 32 such as quartz is covered with a light-shielding film 33, an electron beam resist film 34 is applied, and exposure and development are performed for patterning. The light shielding film 33 is etched by using the film 34 as a mask to form an opening pattern 35 as shown in FIG. 7B.
【０００７】続いて、図７（ｃ）に示すように、遮光膜
33をマスクとして透明基板32をエッチングし、メインパ
ターン36を形成する。次に、図７（ｄ）に示すように、
透明基板32上にポジ型レジスト膜37を塗布し、透明基板
32の裏面から遮光膜33をマスクとして、紫外光38により
背面露光して、図７（ｅ）に示すように、ポジ型レジス
ト膜37をパターニングした後、ポジ型レジスト膜37の表
面を一部アッシングして、遮光膜33上のポジ型レジスト
膜37をメインパターン36より後退させ、図７（ｆ）に示
すように、遮光膜33の一部を露出し、図７（ｇ）に示す
ように、残ったポジ型レジスト膜37をマスクとして露出
しているた遮光膜33をエッチング除去してメインパター
ン36の周縁にシフターパターン40を形成し、ポジ型レジ
スト膜37を剥離除去して、図７（ｈ）に示すように、位
相シフトマスク31を得る。Subsequently, as shown in FIG. 7 (c), a light shielding film
The transparent substrate 32 is etched using 33 as a mask to form a main pattern 36. Next, as shown in FIG.
Apply a positive resist film 37 on the transparent substrate 32 to form a transparent substrate.
The back surface of the positive resist film 37 is partially exposed from the back surface of 32 by back exposure using ultraviolet light 38 using the light shielding film 33 as a mask to pattern the positive resist film 37 as shown in FIG. 7 (e). By ashing, the positive resist film 37 on the light-shielding film 33 is made to recede from the main pattern 36, and a part of the light-shielding film 33 is exposed as shown in FIG. 7F, and as shown in FIG. Then, the exposed light-shielding film 33 is removed by etching using the remaining positive resist film 37 as a mask to form a shifter pattern 40 on the periphery of the main pattern 36, and the positive resist film 37 is removed by peeling. The phase shift mask 31 is obtained as shown in FIG.
【０００８】以上の工程で、初期の遮光膜33の開口パタ
ーン35の形成において、図８（ａ）に示すような、通常
レチクルの状態（シフター加工前）で遮光膜33の開口パ
ターン35に発生した開口パターンの欠け欠陥（白欠陥）
41を修正する場合には、図８（ｂ）に示すように、ＦＩ
Ｂ修正装置によりカーボン膜等からなる遮蔽膜42を開口
パターンの欠け欠陥41を覆って形成する。Through the above steps, in the initial formation of the opening pattern 35 of the light-shielding film 33, it is generated in the opening pattern 35 of the light-shielding film 33 in a normal reticle state (before shifter processing) as shown in FIG. 8A. Opening pattern chipping defect (white defect)
When correcting 41, as shown in FIG.
A shielding film 42 made of a carbon film or the like is formed by a B repair device so as to cover the chipped defects 41 of the opening pattern.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の図７
（ｇ）の工程でシフターパターン形成用の遮光膜33のエ
ッチングを行った場合に、図８（ｃ）に示すように、カ
ーボン膜等からなる遮蔽膜42がエッチングされずシフタ
ーパターン40上に欠陥として残ってしまう。However, the above-mentioned FIG.
When the light-shielding film 33 for forming the shifter pattern is etched in the step (g), as shown in FIG. 8C, the shielding film 42 made of a carbon film or the like is not etched and a defect is formed on the shifter pattern 40. Will remain as.
【００１０】従って、従来はこの通常レチクル時の開口
パターンの欠け欠陥41は或る程度小さければ、この位相
シフトマスク31を用いたウェハ露光時に、ウェハに与え
る影響は少なく、シミュレーションの結果では０.7μｍ
以下の欠け欠陥がウェハに与える寸法変化は５％以下で
あるため、そのままシフターパターン40の加工を行って
いた。Therefore, conventionally, if the defect 41 of the opening pattern at the time of the normal reticle is small to some extent, it has a small influence on the wafer at the time of wafer exposure using the phase shift mask 31, and the result of the simulation is 0. 7 μm
Since the dimensional change given to the wafer by the following chip defects is 5% or less, the shifter pattern 40 was processed as it was.
【００１１】そのため、シフターパターン40の加工後は
図９（ａ）に示すような正常なシフターパターン40が得
られず、図９（ｂ）に示すように、シフターパターン40
がメインパターン36の出っ張りに沿って湾曲した形で形
成され、遮光膜33のパターンにシフターパターンの欠け
欠陥43が形成されてしまう。Therefore, after the shifter pattern 40 is processed, the normal shifter pattern 40 as shown in FIG. 9 (a) cannot be obtained, and as shown in FIG. 9 (b), the shifter pattern 40 is obtained.
Is formed in a curved shape along the protrusion of the main pattern 36, and a shifter pattern chip defect 43 is formed in the pattern of the light shielding film 33.
【００１２】また、図９（ｃ）に示すように、シフター
パターン40の間隔が十分大きければシフターパターンの
欠け欠陥43の影響は比較的少ないが、半導体装置の高速
化、高集積化によって図９（ｄ）に示すように、シフタ
ーパターン40の隣接するシフターパターン40との間隔が
狭くなってくると隣接するパターン同士に影響が出て来
る。Further, as shown in FIG. 9 (c), if the spacing between the shifter patterns 40 is sufficiently large, the effect of the defect 43 of the shifter pattern is relatively small. As shown in (d), when the distance between the shifter pattern 40 and the adjacent shifter pattern 40 becomes narrower, the adjacent patterns are affected.
