DE19709470C2 - Phasenverschiebungsmaske, Verfahren zur Herstellung einer Phasenverschiebungsmaske und Verfahrensausbildung eines Musters unter Verwendung einer Phasenverschiebungsmaske - Google Patents

Phasenverschiebungsmaske, Verfahren zur Herstellung einer Phasenverschiebungsmaske und Verfahrensausbildung eines Musters unter Verwendung einer Phasenverschiebungsmaske

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    • G03F1/32Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pha­ senverschiebungsmaske, ein Verfahren zur Herstellung der Phasenverschiebungsmaske und ein Verfahren zur Ausbildung eines Muster unter Verwendung der Pha­ senverschiebungsmaske.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Pha­ senverschiebungsmaske, die mit Phasenverschiebungs­ abschnitten vom Levenson-Typ und vom Halbton-Typ vorgesehen ist, ein Verfahren zur Herstellung der Pha­ senverschiebungsmaske und ein Verfahren zur Ausbil­ dung eines Musters unter Verwendung der Phasenver­ schiebungsmaske.
Eine höhere Integration und Miniaturisierung sind bei integrierten Halbleiterschaltungen erreicht worden, wobei die Miniaturisierung eines Schaltungsmusters, das auf einem Halbleitersubstrat (im folgenden einfach als ein Wafer bezeichnet) ausgebildet ist, ebenfalls vor­ angetrieben worden ist.
Als eine grundlegende Technik zur Erzeugung des Musters ist die Photolithographie neben anderen weit­ hin bekannt. Obwohl verschiedene Entwicklungen und Verbesserungen in diesem Gebiet gemacht worden sind, werden die Abmessungen des Musters immer noch klei­ ner und die Anforderungen an eine verbesserte Auflö­ sung des Musters sind ebenfalls stärker geworden.
Entsprechend der Photolithographietechnik wird ein Maskenmuster (Original) auf einen Photoresist, der ei­ nen Wafer beschichtet, übertragen, und die darunterlie­ gende Schicht, die zu ätzen ist, wird unter Verwendung des Photoresists bemustert. Zur Zeit der Übertragung wird der Photoresist entwickelt. Über den Entwick­ lungsprozeß wird der Photoresist des Typs, bei dem ein Abschnitt, der mit Licht belichtet ist, entfernt wird, ein positiver Typ genannt, während der Typ, bei dem ein Abschnitt, der nicht mit Licht belichtet ist, entfernt wird, ein Photoresist vom negativen Typ genannt wird.
Die Auflösungsgrenze R (nm) bei der Photolithogra­ phie, die das Verkleinerungsbelichtungsverfahren ver­ wendet, wird durch
R = k1.λ/(NA)
dargestellt, wobei λ die Wellenlänge (nm) des verwen­ deten Lichts, NA die numerische Apertur einer Linse und k1 eine Konstante, die von dem Resistprozeß ab­ hängt, sind.
Wie aus der obigen Gleichung entnommen werden kann, sollten, um die Auflösungsgrenze R zum Erhalten eines feinen (d. h. fein aufgelösten) Musters zu verbes­ sern, die Werte k1 und λ kleiner und der Wert NA grö­ ßer sein. In anderen Worten, es wird gefordert, die Kon­ stante, die von dem Resistprozeß abhängt zu reduzieren und ebenso die Wellenlänge zu verkürzen und NA zu erhöhen.
Jedoch ist eine Verbesserung der Lichtquelle oder der Linse technisch schwierig und die Fokustiefe δ(δ = k2A λ/(NA)2) des Lichts kann durch das Verkürzen der Wel­ lenlänge und das Erhöhen von NA kleiner werden, was eine Störung der Auflösung verursacht.
Angesichts dessen werden die Studien zur Miniaturi­ sierung des Musters durch Verbessern nicht der Licht­ quelle oder der Linse, sondern der Photomaske voran­ getrieben. Kürzlich hat eine Phasenverschiebungsmas­ ke viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, die als eine Photomaske eine Verbesserung der Auflösung des Mu­ sters erlaubt. Die Struktur und das Prinzip einer solchen Phasenverschiebungsmaske werden im folgenden im Vergleich zu einer gewöhnlichen Photomaske beschrie­ ben. Die nachfolgende Beschreibung wird auf eine Pha­ senverschiebungsmaske vom Levenson-Typ und eine solche vom Halbton-Typ gerichtet sein.
Die Fig. 10A, 10B und 10C zeigen einen Querschnitt einer Maske, das elektrische Feld auf der Maske bzw. die Lichtintensität auf dem Wafer, wenn eine gewöhnli­ che Maske verwendet wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 10A, die gewöhnliche Photomaske ist so aufgebaut, daß sie ein metallisches Maskenmuster 103, das auf ei­ nem Glassubstrat 101 ausgebildet ist, aufweist. Das elek­ trische Feld auf einer solchen gewöhnlichen Photomas­ ke wird durch das metallische Maskenmuster 103 räum­ lich pulsmoduliert, wie in Fig. 10B gezeigt ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 10C, falls das Muster eine kleinere Abmessung hat erstreckt sich das Belichtungs­ licht, das durch die Photomaske übertragen wird bzw. durch diese hindurchgeht in einen nicht-belichteten Be­ reich (einen Bereich, in dem der Durchgang des Belich­ tungslichtes durch das metallische Maskenmuster 103 blockiert ist) auf dem Wafer aufgrund der Beugung des Lichtes bzw. der Wirkung dieser Beugung. Das Licht wird derart auf einen Bereich auf dem Wafer gerichtet, der nicht zu belichten ist was in einer Störung des Licht­ kontrastes (der Differenz der Lichtintensität zwischen einem belichteten Bereich und einem nicht-belichteten Bereich auf einem Wafer) resultiert. Die Auflösung wird vermindert und die Übertragung eines feinen Musters wird schwierig.
Die Fig. 11A, 11B und 11C zeigen einen Querschnitt einer Maske, ein elektrisches Feld auf der Maske bzw. eine Lichtintensität auf einem Wafer, wenn eine Phasen­ verschiebungsmaske vom Levenson-Typ verwendet wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 11A, ein optisches Teil, das Phasenverschieber 105 genannt wird, ist auf einer gewöhnlichen Photomaske vorgesehen.
Genauer gesagt ist ein Chrommaskenmuster 103 auf einem Glassubstrat 101 zum Bereitstellen eines Belich­ tungsbereiches und eines Abschattungsbereiches ausge­ bildet, und der Phasenverschieber 105 ist an bzw. über jedem zweiten Belichtungsbereich ausgebildet. Der Phasenverschieber 105 hat die Funktion des Verschie­ bens der Phase des durchgehenden Lichts um 180°.
Unter Bezugnahme auf Fig. 11B, bei dem elektrischen Feld auf der Maske, das durch das durch die Phasenver­ schiebungsmaske hindurchgegangene Licht erzeugt wird, sind die Phasen alternierend um 180° verschoben bzw. invertiert, da die Phasenverschieber 105 bei jedem zweiten Belichtungsbereich vorgesehen sind. Wie oben beschrieben worden ist, weisen benachbarte Belich­ tungsbereiche entgegengesetzte Phasen des Lichtes auf, so daß die Lichtstrahlen einander aufgrund der Interfe­ renz des Lichtes in den Abschnitten, in denen sich die Lichtstrahlen mit entgegengesetzten Phasen überlap­ pen, auslöschen.
Als ein Ergebnis wird, wie in Fig. 11C gezeigt ist, die Lichtintensität in den Grenzabschnitten zwischen den Belichtungsbereichen schwach, so daß ein ausreichen­ der Unterschied der Lichtintensität (Kontrast) zwischen dem belichteten Bereich und nicht-belichteten Bereich auf dem Wafer erhalten werden kann. Die Verbesse­ rung der Auflösung, die derart möglich ist, erlaubt die Übertragung eines feinen Musters.
Die Fig. 12A, 12B und 12C zeigen einen Querschnitt einer Maske, ein elektrisches Feld auf der Maske bzw. eine Lichtintensität auf einem Wafer, wenn eine Phasen­ verschiebungsmaske des Halbton-Typs (Halftone-Typ) verwendet wird. Unter Bezugnahme auf zuerst Fig. 12A, die Phasenverschiebungsmaske des Halbton- Typs ist ebenfalls mit einem optischen Teil, das Phasen­ verschieber 106 genannt wird, wie die Phasenverschie­ bungsmaske des Levenson-Typs, die oben beschrieben wurde, vorgesehen.
Das optische Teil 106 ist nur auf einer halbtransparen­ ten Schicht 103 auf dem Glassubstrat 101 vorgesehen. Der Phasenverschieber 106 und die halbtransparente Schicht 103 bilden derart eine doppelschichtige Struk­ tur. Der Phasenverschieber 106 hat, wie oben beschrie­ ben wurde, die Funktion des Verschiebens der Phase des durchgehenden Lichts um 180°, und die halbtrans­ parente Schicht 103 hat die Funktion des Abschwächens der Intensität des Belichtungslichtes, ohne dieses voll­ ständig zu blockieren.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12B, da die doppelschich­ tige Struktur aus dem Phasenverschieber 106 und der halbtransparenten Schicht 103 vorgesehen ist, werden die Phasen des elektrischen Feldes auf der Maske alter­ nierend um 180° verschoben bzw. invertiert und die Intensität der einen Phase wird kleiner als diejenige der anderen Phase. Als ein Ergebnis wird die Phase des Lichtes durch den Durchgang durch den Phasenver­ schieber 106 um 180° verschoben und die Intensität des Lichtes wird durch den Durchgang durch die halbtrans­ parente Schicht 103 so abgeschwächt, daß eine vorge­ schriebene Dicke der Schicht des Photoresists nach der Entwicklung verbleibt. Die Phasen des Lichts in benach­ barten Belichtungsbereichen sind einander entgegenge­ setzt, so daß sich das Licht in einem Abschnitt, in dem sich die Lichtstrahlen entgegengesetzter Phase überlap­ pen, auslöschen.
