JP2001142194A - 位相シフトマスクの製造方法 - Google Patents
位相シフトマスクの製造方法Info
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シフター部の凹部をドライエッチングで形成
後、新たに、フッ酸を主成分とする溶液の蒸気又はフッ
酸蒸気を利用し工程が加わる事になり、エッチング、洗
浄、乾燥の各工程が必要になって、製造コストの上昇を
きたし、マスク量産性の面で製造コストが高くなる。 【解決手段】 シフター部の透明基板に設けた凹型の溝
は、ドライエッチング時のバイアス電圧を−５０Ｖ以
上、且つ、−８５Ｖ以下で形成することを特徴とする。
後、新たに、フッ酸を主成分とする溶液の蒸気又はフッ
酸蒸気を利用し工程が加わる事になり、エッチング、洗
浄、乾燥の各工程が必要になって、製造コストの上昇を
きたし、マスク量産性の面で製造コストが高くなる。 【解決手段】 シフター部の透明基板に設けた凹型の溝
は、ドライエッチング時のバイアス電圧を−５０Ｖ以
上、且つ、−８５Ｖ以下で形成することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、微細加工を必要と
する高密度半導体集積回路の製造に使用されるマスクで
あり、凹型の溝の位相シフト層を有する位相シフトマス
クの製造方法に関するものである。
する高密度半導体集積回路の製造に使用されるマスクで
あり、凹型の溝の位相シフト層を有する位相シフトマス
クの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光リソグラフィ半導体の高集積化に伴
い、マスクの製作にも一段と微細化が要求され、光リソ
グラフィに適用する位相シフトマスク及び近接効果補正
マスクなどのマスクの開発が盛んであり、一部はデバイ
ス製作に実用化されている。
い、マスクの製作にも一段と微細化が要求され、光リソ
グラフィに適用する位相シフトマスク及び近接効果補正
マスクなどのマスクの開発が盛んであり、一部はデバイ
ス製作に実用化されている。
【０００３】従来、光リソグラフィの縮小投影露光にお
いて、ウエハー上のレジストパターンの解像度を向上さ
せる方法は、位相シフトマスクのシフター部となる部分
の石英を深さはＤ＝λ／２（ｎ−１）（但し、λは露光
の 光の波長、ｎはシフターの屈折率）を堀り込むこ
で、シフター部を作る方法があるがシフター部となる凹
部と、非シフター部となる領域で透過光強度に差が生じ
ることが知られ、これは、凹部のエッチングした領域の
側壁部分より斜めから入射する光が原因であり、このマ
スクを用いてウエハーに転写されたパターンは、シフタ
ー部と非シフター部で寸法に差が生じる問題があった。
いて、ウエハー上のレジストパターンの解像度を向上さ
せる方法は、位相シフトマスクのシフター部となる部分
の石英を深さはＤ＝λ／２（ｎ−１）（但し、λは露光
の 光の波長、ｎはシフターの屈折率）を堀り込むこ
で、シフター部を作る方法があるがシフター部となる凹
部と、非シフター部となる領域で透過光強度に差が生じ
ることが知られ、これは、凹部のエッチングした領域の
側壁部分より斜めから入射する光が原因であり、このマ
スクを用いてウエハーに転写されたパターンは、シフタ
ー部と非シフター部で寸法に差が生じる問題があった。
【０００４】凹部のシフター部を有する前記位相シフト
マスクで、ウエハー上のレジストパターンの解像度を向
上させる方法として、特開平１０−１０４８１６号公報
には、シフター部の前記凹部を形成後、マスクのシフタ
ー部と非シフター部の凹部の内壁をウエットエッチング
で遮光膜にオーバーハング部を設け、シフター部と非シ
フター部での領域で透過光の強度差を補正する方法が開
示されている。図６及び図７はその従来の位相シフトマ
スクの製造工程断面図を示す。
マスクで、ウエハー上のレジストパターンの解像度を向
上させる方法として、特開平１０−１０４８１６号公報
には、シフター部の前記凹部を形成後、マスクのシフタ
ー部と非シフター部の凹部の内壁をウエットエッチング
で遮光膜にオーバーハング部を設け、シフター部と非シ
フター部での領域で透過光の強度差を補正する方法が開
示されている。図６及び図７はその従来の位相シフトマ
スクの製造工程断面図を示す。