【００１３】例えば、図９（ｅ）に示すように、シフタ
ーパターン40の出っ張りにより突出したシフターパター
ン40と隣接したシフターパターン40同士が干渉し、隣接
するシフターパターン40の近接効果により生じたパター
ン44が異常開口して形成される。従って、この様なシフ
ターパターンの欠け欠陥43が発生すると、シフター加工
が出来なくなり、ウェハの歩留りが低下する。For example, as shown in FIG. 9 (e), the protrusions of the shifter pattern 40 interfere with the projecting shifter pattern 40 and the adjacent shifter patterns 40, resulting in a pattern 44 caused by the proximity effect of the adjacent shifter patterns 40. Is formed with an abnormal opening. Therefore, when such a defect 43 of the shifter pattern is generated, the shifter processing cannot be performed and the yield of the wafer is reduced.
【００１４】本発明は位相シフトマスクのピンホール処
理とともに、開口パターンのエッジ部分の欠けパターン
の修正を行ない、位相シフトマスク或いはレチクルの製
作における品質の向上、歩留りの低下を防ぐことを目的
とする。It is an object of the present invention to perform pinhole processing on a phase shift mask and also to correct a chipped pattern at the edge portion of an opening pattern so as to improve the quality of the phase shift mask or reticle and prevent the yield from decreasing. .
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。図において、１は位相シフトマスク、２は透
明基板、３はハーフトーン基調の位相反転膜、４は開口
パターン、５は開口パターンの欠け欠陥、６は修正用開
口パターン、７はレジスト膜、11は位相シフトマスク、
12は透明基板、13は遮光膜、14は開口パターン、15は開
口パターンの欠け欠陥、16はネガ型レジスト膜、17はメ
インパターン、18はシフターパターン、19はシフターパ
ターンの欠け欠陥、20は遮蔽膜である。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention. In the figure, 1 is a phase shift mask, 2 is a transparent substrate, 3 is a phase shift film having a halftone tone, 4 is an opening pattern, 5 is a defect defect of the opening pattern, 6 is a correction opening pattern, 7 is a resist film, 11 Is the phase shift mask,
12 is a transparent substrate, 13 is a light-shielding film, 14 is an opening pattern, 15 is a defective opening pattern defect, 16 is a negative resist film, 17 is a main pattern, 18 is a shifter pattern, 19 is a defective shifter pattern defect, 20 is It is a shielding film.
【００１６】図１は本発明の原理説明図で、左側の図１
（ａ）〜（ｅ）はハーフトーン基調の位相シフトマス
ク、また、右側の図１（ｆ）〜（ｊ）は自己整合プロセ
スを用いたエッジ強調型位相シフトマスクにおける欠け
欠陥の修正手順を示したものである。FIG. 1 is an explanatory view of the principle of the present invention.
(A) to (e) show a halftone-based phase shift mask, and FIGS. 1 (f) to (j) on the right side show a defect defect repairing procedure in an edge enhancement type phase shift mask using a self-alignment process. It is a thing.
【００１７】先ず、本発明の第１の発明であるハーフト
ーン基調の位相シフトマスクの欠け欠陥の修正方法を説
明する。図１（ａ）に示すように、透明基板２上に被覆
したハーフトーン基調の位相反転膜３にフォトリソグラ
フィ工程により開口パターン４を形成した場合、そのパ
ターンエッジに発生した開口パターンの欠け欠陥５の修
正方法として、図１（ｂ）に示すように、まず開口パタ
ーン４と少なくとも開口パターンの欠け欠陥５を含む領
域をレーザ照射により、ハーフトーン基調の位相反転膜
３に、正規の開口パターン４より大きめの欠けパターン
修正用開口パターン６を開口する。First, a description will be given of a method of correcting a chip defect of a halftone-based phase shift mask, which is the first invention of the present invention. As shown in FIG. 1A, when the opening pattern 4 is formed on the halftone-based phase shift film 3 coated on the transparent substrate 2 by a photolithography process, the opening pattern chip defect 5 generated at the pattern edge. As shown in FIG. 1B, as a correction method, first, a region including the opening pattern 4 and at least a defect 5 of the opening pattern is irradiated with a laser to form a regular opening pattern 4 on the halftone-tone phase shift film 3. The opening pattern 6 for correcting a larger chipped pattern is opened.
【００１８】その後、図１（ｃ）に示すように、透明基
板２上全面にレジスト膜７を塗布し、修正用開口パター
ン６より大きめにワンショット露光を行い、現像し開口
後、その部分にハーフトーン基調の位相反転膜３をスパ
ッタする。Thereafter, as shown in FIG. 1C, a resist film 7 is applied on the entire surface of the transparent substrate 2, one shot exposure is performed to a size larger than the correction opening pattern 6, and after development and opening, that portion is formed. The phase inversion film 3 having a halftone tone is sputtered.
【００１９】その後、図１（ｄ）に示すように、開口パ
ターン４と同じ大きさの開口パターン４をレーザ照射に
より形成し、ハーフトーン基調の位相反転膜３を有する
位相シフトマスク１を形成する。After that, as shown in FIG. 1D, an aperture pattern 4 having the same size as the aperture pattern 4 is formed by laser irradiation to form a phase shift mask 1 having a halftone-tone phase shift film 3. .
