JP2002040624A - Method for producing phase shift mask and phase shift mask - Google Patents

Method for producing phase shift mask and phase shift mask

Info

Publication number
JP2002040624A
JP2002040624A JP2001144236A JP2001144236A JP2002040624A JP 2002040624 A JP2002040624 A JP 2002040624A JP 2001144236 A JP2001144236 A JP 2001144236A JP 2001144236 A JP2001144236 A JP 2001144236A JP 2002040624 A JP2002040624 A JP 2002040624A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase shift
light
shift mask
depth
engraving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001144236A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruo Kokubo
晴夫 小久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2001144236A priority Critical patent/JP2002040624A/en
Publication of JP2002040624A publication Critical patent/JP2002040624A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that conventionally the difference in dimensions of a resist on a wafer corresponding to parts to be etched and parts which are not to be etched, and to provide and etched phase shift mask having a structure which is practical even with respect to strength. SOLUTION: In the method for producing an etched phase shift mask, in which a pattern with light-shielding parts 120A and light transmissive parts 150, 160 is formed on a transparent substrate 110 and transparent substrate parts under the light transmissive parts 150, 160 are etched to a depth d1 and a depth d2 [(d1-d2) is about equal to λ/2(n-1)], there are carried out (a) a first etching step in which transparent substrate parts under the light transmissive parts 150 to be etched to the depth d1 are etched by a prescribed depth D1 by selective dry etching; (b) a second etching step in which the etched transparent substrate parts having the depth D1 are further wet-etched to a depth of λ/2(n-1); and (c) a third etching step in which the transparent substrate parts under all the light transmissive parts are wet-etched.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトマスクとそ
の製造方法に関し、特に基板彫り込み型の位相シフトマ
スクとその製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a photomask and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a substrate-engraved phase shift mask and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】より微細なレジストパターンをウエハ上
に形成するための、光リソグラフィー技術の進歩は目ざ
ましい中、投影露光装置の解像度を向上させる一手法と
して、マスク上の隣接する2箇所の透明部分を透過する
光の位相を互いに変え、パターン解像度を上げる位相シ
フト法が採られている。この方法は、隣接する透光部の
一方に位相を反転させるためのシフタとして、膜厚を
d、屈折率をn、露光波長をλとするとき、d=λ/2
(n−1)の関係を満たすように形成したマスク(以
降、位相シフトマスクと言う)を用いてウエハ上に投影
露光するもので、シフタを通過した光は隣接する他の透
光部の透過光と逆位相(180度のずれ)であるため、
パターン境界部で光強度が0となり、パターンが分離し
解像度が向上する。
2. Description of the Related Art As the progress of photolithography technology for forming finer resist patterns on a wafer is remarkable, as one method for improving the resolution of a projection exposure apparatus, two adjacent transparent portions on a mask are used. The phase shift method has been adopted in which the phases of the light passing through are changed to increase the pattern resolution. According to this method, when a film thickness is d, a refractive index is n, and an exposure wavelength is λ, d = λ / 2 as a shifter for inverting the phase to one of the adjacent light transmitting portions.
Projection exposure is performed on a wafer using a mask (hereinafter, referred to as a phase shift mask) formed so as to satisfy the relationship of (n-1), and light passing through the shifter is transmitted through another adjacent light transmitting portion. Because it is out of phase (shift of 180 degrees) with light,
The light intensity becomes 0 at the pattern boundary, the pattern is separated, and the resolution is improved.