【０００５】まず、図６（ａ）に示すように、石英ガラ
ス２３上に酸化クロム及びクロムからなる遮光膜２２を
順に形成し、このフォトマスクブランクス上にＥＢ用ポ
ジ型レジスト２１を塗布する。フォトマスクブランクス
をＥＢ描画装置で描画し、次に、図６（ｂ）に示すよう
に、無機アルカリ現像液で現像して、その開口部の酸化
クロム及びクロムからなる遮光膜２２のウエットエッチ
ングを行う。
ス２３上に酸化クロム及びクロムからなる遮光膜２２を
順に形成し、このフォトマスクブランクス上にＥＢ用ポ
ジ型レジスト２１を塗布する。フォトマスクブランクス
をＥＢ描画装置で描画し、次に、図６（ｂ）に示すよう
に、無機アルカリ現像液で現像して、その開口部の酸化
クロム及びクロムからなる遮光膜２２のウエットエッチ
ングを行う。
【０００６】次に、図６（ｃ）に示すように、レジスト
２１を剥離し、洗浄、乾燥する。次ぎに図６（ｄ）に示
すように、再度、フォトマスクブランクス上にＥＢ用ポ
ジ型レジスト２１を塗布し、導電膜２４を塗布する。
２１を剥離し、洗浄、乾燥する。次ぎに図６（ｄ）に示
すように、再度、フォトマスクブランクス上にＥＢ用ポ
ジ型レジスト２１を塗布し、導電膜２４を塗布する。
【０００７】次に、図６（ｅ）に示すようにマスクのシ
フター部２５となる箇所をレーザー描画装置でアライメ
ント描画する。
フター部２５となる箇所をレーザー描画装置でアライメ
ント描画する。
【０００８】次に、図７（ａ）に示すように、導電膜２
４を除去し、マスクのシフター部２５となるレジスト２
１を無機アルカリ現像液で現像し開口する。次に、図７
（ｂ）に示すように、前記のシフター部２５を前記の所
定の深さだけドライエッチングで開口する。
４を除去し、マスクのシフター部２５となるレジスト２
１を無機アルカリ現像液で現像し開口する。次に、図７
（ｂ）に示すように、前記のシフター部２５を前記の所
定の深さだけドライエッチングで開口する。
【０００９】次に、図７（ｃ）に示すように、レジスト
２１を剥離し、洗浄、乾燥する。次に図７（ｄ）に示す
ようにフッ酸蒸気またはフッ酸を主成分とする溶液の蒸
気でマスクのシフター部２５と非シフター部２６をウエ
ットエッチングを行って形成し、マスクの作成が完了す
る。この結果、シフター部２５の凹部の内壁を、ウエッ
トエッチングで遮光膜下にオーバーハング部を作成す
る。
２１を剥離し、洗浄、乾燥する。次に図７（ｄ）に示す
ようにフッ酸蒸気またはフッ酸を主成分とする溶液の蒸
気でマスクのシフター部２５と非シフター部２６をウエ
ットエッチングを行って形成し、マスクの作成が完了す
る。この結果、シフター部２５の凹部の内壁を、ウエッ
トエッチングで遮光膜下にオーバーハング部を作成す
る。
【００１０】このことにより、シフター部２５と非シフ
ター部２６の光強度を均一になり、隣り合ったマスクパ
ターンのスペース間の透過光強度差を低減し転写された
パターン間のレジスト幅の寸法差の発生する問題を解決
している。
ター部２６の光強度を均一になり、隣り合ったマスクパ
ターンのスペース間の透過光強度差を低減し転写された
パターン間のレジスト幅の寸法差の発生する問題を解決
している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６及
び図７に示すように、隣接するパターンをパターンニン
グ後、レジスト剥離して、マスク基板の石英ガラス２３
のシフター部２５をドライエッチングにより、Ｄ＝λ／
２（ｎ−１）の深さまで堀り込んだ後、フッ酸を主成分
とする溶液の蒸気又はフッ酸蒸気を利用しウエットエッ
チングして、シフター部２５及び非シフター部２６のエ
ッチング部断面の遮光膜部２２の下に、オーバーハング
形状を持たせる上述の特開平１０−１０４８１６号公報
によれば、シフター部の凹部をドライエッチングで形成
後、新たに、フッ酸を主成分とする溶液の蒸気又はフッ
酸蒸気を利用し工程が加わることになり、エッチング、
洗浄、乾燥の各工程が必要になって、製造コストの上昇
をきたし、マスク量産性の面で製造コストが高くなる。
び図７に示すように、隣接するパターンをパターンニン
グ後、レジスト剥離して、マスク基板の石英ガラス２３
のシフター部２５をドライエッチングにより、Ｄ＝λ／
２（ｎ−１）の深さまで堀り込んだ後、フッ酸を主成分