Als ein Ergebnis kann, wie in Fig. 12C gezeigt ist, die Lichtintensität an einem Randabschnitt des Belichtungs­ musters reduziert werden, da die Phasen an dem Rand­ abschnitt des Belichtungsmusters entgegengesetzt bzw. zueinander umgekehrt sind. Dementsprechend steigt die Differenz der Lichtintensität (Kontrast) des Belich­ tungslichtes, das durch die halbtransparente Schicht 103 hindurchgeht, und desjenigen, das nicht durch diese hin­ durchgeht, in entsprechenden Bereichen an, und die Auflösung der Musterabbildung kann erhöht werden.
Es gibt verschiedene Typen von Phasenverschie­ bungsmasken incl. des Levenson-Typs und des Halbton- Typs. Die Phasenverschiebungsmaske des Levenson- Typs ist dafür bekannt, daß sie effektiv für ein dicht ausgebildetes Linien-Abstand-Muster ist. Die Maske ist ebenfalls wirksam zur Erzeugung einer getrennten dunklen Linie. Genauer gesagt, eine getrennte dunkle Linie hoher Auflösung kann durch Erhöhen der Breiten Ln und La der lichtdurchlassenden Bereiche und durch Vermindern der Breite Ls des abschattenden Bereiches, der zwischen den lichtdurchlassenden Bereichen in Fig. 11 angeordnet ist, erhalten werden.
Es ist jedoch schwierig, eine getrennte helle Linie unter Verwendung der Phasenverschiebungsmaske des Levenson-Typs zu erzeugen. In Fig. 11 kann eine ge­ trennte helle Linie durch Erhöhen der Breite Ls des abschattenden Bereiches und Vermindern der Breite La (oder Ln) des durchlassenden Bereiches, der zwischen den abschattenden Bereichen angeordnet ist, erzeugt werden. Jedoch gibt es keine Interferenz des Belich­ tungslichtes, das durch die durchlassenden Bereiche, die einander benachbart sind, hindurchgelassen wird, so daß eine hohe Auflösung nicht erhalten werden kann, wenn eine getrennte helle Linie auszubilden ist.
Andererseits kann entsprechend eines Belichtungs­ verfahrens unter Verwendung der Phasenverschie­ bungsmaske des Halbton-Typs, die oben beschrieben wurde, die Auflösung einer getrennten hellen Linie ver­ bessert werden. Darum können, falls die Masken dieser beiden Typen auf demselben Maskensubstrat herge­ stellt werden können, dicht ausgebildete Linien, eine getrennte helle Linie und eine getrennte dunkle Linie hoher Auflösung gleichzeitig erhalten werden.
Eine Maskenstruktur und ein Verfahren zur Herstel­ lung der Maskenstruktur zum Erreichen der obigen Wirkung werden in den japanischen Patentoffenle­ gungsschriften Nr. 7-168342 und 6-123961 vorgeschla­ gen. Die in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 7-168342 und 6-123961 offenbarten Phasenverschie­ bungsmasken werden im folgenden als ein erstes her­ kömmliches Beispiel bzw. ein zweites herkömmliches Beispiel beschrieben.
Fig. 13 ist eine Schnittansicht, die schematisch eine Struktur einer Phasenverschiebungsmaske entspre­ chend des ersten herkömmlichen Beispiels zeigt. Unter Bezugnahme auf Fig. 13, ein transparentes Substrat 201 ist mit einem Graben 201a vorgesehen, der einen ersten und einen zweiten lichtdurchlassenden Bereich Tn und Ta, deren Lichtphasen gegeneinander um 180° verscho­ ben sind, bereitstellt. Zwischen dem ersten und dem zweiten lichtdurchlassenden Bereich Tn und Ta ist ein halbabschattender Bereich S durch Ausbilden einer halbabschattenden Schicht 203, die eine Seitenwand des Grabens 201a bedeckt hergestellt.
Bei einer Phasenverschiebungsmaske 210 wird die Phasenverschiebungswirkung des Halbton-Typs durch Vorsehen der halbabschattenden Schicht 203, die eine Breite Ls aufweist, die größer als eine vorbestimmte Abmessung ist, erhalten, und eine Phasenverschie­ bungswirkung des Levenson-Typs wird durch Vorsehen der halbabschattenden Schicht 203, die eine Breite Ls, die kleiner als eine vorbestimmte Abmessung ist, erhal­ ten. Durch geeignetes Einstellen der Breite Ls der halb­ abschattenden Schicht 203 können sowohl der Phasen­ verschiebungsabschnitt des Levenson-Typs als auch derjenige des Halbton-Typs auf derselben Maske pro­ duziert werden.
Ein Verfahren zur Herstellung der Phasenverschie­ bungsmaske wird im folgenden beschrieben.
Die Fig. 14 bis 17 sind schematische Schnittansichten, die ein Verfahren zur Herstellung der Phasenverschie­ bungsmaske entsprechend des ersten herkömmlichen Beispiels zeigen, die der Reihenfolge der Prozeßschritte folgen. Unter Bezugnahme auf Fig. 14, eine Chrom­ schicht 205 wird auf eine Oberfläche eines Quarzsub­ strates 201 abgeschieden und ein Resistmuster 207 wird auf der Chromschicht 205 ausgebildet. Die Chrom­ schicht 205 wird durch anisotropes Ätzen unter Ver­ wendung des Resistmusters 207 als Maske gemustert. Das Resistmuster 207 wird danach entfernt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 15, das Quarzsubstrat 201 wird unter Verwendung des Chromschichtmusters 205 als Maske anisotrop geätzt. Ein Verschiebungsmu­ ster wird auf das Substrat durch das Vorsehen des Gra­ bens 201a auf bzw. in der Oberfläche des Quarzsubstra­ tes 201 übertragen. Das Chromschichtmuster 205 wird danach entfernt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 16, die gesamte Oberflä­ che des Quarzsubstrates 201 wird durch das Entfernen des Chromschichtmusters 205 freigelegt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 17, eine Chromschicht 203 wird auf der gesamten Oberfläche ausgebildet und ein Resistmuster 209 wird auf der Chromschicht 203 ausgebildet. Die Chromschicht 203 wird unter Verwen­ dung Resistmusters 209 als Maske anisotrop geätzt. Die derart gemusterte Chromschicht 203 gibt den ersten und den zweiten lichtdurchlassenden Bereich frei, wäh­ rend sie auf dem halbabschattenden Bereich verbleibt, der zwischen dem ersten und dem zweiten lichtdurch­ lassenden Bereich (nach Sandwich-Art) angeordnet ist. Das Resistmuster 209 wird danach entfernt und die in Fig. 13 dargestellte Phasenverschiebungsmaske 210 ist vervollständigt.
Fig. 18 zeigt schematisch einen Querschnitt einer Struktur der Phasenverschiebungsmaske entsprechend des zweiten herkömmlichen Beispiels. Unter Bezugnah­ me auf Fig. 18, eine Phasenverschiebungsmaske 310 ist mit einem Phasenverschiebungsmaskenabschnitt des Levenson-Typs und einem entsprechenden Abschnitt des Halbton-Typs vorgesehen. Eine Ätzstoppschicht 303 ist auf der gesamten Oberfläche eines Quarzsub­ strates 301 vorgesehen.
An dem Phasenverschiebungsabschnitt des Leven­ son-Typs ist eine Verschiebungsschicht 305, die in eine Mehrzahl von Stücken unterteilt ist, auf der Ätzstopp­ schicht 303 ausgebildet. Eine Abschattungsschicht 307 ist auf einem Randabschnitt der Phasenverschiebungs­ schicht 305 derart vorgesehen, daß sie die Oberfläche der Phasenverschiebungsschicht 305 teilweise freilegt bzw. freigibt.
Andererseits ist an dem Phasenverschiebungsab­ schnitt des Halbton-Typs die Phasenverschiebungs­ schicht 305, die in eine Mehrzahl von Stücken unterteilt ist auf der Ätzstoppschicht 303 ausgebildet. Eine halb­ abschattende Schicht 309 ist derart vorgesehen, daß sie gesamte Oberfläche der Phasenverschiebungsschicht 305 (in dem Halbton-Abschnitt) bedeckt.
Wie in Fig. 18 klar dargestellt ist, sind sowohl der Phasenverschiebungsabschnitt des Levenson-Typs als auch derjenigen des Halbton-Typs auf derselben Maske hergestellt.
Ein Verfahren zur Herstellung der Phasenverschie­ bungsmaske wird nun beschrieben.
