JP2000081696A - 位相シフトマスク及びその製造方法 - Google Patents

位相シフトマスク及びその製造方法

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JP2000081696A
JP2000081696A JP25057598A JP25057598A JP2000081696A JP 2000081696 A JP2000081696 A JP 2000081696A JP 25057598 A JP25057598 A JP 25057598A JP 25057598 A JP25057598 A JP 25057598A JP 2000081696 A JP2000081696 A JP 2000081696A
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light
film
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phase shift
mask
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JP25057598A
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彰 ▲吉▼田
Akira Yoshida
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 すべての開口部からの透過光の光強度のばら
つきを抑制し、転写パターンのサイズの均一性を向上さ
せる位相シフトマスク及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 透明基板(1)内に位相シフト領域とし
て凹部(11)が形成されたフォトマスクにおいて、凹
部(11)の側壁を遮光膜(4a)で覆う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトマスク、特
に位相シフトマスクの構造及びその製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、縮小投影露光において、ウエハ上
のレジストパターンの解像度、焦点深度を向上させる手
法として、フォトマスク上の隣接する開口部の一方に透
過光の位相を180°反転させる透明膜(以下、「シフ
タ」とする)を配置すればよいことが知られている。こ
の技術において問題となる、シフタと基板との境界面で
の反射光の発生をなくし、またシフタの膜質の経時変化
をなくす技術として、位相シフト領域にシフタを配置す
る替わりに、透明基板内に特定深さの凹部を形成して、
この凹部の透過光が隣接する開口部の透過光と180°
位相反転することにより、位相シフト効果を得るフォト
マスクが提案されている(例えば、特開平2−2114
50号公報、特開平4−155340号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
位相シフトマスクは、凹部の側壁から斜方へ入射する透
過光が凹部を透過する0次回折光と干渉することによ
り、凹部の透過光の光強度分布が急峻なものとなり光強
度が弱められる現象が発生する。そのため、この位相シ
フトマスクを用いて、例えばウエハ上にパターンを転写
する場合、位相シフト領域である凹部と透明基板を掘り
込まない開口部の透過光では光強度に差異が生じ、転写
パターンサイズの均一性が損なわれる。
【0004】図4はこれを説明する図である。フォトリ
ソグラフィにおいて、ウエハ上に転写されるパターンサ
イズはフォトマスクの開口部を透過する0次回折光の光
強度分布に依存する。図4(a)に示すように、透明基
板1内に凹部11を形成しただけの従来の位相シフトマ
スクでは、同図(b)に示すように凹部11を透過する
0次回折光13に対し、凹部11の側壁より斜方へ入射
する透過光14が存在し、これらが干渉することで、ウ
エハ上での光強度分布は同図(d)に示すようになる。
同図(d)では、凹部の透過光Aの光強度分布は、隣接
する開口部12の透過光の光強度分布Bに比較して分布
が急峻なものとなっている。その結果、同図(C)に示
すように、凹部11の透過光によるウエハ上での転写パ
ターンサイズSAは、所定のパターンサイズSBよりも
小さくなる傾向がある。
【0005】このように、従来の位相シフトマスクを用
いて、ウエハ上にパターンを転写する場合、位相シフト
領域である凹部と透明基板を掘り込まない開口部の透過
光では光強度に差異が生じ、転写パターンサイズの均一
性が損なわれる。
【0006】本発明は、上記問題点に鑑み、全ての開口
部からの透過光の光強度のばらつきを抑制し、転写パタ
ーンのサイズの均一性を向上させる位相シフトマスク及
びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、透明基板内に位相シフト領域として凹部が形成され
たフォトマスクにおいて、凹部の側壁を遮光膜で覆うこ
とを特徴とする位相シフトマスクである。
【0008】請求項2に記載の発明は、透明基板上に、
薄膜及びレジスト膜を順次形成する工程と、位相シフト
領域として凹部パターンを形成するために前記レジスト
膜をパターニングし、前記レジスト膜のパターンをマス
クに前記薄膜を除去する工程と、前記薄膜を除去した部
位の透明基板を位相が180°シフトする所定の深さま
で除去する工程と、形成した凹部へ前記薄膜とは異なる
材質の遮光材料を埋め込む工程と、これを平坦化し透明
基板表面全体に遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜上