とする溶液の蒸気又はフッ酸蒸気を利用しウエットエッ
チングして、シフター部２５及び非シフター部２６のエ
ッチング部断面の遮光膜部２２の下に、オーバーハング
形状を持たせる上述の特開平１０−１０４８１６号公報
によれば、シフター部の凹部をドライエッチングで形成
後、新たに、フッ酸を主成分とする溶液の蒸気又はフッ
酸蒸気を利用し工程が加わることになり、エッチング、
洗浄、乾燥の各工程が必要になって、製造コストの上昇
をきたし、マスク量産性の面で製造コストが高くなる。
【００１２】また、シフター部及び非シフター部のウエ
ットエッチング時のエッチング深さを正確にコントロー
ルすることは難しい。
ットエッチング時のエッチング深さを正確にコントロー
ルすることは難しい。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の位相シフトマス
クの製造方法は、透明基板上に光を遮断する遮光パター
ンと、光の位相を１８０゜シフトさせるシフター部とを
具備しており、且つ、前記シフター部は透明基板に設け
た凹型の溝からなり、前記溝開口部の前記遮光パターン
部は、ドライエッチングによりオーバーハング状の突出
部を有しており、前記透明基板に設けた凹型の溝の深さ
は、Ｄ＝λ／２（ｎ−１）（但し、λは露光の光の波
長、ｎはシフターの屈折率）である位相シフトマスクの
製造方法において、前記シフター部の透明基板に設けた
凹型の溝は、ドライエッチング時のバイアス電圧を−５
０Ｖ以上、且つ、−８５Ｖ以下で形成することを特徴と
するものである。
クの製造方法は、透明基板上に光を遮断する遮光パター
ンと、光の位相を１８０゜シフトさせるシフター部とを
具備しており、且つ、前記シフター部は透明基板に設け
た凹型の溝からなり、前記溝開口部の前記遮光パターン
部は、ドライエッチングによりオーバーハング状の突出
部を有しており、前記透明基板に設けた凹型の溝の深さ
は、Ｄ＝λ／２（ｎ−１）（但し、λは露光の光の波
長、ｎはシフターの屈折率）である位相シフトマスクの
製造方法において、前記シフター部の透明基板に設けた
凹型の溝は、ドライエッチング時のバイアス電圧を−５
０Ｖ以上、且つ、−８５Ｖ以下で形成することを特徴と
するものである。
【００１４】また、本発明の位相シフトマスクの製造方
法は、前記ドライエッチング後の前記オーバーハング状
の突出部の先端から、前記凹型の溝の側壁の上端部まで
の寸法が、０．２５λ以上、且つ、０．４λ以下となる
ように、前記ドライエッチングを行なうことが望まし
い。
法は、前記ドライエッチング後の前記オーバーハング状
の突出部の先端から、前記凹型の溝の側壁の上端部まで
の寸法が、０．２５λ以上、且つ、０．４λ以下となる
ように、前記ドライエッチングを行なうことが望まし
い。
【００１５】また、本発明の位相シフトマスクの製造方
法は、前記ドライエッチングのエッチングガスに、ＣＦ
4又はＣＨＦ3であることが望ましい。
法は、前記ドライエッチングのエッチングガスに、ＣＦ
4又はＣＨＦ3であることが望ましい。
【００１６】本発明の位相マスクでは、要求される透過
率、位相差の技術的性能はもちろん、これらの性能を満
たす作成工程であるドライエッチング工程で、シフター
部にアンダーカット部を儲けレジスト膜面上での光強度
を、非シフター部と等しくさせることにより、寸法差を
防止し同時に従来の作成プロセス工程から、新たな作成
プロセス工程を設けないことから、生産性の向上を図る
ことができる。
率、位相差の技術的性能はもちろん、これらの性能を満
たす作成工程であるドライエッチング工程で、シフター
部にアンダーカット部を儲けレジスト膜面上での光強度
を、非シフター部と等しくさせることにより、寸法差を
防止し同時に従来の作成プロセス工程から、新たな作成
プロセス工程を設けないことから、生産性の向上を図る
ことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、一実施例に基づいて、本発
明を詳細に説明する。
明を詳細に説明する。
【００１８】本発明の位相シフトマスクの作成に用いら
れる、平行平板型有磁場反応性イオエッチング装置の構
成図を図３に示す。本エッチング装置は、イオン衝撃に
よって、被加工物表面の原子がはぎとられるスパッタリ
ング現象を利用した物理的機構と、プラズマ中のラジカ