Die Fig. 19 bis 23 sind Schnittansichten, die schema­ tisch das Verfahren zur Herstellung der Phasenver­ schiebungsmaske entsprechend des zweiten herkömmli­ chen Beispiels der Reihenfolge der Prozeßschritte fol­ gend zeigen. Unter Bezugnahme auf Fig. 19, ein Ätz­ stoppschicht 303, eine Phasenverschiebungsschicht 305 und eine Abschattungsschicht 307 werden aufeinander folgend auf einem Quarzglassubstrat 301 ausgebildet. Ein Resistmuster 311a wird auf der Abschattungsschicht 307 abgeschieden. Die Abschattungsschicht 307 wird unter Verwendung des Resistmusters 311a als Maske anisotrop geätzt. Das Resistmuster 311a wird danach entfernt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 20, eine Mehrzahl von Stücken der Abschattungsschicht 307, die voneinander auf der Phasenverschiebungsschicht 305 getrennt sind, sind durch dieses Ätzen in dem Phasenverschiebungsab­ schnitt des Levenson-Typs ausgebildet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 21, eine halbabschatten­ de Schicht 309 wird zum Bedecken der gesamten Ober­ fläche der abschattenden Schicht 307 und der Phasen­ verschiebungsschicht 305 ausgebildet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 22, ein Resistmuster 311b mit einer vorgeschriebenen Form wird auf der halbab­ schattenden Schicht 309 abgeschieden. Die halbabschat­ tende Schicht 309 und die Phasenverschiebungsschicht 305 werden unter Verwendung des Resistmusters 311b als Maske aufeinanderfolgend geätzt. Das Resistmuster 311b wird danach entfernt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 23, ein Resistmuster 311c wird des weiteren derart ausgebildet, daß es den Pha­ senverschiebungsabschnitt des Halbton-Typs bedeckt. Die halbabschattende Schicht 309 des Phasenverschie­ bungsabschnittes des Levenson-Typs wird unter Ver­ wendung des Resistmusters 311c als Maske geätzt und danach entfernt, wodurch die in Fig. 18 gezeigte Pha­ senverschiebungsmaske 310 vervollständigt wird.
Entsprechend des ersten und des zweiten herkömmli­ chen Beispiels, die oben beschrieben worden sind, kann eine Phasenverschiebungsmaske, die mit einem Phasen­ verschiebungsabschnitt des Levenson-Typs und einem des Halbton-Typs vorgesehen ist, erhalten werden.
Jedoch werden bei dem ersten herkömmlichen Bei­ spiel die Ausbildung und die Musterung der halbab­ schattenden Schicht 203 nach der Ausbildung des Gra­ bens 201a ausgeführt, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Um eine zufriedenstellende Funktion einer Phasenverschie­ bungsmaske des Levenson-Typs sicherzustellen, sollte die halbabschattende Schicht 203 exakt so ausgebildet sein, daß sie eine Seitenwand des Grabens 201a bedeckt, die ein Grenzabschnitt der Bereiche ist, die voneinander unterschiedliche Lichtphasen aufweisen bzw. erzeugen. Ein Problem dieses Beispiels ist, daß eine hochpräzise Ausrichtung zwischen der halbabschattenden Schicht 203 und einem darunterliegenden Verschiebungsmuster zu fordern ist, wenn die halbabschattende Schicht 203 gemustert wird.
Bei dem zweiten herkömmlichen Beispiel sollten die Phasenverschiebungsschicht 305 und die halbabschat­ tende Schicht 309 in dem Phasenverschiebungsabschnitt des Halbton-Typs getrennt voneinander ausgebildet werden, wie in Fig. 19 und 21 gezeigt ist. Ein Problem dieses Beispiels liegt darin, daß die Anzahl der Schicht­ ausbildungsschritte ansteigt und der Herstellungspro­ zeß komplex wird, was in höheren Herstellungskosten resultiert. Bei dem Schritt des Herstellens einer Maske muß ein Defekt nach dem Mustern jeder Schicht ent­ fernt werden. Jedoch wird bei dem zweiten herkömmli­ chen Beispiel das Entfernen des Defekts aufgrund der erhöhten Anzahl der Schichtausbildungsschritte schwie­ rig.
Des weiteren wird bei dem ersten herkömmlichen Beispiel die Chromschicht 203 nach der Ausbildung des Verschiebungsmusters auf dem Quarzsubstrat 201 ausgebildet, wie in Fig. 16 gezeigt ist. Wenn der Verschiebungsabschnitt in dem Quarzsubstrat 201 ausgebildet wird oder nach dessen Ausbildung, ist es sehr leicht möglich, daß Fremdmaterialien (Verunreinigungen) in dem Graben 201a eingefangen werden. Falls die Chromschicht 203 mit eingefangenem Fremdmaterial ausgebildet wird, wie in Fig. 17 gezeigt ist, kann die Chromschicht 203 aufgrund des Fremdmate­ rials gebrochen werden. Dies führt zu einem Problem dahinge­ hend, daß die Chromschicht 203 dazu neigt, einen Defekt aufzu­ weisen.
Bei dem zweiten herkömmlichen Beispiel wird die halbabschatten­ de Schicht 309 nach dem Mustern der abschattenden Schicht 307 ausgebildet, wie in Fig. 20 und 21 gezeigt ist, so daß die hal­ babschattende Schicht 309 ebenfalls dazu neigt, einen Defekt aufzuweisen, wie bei dem ersten herkömmlichen Beispiel.
Aus der EP 0 713 142 A2 ist eine Phasenverschiebungsmaske be­ kannt, die mit einem ersten Phasenverschiebungsabschnitt des Halbton-Typs und einem zweiten Phasenverschiebungsabschnitt des Halbton-Typs vorgesehen ist, die aufweist: ein Substrat, das einen ersten lichtdurchlassenden Bereich, der Belichtungslicht an dem ersten Phasenverschiebungsabschnitt des Halbton-Typs durchläßt, einen zweiten lichtdurchlassenden Bereich, der dem ersten lichtdurchlassenden Bereich mit einem Dämpfungsbereich dazwischen benachbart ist und Belichtungslicht derart durch­ läßt, daß die Phase des Belichtungslichtes unterschiedlich von derjenigen des Belichtungslichtes, das durch den ersten licht­ durchlassenden Bereich in dem ersten Phasenverschiebungsab­ schnitt des Halbton-Typs durchgelassen wird, ist, und einen dritten und einen vierten lichtdurchlassenden Bereich, die nahe beieinander in dem zweiten Phasenverschiebungsabschnitt des Halbton-Chips angeordnet sind und Belichtungslicht durchlassen, aufweist und eine halbabschattende Verschiebungsschicht, die die Oberfläche des Substrates in dem Dämpfungsbereich und dem vierten lichtdurchlassenden Bereich bedeckt und eine Oberfläche des Substrates in dem ersten, dem zweiten und dem dritten lichtdurchlassenden Bereich freiläßt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Phasenver­ schiebungsmaske, ein Verfahren zur Herstellung der Phasenver­ schiebungsmaske und ein Verfahren zur Ausbildung eines Musters unter Verwendung der Phasenverschiebungsmaske anzugeben, bei denen eine hochpräzise Ausrichtung unnötig ist, das Verfahren der Herstellung einfach und die Anzahl der Defekte geringer ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Phasenverschiebungsmaske nach Anspruch 1 oder 3, ein Verfahren zur Herstellung einer Phasenverschiebungsmaske nach Anspruch 4 bzw. ein Verfahren zur Ausbildung eines Musters nach Anspruch 5.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein Verfahren zur Herstellung zur Herstellung einer Phasenver­ schiebungsmaske, die mit einem Phasenverschiebungsabschnitt des Levenson-Typs und einem Pha­ senverschiebungsabschnitt des Halbton-Typs vorgese­ hen ist, weist die folgenden Schritte auf.
Eine halbabschattende (halbdurchlässige) Verschie­ bungsschicht und eine Abschattungsschicht (im wesent­ lichen undurchlässige Schicht) werden aufeinanderfol­ gend auf der gesamten Oberfläche eines Substrates ab­ geschieden. Die halbabschattende Verschiebungs­ schicht wird derart ausgebildet, daß sie eine Durchläs­ sigkeit von mindestens 3% und von höchstens 30% auf­ weist, und daß die Phase von Belichtungslicht bevor dieses durch die halbabschattende Verschiebungs­ schicht durchgelassen wird bzw. durchläuft unterschied­ lich von derjenigen nach dem Durchlaufen durch die halbabschattende Verschiebungsschicht ist. Durch se­ lektives Entfernen der Abschattungsschicht und der halbabschattenden Verschiebungsschicht geben die Ab­ schattungsschicht und die halbabschattende Verschie­ bungsschicht einen ersten und einen zweiten lichtdurch­ lassenden Bereich, die mit einem Abschattungsbereich des Phasenverschiebungsabschnittes des Levenson- Typs dazwischen benachbart zueinander sind, ebenso wie einen dritten lichtdurchlassenden Bereich (des Pha­ senverschiebungsabschnittes des Halbton-Typs), der benachbart zu einem vierten lichtdurchlas senden Be­ reich des Phasenverschiebungsabschnittes des Halbton- Typs ist frei und bedecken die Oberfläche des Substra­ tes in dem Abschattungsbereich des Phasenverschie­ bungsabschnittes des Levenson-Typs und in dem vier­ ten lichtdurchlassenden Bereich des Phasenverschie­ bungsabschnittes des Halbton-Typs. Ein Graben wird in der Oberfläche des Substrates (des Teils des Substrates), die entweder in dem ersten oder dem zweiten licht­ durchlassenden Bereich freigelegt ist, durch Ätzen unter Verwendung der selektiv entfernten halbabschattenden Verschiebungsschicht als Maske derart ausgebildet, daß die Phase von Belichtungslicht, das durch den ersten lichtdurchlassenden Bereich durchgelassen wird, unter­ schiedlich von derjenigen des Belichtungslichts ist, das durch den zweiten lichtdurchlassenden Bereich durch­ gelassen wird. Die Abschattungsschicht auf dem vierten lichtdurchlassenden Bereich wird dann entfernt.
Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Phasenver­ schiebungsmaske wird ein Graben in einem Substrat durch Ätzen unter Verwendung einer selektiv entfern­ ten (gemusterten) halbabschattenden Verschiebungs­ schicht als Maske vorgesehen. In anderen Worten, nach­ dem die halbabschattende Verschiebungsschicht gemu­ stert ist, wird ein darunterliegendes Verschiebungsmu­ ster ausgebildet. Darum wird kein Mustern der halbab­ schattenden Verschiebungsschicht nach dem Ausbilden des darunterliegenden Verschiebungsmusters benötigt bzw. gefordert, wodurch eine hochpräzise Ausrichtung (von Masken) zum Zeitpunkt des Musterns der halbab­ schattenden Verschiebungsschicht vermieden wird.
Eine halbabschattende Verschiebungsschicht, die die Intensität des Belichtungslichtes abschwächt und seine Phase um 180° wandelt bzw. verschiebt, wird verwen­ det. Darum müssen eine halbabschattende Schicht und eine Verschiebungsschicht nicht separat in dem Phasen­ verschiebungsabschnitt des Halbton-Typs ausgebildet werden. Die Anzahl der Schritte zur Schichtausbildung kann verglichen mit dem zweiten herkömmlichen Bei­ spiel vermindert werden, wodurch der Herstellungspro­ zeß vereinfacht wird.
Es muß keine Schicht, die eine andere Schicht als ein Resist ist, ausgebildet werden, nachdem ein Rohling her­ gestellt bzw. vorbereitet ist. Ein Defekt einer Schicht, der durch neuerliches Ausbilden einer Schicht nach dem Mustern einer Schicht des Rohlings oder eines Substra­ tes verursacht wird, kann vermieden werden. Eine Pha­ senverschiebungsmaske, die weniger Defekte aufweist, kann derart hergestellt werden.
Eine Phasenverschiebungsmaske ist mit einem Pha­ senverschiebungsabschnitt des Levenson-Typs und ei­ nem Phasenverschiebungsabschnitt des Halbton-Typs vorgesehen und weist ein Substrat, eine halbabschatten­ de Verschiebungsschicht und eine Abschattungsschicht auf. Das Substrat weist einen ersten lichtdurchlas sen­ den Bereich, der einen Durchgang von Belichtungslicht in dem Phasenverschiebungsabschnitt des Levenson- Typs erlaubt, und einen zweiten lichtdurchlassenden Be­ reich, der dem ersten lichtdurchlassenden Bereich mit einem Abschattungsbereich dazwischen benachbart ist, welcher den Durchgang von Belichtungslicht erlaubt, das eine Phase aufweist, die unterschiedlich von derjeni­ gen des Belichtungslichtes ist, das durch den ersten licht­ durchlassenden Bereich durchgelassen wird, ebenso wie einen dritten und einen vierten lichtdurchlassenden Be­ reich, die einander benachbart sind und einen Durch­ gang von Belichtungslicht in dem Phasenverschiebungs­ abschnitt des Halbton-Typs erlauben, auf. Die halbab­ schattende Verschiebungsschicht bedeckt eine Oberflä­ che des Substrates in dem Abschattungsbereich und dem vierten lichtdurchlassenden Bereich und gibt eine Oberfläche des Substrates in dem ersten, dem zweiten und dem dritten lichtdurchlassenden Bereich frei. Die Abschattungsschicht bedeckt die gesamte Oberfläche der halbabschattenden Verschiebungsschicht in dem Abschattungsbereich, gibt eine Oberfläche der halbab­ schattenden Verschiebungsschicht in dem vierten licht­ durchlassenden Bereich frei und gibt die Oberfläche des Substrates in dem ersten, dem zweiten und dem dritten lichtdurchlassenden Bereich frei. Die halbabschattende Verschiebungsschicht ist derart ausgebildet, daß sie eine Durchlässigkeit von mindestens 3% und höchstens 30% aufweist, und daß die Phase von Belichtungslicht vor dem Durchgang durch die halbabschattende Verschie­ bungsschicht unterschiedlich von derjenigen nach dem Durchgang durch diese ist.
Eine Phasenverschiebungsmaske nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist mit einem Substrat, einer halb­ abschattenden Verschiebungsschicht und einer Ab­ schattungsschicht vorgesehen. Das Substrat weist einen ersten lichtdurchlassenden Bereich, der Belichtungslicht durchläßt, und einen zweiten lichtdurchlassenden Be­ reich, der dem ersten lichtdurchlassenden Bereich mit einem Abschattungsbereich dazwischen benachbart ist und Belichtungslicht durchläßt, daß eine Phase aufweist, die unterschiedlich von derjenigen des durch den ersten lichtdurchlassenden Bereich durchgelassen Lichtes ist, auf. Die halbabschattende Verschiebungsschicht be­ deckt eine Oberfläche des Substrates in dem Abschat­ tungsbereich und gibt eine Oberfläche des Substrates in dem ersten und dem zweiten lichtdurchlassenden Be­ reich frei. Die Abschattungsschicht bedeckt die gesamte Oberfläche der halbabschattenden Verschiebungs­ schicht in dem Abschattungsbereich und gibt eine Ober­ fläche des Substrates in dem ersten und dem zweiten lichtdurchlassenden Bereich frei. Die halbabschattende Verschiebungsschicht ist derart ausgebildet, daß sie eine Durchlässigkeit von mindestens 3% und von höchstens 30% aufweist, und daß die Phase von Belichtungslicht vor dem Durchgang durch die halbabschattende Ver­ schiebungsschicht unterschiedlich von derjenigen nach dem Durchgang durch diese ist.
Bei der Phasenverschiebungsmaske entsprechend den beiden oben beschriebenen Aspekten der vorlie­ genden Erfindung ist eine hochpräzise Ausrichtung un­ nötig, das Herstellungsverfahren kann vereinfacht wer­ den, und die Anzahl der Defekte kann vermindert wer­ den.
Entsprechend eines Verfahrens zur Ausbildung eines Musters unter Verwendung einer Phasenverschie­ bungsmaske wird die Belichtung für einen vorgeschrie­ benen Bereich auf einem Photoresist, der auf einen Wa­ fer aufgebracht ist, unter Verwendung der Phasenver­ schiebungsmaske ausgeführt. Die Phasenverschie­ bungsmaske ist mit einem Substrat, einer halbabschat­ tenden Verschiebungsschicht und einer Abschattungs­ schicht vorgesehen. Das Substrat weist einen ersten lichtdurchlassenden Bereich, der einen Durchgang von Belichtungslicht in dem Phasenverschiebungsabschnitt des Levenson-Typs erlaubt, und einen zweiten licht­ durchlassenden Bereich, der dem ersten lichtdurchlas­ senden Bereich mit einem Abschattungsbereich dazwi­ schen benachbart ist, welcher den Durchgang von Be­ lichtungslicht erlaubt, das eine Phase aufweist, die unter­ schiedlich von derjenigen des durch den ersten licht­ durchlassenden Bereich durchgelassenen Lichtes ist, ebenso wie einen dritten und einen vierten lichtdurch­ lassenden Bereich, die einander benachbart sind und einen Durchgang von Belichtungslicht in dem Phasen­ verschiebungsabschnitt des Halbton-Typs erlauben, auf. Die halbabschattende Verschiebungsschicht bedeckt ei­ ne Oberfläche des Substrates in dem Abschattungsbe­ reich und in dem vierten lichtdurchlassenden Bereich und gibt eine Oberfläche des Substrates in dem ersten, dem zweiten und dem dritten lichtdurchlassenden Be­ reich frei. Die Abschattungsschicht bedeckt die gesamte Oberfläche der halbabschattenden Verschiebungs­ schicht in dem Abschattungsbereich, gibt eine Oberflä­ che der halbabschattenden Verschiebungsschicht in dem vierten lichtdurchlassenden Bereich und eine Ober­ fläche des Substrates in dem ersten, dem zweiten und dem dritten lichtdurchlassenden Bereich frei. Die halb­ abschattende Verschiebungsschicht ist derart ausgebil­ det, daß sie eine Durchlässigkeit von mindestens 3% und höchstens 30% aufweist, und daß eine Phase des Belichtungslichtes vor dem Durchgang durch die halb­ abschattende Verschiebungsschicht unterschiedlich von derjenigen des Belichtungslichtes nach dem Durchgang durch diese ist. Das Belichtungslicht, das durch die Pha­ senverschiebungsmaske durchgegangen ist, wird auf den Photoresist gerichtet. Der belichtete Photoresist wird durch Entwicklung gemustert.