【0003】上記位相シフト法による高解像度を実現す
るマスク形状としては、図4(a)に示すように、隣合
う開口部(透光部)321の片方に透明で屈折率が空気
と異なる媒質(位相シフト膜あるいはシフタとも言う)
330を設けたシフタ形成型の位相シフトマスクもある
が、このマスクの場合、基板と同一の屈折率を有する位
相シフト膜を精度良く堆積させることが困難であり、さ
らに位相シフト膜330における多重反射の問題があ
り、これらの問題を解決する位相シフトマスクとして、
透明基板をエッチング等にて彫り込んだ、図4(b)、
図4(c)に示すような、位相シフトマスク(以降、彫
り込み型あるいは掘り込み型の位相シフトマスクとも言
う)もある。そして、図4(b)に示す彫り込み型の位
相シフトマスクは、異方性エッチングにより彫り込み部
を形成したもので、このマスクにおいては、透過する光
量が非彫り込み部に対して低下することにより、彫り込
み部と非彫り込み部にそれぞれ対応する、投影像のレジ
ストパターンの寸法が異なることが、論文1(J.Vac.Sc
i.Technol. B 10(6) (1992) p3055)、R.L. Kostelak
、[Exposure characteristicsof alternate aperture
phase-shifting masks fabricated using a subtracti
ve process ])にて知られている。また、図4(c)
に示す位相シフトマスクは、等方性エッチングにより彫
り込み部を形成したもので、このマスクにおいては、レ
ジスト寸法差の程度が、図4(b)のマスクに比べ減少
することが、上記論文1にて知られているが、十分とは
言えない。図4(c)に示す彫り込み型の位相シフトマ
スクを片彫り型の位相シフトマスクとも言い、Waはサ
イドエッチング量である。尚、図4(b)に示す彫り込
み型の位相シフトマスクでは、彫り込み部の側壁の影響
で、彫り込み部を透過する光量が非彫り込み部に対して
低下するため、対応するレジストパターンに寸法差が生
じる。特に、ホール系レイヤーの場合は、透過光強度が
等しくならず、ウエハー上のレジストパターンに寸法差
が生じる。1.0μm以下の斜めに配置されているホー
ルパターンにおいて、顕著にこの傾向がみられる。ま
た、通常、異方性エッチングによる彫り込みはドライエ
ッチングで行い、等方性エッチングは熱アルカリまたは
フッ酸でウエットエッチングにて行なう。
As shown in FIG. 4A, a mask shape for realizing high resolution by the above-mentioned phase shift method is such that one of adjacent openings (light-transmitting portions) 321 is transparent and has a refractive index different from that of air. (Also called phase shift film or shifter)
Although there is a shifter forming type phase shift mask provided with the 330, it is difficult to accurately deposit a phase shift film having the same refractive index as the substrate in the case of this mask. As a phase shift mask that solves these problems,
Fig. 4 (b) in which a transparent substrate is engraved by etching or the like.
There is also a phase shift mask as shown in FIG. 4C (hereinafter also referred to as an engraved or dug-in type phase shift mask). The engraving type phase shift mask shown in FIG. 4B has an engraved portion formed by anisotropic etching. In this mask, the amount of transmitted light is lower than that of the non-engraved portion. The fact that the dimensions of the resist pattern of the projected image are different for the engraved part and the non-engraved part, respectively, is thesis1 (J.Vac.Sc
i.Technol. B 10 (6) (1992) p3055), RL Kostelak
, [Exposure characteristicsof alternate aperture
phase-shifting masks fabricated using a subtracti
ve process]). FIG. 4 (c)
The phase shift mask shown in FIG. 1 has an engraved portion formed by isotropic etching. In this paper, it is described in the above-mentioned article 1 that the degree of the resist dimensional difference in this mask is smaller than that in the mask of FIG. But not enough. The engraving type phase shift mask shown in FIG. 4C is also called a single engraving type phase shift mask, and Wa is a side etching amount. In the case of the engraved phase shift mask shown in FIG. 4B, the amount of light transmitted through the engraved portion is lower than that of the non-engraved portion due to the side wall of the engraved portion. Occurs. In particular, in the case of a hole-based layer, the transmitted light intensities are not equal, and a dimensional difference occurs in the resist pattern on the wafer. This tendency is conspicuous in hole patterns arranged obliquely of 1.0 μm or less. In general, engraving by anisotropic etching is performed by dry etching, and isotropic etching is performed by wet etching with hot alkali or hydrofluoric acid.