ルやイオンのような活性種による化学反応で被加工物表
面をエッチングする化学的機構の両方を持ち備えた装置
である。本発明は上記装置に限定されるものではなく、
平行平板型反応性イオンエッチング装置であればよい。
図３のエッチング装置を用いたドライエッチングの原理
は、プラズマエッチングは例えばＣＦ4やＣＨＦ3などの
反応ガスの雰囲気中で、電極間に高周波電力を供給して
グロー放電を起こし、プラズマ中に発生するＦイオンな
どの活性ラジカルによる、化学反応でエッチングする方
法と、電界で加速されたイオンが試料に衝突して起こる
スパッタリングによっても、試料がエッチングされるよ
うな物理的、化学的両機構を兼ね添えたエッチング方式
となる。図３において、１０は上部電極、１１は下部電
極、１２はマスク、１３はＲＦ電源、１４は磁気コイル
を示す。
れる、平行平板型有磁場反応性イオエッチング装置の構
成図を図３に示す。本エッチング装置は、イオン衝撃に
よって、被加工物表面の原子がはぎとられるスパッタリ
ング現象を利用した物理的機構と、プラズマ中のラジカ
ルやイオンのような活性種による化学反応で被加工物表
面をエッチングする化学的機構の両方を持ち備えた装置
である。本発明は上記装置に限定されるものではなく、
平行平板型反応性イオンエッチング装置であればよい。
図３のエッチング装置を用いたドライエッチングの原理
は、プラズマエッチングは例えばＣＦ4やＣＨＦ3などの
反応ガスの雰囲気中で、電極間に高周波電力を供給して
グロー放電を起こし、プラズマ中に発生するＦイオンな
どの活性ラジカルによる、化学反応でエッチングする方
法と、電界で加速されたイオンが試料に衝突して起こる
スパッタリングによっても、試料がエッチングされるよ
うな物理的、化学的両機構を兼ね添えたエッチング方式
となる。図３において、１０は上部電極、１１は下部電
極、１２はマスク、１３はＲＦ電源、１４は磁気コイル
を示す。
【００１９】次に、本発明の位相シフトマスクの製造方
法についての説明を行う。本発明の位相シフトマスクの
製造工程断面図を図１及び図２に示す。
法についての説明を行う。本発明の位相シフトマスクの
製造工程断面図を図１及び図２に示す。
【００２０】まず、図１（ａ）に示すように、ガラス基
板となる石英ガラス３上に酸化クロム及びクロムからな
る遮光膜２を形成し、このフォトマスクブランクス上に
ＥＢ用ポジ型レジスト１を塗布し、フォトマスクブラン
クスをＥＢ描画装置で描画する。
板となる石英ガラス３上に酸化クロム及びクロムからな
る遮光膜２を形成し、このフォトマスクブランクス上に
ＥＢ用ポジ型レジスト１を塗布し、フォトマスクブラン
クスをＥＢ描画装置で描画する。
【００２１】次に、図１（ｂ）に示すように、無機アル
カリ現像液でＥＢ用ポジ型レジスト１を現像してから、
その開口部の酸化クロム及びクロムからなる遮光膜２を
ウエットエッチングする。
カリ現像液でＥＢ用ポジ型レジスト１を現像してから、
その開口部の酸化クロム及びクロムからなる遮光膜２を
ウエットエッチングする。
【００２２】次に、図１（ｃ）に示すように、レジスト
１を剥離し、洗浄、乾燥する。次に、図１（ｄ）に示す
ように、再度、フォトマスクブランクス上にＥＢ用ポジ
型レジスト１を塗布し、導電膜４を塗布する。
１を剥離し、洗浄、乾燥する。次に、図１（ｄ）に示す
ように、再度、フォトマスクブランクス上にＥＢ用ポジ
型レジスト１を塗布し、導電膜４を塗布する。
【００２３】次に、図２（ａ）に示すように、マスクの
シフター部となる箇所をレーザー描画装置でアライメン
ト描画する。
シフター部となる箇所をレーザー描画装置でアライメン
ト描画する。
【００２４】次に、図２（ｂ）に示すように、導電膜４
を除去し、マスクのシフター部となるレジスト１を無機
アルカリ現像液で現像し開口する。次に、図２（ｃ）に
示すように、シフター部５を前記の所定の深さだけＣＦ
4またはＣＨＦ3を用いたドライエッチングで開口する。
エッチング深さは、ＫｒＦレーザ光を露光用に使用する
マスクを想定し、２４８ｎｍとしている。このエッチン
グ深さは露光に用いる波長分の深さであり、使用する露
光の波長によりその都度変更するものとする。
を除去し、マスクのシフター部となるレジスト１を無機
アルカリ現像液で現像し開口する。次に、図２（ｃ）に
示すように、シフター部５を前記の所定の深さだけＣＦ