Entsprechend des Verfahrens zur Ausbildung eines Musters unter Verwendung der Phasenverschiebungs­ maske wird eine hohe Auflösung sowohl in dem Phasen­ verschiebungsabschnitt des Levenson-Typs als auch in dem des Halbton-Typs erreicht. Die hohe Auflösung von dicht ausgebildeten Linien, einer getrennten hellen Linie und einer getrennten dunklen Linie kann derart erhalten werden.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten von Aus­ führungsbeispielen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit den Figuren. Von den Fi­ guren zeigen:
Fig. 1A schematisch eine Schnittansicht einer Struk­ tur einer Phasenverschiebungsmaske entsprechend ei­ ner Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 1B die Lichtintensität des Belichtungslichts auf einem Wafer, das durch die Phasenverschiebungsmaske aus Fig. 1A übertragen wurde;
Fig. 2 bis 6 schematische Schnittansichten, die den ersten bis fünften Schritt eines Verfahrens zur Herstel­ lung einer Phasenverschiebungsmaske entsprechend ei­ ner Ausführungsform der Erfindung zeigen;
Fig. 7 eine Beziehung zwischen einer Belichtung zur Zeit der Belichtung eines Resists und einer verbleiben­ den Schicht des Resists nach der Entwicklung des Re­ sists;
Fig. 8 eine Beziehung zwischen der Abmessung einer abschattenden Schicht auf einem Wafer und der Fokus­ tiefe für eine Phasenverschiebungsmaske des Levenson- Typs und eine gewöhnliche Maske;
Fig. 9A schematisch eine Schnittansicht einer Struk­ tur der Phasenverschiebungsmaske entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der kein abschattender Bereich zwischen dem Phasenver­ schiebungsabschnitt des Levenson-Typs und demjeni­ gen des Halbton-Typs vorgesehen ist;
Fig. 9B die Lichtintensität auf einem Wafer von durch die Phasenverschiebungsmaske aus Fig. 9A hindurchge­ gangenem Belichtungslicht;
Fig. 10A, 10B und 10C eine Schnittansicht einer Mas­ ke, die eine gewöhnliche Photomaske verwendet, ein elektrisches Feld auf der Maske aus Fig. 10A bzw. die Lichtintensität auf einem Wafer;
Fig. 11A, 11B und 11C eine Schnittansicht einer Mas­ ke, das elektrische Feld auf der Maske bzw. die Lichtin­ tensität auf einem Wafer, wenn eine Phasenverschie­ bungsmaske des Levenson-Typs verwendet wird;
Fig. 12A, 12B und 12C eine Schnittansicht einer Mas­ ke, das elektrische Feld auf der Maske bzw. die Lichtin­ tensität auf einem Wafer, wenn eine Phasenverschie­ bungsmaske des Halbton-Typs verwendet wird;
Fig. 13 schematisch eine Schnittansicht einer Struktur einer Phasenverschiebungsmaske entsprechend des er­ sten herkömmlichen Beispiels;
Fig. 14 bis 17 schematische schnittansichten des er­ sten bis vierten Schrittes eines Verfahrens zur Herstel­ lung der Phasenverschiebungsmaske entsprechend des ersten herkömmlichen Beispiels;
Fig. 18 schematisch eine Schnittansicht einer Struktur einer Phasenverschiebungsmaske entsprechend des zweiten herkömmlichen Beispiels; und
Fig. 19 bis 23 schematische Schnittansichten, die den ersten bis fünften Schritt eines Verfahrens zur Herstel­ lung der Phasenverschiebungsmaske entsprechend des zweiten herkömmlichen Beispiels zeigen.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend basierend auf den beigefügten Figu­ ren beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1A, eine Phasenverschie­ bungsmaske 10 entsprechend dieser Ausführungsform weist einen Phasenverschiebungsabschnitt des Leven­ son-Typs und einen Phasenverschiebungsabschnitt des Halbton-Typs auf. Der Levenson-Typ Phasenverschiebungsabschnitt eines Quarzsubstrates 1 ist mit einem Graben 1a vorgesehen. Ein erster lichtdurchlassender Bereich Tn1 ist auf einem Bereich ausgebildet, der den Graben 1a aufweist, und ein zweiter lichtdurchlassender Bereich Ta1 ist auf einem Bereich ohne Graben 1a aus­ gebildet. Der erste lichtdurchlassende Bereich Tn1 und der zweite lichtdurchlassende Bereich Ta1 sind derart strukturiert, daß die Phase des durch den einen Bereich hindurchgelassenen Belichtungslichts von derjenigen des durch den anderen Bereich hindurchgelassenen Be­ lichtungslichtes um 180° unterschiedlich ist.
Ein Abschattungsbereich S1 ist zwischen dem ersten lichtdurchlas senden Bereich Tn1 und dem zweiten licht­ durchlassenden Bereich Ta1 angeordnet. Eine halbab­ schattende Verschiebungsschicht 3 und eine Abschat­ tungsschicht 5 sind auf einer Oberfläche des Quarzsub­ strates 1 im Abschattungsbereich S1 gestapelt.
Der Phasenverschiebungsabschnitt des Halbton-Typs weist einen dritten und einen vierten lichtdurchlassen­ den Bereich Tn2 und Ta2 auf. Eine Oberfläche des Quarzsubstrates 1 ist in den dritten lichtdurchlassenden Bereich Tn2 freigelegt. Eine halbabschattende Verschie­ bungsschicht 3, die eine Durchlässigkeit von mindestens 3% und höchstens 30% aufweist, ist auf dem Quarzsub­ strat 1 in dem vierten lichtdurchlassenden Bereich Ta2 ausgebildet. Eine Oberfläche der halbabschattenden Verschiebungsschicht 3 ist ohne Abschattungsschicht auf dieser freigelegt. Die halbabschattende Verschie­ bungsschicht 3 ist in dem vierten lichtdurchlassenden Bereich Ta2 ausgebildet, wodurch die Phase des Belich­ tungslichtes, das durch den dritten lichtdurchlassenden Bereich Tn2 durchgelassen wird, um 180° unterschied­ lich von derjenigen des Lichtes ist, das durch den vierten lichtdurchlassenden Bereich Ta2 durchgelassen wird.
Ein Abschattungsbereich S0 ist zwischen dem Phasen­ verschiebungsabschnitt vom Levenson-Typ und dem Phasenverschiebungsabschnitt von Halbton-Typ vorge­ sehen. Die halbabschattende Verschiebungsschicht 3 und die Abschattungsschicht 5 sind in dem Abschat­ tungsbereich S0 auf dem Quarzsubstrat 1 gestapelt.
Die halbabschattende Verschiebungsschicht 3 wirkt als ein Phasenverschieber des Halbton-Typs, wenn sie, zum Beispiel aus MoSiOxNy ausgebildet ist. In diesem Fall weist die halbabschattende Verschiebungsschicht 3 eine Durchlässigkeit von 4% und einen Brechungsindex von 1,9 für die i-Linie (Wellenlänge 365 nm) auf, und sie weist ein Dicke von 1980 Å (198 nm) auf, und sie ist des weiteren derart ausgebildet, daß die optische Weglänge für die Verschiebungsschicht eine halbe Wellenlänge länger als diejenige für eine Luftschicht mit einer ver­ gleichbaren Dicke ist.
Die Abschattungsschicht 5 ist, zum Beispiel aus Cr (Chrom), auf der gesamten Oberfläche der halbabschat­ tenden Verschiebungsschicht 3 ausgebildet. Die Ab­ schattungsschicht 5 weist eine Dicke von 1000 Å (100 nm), eine optische Dichte von 3 und eine Durchläs­ sigkeit von 0,1% auf und sie wirkt im wesentlichen als eine Abschattungsschicht.
Um eine Phasendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten lichtdurchlässigen Bereich Tn1 und Ta1 zu erhalten, ist die Tiefe D1 des Grabens 1a ungefähr gleich 4050 Å (405 nm), wenn, zum Beispiel, die i-Linie als Be­ lichtungslicht verwendet wird und sie beträgt 2720 Å (272 nm), wenn KrF-Excimerlaserlicht verwendet wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1B, das Belichtungslicht, das durch den ersten lichtdurchlassenden Bereich Tn1 durchgelassen wird, und dasjenige, das durch den zwei­ ten lichtdurchlassenden Bereich Ta1 durchgelassen wird, weist an dem Phasenverschiebungsabschnitt des Leven­ son-Typs Phasen auf, die um im wesentlichen 180° von­ einander verschieden sind, wie durch die gestrichelten Linien in der Figur gezeigt ist, und es wird in dem Ab­ schattungsbereich S1 überlappt bzw. überlagert. Das miteinander überlagerte Belichtungslicht weist unter­ schiedliche Phasen auf, wodurch es sich gegenseitig aus­ löscht. Wie durch die durchgezogene Linie in der Figur gezeigt ist, weist die Lichtintensität des Belichtungsmu­ sters in dem Abschattungsbereich S1 immer einen 0-Ab­ schnitt auf. Dementsprechend kann eine ausreichende Differenz der Lichtintensität (Kontrast) zwischen dem ersten und dem zweiten lichtdurchlassenden Bereich Tn1, Ta1 und dem Abschattungsbereich S1 erhalten wer­ den.
Die halbabschattende Verschiebungsschicht 3 weist eine Durchlässigkeit von mindestens 3% und höchstens 30% an dem Phasenverschiebungsabschnitt des Halb­ ton-Typs auf, sie schwächt die Intensität des Belich­ tungslichtes ab und sie verschiebt des weiteren die Pha­ se des durchgelassenen Lichtes um 180°. Darum läßt der vierte lichtdurchlassende Bereich Ta2 ebenfalls eine ge­ wisse Menge von Licht durch sich hindurchlaufen bzw. passieren. Als ein Ergebnis weisen das Belichtungslicht, das durch den dritten lichtdurchlassenden Bereich Tn2 hindurchgeht, und dasjenige, das durch den vierten licht­ durchlassenden Bereich Ta2 hindurchgeht, entspre­ chend voneinander im wesentlichen um 180° unter­ schiedliche Phasen auf, wie durch die gestrichelte Linie in der Figur gezeigt ist, und sie überlappen miteinander in einem Randabschnitt des Belichtungsmusters. Das überlappende Belichtungslicht weist unterschiedliche Phasen auf und löscht sich gegenseitig aus. Die Lichtin­ tensität des Belichtungsmusters weist derart immer ei­ nen 0-Abschnitt an dem Randabschnitt auf, wie durch die durchgezogene Linie in der Figur gezeigt ist. Die Form des Belichtungsmusters an dem Randabschnitt wird scharf, wie es gezeigt ist, so daß die Auflösung verbessert werden kann.
