Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Phasenverschiebungsmaske
und ein Verfahren zur Herstellung derselben.The
The present invention relates to a phase shift mask
and a method for producing the same.
In
der Vergangenheit wurde die hohe Integration und Miniaturisierung
bei integrierten Halbleiterschaltungen stark entwickelt. Dementsprechend hat
sich die Miniaturisierung von Schaltungsmustern, die auf einem Halbleitersubstrat
(im folgenden einfach als "Wafer" bezeichnet) ausgebildet
sind, schnell entwickelt.In
The past has been the high integration and miniaturization
strongly developed in integrated semiconductor circuits. Accordingly
the miniaturization of circuit patterns on a semiconductor substrate
(hereinafter simply referred to as "wafer") formed
are developed fast.
Photolithographietechnik
ist neben anderen in der Technik als Basistechnik zur Musterbildung,
für die
verschiedene Entwicklungen und Verbesserungen gemacht worden sind,
wohl bekannt. Jedoch gibt es immer noch einen ansteigenden Bedarf
zur Miniaturisierung eines Musters, und daher gibt es immer noch
einen starken Bedarf an Verbesserung der Auflösung eines Musters.Photolithography technique
is among others in the art as a basic technique for patterning,
for the
various developments and improvements have been made,
well known. However, there is still an increasing need
to miniaturize a pattern, and therefore still exists
a strong need to improve the resolution of a pattern.
Im
allgemeinen ist die Auflösungsgrenze R(nm)
in der Photolithographietechnik unter Verwendung eines Verkleinerungsbelichtungs verfahrens durch R = k1·λ/(NA) (1)ausgedrückt, wobei λ eine Wellenlänge (nm)
von zu verwendendem Licht darstellt, NA die numerische Apertur einer
Linse darstellt und k1 eine von dem Resistverfahren
abhängige
Konstante ist.In general, the resolution limit R (nm) in the photolithography technique is reduced by using a reduction exposure method R = k 1 · Λ / (NA) (1) where λ represents a wavelength (nm) of light to be used, NA represents the numerical aperture of a lens, and k 1 is a constant dependent on the resist process.
Wie
aus dem obigen Ausdruck zu ersehen ist, wird die Auflösungsgrenze
verbessert, sofern die Werte von k1 und λ kleiner
und der Wert NA größer gemacht
werden. In anderen Worten, es ist ausreichend, die von dem Resistverfahren
abhängige
Konstante zu reduzieren, wobei die Wellenlänge kürzer ist und NA erhöht ist.
Jedoch ist es schwierig, eine Lichtquelle oder eine Linse technisch
zu verbessern, und die Auflösung
wird durch Verkürzen
der Wellenlänge
und Erhöhen
von NA verschlechtert, da die Fokustiefe δ von Licht (δ = k2·λ/(NA)2) kleiner gemacht wird.As can be seen from the above expression, the resolution limit is improved as long as the values of k 1 and λ are made smaller and the value NA is made larger. In other words, it is sufficient to reduce the constant dependent on the resist process, where the wavelength is shorter and NA is increased. However, it is difficult to technically improve a light source or a lens, and the resolution is degraded by shortening the wavelength and increasing NA because the focus depth δ of light (δ = k 2 .λ / (NA) 2 ) is made smaller ,
Unter
Bezug auf 18 wird eine Beschreibung des
Querschnittes einer Photomaske, des elektrischen Feldes auf der
Photomaske und der Lichtintensität
auf einem Wafer gegeben, wenn eine herkömmliche Photomaske verwendet
wird.With reference to 18 For example, a description is given of the cross section of a photomask, the electric field on the photomask, and the light intensity on a wafer when a conventional photomask is used.
Unter
Bezug auf 18(a) wird zuerst die Struktur
einer Photomaske 30 beschrieben. Ein Maskenmuster 38 mit
einer vorbestimmten Gestalt ist auf einem transparenten Glassubstrat 32 ausgebildet. Das
Maskenmuster 38 weist einen Lichtabschirmabschnitt 34,
der aus Chrom oder ähnlichem
ausgebildet ist, und einen lichtdurchlässigen Abschnitt 36,
durch den das transparente Glassubstrat 32 freigegeben
ist, auf.With reference to 18 (a) First, the structure of a photomask 30 described. A mask pattern 38 with a predetermined shape is on a transparent glass substrate 32 educated. The mask pattern 38 has a light shielding section 34 which is formed of chrome or the like, and a translucent portion 36 through which the transparent glass substrate 32 is released on.
Wie
in 18(b) gezeigt ist, wird das
elektrische Feld des Belichtungslichtes auf der Photomaske 30 entlang
des Photomaskenmusters zur Verfügung
gestellt.As in 18 (b) is shown, the electric field of the exposure light on the photomask 30 provided along the photomask pattern.
Unter
Bezugnahme auf 18(c) wird die Lichtintensität auf einem
Halbleiterwafer beschrieben. Wenn ein feines Muster zu übertragen
ist, intensivieren sich die Strahlen von Belichtungslicht, die durch
die Photomaske durchgegangen sind, gegenseitig in einem Abschnitt
benachbarter Musterbilder, in denen sich die Lichtstrahlen überlagern
aufgrund von Beugung und Interferenz.With reference to 18 (c) the light intensity on a semiconductor wafer is described. When a fine pattern is to be transmitted, the beams of exposure light having passed through the photomask intensify each other in a portion of adjacent pattern images in which the light beams are superposed due to diffraction and interference.
Darum
wird die Differenz in der Lichtintensität auf dem Halbleiterwafer reduziert,
so daß die
Auflösung
gestört
wird. Als ein Ergebnis kann ein auf einen Resistfilm übertragenes
Muster das Photomaskenmuster nicht präzise wiedergeben, wie in 18(d) gezeigt ist.Therefore, the difference in the light intensity on the semiconductor wafer is reduced, so that the resolution is disturbed. As a result, a pattern transferred to a resist film can not accurately reproduce the photomask pattern, as in FIG 18 (d) is shown.
Zur
Lösung
dieses Problems ist in JP
57-062 052 A und JP
58-173 744 A ein Phasenverschiebungs-Belichtungsverfahren
unter Verwendung einer Phasenverschiebungsmaske vorgeschlagen.To solve this problem is in JP 57-062 052 A and JP 58-173 744 A proposed a phase shift exposure method using a phase shift mask.
Unter
Bezugnahme auf 19 wird ein Phasenverschiebungs-Belichtungsverfahren
unter Verwendung einer Phasenverschiebungsmaske, wie es in JP 58-173 744 A offenbart
ist, beschrieben.With reference to 19 is a phase shift exposure method using a phase shift mask as shown in FIG JP 58-173 744 A is disclosed.
Unter
Bezugnahme auf 19(a) wird eine Struktur der
Phasenverschiebungsmaske beschrieben. Ein Phasenverschieber 40,
der aus einem transparenten Isolierfilm wie einem Siliziumoxidfilm
ausgebildet ist, wird an jedem zweiten durchlässigen Abschnitt 36 eines
Maskenmusters 38, das auf einem Glassubstrat 32 ausgebildet
ist, vorgesehen.With reference to 19 (a) a structure of the phase shift mask will be described. A phase shifter 40 formed of a transparent insulating film such as a silicon oxide film becomes on every other permeable portion 36 a mask pattern 38 on a glass substrate 32 is formed, provided.