【００２０】図１（ｅ）は完成した位相シフトマスク１
の断面図を示す。次に、本発明の第２の発明である自己
整合プロセスで形成されたエッジ強調型位相シフトマス
クの欠け欠陥の修正方法を説明する。FIG. 1E shows a completed phase shift mask 1.
FIG. Next, a description will be given of a method of repairing a chip defect of the edge-enhanced phase shift mask formed by the self-alignment process which is the second invention of the present invention.
【００２１】図１（ｆ）に示すように、透明基板12上に
被覆した遮光膜13にフォトリソグラフィ工程により開口
パターン14を形成した場合、そのパターンエッジに発生
した開口パターンの欠け欠陥15の修正方法として、図１
（ｇ）に示すように、透明基板12上全面にネガ型レジス
ト膜16を塗布し、スポット露光により開口パターンの欠
け欠陥15の部分を覆う様に紫外線露光し、続いて現像を
行って、開口パターンの欠け欠陥15をネガ型レジスト膜
16で覆う。As shown in FIG. 1F, when the opening pattern 14 is formed on the light-shielding film 13 coated on the transparent substrate 12 by the photolithography process, the defect 15 of the opening pattern generated at the pattern edge is corrected. As a method,
As shown in (g), the negative type resist film 16 is applied on the entire surface of the transparent substrate 12, and is exposed by ultraviolet rays by spot exposure so as to cover the defective defects 15 of the opening pattern. Then, development is performed to open the opening. Negative type resist film with pattern defect 15
Cover with 16.
【００２２】この時、メインパターンを形成するべき正
規の開口パターン14の領域は露光しないようにする。続
いて、遮光膜13、ネガ型レジスト膜16をマスクとして、
透明基板12のエッチングを行いメインパターン17を形成
する。At this time, the area of the regular opening pattern 14 in which the main pattern is to be formed is not exposed. Then, using the light-shielding film 13 and the negative resist film 16 as a mask,
The transparent substrate 12 is etched to form a main pattern 17.
【００２３】この方法によりメインパターン17に開口パ
ターンの欠け欠陥15に起因する出っ張りは発生せず、開
口パターンの欠け欠陥15のみが残る。次に、開口パター
ンの欠け欠陥15を覆っていたネガ型レジスト膜16を除去
した後、ポジ型レジスト膜を塗布し、遮光膜13をマスク
として、透明基板12の裏面より背面露光を行い、現像を
行うと、メインパターン17及び開口パターンの欠け欠陥
15の領域のポジ型レジスト膜が除去される。According to this method, no protrusion due to the opening pattern chipping defect 15 is generated in the main pattern 17, and only the opening pattern chipping defect 15 remains. Next, after removing the negative resist film 16 that covered the chip defect 15 of the opening pattern, a positive resist film is applied, and the back surface exposure is performed from the back surface of the transparent substrate 12 using the light shielding film 13 as a mask, and the development is performed. The main pattern 17 and the opening pattern
The positive resist film in the area of 15 is removed.
【００２４】続いて、ポジ型レジスト膜の表面をアッシ
ング処理して、図１（ｈ）に示すように、メインパター
ン17の周縁にシフターパターン18を形成すが、この時、
同時にシフターパターンの欠け欠陥19も形成される。Subsequently, the surface of the positive type resist film is ashed to form a shifter pattern 18 on the periphery of the main pattern 17 as shown in FIG. 1 (h).
At the same time, a chip defect 19 of the shifter pattern is also formed.
【００２５】そこで、図１（ｉ）に示すように、シフタ
ーパターンの欠け欠陥19をなくすように、従来の方法で
カーボン膜等からなる遮蔽膜20をシフターパターンの欠
け欠陥19を覆うようにスパッタ及びパターニングを行っ
て、エッジ強調型位相シフトマスクを完成する。Therefore, as shown in FIG. 1 (i), a shielding film 20 made of a carbon film or the like is sputtered by a conventional method so as to cover the shift defect defect 19 of the shifter pattern so as to eliminate the defect defect 19 of the shifter pattern. And patterning is performed to complete the edge enhancement type phase shift mask.
【００２６】図１（ｊ）は完成したエッジ強調型位相シ
フトマスク11の断面図を示す。即ち、本発明の目的は、
図１に示すように、位相シフトマスク１の透明基板２上
のハーフトーン基調の位相反転膜３に開口した開口パタ
ーン４と少なくとも開口パターンの欠け欠陥５とを含む
領域にレーザーショットで修正用開口パターン６を開口
し、続いてレジスト膜７を該透明基板２上全面に被覆
し、該ハーフトーン基調の位相反転膜３に該開口パター
ンの欠け欠陥５を修正した該開口パターン４を再開口す
ることにより、また、位相シフトマスク11の透明基板12
上の遮光膜13に開口した開口パターン14の領域を除き、
少なくとも開口パターンの欠け欠陥15を含む領域のみを
ネガ型レジスト膜16で被覆し、該遮光膜13と該ネガ型レ
ジスト膜16をマスクとして、該透明基板12をエッチング
してメインパターン17を形成し、続いて該メインパター
ン17周縁の該遮光膜13をエッチングしてシフターパター
ン18を形成し、同時に形成されたシフターパターンの欠
け欠陥19を含む領域のみを遮蔽膜20で被覆することによ
り達成される。FIG. 1J shows a sectional view of the completed edge-enhanced phase shift mask 11. That is, the object of the present invention is to
As shown in FIG. 1, an opening for correction by laser shot is made in an area including an opening pattern 4 opened at least in a halftone-based phase shift film 3 on a transparent substrate 2 of a phase shift mask 1 and at least a defect defect 5 of the opening pattern. The pattern 6 is opened, and subsequently, the entire surface of the transparent substrate 2 is covered with the resist film 7, and the halftone-based phase shift film 3 is reopened with the opening pattern 4 in which the chip defect 5 of the opening pattern is corrected. As a result, the transparent substrate 12 of the phase shift mask 11 is also provided.