In Fig. 1B sind die durchgezogenen und die gestri­ chelten Linien in dem zweiten und dem dritten licht­ durchlassenden Bereich Ta1 und Tn2, obwohl die durch­ gezogene Linie und die gestrichelte Linie, die die Licht­ intensität auf dem Wafer zeigen, sich vorliegend nahe des Spitzenabschnittes überlappen zur Erleichterung der Beschreibung verschoben gezeigt.
Wie oben beschrieben worden ist, wird eine hohe Auflösung sowohl in dem Phasenverschiebungsab­ schnitt des Levenson-Typs als auch in demjenigen des Halbton-Typs in der Phasenverschiebungsmaske ent­ sprechend der vorliegenden Ausführungsform erreicht. Die hohe Auflösung von dicht ausgebildeten Linien, ei­ ner getrennten hellen Linie und einer getrennten dunk­ len Linie kann erhalten werden.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Mustern eines Photoresistes unter Verwendung der Phasenverschie­ bungsmaske entsprechend dieser Ausführungsform be­ schrieben.
Belichtungslicht, das durch die Phasenverschiebungs­ maske übertragen wird bzw. durch diese hindurchgeht, wird auf den Photoresist, der auf einem Wafer aufge­ bracht ist, zum Beispiel, durch ein Verkleinerungsbelich­ tungsverfahren gerichtet. Die Intensitätsverteilung des Belichtungslichtes, das durch die Phasenverschiebungs­ maske auf den Wafer übertragen wird, ist in Fig. 1B gezeigt. Nach der Belichtung wird der Photoresist ent­ wickelt und eine vorgeschriebene Form gemustert.
Wenn der Photoresist zum Beispiel vom positiven Typ ist wird der Abschnitt des Photoresists, der unter Verwendung von Licht belichtet worden ist, das eine Intensität aufweist die höher als eine vorgeschriebene Intensität in Fig. 1B ist, durch die Entwicklung entfernt. In anderen Worten, der Abschnitt des Photoresists, auf den das durch den ersten bis dritten lichtdurchlas sen­ den Bereich Tn1, Ta1 und Tn2 hindurchgegangene Licht gerichtet wird, wird entfernt. Falls der Photoresist zum Beispiel vom negativen Typ ist, wird der Abschnitt des Photoresists, der unter Verwendung von Licht belichtet worden ist das eine niedrigere Intensität als eine vorge­ schriebene Intensität in Fig. 1B aufweist, durch die Ent­ wicklung entfernt. In anderen Worten, der Abschnitt des Photoresists, auf den durch den vierten lichtdurchlas­ senden Bereich Ta2 und durch die Abschattungsberei­ che S0 und S1 hindurchgegangenes Licht gerichtet wor­ den ist, wird entfernt.
Eine darunterliegende Schicht, die zu ätzen ist, kann in eine gewünschte Form durch Ätzen unter Verwen­ dung des gemusterten Photoresists als Maske geätzt werden.
Ein Verfahren zur Herstellung der Phasenverschie­ bungsmaske entsprechend der Ausführungsform wird im folgenden beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2, eine halbabschattende Verschiebungsschicht 3 wird zum Beispiel aus MoSiOx­ Ny bis zu einer Dicke von 1980 Å auf der Oberfläche des Quarzsubstrates 1, das eine Dicke von 6,35 mm aufweist, abgeschieden. Eine Abschattungsschicht 5 wird zum Beispiel aus Cr bis zu einer Dicke von 1000 Å auf der gesamten Oberfläche der halbabschattenden Schicht abgeschieden. Ein Maskenrohling 10a wird derart aus­ gebildet bzw. vorbereitet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3, die Abschattungs­ schicht 5 wird mit einem Elektronenstrahlresist 7a, der eine Dicke von ungefähr 5000 Å (500 nm) aufweist, be­ schichtet. Der Elektronenstrahlresist 7a wird durch ei­ nen Elektronenstrahl(EB)-Belichtungsapparat belichtet und derart entwickelt, daß er auf den Abschattungsbe­ reichen S1 und S0 ebenso wie auf dem vierten licht­ durchlassenden Bereich Ta2 verbleibt. Die Abschat­ tungsschicht 5 wird durch Naßätzen unter Verwendung des Resistmusters 7a, das derart ausgebildet ist, als Mas­ ke geätzt und die Oberfläche der halbabschattenden Verschiebungsschicht 3 wird freigelegt. Das Resistmu­ ster 7a wird danach entfernt. Defekte, falls solche vor­ handen sind, des Musters der Abschattungsschicht 5 werden dann untersucht bzw. überprüft und repariert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4, die halbabschattende Verschiebungsschicht 3 wird zum Mustern durch reakti­ ves Ionenätzen (RIE) durch CF4/O2 unter Verwendung der Abschattungsschicht 5 als Maske geätzt. Eine Über­ prüfung und Reparatur von Defekten, falls solche vor­ handen sind, wird für das Muster der halbabschattende Verschiebungsschicht 3 ausgeführt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5, die gesamte Oberflä­ che des Quarzsubstrates 1 wird mit einem Elektronen­ strahlresist 7b beschichtet und in eine gewünschte Form durch den EB-Belichtungsapparat gemustert. Das Elek­ tronenstrahlresistmuster 7b wird derart vorgesehen, daß eine Oberfläche des Quarzsubstrates 1 in dem er­ sten lichtdurchlassenden Bereich Tn1 freilegt bzw. frei­ gibt. Der Graben 1a des Quarzsubstrates 1 wird durch Ätzen unter Verwendung des Elektronenstrahlresist­ muster 7b als Maske ausgebildet.
Die Tiefe des Grabens 1a beträgt ungefähr 4050 Å, wenn zum Beispiel die i-Linie als Belichtungslicht ver­ wendet wird, und sie beträgt ungefähr 2720 Å, wenn KrF-Excimerlaserlicht verwendet wird.
Das Elektronenstrahlresistmuster 7b wird danach entfernt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6, die gesamte Oberflä­ che des Quarzsubstrates 1 wird erneut mit einem Elek­ tronenstrahlresist 7c beschichtet und in eine gewünsch­ te Form durch den EB-Belichtungsapparat gemustert. Das Elektronenstrahlresistmuster 7c wird derart vorge­ sehen, daß es den Phasenverschiebungsabschnitt des Halbton-Typs freilegt bzw. freigibt. Die Abschattungs­ schicht 5 des Phasenverschiebungsabschnittes des Halb­ ton-Typs wird unter Verwendung des Elektronenstrahl­ resistmusters 7c als Maske entfernt. Das Elektronen­ strahlresistmuster 7c wird danach entfernt und die Pha­ senverschiebungsmaske 10 entsprechend der in Fig. 1A gezeigten Ausführungsform ist vervollständigt.
Die halbabschattende Verschiebungsschicht 3 sollte eine Durchlässigkeit von mindestens 3% und höchstens 30% für die Phasenverschiebungsmaske entsprechend der Ausführungsform aufweisen. Dies wird im folgen­ den beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7, zur Zeit der Belichtung zur Erzeugung eines gewöhnlichen Lochmusters wird Belichtungslicht auf die Maske mit einer Lichtintensität gerichtet, die ungefähr 3- bis 4mal höher als diejenige ist, die durch R in der Figur gezeigt ist, welche keine verbleibenden Schichten nach der Entwicklung beläßt. Darum beläßt, falls die Durchlässigkeit der halbabschat­ tende Verschiebungsschicht 3 größer ist als 30% ist, das durch die halbabschattende Verschiebungsschicht 3 hin­ durchgelassene Belichtungslicht keine Schicht oder es reduziert die Dicke des Photoresistes derart, daß die Resistschicht nicht als eine Ätzmaske benutzt werden kann. Dementsprechend sollte die Durchlässigkeit der halbabschattenden Verschiebungsschicht 3 höchstens 30% betragen.
Falls die Intensität des Lichtes, das durch die halbab­ schattende Verschiebungsschicht 3 hindurchgelassen wird zu schwach ist, kann ein scharfes Belichtungsmu­ ster, das durch Überlagern von Belichtungslicht mit un­ terschiedlichen Phasen erzeugt wird, nicht erhalten wer­ den, wie es unter Bezugnahme auf Fig. 1B beschrieben worden ist Insbesondere, falls die Durchlässigkeit der halbabschattende Verschiebungsschicht 3 kleiner als 3% ist, kann die oben beschriebene Wirkung aufgrund einer zu kleinen Intensität des durch die halbabschatten­ de Verschiebungsschicht 3 hindurchgelassenen Lichtes nicht erhalten werden. Darum muß die Durchlässigkeit der halbabschattende Verschiebungsschicht 3 minde­ stens 3% betragen.
Es ist derart zu verstehen, daß die halbabschattende Verschiebungsschicht 3 eine Durchlässigkeit von min­ destens 3% und von höchstens 30% aufweisen sollte.
Als nächstes wird eine Berücksichtigung der Breite L1 des abschattenden Bereiches S0 zwischen dem Phasen­ verschiebungsabschnitt vom Levenson-Typ und dem Phasenverschiebungsabschnitt vom Halbton-Typ be­ schrieben.