Wie
in 19(b) gezeigt ist, weist das
elektrische Feld auf der Phasenverschiebungsmaske, das durch die
Strahlen des durch den Phasenverschieber 40 transmittierten
Lichts gebildet ist, Phasen auf, die alternierend um 180° gewandelt
bzw. verschoben sind. Darum weisen in benachbarten Musterbildern,
d.h. Musterabschnitten, überlappende Strahlen
des Belichtungslichtes, die durch den Phasenverschieber 40 übertragen
worden sind, einander entgegengesetzte Phasen auf. Dementsprechend
ist die Amplitude des Lichtes auf einer Resistmaske wie in 19(c) gezeigt ist. Bezüglich der Lichtintensität auf dem
Resistfilm ist zu sagen, daß die
Lichtstrahlen sich, dort wo sich Lichtstrahlen überlappen, gegenseitig aufgrund
von Interferenz auslöschen,
wie in 19(d) gezeigt ist. Als Ergebnis
gibt es eine ausreichende Differenz der Lichtintensität auf dem
Resistfilm, was eine Verbesserung der Auflösung ermöglicht, so daß ein Muster,
das das Maskenmuster wiedergibt, auf den Resistfilm übertragen
werden kann, wie in 19(e) gezeigt
ist.As in 19 (b) is shown, the electric field on the phase shift mask passing through the beams of the phase shifter 40 Transmitted light is formed, phases which are alternately converted by 180 ° or shifted. Therefore, in adjacent pattern images, ie, pattern portions, overlapping rays of the exposure light passing through the phase shifter 40 have been transferred to each other opposite phases. Accordingly, the amplitude of the light on a resist mask is as in 19 (c) is shown. With respect to the light intensity on the resist film, it is to be said that the light beams mutually cancel out due to interference, where light beams overlap, as in FIG 19 (d) is shown. As a result, there is a sufficient difference in light intensity on the Re Thus, an enhancement of the resolution is enabled so that a pattern representing the mask pattern can be transferred to the resist film as in 19 (e) is shown.
Obwohl
die oben beschriebene Phasenverschiebungsmaske außerordentlich
wirksam bei einem periodischen Muster wie Linie und Zwischenraum
ist, wird jedoch die Anordnung von Phasenverschiebern und ähnlichem
im Fall eines komplexen Musters sehr schwierig, so daß die Phasenverschieber
nicht willkürlich
gesetzt werden können.Even though
the above-described phase shift mask greatly
effective on a periodic pattern such as line and space
However, the arrangement of phase shifters and the like becomes
in the case of a complex pattern very difficult, so that the phase shifters
not arbitrary
can be set.
Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung offenbaren in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-91445 eine lichtdämpfende
Phasenverschiebungsmaske. Die lichtdämpfende Phasenverschiebungsmaske,
die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 5-91445 offenbart ist,
wird im folgenden unter Bezugnahme auf 20 beschrieben.The inventors of the present invention disclose a light attenuating phase shift mask in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 5-91445. The light attenuating phase shift mask disclosed in Japanese Patent Application No. 5-91445 will be described below with reference to FIG 20 described.
Eine
lichtdämpfende
bzw. lichtabschwächende
Phasenverschiebungsmaske 200 weist ein Quarzsubstrat 50,
das Belichtungslicht überträgt bzw.
durchläßt, und
ein Phasenverschiebungsmuster 60, das auf der Hauptoberfläche des
Quarzsubstrates ausgebildet ist, auf. Das Phasenverschiebungsmuster 60 weist
einen lichtdurchlässigen
bzw. lichtübertragenden
Abschnitt 51, durch den das Quarzsubstrat 50 freigegeben
wird, und einen Phasenverschiebungsabschnitt 52, der aus
einem einzelnen Material ausgebildet ist, den Phasenwinkel des Belichtungslichtes
um ungefähr
180° verschiebt
bzw. konvertiert und eine Durchlässigkeit
(Transmittanz) von 3–20%
bezüglich
des durch den lichtdurchlässigen
Abschnitt 51 übertragenen
Belichtungslichtes aufweist, auf.A light-attenuating or light-attenuating phase shift mask 200 has a quartz substrate 50 , which transmits exposure light, and a phase shift pattern 60 formed on the main surface of the quartz substrate. The phase shift pattern 60 has a translucent or light-transmitting section 51 through which the quartz substrate 50 is released, and a phase shift section 52 formed of a single material, shifts the phase angle of the exposure light by about 180 ° and has a transmittance of 3-20% with respect to that passing through the transparent portion 51 transmitted exposure light, on.
Unter
Bezugnahme auf 21 wird nun eine Beschreibung
des elektrischen Feldes von durch die wie oben aufgebaute Phasenverschiebungsmaske 200 übertragenem
Belichtungslicht auf der Maske, der Amplitude des Lichtes auf einem
Resistfilm, der Lichtintensität
auf dem Resistfilm und einem zu übertragenden
Muster auf dem Resistfilm gegeben.With reference to 21 Now, a description will be made of the electric field of the phase shift mask constructed as above 200 transmitted exposure light on the mask, the amplitude of the light on a resist film, the light intensity on the resist film and a pattern to be transferred on the resist film.
21(a) ist eine Schnittansicht einer Phasenverschiebungsmaske 200.
Das elektrische Feld auf der Maske hat einen Phasensprung an einem Kantenabschnitt
des Belichtungsmusters, wie in 21(b) gezeigt
ist, wodurch die Amplitude des Belichtungslichtes auf dem Resistfilm
geliefert wird, wie sie in 21(c) gezeigt
ist. Darum ist die Lichtintensität
auf dem Resistfilm an dem Kantenabschnitt des Belichtungsmusters
notwendigerweise 0, wie in 21(d) gezeigt
ist. Als ein Ergebnis wird eine ausreichende Differenz des elektrischen
Feldes des Belichtungsmusters zwischen dem lichtdurchlässigen Abschnitt 51 und
dem Phasenverschiebungsabschnitt 52 geliefert, so daß eine hohe
Auflösung
erhalten wird, wodurch das das Phasenverschiebungsmuster wiedergebende
Muster auf den Resistfilm übertragen
werden kann, wie in 21(e) gezeigt
ist. 21 (a) is a sectional view of a phase shift mask 200 , The electric field on the mask has a phase jump at an edge portion of the exposure pattern, as in FIG 21 (b) showing the amplitude of the exposure light on the resist film as shown in FIG 21 (c) is shown. Therefore, the light intensity on the resist film at the edge portion of the exposure pattern is necessarily 0, as in FIG 21 (d) is shown. As a result, a sufficient difference of the electric field of the exposure pattern between the transparent portion 51 and the phase shift portion 52 is supplied so that a high resolution is obtained, whereby the pattern representing the phase shift pattern can be transferred to the resist film, as in 21 (e) is shown.
Es
wird nun die Beschreibung eines Verfahrens der Herstellung einer
Phasenverschiebungsmaske 200 unter Verwendung eines Molybdänsilizidfilms
oder eines Molybdänsilizidnitridoxidfilms
als einem Phasenverschiebungsfilm gegeben.The description will now be made of a method of manufacturing a phase shift mask 200 using a molybdenum silicide film or a molybdenum silicide nitride oxide film as a phase shift film.
Die 22 bis 25 sind
Schnittansichten, die das Herstellungsverfahren der Phasenverschiebungsmaske 200,
die in 20 gezeigt ist, zeigen.The 22 to 25 are sectional views showing the manufacturing method of the phase shift mask 200 , in the 20 shown is shown.