【0004】また、図4(b)の場合のレジスト寸法差
の補正をする方法として、異方性エッチングにより18
0度位相差分だけ垂直に彫り込んだ(図4(b)に示す
状態)後、等方性エッチングを全透光部に施し、図4
(d)に示す位相シフトマスクを形成する方法も、論文
2(SPIE. Vol. 1927 (1993)p28 、Christophe Pierrat
他、[Phase-Shifting Mask Topography Effects on L
ithographic Image Quality ])により知られている。
尚、図4(d)に示す彫り込み型の位相シフトマスクを
両彫り型の位相シフトマスク、あるいは、両彫り型の基
板彫り込み型位相シフトマスクとも言う。しかし、図4
(d)の位相シフトマスクを用いた場合、等方性エッチ
ングによる補正効果を得るには、サイドエッチング量W
b1、Wb2が大きくなり、遮光部材の庇325が構造
的に脆弱となり、この部分がマスク洗浄等の工程で剥が
れ、あるいは欠けてしまうなど欠陥(これを以降剥がれ
欠陥とも言う)の発生の原因となり易く、且つ、Wb1
とWb2との和(Wb)が大きくなるため、両側がサイ
ドエッチングされる遮光膜120全体が剥がれ易くな
る。
As a method of correcting a resist dimensional difference in the case of FIG.
After engraving vertically by a phase difference of 0 degrees (the state shown in FIG. 4 (b)), isotropic etching was applied to the entire light-transmitting portion, and FIG.
The method of forming the phase shift mask shown in (d) is also described in the paper 2 (SPIE. Vol. 1927 (1993) p28, Christophe Pierrat).
Others, [Phase-Shifting Mask Topography Effects on L
ithographic Image Quality]).
The engraved phase shift mask shown in FIG. 4D is also called a double engraved phase shift mask or a double engraved substrate engraved phase shift mask. However, FIG.
In the case of using the phase shift mask of (d), the side etching amount W
b1 and Wb2 become large, and the eaves 325 of the light-shielding member become structurally weak, which causes a defect such as peeling or chipping in a step such as mask cleaning or the like (hereinafter also referred to as a peeling defect). Easy and Wb1
(Wb) of the light-shielding film 120 whose both sides are side-etched is easily peeled off.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】現在は、図4(b)に
示す彫り込み型の位相シフトマスクの寸法補正マスクと
して、図4(c)に示す片彫り型の位相シフトマスク、
図4(d)に示す両彫り型の位相シフトマスクが用いら
れているが、上記のように、図4(c)に示す片彫り型
の位相シフトマスクは、彫り込み部と非彫り込み部とに
それぞれ対応する、ウエハ上のレジストの寸法の差の問
題を十分に解決するものでなく、図4(d)に示す両彫
り型の位相シフトマスクは、寸法補正効果を十分に得る
場合には、Wb1とWb2の和(Wbとする)が大きく
なり、この部分がマスク洗浄等の工程で剥がれ、あるい
は欠けてしまうなど欠陥(これを以降剥がれ欠陥とも言
う)の発生の問題があり、場合によっては、両側がサイ
ドエッチングされる遮光膜120全体が剥がれ、問題と
なっていた。本発明は、これに対応するもので、彫り込
み部と非彫り込み部とにそれぞれ対応する、ウエハ上の
レジストの寸法差の問題を解決でき、且つ、強度的にも
実用的な構造の彫り込み型の位相シフトマスクを提供し
ようとするものである。同時に、そのような基板彫り込
み型の位相シフトマスクを製造する方法を提供しようと
するものである。
At present, as a dimension correction mask of the engraving type phase shift mask shown in FIG. 4B, a single engraving type phase shift mask shown in FIG.
Although the double engraving type phase shift mask shown in FIG. 4D is used, as described above, the single engraving type phase shift mask shown in FIG. 4C has both the engraved portion and the non-engraved portion. However, the two-phase engraving type phase shift mask shown in FIG. 4D cannot sufficiently solve the problem of the difference in the size of the resist on the wafer. The sum of Wb1 and Wb2 (referred to as Wb) becomes large, and there is a problem of occurrence of a defect (hereinafter, also referred to as a peeling defect) such that this portion is peeled or chipped in a step of mask cleaning or the like. In addition, the entire light-shielding film 120 where both sides are side-etched is peeled off, which is a problem. The present invention corresponds to this, and can solve the problem of the dimensional difference of the resist on the wafer corresponding to the engraved portion and the non-engraved portion, respectively, and has an engraved type of a structure that is practical in terms of strength. It is intended to provide a phase shift mask. At the same time, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing such a phase shift mask of the substrate engraving type.

【0006】[0006]