Except for the area of the opening pattern 14 opened in the upper light-shielding film 13,
At least only the region of the opening pattern containing the chip defect 15 is covered with the negative resist film 16, and the transparent substrate 12 is etched using the light shielding film 13 and the negative resist film 16 as a mask to form the main pattern 17. Then, the light shielding film 13 around the periphery of the main pattern 17 is etched to form a shifter pattern 18, and at the same time, it is achieved by covering only the region including the chip defect 19 of the shifter pattern formed with the shielding film 20. .
【００２７】[0027]
【作用】上記のように、本発明の第１の修正方法は、位
相反転効果を有するハーフトーン膜を使用した位相シフ
トマスクに関する。As described above, the first correction method of the present invention relates to a phase shift mask using a halftone film having a phase inversion effect.
【００２８】近年、多用されるようになったハーフトー
ン基調の位相シフトマスクは従来の透明な位相シフトマ
スクに対して、次のような特徴がある。すなわち、微細
なコンタクトホール等を開口する場合に、従来の透明な
シフターではハーフトーン膜がなく、シフターパターン
のみ形成した場合には、開口部のメインパターンのエッ
ジのみにレジスト膜が残って、開口部周縁の枠のみレジ
スト膜があり、その外縁にはレジスト膜がなくなるた
め、コンタクトホールが形成できない。In recent years, the halftone-based phase shift mask, which has been widely used, has the following features as compared with the conventional transparent phase shift mask. That is, when a fine contact hole or the like is opened, the conventional transparent shifter does not have a halftone film, and when only the shifter pattern is formed, the resist film remains only on the edge of the main pattern of the opening, Since there is a resist film only on the frame at the peripheral edge of the part and the resist film is lost on the outer edge of the frame, no contact hole can be formed.
【００２９】シフターにハーフトーン膜を用いた場合に
は、酸化クロムのハーフトーン膜では例えばｉ線（635n
m)で50％以上の光が減小するために、開口部の外側のポ
ジ型レジスト膜が残り、開口部のみが後工程のエッチン
グにより開口されることとなり、位相シフトマスクを用
いた０．３５μｍ以下の微細なコンタクトホールの開口
が可能となる。When a halftone film is used for the shifter, the i-line (635n) is used for the chromium oxide halftone film.
Since the light is reduced by 50% or more in (m), the positive resist film outside the opening remains, and only the opening is opened by the etching in the subsequent process. It is possible to open a fine contact hole of 35 μm or less.
【００３０】従って、本発明のハーフトーン基調の位相
反転膜は、減光された露光において、ポジ型レジスト膜
が少なくとも残留する濃度のハーフトーン基調を有する
必要がある。従って、例えば、ハーフトーン基調の位相
反転膜に薄いクロム膜（約200 Å程度) を用いた場合に
は、シフター膜（透明ガラス膜) に積層して用い、酸化
クロム膜（約1,300 Å程度) を用いた場合には独自でハ
ーフトーン基調の位相反転膜として使用する。（透過率
約15％） 本発明の第１の修正方法では、このように、ハーフトー
ン基調の位相反転膜を用いた場合に、収束イオンビーム
（ＦＩＢ：Focus Ion Beam) の様な装置を用いたカーボ
ン膜の析出による開口部のエッジの欠陥修正は、ハーフ
トーン膜の透過率を極端に悪化させるために好ましくな
い。Therefore, the halftone-based phase shift film of the present invention is required to have a halftone-based tone of such a concentration that at least the positive resist film remains in the reduced exposure. Therefore, for example, when a thin chrome film (about 200 Å) is used for the halftone-based phase shift film, it is used by laminating it on a shifter film (transparent glass film), and a chromium oxide film (about 1,300 Å) is used. If used, it is used as a halftone-based phase inversion film by itself. (Transmittance of about 15%) In the first correction method of the present invention, when a halftone-based phase shift film is used, a device such as a focused ion beam (FIB) is used. The defect correction of the edge of the opening due to the deposition of the carbon film is not preferable because it extremely deteriorates the transmittance of the halftone film.
【００３１】そのため、コンタクトホール等の微細なパ
ターン開口部の欠陥（欠け）修正においては、レーザー
照射における孔の開口の大きさを規定し、かつパターン
欠陥部への再デポするハーフトーン膜が他の開口部のパ
ターンエッジに対して光特性における干渉光が影響しな
いように修正する。それを行うことにより、開口部欠陥
（欠け）修正をすることができる。Therefore, in the repair (defect) of a fine pattern opening such as a contact hole, the halftone film that defines the size of the opening of the hole in the laser irradiation and re-deposits to the pattern defective portion is used. It is corrected so that the interference light in the optical characteristics does not affect the pattern edge of the opening. By doing so, it is possible to correct the opening defect (chip).