Wie
in 22 gezeigt ist, wird ein Phasenverschiebungsfilm 52 aus
einer Molybdänsilizidoxidschicht
oder einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht zuerst
auf einem Quarzsubstrat 50 mit einem Sputterverfahren ausgebildet.
Dann wird, um die Durchlässigkeit
des Phasenverschiebungsfilms 52 zu stabilisieren, eine
Wärmebehandlung
bei einer Temperatur von 200°C
oder mehr unter Verwendung eines Reinofens oder von ähnlichem
ausgeführt.
Aufgrund dieser Wärmebehandlung
kann im voraus eine Durchlässigkeitsvariation
(0,5–1,0%),
die durch eine Wärmebehandlung
(bei ungefähr
180°C) wie
einem Resistaufbringungsschritt bei Ausbildung der Phasenverschiebungsschicht 52 verursacht
wird, verhindert werden.As in 22 is shown becomes a phase shift film 52 of a molybdenum silicide oxide layer or a molybdenum silicide nitride oxide layer first on a quartz substrate 50 formed with a sputtering process. Then, to the transmittance of the phase shift film 52 to stabilize, a heat treatment at a temperature of 200 ° C or more using a pure furnace or the like. Due to this heat treatment, a transmittance variation (0.5-1.0%) can be obtained in advance by a heat treatment (at about 180 ° C) such as a resist application step with formation of the phase shift layer 52 caused to be prevented.
Um
das Aufladen zum Zeitpunkt der Belichtung eines Elektronenstrahl-Resistfilms,
der später auszubilden
ist, durch Elektronenstrahlen zu verhindern, wird eine Elektronendissipationsschicht 61,
die aus Molybdän
oder ähnlichem
ausgebildet ist, ungefähr
10 nm (100 Å)
dick ausgebildet. Dann wird eine Elektronenstrahl-Resistschicht 53 (ZEP-810S® hergestellt
durch Nippon Zeon Co., Ltd.) ungefähr 500 nm (5000 Å) dick
auf der antistatischen Schicht 61 ausgebildet.In order to prevent charging by electron beams at the time of exposure of an electron beam resist film to be formed later, an electron dissipation layer is formed 61 formed of molybdenum or the like formed about 10 nm (100 Å) thick. Then, an electron beam resist layer 53 (ZEP-810S ® manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) about 500 nm (5000 Å) thick on the antistatic layer 61 educated.
Wie
in 23 gezeigt ist, werden Elektronenstrahlen auf
eine vorbestimmte Position des Elektronenstrahl-Resistfilms 53 gerichtet.
Durch Entwickeln des Resistfilms 53 wird ein Resistfilm 53 mit
einem vorbestimmten Resistmuster ausgebildet.As in 23 is shown, electron beams are at a predetermined position of the electron beam resist film 53 directed. By developing the resist film 53 becomes a resist film 53 formed with a predetermined resist pattern.
Wie
in 24 gezeigt ist, werden der antistatische Film 61 und
der Phasenverschiebungsfilm 52 unter Verwendung des Resistfilms 53 als
Maske geätzt.
Dieses Ätzen
wird mit einer RF-Ionenätzungsvorrichtung
vom Parallelplattentyp ausgeführt,
wobei der Abstand zwischen Elektrodensubstraten auf 160 mm, der
Arbeitsdruck auf 0,3 Torr, das Reaktionsgas aus CF4 und
O2 mit Flußraten von ungefähr 95 sccm bzw.
ungefähr
5 sccm und die Ätzzeit
auf ungefähr
12 Minuten eingestellt sind.As in 24 shown is the antistatic film 61 and the phase shift film 52 using the resist film 53 etched as a mask. This etching is carried out with a parallelepiped type RF ion etching apparatus wherein the pitch between electrode substrates is 160 mm, the working pressure is 0.3 Torr, the reaction gas is CF 4 and O 2 with flow rates of about 95 sccm and about 5 sccm, respectively Etching time are set to about 12 minutes.
Dann
werden, wie in 25 gezeigt ist, der Resistfilm 53 und
der antistatische Film 61 entfernt. So ist die in der japanischen
Patentanmeldung Nr. 5-91445 offenbarte Phasenverschiebungsmaske 200 vervollständigt.Then, as in 25 shown is the resist film 53 and the antistatic film 61 away. Thus, the phase shift mask disclosed in Japanese Patent Application No. 5-91445 is 200 completed.
Jedoch
hat die obige Technik die folgenden Probleme.however
the above technique has the following problems.
Wie
in 26 gezeigt ist, weisen ein Phasenverschiebungsfilm 52,
der aus einem Molybdänsilizidoxidfilm
(durchgezogenen Linie A in der Figur) oder einem Molybdänsilizidnitridoxidfilm
(durchgezogene Linie B in der Figur) ausgebildet ist, eine Durchlässigkeit
von 10% oder weniger bezüglich
eines KrF-Lasers (248 nm) auf, während
sie zum Beispiel eine Durchlässigkeit
von 30% bis 60% bezüglich Licht
mit einer Wellenlänge
von 488 nm eines Defektüberprüfungsapparates,
der zur Überprüfung eines
Defekts einer Phasenverschiebungsmaske verwendet wird, aufweisen.As in 26 is shown have a phase shift film 52 formed of a molybdenum silicide oxide film (solid line A in the figure) or a molybdenum silicide nitride oxide film (solid line B in the figure) has a transmittance of 10% or less with respect to a KrF laser (248 nm), for example Transmittance of 30% to 60% with respect to light having a wavelength of 488 nm of a defect inspection apparatus used for checking a defect of a phase shift mask.
Darum
wird, wenn ein gewöhnlicher
Defektüberprüfungsapparat
(KLA 3 Serie), der Licht mit einer Wellenlänge von 488 nm verwendet, zur Überprüfung einer
Phasenverschiebungsmaske verwendet wird, die Erkennungsempfindlichkeit
für einen
auf einer Phasenverschiebungsmaske erzeugten Defekt sehr klein.Therefore
will, if ordinary
Defect inspection apparatus
(KLA 3 series), which uses light with a wavelength of 488 nm, to check a
Phase shift mask is used, the detection sensitivity
for one
on a phase shift mask generated defect very small.
In
der nachveröffentlichten EP 0 620 497 A2 wird
eine Phasenverschiebungsmaske mit einem Substrat, das Belichtungslicht
durchläßt, und
einem Phasenverschiebungsabschnitt, der in einem vorbestimmten Bereich
auf dem Substrat ausgebildet ist, der den Phasenwinkel des durchgelassenen
Belichtungslichtes um ungefähr
180° ändert, und
der eine Durchlässigkeit
von 3–20%
für das
durchgelassene Belichtungslicht aufweist, wobei der Phasenverschiebungsabschnitt
einen ersten und einen zweiten Einzelschicht-Film aufweist, die
jeweils aus Chrom oder einer Chromverbindung ausgebildet sind, offenbart.In the post-published EP 0 620 497 A2 is a phase shift mask having a substrate which transmits exposure light and a phase shift portion formed in a predetermined area on the substrate, which changes the phase angle of the transmitted exposure light by about 180 °, and the transmittance of 3-20% for the transmitted one Exposure light, wherein the phase shift portion has a first and a second single-layer film, each formed of chromium or a chromium compound is disclosed.