4またはＣＨＦ3を用いたドライエッチングで開口する。
エッチング深さは、ＫｒＦレーザ光を露光用に使用する
マスクを想定し、２４８ｎｍとしている。このエッチン
グ深さは露光に用いる波長分の深さであり、使用する露
光の波長によりその都度変更するものとする。
【００２５】次に、図２（ｄ）に示すように、レジスト
１を剥離し、洗浄、乾燥する。以上の作成工程を実施す
ることで、本発明の位相シフトマスクが得られる。
１を剥離し、洗浄、乾燥する。以上の作成工程を実施す
ることで、本発明の位相シフトマスクが得られる。
【００２６】本発明の特徴である図２（ｄ）におけるド
ライエッチングについて説明する。石英ガラス３上の、
露出した遮光膜２のパターン（クロムとクロム酸化膜の
積層膜）に隣接するシフター部５をドライエッチングに
より、所定の深さＤ＝λ／２（ｎ−１）まで堀り込んだ
後のシフター部５としての凹部の底面の表面状態の観察
結果（走査型電子顕微鏡による８万倍程度で観察）、
バイアス電圧とエッチング後の石英の表面状態との関係
では、バイアス電圧が−５０Ｖ、−８５Ｖ、−１００
Ｖ、−１１５Ｖの場合は表面状態は平滑で変化は無かっ
たが、バイアス電圧が−１３０（Ｖ）、−１５０（Ｖ）
の場合は表面荒れが発生した。これにより、バイアス電
圧が−１３０Ｖより小さくなると、ドライエッチング後
のシフター凹部の底面の表面に石英ガラスの表面荒れ
（遮光膜のクロムのスパッタ現象による付着膜も含まれ
る。）が発生する。その結果、光の透過度が低下してし
まう。バイアス電圧が−１１５Ｖ以上、−１００Ｖ、−
８５Ｖ、−５０Ｖまでドライエッチング後の、シフター
凹部の底面の表面に石英ガラスの表面荒れは、どのバイ
アス電圧においても発生していない。これらの結果か
ら、バイアス電圧の推奨条件１は、−５０Ｖ〜−１１５
Ｖである。
ライエッチングについて説明する。石英ガラス３上の、
露出した遮光膜２のパターン（クロムとクロム酸化膜の
積層膜）に隣接するシフター部５をドライエッチングに
より、所定の深さＤ＝λ／２（ｎ−１）まで堀り込んだ
後のシフター部５としての凹部の底面の表面状態の観察
結果（走査型電子顕微鏡による８万倍程度で観察）、
バイアス電圧とエッチング後の石英の表面状態との関係
では、バイアス電圧が−５０Ｖ、−８５Ｖ、−１００
Ｖ、−１１５Ｖの場合は表面状態は平滑で変化は無かっ
たが、バイアス電圧が−１３０（Ｖ）、−１５０（Ｖ）
の場合は表面荒れが発生した。これにより、バイアス電
圧が−１３０Ｖより小さくなると、ドライエッチング後
のシフター凹部の底面の表面に石英ガラスの表面荒れ
（遮光膜のクロムのスパッタ現象による付着膜も含まれ
る。）が発生する。その結果、光の透過度が低下してし
まう。バイアス電圧が−１１５Ｖ以上、−１００Ｖ、−
８５Ｖ、−５０Ｖまでドライエッチング後の、シフター
凹部の底面の表面に石英ガラスの表面荒れは、どのバイ
アス電圧においても発生していない。これらの結果か
ら、バイアス電圧の推奨条件１は、−５０Ｖ〜−１１５
Ｖである。
【００２７】尚、上述の観察のためのドライエッチング
に使用した試料は、石英ガラス１上に酸化クロム膜及び
クロム膜２を積層し、前記積層膜をパターンニングした
構成で、本発明の位相シフトマスクと同様の構成にし、
ドライエッチングで、シフター部の凹部をエッチングし
た場合に、遮光膜付近の凹部の底面付近のエッチング状
態を主に観察している。また、上述の平行平板型有磁場
反応性イオエッチング装置を用いた場合のシフター部の
凹部を形成するエッチング条件は、下記の条件で行っ
た。即ち、エッチングガスとしてＣＦ4またはＣＨＦ3を
用い、ＣＦ4またはＣＨＦ3のガス流量を８〜１２ｓｃｃ
ｍとし、ＲＦパワーを４０〜５５Ｗ、圧力を３〜１５Ｐ
ａ、バイアス電圧を−５０〜−１５０Ｖとしていた。
に使用した試料は、石英ガラス１上に酸化クロム膜及び
クロム膜２を積層し、前記積層膜をパターンニングした
構成で、本発明の位相シフトマスクと同様の構成にし、
ドライエッチングで、シフター部の凹部をエッチングし
た場合に、遮光膜付近の凹部の底面付近のエッチング状
態を主に観察している。また、上述の平行平板型有磁場
反応性イオエッチング装置を用いた場合のシフター部の
凹部を形成するエッチング条件は、下記の条件で行っ
た。即ち、エッチングガスとしてＣＦ4またはＣＨＦ3を