【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、波長λの露光光に対して透明な屈折率
nの透明基板上に、露光光を遮光する遮光部と透光部と
が形成されたパターンを有し、且つ、透光部の透明基板
部を彫り込んで、一方の凹部深さをd1、他方の凹部深
さをd2とし、d1−d2をほぼλ/2(n−1)し
た、隣接する透光部を設けた、基板彫り込み型の位相シ
フトマスクを製造する、位相シフトマスクの製造方法で
あって、順に、(a)遮光部を作製した後に、凹部深さ
をd1とする透光部に対し、透明基板部を、選択的にド
ライエッチングして、所定の深さD1だけ彫り込む、第
1の彫り込み工程と、(b)凹部深さをd1とする透光
部に対し、さらにウエットエッチングして、λ/2(n
−1)の深さに彫り込む、第2の彫り込み工程と、
(c)全透光部に対してウエットエッチングを行う、第
3の彫り込み工程とを行なうことを特徴とするものであ
る。そして、上記において、基板彫り込み型の位相シフ
トマスクがレベンソン型位相シフトマスクであることを
特徴とするものである。そしてまた、上記において、基
板彫り込み型の位相シフトマスクが、露光光が波長24
8nmのKrFエキシマレーザー用の位相シフトマスク
であることを特徴とするものである。あるいは、上記に
おいて、基板彫り込み型の位相シフトマスクが、露光光
が波長193nmのArFエキシマレーザー用の位相シ
フトマスクであることを特徴とするものである。あるい
はまた、上記において、基板彫り込み型の位相シフトマ
スクが、露光光が波長157nmのF2エキシマレーザ
ー用の位相シフトマスクであることを特徴とするもので
ある。また、上記において、第3の彫り込み工程におけ
る彫り込み量は、10nm以上、50nm以下であるこ
とを特徴とするものである。また、上記において、δを
[λ/2(n−1)]/9とすると、d1−d2が、
[λ/2(n−1)]+δ〜[λ/2(n−1)]−δ
の範囲であることを特徴とするものである。
According to a method of manufacturing a phase shift mask of the present invention, a light-shielding portion for shielding exposure light and a light-transmitting portion on a transparent substrate having a refractive index n transparent to exposure light of wavelength λ. Is formed, and the transparent substrate portion of the light-transmitting portion is carved. One of the concave portions has a depth of d1, the other has a depth of d2, and d1-d2 is approximately λ / 2 (n -1) A method of manufacturing a phase shift mask in which a substrate-engraving type phase shift mask provided with an adjacent light-transmitting portion is provided. A first engraving step of selectively dry-etching the transparent substrate portion to a predetermined depth D1 with respect to the light-transmitting portion having a depth of d1; The optical part is further wet-etched to obtain λ / 2 (n
A second engraving process, engraving to the depth of -1)
(C) performing a third engraving step of performing wet etching on the entire light transmitting portion. In the above, the substrate-engraving type phase shift mask is a Levenson type phase shift mask. Further, in the above, the phase shift mask of the substrate engraving type has the exposure light having a wavelength of 24.
It is a phase shift mask for an 8 nm KrF excimer laser. Alternatively, in the above, the substrate-carved type phase shift mask is characterized in that the exposure light is a phase shift mask for an ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm. Alternatively, in the above, the substrate-carved type phase shift mask is a phase shift mask for an F2 excimer laser whose exposure light has a wavelength of 157 nm. In the above, the engraving amount in the third engraving step is not less than 10 nm and not more than 50 nm. In the above, if δ is [λ / 2 (n-1)] / 9, d1-d2 is
[Λ / 2 (n-1)] + δ to [λ / 2 (n-1)]-δ
In the range.

【0007】本発明の位相シフトマスクは、波長λの露
光光に対して透明な屈折率nの透明基板上に、露光光を
遮光する遮光部と透光部とが形成されたパターンを有
し、且つ、透光部の透明基板部を彫り込んで、一方の凹
部深さをd1、他方の凹部深さをd2とし、d1−d2
をほぼλ/2(n−1)した、隣接する透光部を設け
た、基板彫り込み型の位相シフトマスクであって、深さ
d1の凹部を設ける透光部の凹部、深さd2の凹部を設
ける透光部の凹部には、遮光部側に続く凹部が、それぞ
れ、異なるサイドエッチング量で、ウエットエッチング
にて形成されており、前記遮光部の前記透光部側に、そ
れぞれ、異なる長さの庇を形成していることを特徴とす
るものである。そして、上記において、レベンソン型位
相シフトマスクであることを特徴とするものである。そ
してまた、上記において、露光光が波長248nmのK
rFエキシマレーザー用の位相シフトマスクであること
を特徴とするものである。あるいは、上記において、露
光光が波長193nmのArFエキシマレーザー用の位
相シフトマスクであることを特徴とするものである。あ
るいはまた、上記において、露光光が波長157nmの
F2エキシマレーザー用の位相シフトマスクであること
を特徴とするものである。また、上記において、深さd
1の凹部を設ける透光部側の庇の長さ、深さd2の凹部
を設ける透光部側の庇の長さの差は、0より大きく、2
00nm以下であることを特徴とするものである。
The phase shift mask of the present invention has a pattern in which a light-shielding portion for shielding exposure light and a light-transmitting portion are formed on a transparent substrate having a refractive index n transparent to exposure light of wavelength λ. In addition, by engraving the transparent substrate portion of the light transmitting portion, one of the concave portions has a depth of d1, the other has a depth of d2, and d1-d2.
Λ / 2 (n-1), a substrate-carved type phase shift mask provided with an adjacent light-transmitting portion, wherein the light-transmitting portion has a depth d1 and a depth d2. In the concave portion of the light transmitting portion provided with, a concave portion following the light shielding portion side is formed by wet etching with a different side etching amount, and a different length is provided on the light transmitting portion side of the light shielding portion. It is characterized by forming an eaves of the sea. Further, in the above, it is a Levenson type phase shift mask. Further, in the above description, the exposure light has a wavelength of 248 nm.
It is a phase shift mask for an rF excimer laser. Alternatively, in the above, the exposure light is a phase shift mask for an ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm. Alternatively, in the above, the exposure light is a phase shift mask for an F2 excimer laser having a wavelength of 157 nm. In the above, the depth d
The difference between the length of the eaves on the side of the light-transmitting portion where the concave portion of 1 is provided and the length of the eaves on the side of the light-transmitting portion where the concave portion of depth d2 is provided is larger than 0 and 2
The thickness is not more than 00 nm.