Aus
der IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 35, No. 3, August 1992,
S. 440–441
ist eine zweischichtige Absorptionsphasenverschiebungsmaske, die
eine Absorptionsschicht, beispielsweise eine Chromschicht und dielektrische
Schicht aufweist, bekannt.Out
IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 3, August 1992,
Pp. 440-441
is a two-layered absorption phase shift mask
an absorption layer, for example a chromium layer and dielectric
Layer has, known.
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Phasenverschiebungsmaske,
die eine Struktur aufweist, bei der ein auf der Phasenverschiebungsmaske
erzeugter Defekt unter Verwendung einer gewöhnlichen Defektüberprüfungsvorrichtung
erkannt werden kann, ohne Verschlechterung der Leistungen der Phasenverschiebungsmaske
und ein Verfahren zur Herstellung derselben anzugeben.It
It is an object of the present invention to provide a phase shift mask,
which has a structure in which one on the phase shift mask
generated defect using an ordinary defect inspection device
can be detected without degrading the performance of the phase shift mask
and to provide a method of making the same.
Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Phasenverschiebungsmaske nach Anspruch 1 oder ein Verfahren
nach Anspruch 4.The
Task is solved
by a phase shift mask according to claim 1 or a method
according to claim 4.
Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.further developments
The invention are characterized in the subclaims.
Entsprechend
der Phasenverschiebungsmaske und dem Herstellungsverfahren dazu
basierend auf den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung weist der Phasenverschiebungsabschnitt einen
Einzelschicht-Film, der aus einem annähernd homogenen Material ausgebildet
ist, und eine durchlässige
Schicht, deren Durchlässigkeit
weniger abhängig
von der Wellenlänge
ist, dadurch dass sie in Kombination mit dem Einzelschicht-Film
verwendet wird, auf. Dementsprechend wird die Durchlässigkeit des
Phasenverschiebungsabschnittes weniger abhängig von einer Änderung
der Wellenlänge
des transmittierten Lichts. Zum Beispiel, selbst falls das Licht
eine längere
Wellenlänge
als Belichtungslicht aufweist, kann die Phasenverschiebungsmaske
die Durchlässigkeit
verglichen mit einer herkömmlichen Phasenverschiebungsmaske
vermindern. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Detektionsgenauigkeit
eines Defektes, der in dem Phasenverschiebungsabschnitt erzeugt
bzw. vorhanden ist, selbst mit einer herkömmlichen Defektüberprüfungsvorrichtung
zu erhöhen.Corresponding
the phase shift mask and the manufacturing method thereto
based on the embodiments
According to the present invention, the phase shifting section has one
Single-layer film formed from an approximately homogeneous material
is, and a permeable one
Layer, its permeability
less dependent
from the wavelength
is that in combination with the single-layer film
is used on. Accordingly, the permeability of the
Phase shift section less dependent on a change
the wavelength
of the transmitted light. For example, even if the light
a longer one
wavelength
as the exposure light, the phase shift mask
the permeability
compared with a conventional phase shift mask
Reduce. As a result, it is possible to have the detection accuracy
a defect generated in the phase shift portion
or is present even with a conventional defect inspection device
to increase.
Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten der
Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Figuren.Further
Features and Practices of
Invention will become apparent from the description of embodiments
based on the figures.
Von
den Figuren zeigen:From
show the figures:
1 eine
Schnittansicht einer Phasenverschiebungsmaske nach einer ersten
Ausführungsform
zeigt; 1 shows a sectional view of a phase shift mask according to a first embodiment;
2 bis 6 Schnittansichten,
die erste bis fünfte
Schritte des Herstellungsverfahrens für die Phasenverschiebungsmaske
entsprechend der ersten Ausführungsform
zeigen; 2 to 6 Sectional views showing first to fifth steps of the phase shift mask manufacturing method according to the first embodiment;
7 eine
Schnittansicht einer Phasenverschiebungsmaske nach einer zweiten
Ausführungsform; 7 a sectional view of a phase shift mask according to a second embodiment;
8 bis 12 Schnittansichten,
die die ersten bis fünften
Schritte des Herstellungsverfahrens der Phasenverschiebungsmaske
entsprechend der zweiten Ausführungsform
zeigen; 8th to 12 Sectional views showing the first to fifth steps of the manufacturing method of the phase shift mask according to the second embodiment;
13 eine
Schnittansicht einer Phasenverschiebungsmaske nach einer dritten
Ausführungsform; 13 a sectional view of a phase shift mask according to a third embodiment;
14 und 15 Schnittansichten,
die den ersten und den zweiten Schritt des Herstellungsverfahrens
der Phasenverschiebungsmaske entsprechend der dritten Ausführungsform
zeigen; 14 and 15 Sectional views corresponding to the first and the second step of the manufacturing process of the phase shift mask show the third embodiment;
16 eine
erste Darstellung, die die Abhängigkeit
der Durchlässigkeit
der Phasenverschiebungsmaske von der Wellenlänge entsprechend den Ausführungsformen
zeigt; 16 a first illustration showing the dependence of the transmittance of the phase shift mask of the wavelength according to the embodiments;
17 eine
zweite Darstellung, die die Abhängigkeit
der Durchlässigkeit
der Phasenverschiebungsmaske von der Wellenlänge entsprechend den Ausführungsformen
zeigt; 17 a second illustration showing the dependence of the transmittance of the phase shift mask on the wavelength according to the embodiments;
18 schematisch
eine Schnittansicht einer Maske, des elektrischen Feldes des Belichtungslichtes
auf der Maske, der Lichtintensität
auf einem Halbleiterwafer und eines auf einen Resistfilm in dem Fall einer
herkömmlichen
Photomaske übertragenen Musters; 18 schematically a sectional view of a mask, the electric field of the exposure light on the mask, the light intensity on a semiconductor wafer and a transferred to a resist film in the case of a conventional photomask pattern;
19 schematisch
eine Schnittansicht einer Phasenverschiebungsmaske des elektrischen Feldes
auf der Phasenverschiebungsmaske, der Amplitude des Lichtes auf
einem Resistfilm, der Lichtintensität auf dem Resistfilm und eines
auf dem Resistfilm in dem Fall einer herkömmlichen Phasenverschiebungsmaske übertragenen
Musters; 19 schematically a sectional view of a phase shift mask of the electric field on the phase shift mask, the amplitude of the light on a resist film, the light intensity on the resist film and a transmitted on the resist film in the case of a conventional phase shift mask pattern;
20 eine
Schnittansicht einer herkömmlichen
lichtdämpfenden
Phasenverschiebungsmaske; 20 a sectional view of a conventional light-attenuating phase shift mask;
21 schematisch
eine Schnittansicht einer Maske, des elektrischen Feldes auf der
Maske, der Amplitude des Lichtes auf einem Resistfilm, der Lichtintensität auf dem
Resistfilm, und eines auf den Resistfilm in dem Fall der herkömmlichen
lichtdämpfenden
Phasenverschiebungsmaske übertragenen Musters; 21 schematically, a sectional view of a mask, the electric field on the mask, the amplitude of the light on a resist film, the light intensity on the resist film, and a pattern transmitted to the resist film in the case of the conventional light attenuating phase shift mask;
22 bis 25 Schnittansichten,
die die ersten bis vierten Schritte des Herstellungsverfahrens der
herkömmlichen
lichtdämpfenden
Phasenverschiebungsmaske zeigen; und 22 to 25 Sectional views showing the first to fourth steps of the manufacturing method of the conventional light attenuating phase shift mask; and
26 eine
Darstellung, die Beziehung zwischen der Durchlässigkeit und der Wellenlänge bei einem
Phasenverschiebungsfilm zeigt. 26 Fig. 12 is a graph showing the relationship between the transmittance and the wavelength in a phase shift film.