にレジスト膜を形成し、凹部の側壁に前記遮光膜が十分
に光を遮光する厚さをもつように前記レジスト膜をパタ
ーニングする工程と、前記レジスト膜のパターンをマス
クに前記遮光膜及び薄膜を除去する工程を有することを
特徴とする位相シフトマスクの製造方法である。
【0009】請求項3に記載の発明は、透明基板上に、
遮光膜及びレジスト膜を順次形成する工程と、位相シフ
ト領域として凹部パターンを形成するために前記レジス
ト膜をパターニングし、前記レジスト膜のパターンをマ
スクに前記薄膜を除去する工程と、前記薄膜を除去した
部位の透明基板を位相が180°シフトする所定の深さ
まで除去する工程と、形成した凹部へ前記遮光膜と同質
の遮光材料を埋め込む工程と、これを平坦化し透明基板
表面全体に遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜上にレ
ジスト膜を形成し、凹部の側壁に前記遮光膜が十分に光
を遮光する厚さをもつように前記レジスト膜をパターニ
ングする工程と、前記レジスト膜のパターンをマスクに
前記遮光膜を除去する工程を有することを特徴とする位
相シフトマスクの製造方法である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面に従って、本発明に実
施例について詳細に説明する。
【0011】図1は本発明の位相シフトマスクの構造例
を示すものである。
【0012】図1(a)に示す、透明基板1内の凹部1
1の側壁を、側壁に形成した遮光膜4aにより遮光する
本例構造により、同図(b)に示すように、凹部11の
側壁より斜方へ入射する透過光が側壁の遮光膜4aによ
り遮られ、ウエハ上での光強度分布は、同図(d)に示
すようになる。同図(d)では、凹部11の透過光の光
強度分布Aは、隣接する開口部の透過光の光強度分布B
と同等となっている。その結果、ウエハ上に転写される
パターンサイズは均一性を増し、寸法精度の向上を得
る。
【0013】図2は上記位相シフトマスクを作成する工
程例を示す図である。
【0014】まず、透明基板11上に、導電性(数十
Ω)を有する薄膜2を形成した上に、レジスト3を約3
500Å程度塗布する(図2(a))。尚、薄膜2の材
料としては、透明基板1及び後の工程でこの薄膜2上に
形成する遮光膜4の両方に密着性が良いものであれば使
用可能であり、透過率は不問である。次に、位相シフト
領域として透明基板1内に形成する凹部パターンの露光
及び現像工程を行い、レジスト3のパターンをマスクに
薄膜2のドライエッチング工程を行う(図2(b))。
次に、レジスト3の剥離工程を行い、薄膜2のパターン
をマスクに、透明基板1を位相が180°シフトする所
定の深さd(d=λ/2(n−1)、d:位相が180
°シフトする深さ、λ:照射光の波長、n:透明基板の
屈折率)までドライエッチング工程により掘り込む。こ
のドライエッチング工程により、透明基板1にシフト用
凹部11を形成する(図2(c))。尚、透明基板1の
ドライエッチング工程とレジスト3の剥離工程の順序を
入れ替えて行ってもよい。
【0015】次に、上記までの工程で形成された透明基
板1内の凹部11に、遮光性を有する材料をスパッタ等
により埋め込む工程を行い、その表面をスラリ剤を用い
たCMP等で平坦化する工程を行うことにより透明基板
1の表面全体に遮光膜4を形成する(図2(d))。こ
の遮光膜4としては、薄膜で光学濃度が約3.0程度の
ものであれば使用可能である。但し、遮光膜4は下層の
薄膜2に対して十分なエッチング選択比を得るように、
遮光膜4と薄膜2の組み合わせは適宜選択する必要はあ
る。
【0016】次に、遮光膜4上にレジスト3を約350
0Å程度塗布し、開口部パターンの露光工程を行う。こ
のとき、凹部11の側壁を遮光膜4aが薄く覆うように
レジストのパターニングを行う(図2(e))。そして
現像を行って後、側壁に遮光膜4aが残るように、レジ
スト3のパターンをマスクに遮光膜4のドライエッチン
グ工程を行う(図2(f))。次に、凹部に隣接する開
口部12の薄膜2をドライエッチング工程により除去す
る。その後、レジスト3を剥離すると、図2(g)に示
す断面形状の位相シフトマスクを得る。
【0017】上記作成例は、同時に膜厚の異なる遮光膜
をエッチングするに際して、薄い方の遮光膜下に薄膜を
置くことでエッチングストッパーとし、できあがったマ
スクが、先に形成した凹部と変化しない位相差180°
を保持できる利点があり有用である。
【0018】図3は位相シフトマスクの他の作成例を示
す工程図である。
【0019】透明基板1上に、導電性(数十Ω)を有す
る遮光膜4を形成した上に、レジスト3を約3500Å
程度塗布する(図3(a))。この遮光膜4としては、
薄膜で光学濃度が約3.0程度のものであれば使用可能
である。次に、位相シフト領域として透明基板1内に形
成する凹部パターンの露光及び現像工程を行い、レジス
ト3のパターンをマスクに遮光膜4のドライエッチング
工程を行う(図3(b))。次に、レジスト3の剥離工
程を行い、遮光膜4のパターンをマスクに、透明基板1
を位相が180°シフトする所定の深さd(d=λ/2
(n−1)、d:位相が180°シフトする深さ、λ:
照射光の波長、n:透明基板の屈折率)までドライエッ
チング工程により掘り込む(図3(c))。尚、透明基
板1のドライエッチング工程とレジスト3の剥離工程の
順序を入れ替えて行ってもよい。
【0020】次に、上記までの工程で形成された透明基
板1内の凹部11に、遮光膜4と同じ材料をスパッタ等
により埋め込む工程を行い、その表面をスラリ剤を用い
たCMP等で平坦化する工程を行う(図3(d))。次
に、遮光膜4上にレジスト3を約3500Å程度塗布