用い、ＣＦ4またはＣＨＦ3のガス流量を８〜１２ｓｃｃ
ｍとし、ＲＦパワーを４０〜５５Ｗ、圧力を３〜１５Ｐ
ａ、バイアス電圧を−５０〜−１５０Ｖとしていた。
【００２８】次に、図４に、バイアス電圧と遮光膜直下
の、石英ガラスのエッチング後の断面形状の関係を示
す。図4（ａ）に示すように、バイアス電圧が−１５０
Ｖの場合、ドライエッチング後、石英ガラス3のエッチ
ング面に表面荒れが発生し、遮光膜2のクロム系膜の膜
減りも同時に起こっている。また、図4（ｂ）に示すよ
うに、バイアス電圧が−１００Ｖでは、垂直なエッチン
グ断面形状が得られているがオーバーハングの形成が殆
ど形成されていない。また、図４（ｃ）に示すように、
バイアス電圧が−８５Ｖの場合、石英ガラス3のシフタ
ー部5の凹部にオーバーハング状の突出部（以下、「オ
ーバーハング部」という。）７が生じ、石英ガラス1の
凹部の底面のエッチング面も滑らかである。シフター部
5の凹部の深さのエッチング量が２４８ｎｍではオーバ
ーハング部７の長さ（前記クロム積層膜部の長さ）は走
査型電子顕微鏡による８万倍程度で観察から、０．２５
λである。また、図4（ｄ）に示すように、バイアス電
圧が−５０Ｖでは、前記遮光膜下の石英ガラスがオーバ
ーエッチする形状となっている。この場合も、石英ガラ
スのシフター部の凹部にオーバーハング部７が生じ、石
英ガラス3のエッチング面も滑らかである。シフター部
の凹部の深さのエッチング量が２４８ｎｍではオーバー
ハング部７の長さ（前記クロム積層膜部の長さ）は走査
型電子顕微鏡による８万倍程度で観察から、０．４λで
あった。以上の結果より、バイアス電圧の推奨条件２は
−５０Ｖ〜−８５Ｖである。前記の推奨条件１及び推奨
条件２から、エッチング条件は以下の通りである。即
ち、エッチングガスとしてＣＦ4またはＣＨＦ3を用い、
ガス流量を８〜１２ｓｃｃｍ、ＲＦパワーを４０〜５５
Ｗ、圧力を７〜１５Ｐａ、バイアス電圧を−５０〜−８
５Ｖとする。
の、石英ガラスのエッチング後の断面形状の関係を示
す。図4（ａ）に示すように、バイアス電圧が−１５０
Ｖの場合、ドライエッチング後、石英ガラス3のエッチ
ング面に表面荒れが発生し、遮光膜2のクロム系膜の膜
減りも同時に起こっている。また、図4（ｂ）に示すよ
うに、バイアス電圧が−１００Ｖでは、垂直なエッチン
グ断面形状が得られているがオーバーハングの形成が殆
ど形成されていない。また、図４（ｃ）に示すように、
バイアス電圧が−８５Ｖの場合、石英ガラス3のシフタ
ー部5の凹部にオーバーハング状の突出部（以下、「オ
ーバーハング部」という。）７が生じ、石英ガラス1の
凹部の底面のエッチング面も滑らかである。シフター部
5の凹部の深さのエッチング量が２４８ｎｍではオーバ
ーハング部７の長さ（前記クロム積層膜部の長さ）は走
査型電子顕微鏡による８万倍程度で観察から、０．２５
λである。また、図4（ｄ）に示すように、バイアス電
圧が−５０Ｖでは、前記遮光膜下の石英ガラスがオーバ
ーエッチする形状となっている。この場合も、石英ガラ
スのシフター部の凹部にオーバーハング部７が生じ、石
英ガラス3のエッチング面も滑らかである。シフター部
の凹部の深さのエッチング量が２４８ｎｍではオーバー
ハング部７の長さ（前記クロム積層膜部の長さ）は走査
型電子顕微鏡による８万倍程度で観察から、０．４λで
あった。以上の結果より、バイアス電圧の推奨条件２は
−５０Ｖ〜−８５Ｖである。前記の推奨条件１及び推奨
条件２から、エッチング条件は以下の通りである。即
ち、エッチングガスとしてＣＦ4またはＣＨＦ3を用い、
ガス流量を８〜１２ｓｃｃｍ、ＲＦパワーを４０〜５５
Ｗ、圧力を７〜１５Ｐａ、バイアス電圧を−５０〜−８
５Ｖとする。
【００２９】次に、図５は、ＫｒＦエキシマ光を露光と
した場合、シフター部５としての石英ガラス３の凹部の
エッチング量に対する位相差と、非エッチング部の石英
ガラスとシフター部としての石英ガラスの凹部の底面と
の透過率の比を調べた結果である。エッチング条件は、
バイアス電圧を−８５Ｖとした場合の条件でエッチング
し、特に、表面荒れの起らない状況下で行った結果であ
る。エッチング量が２８５ｎｍまで、シフター部５とな
る領域の透過率が非エッチング部の石英ガラスの透過率
と差がほとんど無かった。このことにより、シフター部