Eine
erste Ausführungsform
einer Phasenverschiebungsmaske, die als Grundlage zum besseren Verständnis der
vorliegenden Erfindung dient, wird im folgenden beschrieben.A
first embodiment
a phase shift mask, which serves as a basis for a better understanding of the
The present invention will be described below.
Unter
Bezugnahme auf 1 wird zuerst eine Struktur
der Phasenverschiebungsmaske entsprechend dieser Ausführungsform
beschrieben. Eine Phasenverschiebungsmaske 100 weist ein Quarzsubstrat 1,
das Belichtungslicht (für
die Belichtung verwendetes Licht) über trägt bzw. durchläßt, und
eine durchlässige
Schicht 10, die eine vorbestimmte Durchlässigkeit
aufweist, die auf der Hauptoberfläche des Quarzsubstrates ausgebildet
ist, auf. Auf der durchlässigen
Schicht 10 ist ein Monoschicht-Film 4 aus einem
annähernd
homogenen Material ausgebildet, der den Phasenwinkel des durchgelassenen
Belichtungslichtes um ungefähr 180° konvertiert
bzw. verschiebt und eine Durchlässigkeit
von 3–20%
des durchgelassenen Belichtungslichts, wenn er in Kombination mit
der durchlässigen
Schicht 10 verwendet wird, aufweist. Der Monoschicht-Film 4 ist
aus einer Molybdänsilizidoxidschicht,
einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht
oder ähnlichem
ausgebildet. Der Monoschicht-Film 4 und die durchlässige Schicht 10 bilden
einen Phasenverschiebungsabschnitt 20.With reference to 1 First, a structure of the phase shift mask according to this embodiment will be described. A phase shift mask 100 has a quartz substrate 1 which transmits exposure light (light used for the exposure), and a transmissive layer 10 having a predetermined transmittance formed on the main surface of the quartz substrate. On the permeable layer 10 is a monolayer movie 4 is formed of an approximately homogeneous material that converts the phase angle of the transmitted exposure light by about 180 ° and a transmittance of 3-20% of the transmitted exposure light when used in combination with the transmissive layer 10 is used. The monolayer movie 4 is formed of a molybdenum silicide oxide layer, a molybdenum silicide nitride oxide layer or the like. The monolayer movie 4 and the permeable layer 10 form a phase shift section 20 ,
Es
gibt Fälle,
in denen der Monoschicht-Film 4 eine kleine Differenz im
Zusammensetzungsverhältnis
zwischen dem unteren Schichtabschnitt und dem oberen Schichtabschnitt
bei dem Herstellungsverfahren aufweist. Jedoch wird in dieser Beschreibung
ein Film, der aus denselben Zusammensetzungen gebildet ist, ein
Mono-Schichtfilm
genannt. Die durchlässige
Schicht 10 ist aus mindestens einem Material ausgebildet,
das aus der Gruppe, die aus Molybdän, Molybdänsilizid, Silizium, Tantalnitrid, Gold,
Platin, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumnitridoxid, Titan,
Tantal, Wolfram, Tantaloxid, Tantalnitridoxid, Titanoxid, Titannitrid,
Tantalnitridoxid, Wolframoxid, Niob, Nioboxid, Niobnitridoxid und
Siliziumkarbid besteht, ausgewählt
ist.There are cases where the monolayer film 4 has a small difference in composition ratio between the lower layer portion and the upper layer portion in the manufacturing process. However, in this specification, a film formed of the same compositions is called a monolayer film. The permeable layer 10 is formed of at least one material selected from the group consisting of molybdenum, molybdenum silicide, silicon, tantalum nitride, gold, platinum, silicon nitride, silicon oxide, silicon nitride oxide, titanium, tantalum, tungsten, tantalum oxide, tantalum nitride oxide, titanium oxide, titanium nitride, tantalum nitride oxide, tungsten oxide, Niobium, niobium oxide, niobium nitride oxide and silicon carbide is selected.
Durch
die Verwendung eines solchen Materials für den Mono-Schichtfilm und die durchlässige Schicht 10 wird
die Durchlässigkeit
des Phasenverschiebungsabschnittes 20 weniger abhängig von
einer Änderung
der Wellenlänge
des durchzulassenden Lichtes. Unter Bezugnahme auf 16 wird
als Beispiel die Beschreibung des Falles gegeben, in dem eine Molybdänsilizidschicht
für die
durchlässige Schicht 10 und
eine Molybdänsilizidnitridoxidschicht für den Monoschicht-Film 4 verwendet
wird. Wenn der Monoschicht-Film 4 und die durchlässige Schicht 10 beide
aus einer Molybdänsilizidschicht
(A in der Figur) oder beide aus einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht (B
in der Figur) ausgebildet sind, steigt die Durchlässigkeit
des Phasenverschiebungsabschnittes an, wenn das Licht eine längere Wellenlänge als das
Belichtungslicht aufweist. Wenn jedoch die durchlässige Schicht 10 aus
einer Molybdänsilizidschicht
und der Monoschicht-Film 4 aus
einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht
(C in der Figur) ausgebildet sind, kann die Durchlässigkeit
des Phasenverschiebungsabschnittes verglichen mit dem Fall der herkömmlichen
Phasenverschiebungsmaske, die aus Molybdänsilizidnitridoxid ausgebildet
ist, kleiner eingestellt werden, selbst wenn das Licht eine längere Wellenlänge als
das Belichtungslicht aufweist.By using such a material for the mono-layer film and the permeable layer 10 becomes the transmittance of the phase shift portion 20 less dependent on a change in the wavelength of the transmitted light. With reference to 16 By way of example, the description will be given of the case in which a molybdenum silicide layer for the permeable layer 10 and a molybdenum silicide nitride oxide film for the monolayer film 4 is used. When the monolayer film 4 and the permeable layer 10 Both are formed of a molybdenum silicide layer (A in the figure) or both of a molybdenum silicide nitride oxide layer (B in the figure), the transmittance of the phase shift portion increases when the light has a longer wavelength than the exposure light. However, if the permeable layer 10 from a molybdenum silicide layer and the monolayer film 4 is formed of a molybdenum silicide nitride oxide film (C in the figure), the transmittance of the phase shifting portion can be made smaller, compared to the case of the conventional phase shifting mask formed of molybdenum silicide nitride oxide, even if the light has a longer wavelength than the exposure light.
Wenn
ein Substrat unter Verwendung der wie oben aufgebauten Phasenverschiebungsmaske 100 mit
Licht belichtet wird, kann derselbe Effekt wie bei der Phasenverschiebungsmaske
aus 21, die in der Beschreibungseinleitung beschrieben
worden ist, erhalten werden. Entsprechend der Phasenverschiebungsmaske
dieser Ausführungsform
ist der Phasenverschiebungsabschnitt auf dem Quarzsubstrat 1 aus
der durchlässigen
Schicht 10 und dem Monoschicht-Film 4, die jeweils
aus dem obigen Material ausgebildet sind und eine vorbestimmte Durchlässigkeit
aufweisen, aufgebaut. Als ein Ergebnis wird die Durchlässigkeit
des Phasenverschiebungsabschnittes weniger abhängig von der Wellenlänge als
bei der herkömmlichen
Phasenverschiebungsmaske.When a substrate using the phase shift mask constructed as above 100 is exposed to light, the same effect as in the phase shift mask 21 , which has been described in the introduction to the description, can be obtained. According to the phase shift mask of this embodiment, the phase shift portion is on the quartz substrate 1 from the permeable layer 10 and the monolayer movie 4 each formed of the above material and having a predetermined permeability built up. As a result, the transmittance of the phase shift portion becomes less dependent on the wavelength than in the conventional phase shift mask.