【００３２】また本発明の第２の修正方法によれば、位
相シフトレチクルのシフター加工の欠け欠陥上にネガレ
ジストを用いて一次的に覆うことにより、石英基板のエ
ッチングの際に、メインパターンの出っ張りを防ぐこと
ができる。また、メインパターンが正常に形成できるの
で、シフター加工前の欠け欠陥によるシフターパターン
の湾曲がなくなり、遮光膜の欠けをＦＩＢにより修正す
るだけで、正常なシフターパターンに修正可能となる。Further, according to the second repairing method of the present invention, the defect on the shifter process of the phase shift reticle is primarily covered with the negative resist, so that the main pattern of the quartz substrate is etched during the etching of the quartz substrate. The protrusion can be prevented. Further, since the main pattern can be formed normally, the shifter pattern is not curved due to the chipping defect before the shifter processing, and the chipping of the light shielding film can be corrected to a normal shifter pattern only by the FIB.
【００３３】[0033]
【実施例】図２〜図３は本発明の第１の実施例の工程順
模式説明図、図４は本発明の第１の実施例の説明図、図
５〜図６は本発明の第２の実施例の工程順模式説明図で
ある。2 to 3 are schematic explanatory views in order of steps of the first embodiment of the present invention, FIG. 4 is an explanatory view of the first embodiment of the present invention, and FIGS. 5 to 6 are the first embodiment of the present invention. It is a process order schematic explanatory drawing of the Example of 2.
【００３４】図において、１は位相シフトマスク、２は
透明基板、３はハーフトーン基調の位相反転膜、４は開
口パターン、５は開口パターンの欠け欠陥、６は修正用
開口パターン、７はレジスト膜、11は位相シフトマス
ク、12は透明基板、13は遮光膜、14は開口パターン、15
は開口パターンの欠け欠陥、16はネガ型レジスト膜、17
はメインパターン、18はシフターパターン、19はシフタ
ーパターンの欠け欠陥、20は遮蔽膜、21は開口パターン
の領域、22は修正用開口パターンの領域、23はレーザ
光、24はポジ型レジスト膜、25はワンショット露光領
域、26は紫外光、27はポジ型レジスト膜の感光領域、28
はレーザ光、29は紫外光、30はレジスト膜のアッシング
減少分である。In the figure, 1 is a phase shift mask, 2 is a transparent substrate, 3 is a phase shift film having a halftone tone, 4 is an opening pattern, 5 is a defect defect of the opening pattern, 6 is an opening pattern for correction, and 7 is a resist. Film, 11 is a phase shift mask, 12 is a transparent substrate, 13 is a light-shielding film, 14 is an opening pattern, 15
Is a defect in the opening pattern, 16 is a negative resist film, 17
Is a main pattern, 18 is a shifter pattern, 19 is a defect in the shifter pattern, 20 is a shielding film, 21 is an opening pattern region, 22 is a correction opening pattern region, 23 is a laser beam, 24 is a positive resist film, 25 is a one-shot exposure area, 26 is ultraviolet light, 27 is a photosensitive area of a positive resist film, 28 is
Is laser light, 29 is ultraviolet light, and 30 is the amount of ashing reduction of the resist film.
【００３５】図２〜図４により、ハーフトーン基調の位
相反転膜を有する位相シフトマスク１に本発明を適用し
た第１の実施例を説明する。図２〜図３において、右側
は位相シフター形成領域の平面図、左側は位相シフター
形成領域を右側の図のＡ−Ａ’ラインでカットした断面
図を示す。A first embodiment in which the present invention is applied to a phase shift mask 1 having a halftone-based phase inversion film will be described with reference to FIGS. 2 to 3, the right side is a plan view of the phase shifter formation region, and the left side is a cross-sectional view of the phase shifter formation region cut along the line AA 'in the right side diagram.
【００３６】図２（ａ）に透明基板２上に被着した薄い
酸化クロム膜からなるハーフトーン基調の位相反転膜３
の開口パターン４を示すが、正規の開口パターン４の一
部周縁に開口パターンの欠け欠陥（白欠陥）５を有して
いる。In FIG. 2A, a halftone-based phase shift film 3 made of a thin chromium oxide film deposited on the transparent substrate 2.
The opening pattern 4 of No. 1 is shown, but a defect (white defect) 5 of the opening pattern is provided on a part of the peripheral edge of the regular opening pattern 4.
【００３７】本発明の修正方法では、先ず、図２（ｂ）
に示すように、少なくとも開口パターン４を含み、且つ
開口パターンの欠け欠陥５を包含するような修正用開口
パターンの領域22を、レーザ光23による１回のスポット
照射により、図２（ｃ）に示すように、開口パターンの
欠け欠陥５を含み、且つ開口パターン４より大きめに修
正用の開口パターン６をハーフトーン基調の位相反転膜
３に開口する。In the correction method of the present invention, first, FIG.
As shown in FIG. 2, the area 22 of the correction opening pattern including at least the opening pattern 4 and including the chip defect 5 of the opening pattern is irradiated with the laser light 23 once by spot irradiation, as shown in FIG. As shown in the drawing, a correction opening pattern 6 including a chipping defect 5 in the opening pattern and larger than the opening pattern 4 is opened in the halftone-tone phase shift film 3.