５と非シフター部６の光強度を均一になるようにして、
隣り合ったマスクパターンのスペース間の透過光強度差
を低減し転写されたパターン間のレジスト幅の寸法差の
発生する問題を解決している。
した場合、シフター部５としての石英ガラス３の凹部の
エッチング量に対する位相差と、非エッチング部の石英
ガラスとシフター部としての石英ガラスの凹部の底面と
の透過率の比を調べた結果である。エッチング条件は、
バイアス電圧を−８５Ｖとした場合の条件でエッチング
し、特に、表面荒れの起らない状況下で行った結果であ
る。エッチング量が２８５ｎｍまで、シフター部５とな
る領域の透過率が非エッチング部の石英ガラスの透過率
と差がほとんど無かった。このことにより、シフター部
５と非シフター部６の光強度を均一になるようにして、
隣り合ったマスクパターンのスペース間の透過光強度差
を低減し転写されたパターン間のレジスト幅の寸法差の
発生する問題を解決している。
【００３０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よる位相シフトマスク作成方法によると、シフター部の
加工にはバイアス電圧制御するドライエッチングを用
い、異方的な効果をやわらげたエッチングをすることに
より、シフター部としての石英ガラスの所定の深さの凹
部を形成すると同時に、クロム膜の遮光膜下の石英ガラ
スにアンダーカットを生成させ、遮光膜のオーバーハン
グを形成しているので、レジスト露光時の非シフター部
との光強度差を解消し、ウエハー上に転写されたパター
ンの寸法差をなくすことが可能となる。
よる位相シフトマスク作成方法によると、シフター部の
加工にはバイアス電圧制御するドライエッチングを用
い、異方的な効果をやわらげたエッチングをすることに
より、シフター部としての石英ガラスの所定の深さの凹
部を形成すると同時に、クロム膜の遮光膜下の石英ガラ
スにアンダーカットを生成させ、遮光膜のオーバーハン
グを形成しているので、レジスト露光時の非シフター部
との光強度差を解消し、ウエハー上に転写されたパター
ンの寸法差をなくすことが可能となる。
【００３１】さらに、上記のように、一度のドライエッ
チングで、シフター部の凹部及びオーバーハング部を形
成できるので、新たな工程の追加のない、製造コストの
上昇しないプロセスとなり、マスクの量産時の製造コス
トの面で有利になる。
チングで、シフター部の凹部及びオーバーハング部を形
成できるので、新たな工程の追加のない、製造コストの
上昇しないプロセスとなり、マスクの量産時の製造コス
トの面で有利になる。
【図１】本発明の位相シフトマスクの前半の製造工程断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の位相シフトマスクの後半の製造工程断
面図である。
面図である。
【図３】有磁場反応性イオンエッチング装置構成図であ
る。
る。
【図４】Ｖｄｃと石英ガラスのエッチング後の断面形状
である。
である。
【図５】石英ガラスのエッチング量と露光光の位相差及
び透過率の関係を示す図である。
び透過率の関係を示す図である。
【図６】従来の位相シフトマスクの前半の作成工程断面
図である。
図である。
【図７】従来の位相シフトマスクの後半の作成工程断面
図である。
図である。
１ ＥＢ用ポジ型レジスト ２ 遮光膜 ３ 石英ガラス ４ 導電膜 ５ シフター部 ６ 非シフター部 ７ オーバーハング状の突出部 １０ 上部電極 １１ 下部電極 １２ 位相シフトマスク １３ ＲＦ電源 １４ 磁気コイル
Claims (3)
- 【請求項１】 透明基板上に光を遮断する遮光パターン
と、光の位相を１８０゜シフトさせるシフター部とを具
備しており、且つ、前記シフター部は透明基板に設けた
凹型の溝からなり、前記溝開口部の前記遮光パターン部
はドライエッチングによりオーバーハング状の突出部を
有しており、前記透明基板に設けた凹型の溝の深さは、
Ｄ＝λ／２（ｎ−１）（但し、λは露光の光の波長、ｎ
はシフターの屈折率）である位相シフトマスクの製造方
法において、 前記シフター部の透明基板に設けた凹型の溝は、ドライ
エッチング時のバイアス電圧を−５０Ｖ以上、且つ、−
８５Ｖ以下で形成することを特徴とする位相シフトマス
クの製造方法。 - 【請求項２】 前記ドライエッチング後の前記オーバー