Als
ein Ergebnis ist es möglich,
die Erkennungsgenauigkeit eines auf oder in dem Phasenverschiebungsabschnitt
erzeugten Defektes zu erhöhen,
selbst wenn eine Defektüberprüfungsvorrichtung
unter Verwendung einer Wellenlänge
von 488 nm wie herkömmlich
verwendet wird.When
a result it is possible
the recognition accuracy of one on or in the phase shift section
to increase the generated defect
even if a defect checker
using a wavelength
from 488 nm as conventional
is used.
Ein
Verfahren zur Herstellung einer Phasenverschiebungsmaske 100 wird
nun unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 beschrieben.A method of making a phase shift mask 100 will now be with reference to the 2 to 6 described.
Die 2 bis 6 sind
Schnittansichten, die das Herstellungsverfahren der Phasenverschiebungsmaske,
die in 1 gezeigt ist, zeigen.The 2 to 6 are sectional views showing the manufacturing method of the phase shift mask disclosed in FIG 1 shown is shown.
Wie
in 2 gezeigt ist, wird zuerst die durchlässige Schicht 10 mit
einer vorbestimmten Durchlässigkeit
auf dem Quarzsubstrat 1 ausgebildet. Wie oben beschrieben
ist, ist es zu bevorzugen, daß die
durchlässige
Schicht 10 aus mindestens einem Material ausgebildet wird,
das aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Molybdän,
Molybdänsilizid, Silizium,
Tantalnitrid, Gold, Platin, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumnitridoxid,
Titan, Tantal, Wolfram, Tantaloxid, Tantalnitridoxid, Titanoxid,
Titannitrid, Titannitridoxid, Wolframoxid, Niob, Nioboxid, Niobnitridoxid
und Siliziumkarbid besteht.As in 2 First, the transmissive layer is shown 10 with a predetermined permeability on the quartz substrate 1 educated. As described above, it is preferable that the permeable layer 10 is formed from at least one material selected from the group consisting of molybdenum, molybdenum silicide, silicon, tantalum nitride, gold, platinum, silicon nitride, silicon oxide, silicon nitride oxide, titanium, tantalum, tungsten, tantalum oxide, tantalum nitride oxide, titanium oxide, titanium nitride, titanium nitride oxide, Tungsten oxide, niobium, niobium oxide, niobium nitride oxide and silicon carbide.
Dann
wird der Monoschicht-Film 4 aus einer Molybdänsilizidoxidschicht
oder einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht
durch ein Sputterverfahren auf der durchlässigen Schicht 20 ausgebildet,
um Maskenrohlinge auszubilden. Um die Durchlässigkeit des Monoschicht-Films 4 zu
stabilisieren, wird eine Wärmebehandlung
bei einer Temperatur von 200°C
oder mehr unter Verwendung eines Reinofens oder von ähnlichem
ausgeführt.
Als ein Ergebnis kann eine Durchlässigkeits- bzw. Transmissionsgradvariation (0,5–1,0%),
die durch einen späteren
Wärmebehandlungsschritt
(bei ungefähr
180°C) wie
einen Schritt des Aufbringens von Resist zur Zeit der Ausbildung der
Phasenverschiebungsschicht verursacht wird, im voraus verhindert
werden.Then the monolayer film 4 of a molybdenum silicide oxide layer or a molybdenum silicide nitride oxide layer by a sputtering method on the transmissive layer 20 designed to form mask blanks. To the permeability of the monolayer film 4 To stabilize, a heat treatment is carried out at a temperature of 200 ° C or more using a pure furnace or the like. As a result, a transmittance variation (0.5-1.0%) caused by a later heat treatment step (at about 180 ° C) such as a step of applying resist at the time of formation of the phase shift layer, in FIG be prevented in advance.
Um
ein Aufladen zu verhindern, wenn eine Elektronenstrahl-Resistschicht,
die später
auszubilden ist, mit Elektronenstrahlen belichtet wird, wird eine
Ladungsdissipationsschicht 6 aus Molybdän oder ähnlichem ungefähr 10 nm
(100 Å)
dick auf dem Monoschicht-Film 4 ausgebildet. Dann wird
auf dem Monoschicht-Film 4 eine Elektronenstrahl-Resistschicht 5 ungefähr 500 nm
(5000 Å dick
ausgebildet (ZEP-810S® hergestellt durch Nippon
Zeon Co., Ltd.).To prevent charging when an electron beam resist layer to be formed later is exposed to electron beams, a charge dissipation layer is formed 6 of molybdenum or the like about 10 nm (100 Å) thick on the monolayer film 4 educated. Then on the monolayer film 4 an electron beam resist layer 5 about 500 nm (5000 Å thick formed (ZEP-810S ® manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.).
Wie
in 3 gezeigt ist, werden Elektronenstrahlen auf die
Elektronenstrahl-Resistschicht 5 gerichtet, um so ein vorbestimmtes
Muster auszubilden. Dann wird durch Entwickeln der Resistschicht 5 eine Resistschicht 5 mit
einem Resistmuster einer vorbestimmten Gestalt ausgebildet.As in 3 is shown, electron beams are applied to the electron beam resist layer 5 directed to form such a predetermined pattern. Then, by developing the resist layer 5 a resist layer 5 formed with a resist pattern of a predetermined shape.
Wie
in 4 gezeigt ist, werden der Monoschicht-Film 4 und
die antistatische Schicht 6 unter Verwendung der Resistschicht 5 als
Maske geätzt. Dieses Ätzen wird
durch eine RF(Hochfrequenz bzw. Radiofrequenz)-Ionenätzungsvorrichtung
vom Parallelplattentyp ausgeführt,
wobei der Abstand zwischen Elektrodensubstraten auf 60 mm eingestellt
ist, der Arbeitsdruck auf 0,3 Torr eingestellt ist, das Reaktionsgas
aus CF4 und O2 mit
Flußraten
von ungefähr 95
sccm bzw. ungefähr
5 sccm und die Ätzzeit
auf ungefähr
11 Minuten eingestellt sind.As in 4 shown are the monolayer film 4 and the antistatic layer 6 using the resist layer 5 etched as a mask. This etching is carried out by a parallel plate type RF (radio frequency) ion etching apparatus in which the pitch between electrode substrates is set at 60 mm, the working pressure is set at 0.3 Torr, the reaction gas is CF 4 and O 2 at flow rates of about 95 sccm and about 5 sccm, respectively, and the etching time is set to about 11 minutes.
Wie
in 5 gezeigt ist, wird die Resistschicht 5 entfernt.
Dann wird, wie in 6 gezeigt ist, zum Beispiel
die aus einer Molybdänschicht
ausgebildete antistatische Schicht 6 unter Verwendung von Schwefelsäure bei
einer Temperatur von 50–100°C entfernt.