Fig. 8 zeigt eine Darstellung, die in J. Miyazaki et al., "The effect of duty ratio of line and space in phase-shif­ ting lithography" SPIE, Vol. 1927, 55, S. 677-685 gezeigt ist. Diese Figur ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Abmessung eines Abschat­ tungsbereiches auf einem Wafer (Abstandsbreite) und einer Fokustiefe (DOF) für eine Phasenverschiebungs­ maske des Levenson-Typs und eine gewöhnliche Maske zeigt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 8, die Ordinate zeigt die Fokustiefe, und die Abszisse zeigt einen Abstand zwi­ schen lichtdurchlassenden Bereichen, die auf dem Wafer nächste Nachbarn sind (d. h. die Abmessung des Ab­ schattungsbereiches, der auf den Wafer projiziert ist). Aus dieser Figur kann entnommen werden, daß die Fo­ kustiefe der Phasenverschiebungsmaske des Levenson- Typs verglichen mit der gewöhnlichen Maske größer wird, falls die Abmessung des Abschattungsbereiches der Maske kleiner als 0,7 µm auf dem Wafer ist. Jedoch werden das Niveau der Fokustiefe der Phasenverschie­ bungsmaske vom Levenson-Typ und der gewöhnlichen Maske gleich, falls die Abmessung 0,7 µm oder mehr beträgt, wodurch kein Unterschied erzeugt wird.
Bei diesem Experiment ist die i-Linie, die eine Wellen­ länge von 0,365 µm aufweist, verwendet worden und die Abmessung 0,7 µm ist ungefähr 2mal länger (2λ) als die Wellenlänge λ der i-Linie. In anderen Worten, die Pha­ senverschiebungswirkung des Levenson-Typs kann nicht erreicht werden, falls die Abmessung des Abschat­ tungsbereiches, der auf dem Wafer projiziert wird, nicht 2λ oder weniger beträgt.
Eine Vergrößerung des optischen Projektionssystems sollte in Betracht gezogen werden, um die Abmessung des Abschattungsbereiches, der auf den Wafer proji­ ziert wird, in denjenigen der Phasenverschiebungsmas­ ke zu konvertieren. Gewöhnlicherweise wird ein Schal­ tungsmuster der Phasenverschiebungsmaske durch das optische Projektionssystem mit einer vorgeschriebenen Vergrößerung verkleinert und auf einen Photoresist projiziert. Falls das Schaltungsmuster der Phasenver­ schiebungsmaske auf ein Fünftel verkleinert und auf den Photoresist projiziert wird, wird eine Abmessung von 5 µm auf der Phasenverschiebungsmaske auf dem Pho­ toresist durch die Projektion gleich 1 µm. Daher, falls die Abmessung des Abschattungsbereiches, der auf den Wafer projiziert wird, nachdem er durch das optische Projektionssystem bei 1/n-Vergrößerung reduziert worden ist, gleich 2λ ist, ist die Abmessung des Abschat­ tungsbereiches auf der Phasenverschiebungsmaske gleich 2λ × n.
Falls die Breite L1 des Abschattungsbereiches S0 in Fig. 1A kleiner als 2λ × n ist, überlagern sich das Be­ lichtungslicht, das durch den zweiten lichtdurchlassen­ den Bereich Ta1 hindurchgeht, und dasjenige, das durch den vierten lichtdurchlassenden Bereich Ta2 hindurch­ geht Andererseits, falls die Breite L1 gleich 2λ × n oder mehr beträgt, überlagern sich das Belichtungslicht, das durch den zweiten lichtdurchlassenden Bereich Ta1 hin­ durchgeht und dasjenige, das durch den vierten licht­ durchlassenden Bereich Ta2 hindurchgeht, nicht.
Wenn dieses berücksichtigt wird, kann die Breite L1 des Abschattungsbereiches S0 zwischen dem Phasen­ verschiebungsabschnitt vom Levenson-Typ und dem Phasenverschiebungsabschnitt vom Halbton-Typ be­ stimmt werden.
Bei dem Verfahren zur Herstellung der Phasenver­ schiebungsmaske 10 entsprechend der Ausführungs­ form wird, nachdem die halbabschattende Verschie­ bungsschicht 3 gemustert ist, der Graben 1a in dem Quarzsubstrat 1 unter Verwendung dieser halbabschat­ tenden Verschiebungsschicht 3 als Maske ausgebildet, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist. In anderen Worten, nach dem Mustern der halbabschattenden Verschiebungs­ schicht 3 wird ein Verschiebungsmuster ausgebildet. Darum ist es nicht notwendig, die halbabschattende Verschiebungsschicht 3 in Übereinstimmung mit dem darunterliegenden Verschiebungsmuster zu mustern, das derart vorgesehen wird. Eine präzise Ausrichtung, die bei dem herkömmlichen Beispiel notwendig war, wird unnötig.
Bei dem Verfahren zur Herstellung entsprechend die­ ser Ausführungsform wird die halbabschattende Ver­ schiebungsschicht 3, welche die Intensität des Belich­ tungslichtes abschwächt während sie die Phase dessel­ ben um 180° wandelt bzw. verschiebt, verwendet. Dar­ um gibt es keine Notwendigkeit, separat eine halbab­ schattende Schicht zum Abschwächen der Intensität des Belichtungslichts und eine Verschiebungsschicht zum Wandeln bzw. Verschieben der Phase des Belichtungs­ lichtes um 180° auszubilden.
Die Anzahl der Schritte zur Herstellung einer Schicht kann verglichen mit dem herkömmlichen Beispiel ge­ senkt werden, und eine Vereinfachung des Herstellungs­ prozesses kann derart erreicht werden.
Bei dem Verfahren zur Herstellung entsprechend die­ ser Ausführungsform gibt es keine Notwendigkeit, au­ ßer einem Resist neuerlich eine Schicht auszubilden, nachdem der Rohling 10a, der in Fig. 2 gezeigt ist, be­ reitgestellt ist Irgendein Defekt der Schicht, der durch die Ausbildung einer anderen Schicht nach dem Mu­ stern der Schicht oder des Substrates verursacht wird, kann vermieden werden.
Wie oben beschrieben worden ist, ist bei der Phasen­ verschiebungsmaske entsprechend dieser Ausführungs­ form eine hochpräzise Ausrichtung unnötig, der Her­ stellungsprozeß kann vereinfacht werden, und die An­ zahl der Defekte kann vermindert werden. Bei dieser Ausführungsform kann (in einer anderen Ausführungs­ form), obwohl der Abschattungsbereich S0 zwischen dem Phasenverschiebungsabschnitt des Levenson-Typs und demjenigen des Halbton-Typs vorgesehen ist, wie in Fig. 1A gezeigt ist, der Abschattungsbereich zwi­ schen diesen Bereichen nicht ausgebildet sein, wie in Fig. 9A gezeigt ist. In diesem Fall sollte die Breite L2 des vierten lichtdurchlassenden Bereiches Ta2, der dem Pha­ senverschiebungsabschnitt vom Levenson-Typ benach­ bart ist, bevorzugterweise mindestens 2λ × n betragen.
Falls die Breite L2 des vierten lichtdurchlassenden Bereiches Ta2 kleiner als 2λ × n ist, überlagern sich das Belichtungslicht, das durch den zweiten lichtdurchlas­ senden Bereich Ta1 des Phasenverschiebungsabschnit­ tes vom Levenson-Typ durchgelassen wird, und dasjeni­ ge, das durch den dritten lichtdurchlassenden Bereich Tn2 des Phasenverschiebungsabschnittes vom Halbton- Typ in das hindurchgelassen wird, in Fig. 9B, und derart kann eine höhere Auflösung nicht erhalten werden.
Die halbabschattende Verschiebungsschicht 3 ist so beschrieben worden, daß sie aus MoSiOxNy ausgebildet ist, jedoch kann die Verschiebungsschicht aus irgendei­ nem Material wie CrOxNy (Chromoxidnitrid), WSiOxNy (Wolframsilizidoxidnitrid), SiOxNy (Siliziumoxidnitrid) und SiNx (Siliziumnitrid) ausgebildet sein.
Das Material zur Ausbildung der halbabschattenden Verschiebungsschicht 3 ist nicht durch die oben be­ schriebenen Materialien begrenzt. Es kann irgendein Material sein, das eine Durchlässigkeit von mindestens 3% und höchstens 30% aufweist und die Phase des Be­ lichtungslichtes um ungefähr 180° verschiebt bzw. wan­ delt.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform kann das Substrat 1 nicht aus Quarz sondern aus irgendeinem Material, das eine Durchlässigkeit von mindestens 90% aufweist ausgebildet sein.
Ein Material zur Ausbildung der Abschattungsschicht 5 ist oben mit Cr beschrieben worden. Jedoch ist dieses nicht darauf begrenzt. Insbesondere kann die Abschattungsschicht 5 aus einer mehrschichtigen Schicht, die zum Beispiel durch CrO/Cr/CrO ausgebildet ist, ausge­ bildet sein. Die Eigenschaften, die für die Abschattungs­ schicht 5 benötigt bzw. gefordert werden, ist diejenige, daß sie den Durchgang von Belichtungslicht nicht er­ laubt, eine gute Widerstandsfähigkeit zu Chemikalien (unter Berücksichtigung von Waschen) aufweist, und ei­ ne überlegene Haftung aufweist. Irgendein Material, das diese Eigenschaften aufweist, kann als die Abschat­ tungsschicht 5 verwendet werden.
Bei dem Verfahren zur Herstellung der Phasenver­ schiebungsmaske wird ein Graben in einem Substrat durch Ätzen unter Verwendung einer selektiv entfern­ ten (gemusterten) halbabschattenden Verschiebungs­ schicht als Maske vorgesehen. In anderen Worten, nach dem Mustern der halbabschattenden Verschiebungs­ schicht wird ein darunterliegendes Verschiebungsmu­ ster ausgebildet. Darum wird es nicht gefordert, daß eine halbabschattende Schicht in Übereinstimmung mit einem darunterliegenden Verschiebungsmuster gemu­ stert wird, das derart ausgebildet wird, so daß eine hoch­ präzise Ausrichtung zur Zeit des Musterns der halbab­ schattenden Schicht nicht notwendig ist.