【００３８】そして、図２（ｄ）に示すように、透明基
板２上全面にポジ型レジスト膜24を塗布する。続いて、
図３（ｅ）に示すように、修正用開口パターン６より周
縁が少し大きめのワンショット露光領域25に紫外光26の
スポット露光を行って、ポジ型レジスト膜24の感光領域
を現像により開口し、図３（ｆ）に示すように、修正用
開口パターン６より周縁を少し大き目にポジ型レジスト
膜24を開口する。Then, as shown in FIG. 2D, a positive resist film 24 is applied on the entire surface of the transparent substrate 2. continue,
As shown in FIG. 3E, spot exposure of ultraviolet light 26 is performed on the one-shot exposure area 25 having a slightly larger peripheral edge than the correction opening pattern 6, and the photosensitive area of the positive resist film 24 is opened by development. As shown in FIG. 3 (f), the positive resist film 24 is opened with a slightly larger peripheral edge than the correction opening pattern 6.
【００３９】次に、図３（ｇ）に示すように、透明基板
２上全面に修正用ハーフトーン基調の位相反転膜９を被
覆した後、ポジ型レジスト膜24を剥離除去し、図３
（ｈ）に示すように、修正用開口パターン６内とその周
縁のハーフトーン基調の位相反転膜３に少し重複させ
て、修正用ハーフトーン基調の位相反転膜９を形成す
る。Next, as shown in FIG. 3 (g), after covering the entire surface of the transparent substrate 2 with the phase inversion film 9 having a correction halftone tone, the positive type resist film 24 is peeled off and removed.
As shown in (h), the phase shift film 9 having a halftone tone for correction is formed so as to be slightly overlapped with the phase shift film 3 having a halftone tone in the correction opening pattern 6 and its periphery.
【００４０】続いて、図３（ｉ）に示すように、レーザ
光28の照射により、修正用ハーフトーン基調の位相反転
膜９内の開口パターンの領域21に正規の開口パターン４
を再開口して、欠け欠陥のない位相シフトマスク１を完
成する。Then, as shown in FIG. 3 (i), by irradiating the laser beam 28, the regular opening pattern 4 is formed in the opening pattern region 21 in the phase inversion film 9 having the correction halftone tone.
Are reopened to complete the phase shift mask 1 without chipping defects.
【００４１】上記のような本発明のハーフトーン基調の
位相反転膜３の開口パターン４の修正方法において、開
口パターン４の距離が近いと光の干渉により開口パター
ン４の形状が崩れたり、レーザ光照射の影響を受けるの
で、図４（ａ）に図４（ｂ）のＢ−Ｂ’ラインでカット
した位相シフトマスク１の模式断面図、図４（ｂ）に位
相シフトマスク１の平面図で示すように、開口パターン
４の周縁とハーフトーン基調の位相反転膜３の内周との
間隔ａ、及び修正用ハーフトーン基調の位相反転膜９の
外周と隣接する開口パターン４との間隔ｂは最小０.5μ
ｍを維持する必要がある。In the method of repairing the opening pattern 4 of the halftone-based phase shift film 3 of the present invention as described above, when the distance between the opening patterns 4 is short, the shape of the opening pattern 4 is destroyed due to the interference of light, or the laser beam is broken. 4A is a schematic cross-sectional view of the phase shift mask 1 cut along the line BB ′ in FIG. 4B, and FIG. 4B is a plan view of the phase shift mask 1 because it is affected by irradiation. As shown, the distance a between the peripheral edge of the opening pattern 4 and the inner circumference of the halftone-based phase shift film 3 and the distance b between the outer circumference of the correction halftone-based phase shift film 9 and the adjacent opening pattern 4 are: 0.5μ minimum
It is necessary to maintain m.
【００４２】次に、図５〜図６により、自己整合プロセ
スで形成されたエッジ強調型位相シフトマスク11に本発
明を適用した第２の実施例を説明する。図５〜図６にお
いて、右側は位相シフター形成領域の平面図、左側は位
相シフター形成領域を右側の図のＣ−Ｃ’ラインでカッ
トした断面図を示す。Next, a second embodiment in which the present invention is applied to the edge-emphasized phase shift mask 11 formed by the self-alignment process will be described with reference to FIGS. 5 to 6, the right side is a plan view of the phase shifter formation region, and the left side is a cross-sectional view of the phase shifter formation region cut along the line CC ′ of the right side diagram.
【００４３】先ず、図５（ａ）に示すように、自己整合
プロセスを使用してシフターパターンを形成するエッジ
強調型位相シフトマスク（或いはマスク）11において、
先ず石英等の透明基板12上にスパッタリングによりクロ
ム及び酸化クロム膜を積層した遮光膜13を形成する。First, as shown in FIG. 5A, in an edge enhancement type phase shift mask (or mask) 11 for forming a shifter pattern using a self-alignment process,
First, a light-shielding film 13 in which chromium and chromium oxide films are laminated is formed on a transparent substrate 12 such as quartz by sputtering.
【００４４】そして、遮光膜13上に図示しない電子ビー
ムレジスト膜を塗布し、電子ビーム描画によりレジスト
膜のパターンを描画し、現像を行って開口パターン14の
領域を開口する。このレジスト膜をマスクとしてドライ
或いはウエットエッチングにより遮光膜13をエッチング
して開口パターン14を形成する。Then, an electron beam resist film (not shown) is applied on the light shielding film 13, a resist film pattern is drawn by electron beam drawing, and development is performed to open the area of the opening pattern 14. Using the resist film as a mask, the light shielding film 13 is etched by dry or wet etching to form an opening pattern 14.