Dementsprechend ist die Phasenverschiebungsmaske, die in 1 gezeigt
ist, vervollständigt.As in 5 is shown, the resist layer 5 away. Then, as in 6 for example, the antistatic layer formed of a molybdenum layer is shown 6 removed using sulfuric acid at a temperature of 50-100 ° C. Accordingly, the phase shift mask shown in FIG 1 shown is completed.
Eine
zweite Ausführungsform
einer Phasenverschiebungsmaske, die als Grundlage zum besseren Verständnis der
vorliegenden Erfindung dient, wird nun unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.A second embodiment of a phase shift mask, which serves as a basis for better understanding of the present invention, will now be described with reference to FIG 7 described.
Eine
Phasenverschiebungsmaske 150A der zweiten Ausführungsform
weist dieselbe Struktur wie die Phasenmaske 100, die in 1 gezeigt
ist, auf. Jedoch unterscheiden sich diese Masken voneinander im
Material der durchlässigen
Schicht 10. Die durchlässige
Schicht 10 dieser Ausführungsform
ist aus mindestens einem Material ausgebildet, das aus der Gruppe
ausgewählt
ist, die aus Chrom, Chromoxid, Chromnitridoxid, Chromnitridkarbidoxid,
Nickelchrom bzw. Chromnickel, Nickel, Inconel, Indiumoxid, Zinnoxid,
Zinnindiumoxid, Aluminium und Aluminiumoxid besteht.A phase shift mask 150A The second embodiment has the same structure as the phase mask 100 , in the 1 is shown on. However, these masks are different from each other in the material of the permeable layer 10 , The permeable layer 10 This embodiment is formed of at least one material selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride oxide, chromium nitride carbide oxide, nickel chromium, nickel, inconel, indium oxide, tin oxide, tin indium oxide, aluminum and aluminum oxide.
Wie
oben beschrieben, wird, selbst wenn der Monoschicht-Film 4 und
die durchlässige
Schicht 10 aus solchen wie den oben beschriebenen Materialien ausgebildet
sind, die Durchlässigkeit
des Phasenverschiebungsabschnittes 20 vergleichbar zu der
ersten Ausführungsform
weniger abhängig
von einer Änderung
der Wellenlänge
des durchzulassenden Lichtes. Als Beispiel wird unter Bezugnahme
auf 17 eine Beschreibung der Abhängigkeit der Durchlässigkeit von
der Wellenlänge
für den
Fall gegeben, in dem eine Chromoxidschicht für die durchlässige Schicht und
eine Molybdänsilizidnitridoxidschicht
für den
Monoschicht-Film 4 verwendet wird. Wie in der Figur gezeigt
ist, wird die Durchlässigkeit
für Licht,
das durch eine Molybdänsilizidnitridoxidschicht
(B in der Figur) hindurchtritt, größer, so wie die Wellenlänge des Lichtes
größer wird.
Jedoch kann, wenn die durchlässige
Schicht 10 aus einer Chromoxidschicht und der Monoschicht-Film 4 aus
einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht
ausgebildet sind (C in der Figur), verglichen mit dem Fall, in dem
der Phasenverschiebungsabschnitt nur aus einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht
ausgebildet ist, die Durchlässigkeit
des Phasenverschiebungsabschnittes kleiner eingestellt werden, selbst
falls die Wellenlänge
des Lichtes lang wird.As described above, even if the monolayer film 4 and the permeable layer 10 are formed of such as the materials described above, the permeability of the Phasenver shift section 20 comparable to the first embodiment less dependent on a change in the wavelength of the transmitted light. As an example, with reference to 17 a description is given of the dependence of the transmittance on the wavelength in the case where a chromium oxide layer for the transmissive layer and a molybdenum silicide nitride oxide layer for the monolayer film 4 is used. As shown in the figure, the transmittance of light passing through a molybdenum silicide nitride oxide film (B in the figure) becomes larger as the wavelength of the light becomes larger. However, if the permeable layer 10 from a chromium oxide layer and the monolayer film 4 are formed of a molybdenum silicide nitride oxide film (C in the figure), as compared with the case where the phase shifting portion is formed of only a molybdenum silicide nitride oxide film, the transmittance of the phase shifting portion is made smaller even if the wavelength of the light becomes long.
Ein
Verfahren zur Herstellung der Phasenverschiebungsmaske 150 wird
nun unter Bezugnahme auf die 8 bis 12 beschrieben.A method of making the phase shift mask 150 will now be with reference to the 8th to 12 described.
Die 8 bis 12 sind
Schnittansichten, die das Herstellungsverfahren der in 7 gezeigten Phasenverschiebungsmaske 150A zeigen.The 8th to 12 are sectional views illustrating the manufacturing process of 7 shown phase shift mask 150A demonstrate.
Wie
in 8 gezeigt ist, wird zuerst eine durchlässige Schicht 10 mit
einer vorbestimmten Durchlässigkeit
auf dem Quarzsubstrat 1 ausgebildet. Es ist zu bevorzugen,
daß die
durchlässige Schicht 10 aus
mindestens einem Material ausgebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist,
die Chrom, Chromoxid, Chromnitridoxid, Chromnitridkarbidoxid, Nickelchrom,
Nickel, Inconel, Indiumoxid, Zinnoxid, Zinnindiumoxid, Aluminium
und Aluminiumoxid enthält.As in 8th First, a transmissive layer is shown 10 with a predetermined permeability on the quartz substrate 1 educated. It is preferable that the permeable layer 10 is formed of at least one material selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride oxide, chromium nitride carbide oxide, nickel chromium, nickel, inconel, indium oxide, tin oxide, tin indium oxide, aluminum and aluminum oxide.
Der
Monoschicht-Film 4, der aus einer Molybdänsilizidoxidschicht
oder einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht
ausgebildet ist, wird durch ein Sputterverfahren auf der durchlässigen Schicht 10 zur Ausbildung
von Maskenrohlingen ausgebildet. Dann wird zur Stabilisierung der
Durchlässigkeit
des Monoschicht-Films 4 eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur
von 200°C
oder mehr unter Verwendung eines Reinofens oder von ähnlichem
ausgeführt.
Als ein Ergebnis kann im voraus eine Durchlässigkeitsvariation (0,5–1,0%),
die durch einen späteren
Wärmebehandlungsschritt
(bei ungefähr
180°C) wie
einen Schritt des Aufbringens von Resist zur Zeit der Ausbildung
des Monoschicht-Films verursacht wird bzw. würde, verhindert werden.The monolayer movie 4 formed of a molybdenum silicide oxide layer or a molybdenum silicide nitride oxide layer is formed on the transmissive layer by a sputtering method 10 trained for the formation of mask blanks. Then, to stabilize the transmittance of the monolayer film 4 a heat treatment at a temperature of 200 ° C or more using a pure furnace or the like. As a result, a transmittance variation (0.5-1.0%) caused by a later heat treatment step (at about 180 ° C) such as a step of applying resist at the time of formation of the monolayer film can be made in advance. would be prevented.