Eine halbabschattende Verschiebungsschicht, welche die Intensität des Belichtungslichtes abschwächt und die Phase desselben um 180° verschiebt bzw. wandelt, wird verwendet. Die halbabschattende Schicht und eine Ver­ schiebungsschicht müssen in dem Phasenverschiebungs­ abschnitt des Halbton-Typs nicht separat ausgebildet werden. Dementsprechend kann die Anzahl der Schritte zur Ausbildung der Schicht verglichen mit dem zweiten herkömmlichen Beispiel reduziert und der Herstellungs­ prozeß vereinfacht werden.
Es gibt keine Notwendigkeit, eine andere Schicht als einen Resist nach dem Bereitstellen eines Rohlings aus­ zubilden. Irgendein Defekt einer Schicht, der durch ein neuerliches Ausbilden einer Schicht nach dem Mustern einer Schicht oder des Rohlings oder eines Substrates erzeugt wird, kann verhindert werden.
Wie oben beschrieben worden ist, ist bei der Phasen­ verschiebungsmaske eine hochpräzise Ausrichtung nicht notwendig, der Herstellungsprozeß kann verein­ facht werden, und die Anzahl der Defekte kann redu­ ziert werden.
Bei dem Verfahren zur Ausbildung eines Musters un­ ter Verwendung der Phasenverschiebungsmaske wird eine hohe Auflösung sowohl in dem Phasenverschie­ bungsabschnitt des Levenson-Typs als auch in demjeni­ gen des Halbton-Typs erreicht. Die hohe Auflösung von dicht ausgebildeten Linien, einer getrennten hellen Linie und einer getrennten dunklen Linie kann dementspre­ chend erreicht werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Aus­ führungsformen im Detail beschrieben und illustriert worden ist, ist klar zu verstehen, daß dasselbe nur zum Zwecke der Illustration und des Beispiels und nicht als Begrenzung dient.

Claims (5)

1. Phasenverschiebungsmaske, die mit einem Pha­ senverschiebungsabschnitt des Levenson-Typs und einem Phasenverschiebungsabschnitt des Halbton- Typs vorgesehen ist, die aufweist:
ein Substrat (1), das einen ersten lichtdurchlassen­ den Bereich (Tn1), der Belichtungslicht an dem Pha­ senverschiebungsabschnitt des Levenson-Typs durchläßt,
einen zweiten lichtdurchlassenden Bereich (Ta1), der dem ersten lichtdurchlassenden Bereich (Tn1) mit einem Abschattungsbereich (S1) dazwischen benachbart ist und Belichtungslicht an dem Phasen­ verschiebungsabschnitt des Levenson-Typs derart durchläßt daß die Phase des Belichtungslichtes un­ terschiedlich von derjenigen des Belichtungslichtes, das durch den ersten lichtdurchlassenden Bereich (Tn1) durchgelassen wird, ist, und
einen dritten und einen vierten lichtdurchlassenden Bereich (Tn2, Ta2), die nahe beieinander in dem Phasenverschiebungsabschnitt des Halbton-Typs angeordnet sind und Belichtungslicht durchlassen, aufweist,
eine halbabschattende Verschiebungsschicht (3), die eine Oberfläche des Substrates in dem Abschat­ tungsbereich (S1) und dem vierten lichtdurchlassen­ den Bereich (Ta2) bedeckt und eine Oberfläche des Substrates in dem ersten, dem zweiten und dem dritten lichtdurchlassenden Bereich (Tn1, Ta1, Tn2) freiläßt, und
eine Abschattungsschicht (5), die eine gesamte Oberfläche der halbabschattenden Verschiebungs­ schicht (3) in dem Abschattungsbereich (S1) be­ deckt, eine Oberfläche der halbabschattenden Ver­ schiebungsschicht (3) in dem vierten lichtdurchlas­ senden Bereich (Ta2) freiläßt und eine Oberfläche des Substrates in dem ersten, dem zweiten und dem dritten lichtdurchlassenden Bereich (Tn1, Ta1, Tn2) freiläßt,
wobei die halbabschattende Verschiebungsschicht (3) derart ausgebildet ist, daß sie eine Durchlässig­ keit von mindestens 3% und von höchstens 30% aufweist und die Phase des Belichtungslichtes, nachdem es durch die halbabschattende Verschie­ bungsschicht (3) durchgelassen ist, unterschiedlich von derjenigen vor dem Durchlassen ist.
2. Phasenverschiebungsmaske nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die halbabschattende Verschiebungsschicht (3) aus mindestens einem Material ausgewählt ist das aus der Gruppe ausge­ wählt ist die aus MoSiOxNy, CrxNy, WSiOxNy, SiOxNy und SiNx besteht.
3. Phasenverschiebungsmaske, die aufweist:
ein Substrat (1), das einen ersten lichtdurchlassen­ den Bereich (Tn1), der Belichtungslicht durchläßt, und
einen zweiten lichtdurchlassenden Bereich (Ta1), der dem ersten lichtdurchlassenden Bereich mit ei­ nem Abschattungsbereich (S1) dazwischen benach­ bart ist und Belichtungslicht derart durchläßt, daß die Phase des Belichtungslichtes unterschiedlich von derjenigen von Belichtungslicht ist, das durch den ersten lichtdurchlassenden Bereich durchgelas­ sen wird,
aufweist,
eine halbabschattende Verschiebungsschicht (3), die eine Oberfläche des Substrates an dem Ab­ schattungsbereich (S1) bedeckt und eine Oberflä­ che des Substrates an dem ersten und dem zweiten lichtdurchlassenden Bereich freiläßt, und
eine Abschattungsschicht (5), die eine gesamte Oberfläche der halbabschattenden Verschiebungs­ schicht (3) an dem Abschattungsbereich (S1) be­ deckt und eine Oberfläche des Substrates an dem ersten und dem zweiten lichtdurchlassenden Be­ reich frei läßt, wobei die halbabschattende Ver­ schiebungsschicht (3) derart ausgebildet ist, daß sie eine Durchlässigkeit von mindestens 3% und von höchstens 30% aufweist und die Phase des Belich­ tungslichtes, nachdem es durch die halbabschatten­ de Verschiebungsschicht (3) durchgelassen worden ist, unterschiedlich von derjenigen vor dem Durch­ lassen ist.
4. Verfahren zur Herstellung einer Phasenverschie­ bungsmaske, die mit einem Phasenverschiebungs­ abschnitt vom Levenson-Typ und einem Phasen­ verschiebungsabschnitt vom Halbton-Typ vorgese­ hen ist, das die Schritte aufweist:
Ausbilden einer halbabschattenden Verschiebungs­ schicht (3) und eine Abschattungsschicht (5) aufein­ anderfolgend gestapelt auf einer gesamten Ober­ fläche eines Substrates (1),
wobei die halbabschattende Verschiebungsschicht (3) derart ausgebildet wird, daß sie eine Durchläs­ sigkeit von mindestens 3% und von höchstens 30% aufweist und die Phase von Belichtungslicht vor einem Durchlassen durch die halbabschattende Verschiebungsschicht (3) unterschiedlich von der­ jenigen nach dem Durchlassen durch diese ist,
wobei das Verfahren weiter die Schritte
selektives Entfernen der Abschattungsschicht (5) und der halbabschattenden Verschiebungsschicht (3) derart, daß die Abschattungsschicht (5) und die halbabschattende Verschiebungsschicht (3) eine Oberfläche des Substrates in einem ersten und ei­ nem zweiten lichtdurchlassenden Bereich (Tn1, Ta1), die einander mit einem Abschattungsbereich (S1) des Phasenverschiebungsabschnittes des Le­ venson-Typs dazwischen benachbart sind, und in einem dritten lichtdurchlassenden Bereich (Tn2), der einem vierten lichtdurchlassenden Bereich (Ta2) des Phasenverschiebungsabschnittes des Halbton-Typs benachbart ist, freilassen und eine Oberfläche des Substrates an dem Abschattungs­ bereich (S1) des Phasenverschiebungsabschnittes des Levenson-Typs und in dem vierten lichtdurch­ lassenden Bereich (Ta2) des Phasenverschiebungs­ abschnittes des Halbton-Typs bedecken,
Ausbilden eines Grabens (1a) in dem Teil der Ober­ fläche des Substrates, in dem entweder der erste oder der zweite lichtdurchlassende Bereich freige­ legt ist, derart, daß die Phase des Belichtungslichtes, das durch den ersten lichtdurchlassenden Bereich durchgelassen wird, unterschiedlich von derjenigen des Belichtungslichts ist, das durch den zweiten lichtdurchlassenden Bereich durchgelassen wird, und
Entfernen der Abschattungsschicht (5) in dem vier­ ten lichtdurchlassenden Bereich (Ta2)
aufweist.
5. Verfahren zur Ausbildung eines Musters, bei dem die Belichtung eines vorgeschriebenen Bereiches eines Photoresists, der auf einen Wafer aufgebracht ist, unter Verwendung einer Phasenverschiebungs­ maske nach Anspruch 1 ausgeführt wird, wobei das Verfahren zur Ausbildung eines Musters die Schrit­ te aufweist:
Richten von Belichtungslicht, das durch die Phasen­ verschiebungsmaske durchgelassen wird, auf den Photoresist, und Mustern des belichteten Photore­ sists durch Entwicklung.
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