【００４５】この遮光膜13の開口パターン14の形成時
に、開口パターン14のエッジに開口パターンの欠け欠陥
（白欠陥）15が生じた時は、以下の方法で修正する。本
発明の修正方法では、先ず、図５（ｂ）に示すように、
透明基板12上にネガ型レジスト膜16を全面に塗布し、ス
ポット露光により開口パターンの欠け欠陥15を覆う様に
紫外線露光する。この時、後述するメインパターン17を
形成するべき正規の開口パターン14の領域は露光しない
ようにする。When a defect (white defect) 15 in the opening pattern is generated at the edge of the opening pattern 14 during the formation of the opening pattern 14 of the light-shielding film 13, it is corrected by the following method. In the correction method of the present invention, first, as shown in FIG.
A negative resist film 16 is applied on the entire surface of the transparent substrate 12, and ultraviolet exposure is performed by spot exposure so as to cover the chip defects 15 of the opening pattern. At this time, the area of the regular opening pattern 14 in which the main pattern 17 described later is to be formed is not exposed.
【００４６】続いて現像を行うと、図５（ｃ）に示すよ
うに、開口パターンの欠け欠陥15の領域を含む小領域の
みネガ型レジスト膜16のパターンが形成される。次に、
遮光膜13、及びネガ型レジスト膜16のをマスクとして図
５（ｄ）に示すように、透明基板12を四弗化炭素（ＣＦ
4 ）等の反応性ガスを用いて約 3,900Åの深さにエッチ
ングを行い、透明基板12にメインパターン17を形成す
る。Subsequently, when development is performed, as shown in FIG. 5C, a pattern of the negative resist film 16 is formed only in a small area including the area of the chip defect 15 of the opening pattern. next,
As shown in FIG. 5D, the transparent substrate 12 is covered with carbon tetrafluoride (CF) using the light shielding film 13 and the negative resist film 16 as a mask.
4 ) Etching is performed to a depth of about 3,900Å using a reactive gas such as 4 ) to form a main pattern 17 on the transparent substrate 12.
【００４７】本発明の上記修正方法により、位相シフト
マスク11に開口パターンの欠け欠陥15に起因するメイン
パターン17の欠け不良は発生せず、遮光膜13のみにパタ
ーンの欠けのみが残る。図５（ｅ）はネガ型レジスト膜
16を除去したところである。According to the above-described correction method of the present invention, the defect of the main pattern 17 caused by the defect 15 of the opening pattern does not occur in the phase shift mask 11, and only the pattern defect remains only in the light shielding film 13. FIG. 5E shows a negative resist film.
I just removed 16.
【００４８】この後、図６（ｆ）に示すように、透明基
板12上にポジ型レジスト膜21を全面被覆し、遮光膜13を
マスクとして、透明基板12の裏面から紫外光29を照射し
て背面露光を行ない、ポジ型レジスト膜24を現像して、
図６（ｇ）に示すように、光透過領域のポジ型レジスト
膜24を除去し、メインパターン17及び開口パターンの欠
け欠陥15の領域を露出する。After that, as shown in FIG. 6F, the transparent substrate 12 is entirely covered with the positive resist film 21, and the light shielding film 13 is used as a mask to irradiate the ultraviolet light 29 from the rear surface of the transparent substrate 12. Back exposure to develop the positive resist film 24,
As shown in FIG. 6G, the positive resist film 24 in the light transmitting region is removed to expose the regions of the main pattern 17 and the chip defect 15 of the opening pattern.
【００４９】続いて、反応性ガス（酸素）によりポジ型
レジスト膜24の表面及を一部アッシングして、ポジ型レ
ジスト膜24をメインパターン17のエッジから後退させ、
遮光膜13の一部を露出させる。Then, the surface of the positive resist film 24 is partially ashed by a reactive gas (oxygen), and the positive resist film 24 is receded from the edge of the main pattern 17,
A part of the light shielding film 13 is exposed.
【００５０】その後、図６（ｉ）に示すように、遮光膜
13の露出した領域をポジ型レジスト膜24をマスクとして
ドライエッチングし、約０.5μｍ巾のシフターパターン
18を得る。Then, as shown in FIG. 6 (i), the light-shielding film
The exposed areas of 13 are dry-etched using the positive type resist film 24 as a mask, and a shifter pattern having a width of about 0.5 μm is formed.
Get 18
【００５１】続いて、図６（ｊ）に示すように、シフタ
ーパターンの欠け欠陥19のところを修正するため、透明
基板12上全面にカーボン膜からなる遮蔽膜20を全面に被
覆し、パターニングして、シフターパターンの欠け欠陥
19の領域のみを遮蔽して、自己整合プロセスで形成され
たエッジ強調型の位相シフトマスク11を完成する。Subsequently, as shown in FIG. 6 (j), in order to correct the defect 19 at the shifter pattern, the entire surface of the transparent substrate 12 is covered with a shielding film 20 made of a carbon film and patterned. A defect in the shifter pattern
Only the region 19 is shielded to complete the edge enhancement type phase shift mask 11 formed by the self-alignment process.
【００５２】尚、本発明の開口パターンの欠け欠陥の修
正方法の実施例は透明基板をシフターとしているが、透
明基板上にストッパ層を設けて、シリコン酸化膜等を蒸
着、或いはＣＶＤ法により成膜して、シフター層とした
ものにも適用できる。Although the transparent substrate is used as the shifter in the embodiment of the method for repairing the defect of the opening pattern of the present invention, a stopper layer is provided on the transparent substrate, and a silicon oxide film or the like is deposited or formed by the CVD method. It can also be applied to a film formed into a shifter layer.