し、開口部パターンの露光工程を行う(図3(e))。
このとき、凹部11の側壁を遮光膜4aが薄く覆うよう
にレジストのパターニング、現像工程を行う。次に、レ
ジスト3のパターンをマスクに遮光膜4のドライエッチ
ング工程を行う。その後、レジスト3を剥離すると、図
3(f)に示す断面形状の位相シフトマスクを得る。
【0021】この作成例は、異なる材質を多く含まない
で簡単に180°の位相差を得られ、工程の簡略化が行
える利点がある。
【0022】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項1
に記載の本発明によれば、透明基板内に凹部を形成した
位相シフトマスクにおいても、ウエハ上で均一な転写パ
ターンの寸法を得ることができ、寸法精度の向上を得る
ことにより、LSIチップの量産歩留まりを大幅に向上
させることができる。
【0023】また請求項2に記載の発明によれば、先に
凹部を形成しても所定の位相差を保持できる利点があ
る。また請求項3に記載の発明では、異なる材質を多く
含まず工程を簡略化できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構造例を説明する位相シフトマスクの
断面図である。
【図2】本発明のフォトマスクの製造工程例を示す図で
ある。
【図3】本発明の他の製造工程例を示す図である。
【図4】従来の位相シフトマスク構造例説明する断面図
である。
【符号の説明】
1 透明基板 2 導電性薄膜 3 レジスト膜 4 遮光膜 11 凹部 12 開口部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板内に位相シフト領域として凹部
    が形成されたフォトマスクにおいて、凹部の側壁を遮光
    膜で覆うことを特徴とする位相シフトマスク。
  2. 【請求項2】 透明基板上に、薄膜及びレジスト膜を順
    次形成する工程と、位相シフト領域として凹部パターン
    を形成するために前記レジスト膜をパターニングし、前
    記レジスト膜のパターンをマスクに前記薄膜を除去する
    工程と、前記薄膜を除去した部位の透明基板を位相が1
    80°シフトする所定の深さまで除去する工程と、形成
    した凹部へ前記薄膜とは異なる材質の遮光材料を埋め込
    む工程と、これを平坦化し透明基板表面全体に遮光膜を
    形成する工程と、前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、
    凹部の側壁に前記遮光膜が十分に光を遮光する厚さをも
    つように前記レジスト膜をパターニングする工程と、前
    記レジスト膜のパターンをマスクに前記遮光膜及び薄膜
    を除去する工程を有することを特徴とする位相シフトマ
    スクの製造方法。
  3. 【請求項3】 透明基板上に、遮光膜及びレジスト膜を
    順次形成する工程と、位相シフト領域として凹部パター
    ンを形成するために前記レジスト膜をパターニングし、
    前記レジスト膜のパターンをマスクに前記薄膜を除去す
    る工程と、前記薄膜を除去した部位の透明基板を位相が
    180°シフトする所定の深さまで除去する工程と、形
    成した凹部へ前記遮光膜と同質の遮光材料を埋め込む工
    程と、これを平坦化し透明基板表面全体に遮光膜を形成
    する工程と、前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、凹部
    の側壁に前記遮光膜が十分に光を遮光する厚さをもつよ
    うに前記レジスト膜をパターニングする工程と、前記レ
    ジスト膜のパターンをマスクに前記遮光膜を除去する工
    程を有することを特徴とする位相シフトマスクの製造方
    法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005257962A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法
JP2005321641A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc 位相シフトマスク及びその製造方法
JP2006171335A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Samsung Electronics Co Ltd 位相シフトマスク及びパターン形成方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005257962A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法
JP2005321641A (ja) * 2004-05-10 2005-11-17 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc 位相シフトマスク及びその製造方法
JP4562419B2 (ja) * 2004-05-10 2010-10-13 シャープ株式会社 位相シフトマスク及びその製造方法
JP2006171335A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Samsung Electronics Co Ltd 位相シフトマスク及びパターン形成方法
JP4574343B2 (ja) * 2004-12-15 2010-11-04 三星電子株式会社 位相シフトマスク及びパターン形成方法

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