ハング状の突出部の先端から、前記凹型の溝の側壁の上
端部までの寸法が、０．２５λ以上、且つ、０．４λ以
下となるように、前記ドライエッチングを行なうことを
特徴とする請求項１に記載の位相シフトマスクの製造方
法。 - 【請求項３】 前記ドライエッチングのエッチングガス
に、ＣＦ4又はＣＨＦ3であることを特徴とする、請求項
１又は請求項２に記載の位相シフトマスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32359299A JP2001142194A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 位相シフトマスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32359299A JP2001142194A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 位相シフトマスクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001142194A true JP2001142194A (ja) | 2001-05-25 |
Family
ID=18156436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32359299A Pending JP2001142194A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | 位相シフトマスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001142194A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2006243712A (ja) * | 2005-01-08 | 2006-09-14 | Applied Materials Inc | 石英フォトマスクプラズマエッチングのための方法 |
| JP2007298546A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Toppan Printing Co Ltd | レベンソン型位相シフトマスク |
| KR20130067333A (ko) * | 2011-11-16 | 2013-06-24 | 삼성디스플레이 주식회사 | 노광 시스템 이를 이용한 패턴 형성 방법 및 표시 기판의 제조 방법 |
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| WO2021006043A1 (ja) * | 2019-07-10 | 2021-01-14 | Ａｇｃ株式会社 | ガラス基体、カバーガラス、組立体、組立体の製造方法、車載表示装置、および、車載表示装置の製造方法 |
| WO2021044877A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | Ａｇｃ株式会社 | ガラス基体ユニット、カバーガラス組立体、及び、車載表示装置 |
-
1999
- 1999-11-15 JP JP32359299A patent/JP2001142194A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114097016A (zh) * | 2019-07-10 | 2022-02-25 | Ａｇｃ株式会社 | 玻璃基体、盖板玻璃、组装体、组装体的制造方法、车载显示装置以及车载显示装置的制造方法 |
| CN114097016B (zh) * | 2019-07-10 | 2023-10-20 | Ａｇｃ株式会社 | 玻璃基体、盖板玻璃、组装体以及组装体的制造方法 |
| WO2021044877A1 (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | Ａｇｃ株式会社 | ガラス基体ユニット、カバーガラス組立体、及び、車載表示装置 |
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