【００５３】[0053]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位相シフトマスクの加工前に発生する遮光パターンの欠
け欠陥によるシフターパターン加工に及ぼす種々の弊害
を取り除き、正常なシフターパターンに修正が可能とな
り、半導体装置の微細化、高速化、高密度化に対応した
位相シフトマスク、或いはレチクルを高品質で供給する
ことができる。As described above, according to the present invention,
Various negative effects on shifter pattern processing due to chipping defects in the light-shielding pattern that occur before processing the phase shift mask can be removed, and it is possible to correct the shifter pattern to a normal one, making it possible to miniaturize, speed up, and increase the density of semiconductor devices. The phase shift mask or reticle can be supplied with high quality.
【図１】 本発明の原理説明図FIG. 1 is an explanatory view of the principle of the present invention.
【図２】 本発明の第１の実施例の工程順模式説明図
（その１）FIG. 2 is a schematic explanatory view (No. 1) of process steps of the first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の第１の実施例の工程順模式説明図
（その２）FIG. 3 is a schematic explanatory view (No. 2) of process steps according to the first embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の第１の実施例の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of the first embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の第２の実施例の工程順模式説明図
（その１）FIG. 5 is a schematic explanatory view (No. 1) of process steps of the second embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の第２の実施例の工程順模式説明図
（その２）FIG. 6 is a schematic explanatory view in order of steps of the second embodiment of the present invention (No. 2)
【図７】 従来例の説明図（その１）FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional example (No. 1)
【図８】 従来例の説明図（その２）FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional example (No. 2)
【図９】 従来例の説明図（その３）FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional example (No. 3)
図において １ 位相シフトマスク ２ 透明基板 ３ ハーフトーン基調の位相反転膜 ４ 開口パターン ５ 開口パターンの欠け欠陥 ６ 修正用開口パターン ７ レジスト膜 11 位相シフトマスク 12 透明基板 13 遮光膜 14 開口パターン 15 開口パターンの欠け欠陥 16 ネガ型レジスト膜 17 メインパターン 18 シフターパターン 19 シフターパターンの欠け欠陥 20 遮蔽膜 21 開口パターンの領域 22 修正用開口パターンの領域 23 レーザ光 24 ポジ型レジスト膜 25 ワンショット露光領域 26 紫外光 27 ポジ型レジスト膜の感光領域 28 レーザ光 29 紫外光 30 レジスト膜のアッシング減少分 In the figure, 1 phase shift mask 2 transparent substrate 3 halftone-based phase inversion film 4 opening pattern 5 opening pattern defect defect 6 repair opening pattern 7 resist film 11 phase shift mask 12 transparent substrate 13 light-shielding film 14 opening pattern 15 opening pattern Chip defect 16 Negative resist film 17 Main pattern 18 Shifter pattern 19 Shifter pattern chip defect 20 Shielding film 21 Opening pattern area 22 Correction opening pattern area 23 Laser light 24 Positive resist film 25 One-shot exposure area 26 UV Light 27 Photosensitive area of positive resist film 28 Laser light 29 Ultraviolet light 30 Reduction of ashing of resist film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２８ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/30 528
Claims (2)
ハーフトーン基調の位相反転膜(3)に開口した開口パタ
ーン(4) と少なくとも開口パターンの欠け欠陥(5) とを
含む領域にレーザーショットで修正用開口パターン(6)
を開口し、続いてレジスト膜(7) を該透明基板(2) 上全
面に被覆し、該ハーフトーン基調の位相反転膜(3) に該
開口パターンの欠け欠陥(5) を修正した該開口パターン
(4) を再開口することを特徴とする位相シフトマスクの
修正方法。1. A phase shift mask (1) comprising an opening pattern (4) opened in a halftone-based phase inversion film (3) on a transparent substrate (2) and at least an opening pattern chip defect (5). Aperture pattern for correction by laser shot on area (6)
Then, the whole surface of the transparent substrate (2) is covered with a resist film (7), and the phase shift film (3) of the halftone tone has the defect (5) of the opening pattern corrected. pattern
A method of correcting a phase shift mask, characterized in that (4) is reopened.
遮光膜(13)に開口した開口パターン(14)の領域を除き、
少なくとも開口パターンの欠け欠陥(15)を含む領域のみ
をネガ型レジスト膜(16)で被覆し、該遮光膜(13)と該ネ
ガ型レジスト膜(16)をマスクとして、該透明基板(12)を
エッチングしてメインパターン(17)を形成し、続いて該
メインパターン(17)周縁の該遮光膜(13)をエッチングし
てシフターパターン(18)を形成し、同時に形成されたシ
フターパターンの欠け欠陥(19)を含む領域のみを遮蔽膜
(20)で被覆することを特徴とする位相シフトマスクの修
正方法。2. Excluding a region of an opening pattern (14) opened in a light shielding film (13) on a transparent substrate (12) of a phase shift mask (11),
The transparent substrate (12) is obtained by covering at least only the region containing the defect defect (15) of the opening pattern with the negative resist film (16) and using the light shielding film (13) and the negative resist film (16) as a mask. To form a main pattern (17), and then the light shielding film (13) around the periphery of the main pattern (17) is etched to form a shifter pattern (18), and the shifter pattern formed at the same time is missing. Shield film only in the area containing defects (19)
A method for modifying a phase shift mask, which comprises coating with (20).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9188394A JPH07295204A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Method for correcting phase shift mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9188394A JPH07295204A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Method for correcting phase shift mask |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07295204A true JPH07295204A (en) | 1995-11-10 |
Family
ID=14038967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9188394A Withdrawn JPH07295204A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Method for correcting phase shift mask |
Country Status (1)
| Country | Link |
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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: 20010703 |