Um
eine statische Ladung bzw. Aufladung einer Elektronenstrahl-Resistschicht, die
später
auszubilden ist, beim Belichten mit Elektronenstrahlen zu verhindern,
wird eine antistatische Schicht 6 aus Molybdän oder ähnlichem
mit einer Dicke von ungefähr 10
nm (100 Å)
auf dem Monoschicht-Film 4 ausgebildet. Dann wird eine
Elektronenstrahl-Resistschicht 5 (ZEP-810S® hergestellt
durch Nippon Zeon Co., Ltd.) mit einer Dicke von ungefähr 500 nm
(5000 Å)
auf der Phasenverschiebungsschicht 4 ausgebildet.To prevent a static charge of an electron beam resist layer to be formed later upon exposure to electron beams, an antistatic layer is formed 6 of molybdenum or the like having a thickness of about 10 nm (100 Å) on the monolayer film 4 educated. Then, an electron beam resist layer 5 (ZEP-810S ® manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) having a thickness of about 500 nm (5000 Å) on the phase shift layer 4 educated.
Wie
in 9 gezeigt ist, werden Elektronenstrahlen auf die
Elektronenstrahl-Resistschicht 5 gerichtet, um so ein vorbestimmtes
Muster auszubilden. Dann wird durch Entwickeln der Resistschicht 5 eine Resistschicht 5 mit
einem Resistmuster, das eine vorbestimmte Gestalt aufweist, ausgebildet.As in 9 is shown, electron beams are applied to the electron beam resist layer 5 directed to form such a predetermined pattern. Then, by developing the resist layer 5 a resist layer 5 formed with a resist pattern having a predetermined shape.
Wie
in 10 gezeigt ist, werden die Phasenverschiebungsschicht 4 und
die antistatische Schicht 6 unter Verwendung der Resistschicht 5 als Maske
geätzt.
Dieses Ätzen
wird durch eine RF-Ionenätzungsvorrichtung
vom Parallelplattentyp ausgeführt,
wobei der Abstand zwischen Elektrodensubstraten auf 60 mm eingestellt
ist, der Arbeitsdruck auf 0,3 Torr eingestellt ist, das Reaktionsgas
aus CF4 und O2 mit
Flußraten
von ungefähr
95 sccm bzw. ungefähr
5 sccm und die Ätzzeit
auf ungefähr
11 Minuten eingestellt sind.As in 10 is shown, the phase shift layer 4 and the antistatic layer 6 using the resist layer 5 etched as a mask. This etching is carried out by a parallel plate type RF ion etching apparatus wherein the distance between electrode substrates is set to 60 mm, the working pressure is set to 0.3 Torr, the reaction gas is CF 4 and O 2 at flow rates of about 95 sccm and about 5 sccm and the etching time are set to approximately 11 minutes.
Bei
diesem Schritt wird die durchlässige Schicht 10 nicht
durch das reaktive Gas aus CF4 + O2 geätzt.
Darum wird anders als in dem herkömmlichen Fall das Quarzsubstrat 1 nicht
durch das Ätzgas überätzt.In this step, the permeable layer 10 not etched by the reactive gas of CF 4 + O 2 . Therefore, unlike the conventional case, the quartz substrate becomes 1 not overetched by the etching gas.
Wie
in 11 gezeigt ist, wird die Resistschicht 5 entfernt.
Dann werden, wie in 12 gezeigt ist, durch Verwendung
von Cr-Naßätzflüssigkeit oder ähnlichem
sowohl die antistatische Schicht 6 aus zum Beispiel Molybdän und die
freigelegte durchlässige
Schicht 10 gleichzeitig entfernt. Dementsprechend wird
die in 7 gezeigte Phasenverschiebungsmaske vervollständigt.As in 11 is shown, the resist layer 5 away. Then, as in 12 is shown by using Cr wet etching liquid or the like both the antistatic layer 6 for example molybdenum and the exposed permeable layer 10 removed at the same time. Accordingly, the in 7 completed phase shift mask completed.
Eine
dritte Ausführungsform,
die eine Phasenverschiebungsmaske gemäß der vorliegenden Erfindung
betrifft, wird unter Bezugnahme auf die 13 bis 15 beschrieben.
Bei der Struktur einer Phasenverschiebungsmaske 150B der
dritten Ausführungsform
ist die durchlässige
Schicht 10 aus demselben Material wie die in der Phasenverschiebungsmaske 150A verwendete
durchlässige
Schicht 10, die in der zweiten Ausführungsform gezeigt ist, ausgebildet.
Jedoch ist die durchlässige
Schicht 10 in einem lichtdurchlässigen Abschnitt 7 ausgebildet. Selbst
wenn der durchlässige
Abschnitt 10 in dem lichtdurchlässigen Abschnitt 7 verbleibt,
ist es möglich,
dieselben Wirkungen, wie die der ersten und der zweiten Ausführungsform
zu halten, indem die Dicke der durchlässigen Schicht 10 und
des Monoschicht-Films 4 so eingestellt werden, daß die Durchlässigkeit
für das
Belichtungslicht, das durch den Phasenverschiebungsabschnitt 20 tritt,
3–20%
ist, und daß der
Phasenwinkel um ungefähr
180° verschoben
wird, beides relativ zu dem lichtdurchlässigen Abschnitt 7.A third embodiment relating to a phase shift mask according to the present invention will be described with reference to FIGS 13 to 15 described. In the structure of a phase shift mask 150B The third embodiment is the transmissive layer 10 of the same material as that in the phase shift mask 150A used permeable layer 10 formed in the second embodiment is formed. However, the permeable layer is 10 in a translucent section 7 educated. Even if the permeable section 10 in the translucent section 7 It is possible to maintain the same effects as those of the first and second embodiments by increasing the thickness of the permeable layer 10 and the monolayer movie 4 be adjusted so that the through permeability to the exposure light passing through the phase shift section 20 occurs, 3-20%, and that the phase angle is shifted by approximately 180 °, both relative to the translucent portion 7th
Es
wird nun die Beschreibung des Herstellungsverfahrens dieser Ausführungsform
gegeben. Es ist zu bemerken, daß bei
dieser Ausführungsform die
durchlässige
Schicht 10 aus einem Material ausgebildet wird, das aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die Chrom, Chromoxid, Chromnitridoxid, Chromnitridkarbidoxid,
Nickelchrom, Nickel, Inconel, Indiumoxid, Zinnoxid, Zinnindiumoxid,
Aluminium und Aluminiumoxid vergleichbar zu dem Fall der zweiten
Ausführungsform
enthält.Now, the description will be given of the manufacturing method of this embodiment. It should be noted that in this embodiment, the permeable layer 10 is formed of a material selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride oxide, chromium nitride carbide oxide, nickel chromium, nickel, inconel, indium oxide, tin oxide, tin indium oxide, aluminum and alumina comparable to the case of the second embodiment.
Da
dieselben Schritte wie die in den 8 bis 10 bei
der zweiten Ausführungsform
gezeigten Schritte bei dieser Ausführungsform ausgeführt werden,
wird die Beschreibung derselben nicht wiederholt.Because the same steps as those in the 8th to 10 In the embodiment shown in the second embodiment, in this embodiment, the description thereof will not be repeated.
Wie
in 14 gezeigt ist, wird die Resistschicht 5 entfernt.
Dann wird, wie in 15 gezeigt ist, durch Verwendung
von Schwefelsäure
bei einer Temperatur von 50 bis 100°C die antistatische Schicht 6 aus
zum Beispiel Molybdän
entfernt. Dementsprechend wird die Phasenverschiebungsmaske 150B dieser
Ausführungsform
vervollständigt.As in 14 is shown, the resist layer 5 away. Then, as in 15 is shown by using sulfuric acid at a temperature of 50 to 100 ° C, the antistatic layer 6 removed from, for example, molybdenum. Accordingly, the phase shift mask becomes 150B completes this embodiment.