【0008】[0008]

【作用】本発明の位相シフトマスクの製造方法は、この
ような構成にすることにより、彫り込み部と非彫り込み
部とにそれぞれ対応する、ウエハ上のレジストの寸法差
の問題を解決でき、且つ、強度的にも実用的な構造の彫
り込み型の位相シフトマスクを製造する、彫り込み型の
位相シフトマスクの製造方法の提供を可能としている。
即ち、図4(c)に示す片彫り型の位相シフトマスク
の、彫り込み部と非彫り込み部とにそれぞれ対応するウ
エハ上のレジスト像の寸法差の問題、図4(d)に示す
両彫り型の位相シフトマスクの、寸法補正効果を十分に
得る場合には、両側が大きくサイドエッチングされ、剥
がれや欠け発生が避けられないという問題を解決できる
彫り込み型の位相シフトマスクを製造する、彫り込み型
の位相シフトマスクの製造方法の提供を可能としてい
る。具体的には、波長λの露光光に対して透明な屈折率
nの透明基板上に、露光光を遮光する遮光部と透光部と
が形成されたパターンを有し、且つ、透光部の透明基板
部を彫り込んで、一方の凹部深さをd1、他方の凹部深
さをd2とし、d1−d2をほぼλ/2(n−1)し
た、隣接する透光部を設けた、基板彫り込み型の位相シ
フトマスクを製造する、位相シフトマスクの製造方法で
あって、順に、(a)遮光部を作製した後に、凹部深さ
をd1とする透光部に対し、透明基板部を、選択的にド
ライエッチングして、所定の深さD1だけ彫り込む、第
1の彫り込み工程と、(b)凹部深さをd1とする透光
部に対し、さらにウエットエッチングして、λ/2(n
−1)の深さに彫り込む、第2の彫り込み工程と、
(c)全透光部に対してウエットエッチングを行う、第
3の彫り込み工程とを行なうことにより、これを達成し
ている。即ち、第1の彫り込み工程と第2の彫り込み工
程とを実施することにより、凹部の深さをd1とする透
光部と凹部の深さをd2とする透光部との、露光光の位
相差を、ほぼ所定の値π(180°)にした、従来の図
4(c)に示す片彫りの基板彫り型の位相シフトマスク
を得た後、第3の彫り込み工程を実施することにより、
従来の図4(d)に示す両彫り型の基板彫り型の位相シ
フトマスクのように、遮光膜320の、凹部の深さをd
1とする透光部側のウエットエッチングによるサイドエ
ッチ量(庇の長さとも言う)Wb1とWb2の和(Wb
とする)を大きくしないで、換言すると、庇部325の
剥がれ、欠けを生じにくくして、且つ、図4(c)に示
す片彫り型の基板彫り込み位相シフトマスクにおける、
彫り込み部と非彫り込み部とにそれぞれ対応するウエハ
上のレジスト像の寸法差の問題を解決している。
The method of manufacturing a phase shift mask according to the present invention can solve the problem of the dimensional difference of the resist on the wafer corresponding to the engraved portion and the non-engraved portion by adopting such a configuration. It is possible to provide a method of manufacturing an engraved phase shift mask for manufacturing an engraved phase shift mask having a practical structure in terms of strength.
That is, the problem of the dimensional difference between the resist images on the wafer corresponding to the engraved portion and the non-engraved portion of the single-engraved type phase shift mask shown in FIG. 4C, and the double engraved type shown in FIG. In order to sufficiently obtain the dimension correction effect of the phase shift mask, the engraving type phase shift mask that can solve the problem that both sides are largely etched and peeling and chipping cannot be avoided is produced. It is possible to provide a method for manufacturing a phase shift mask. Specifically, on a transparent substrate having a refractive index n transparent to exposure light having a wavelength λ, a pattern in which a light-shielding portion for shielding exposure light and a light-transmitting portion are formed, and A substrate provided with an adjacent light-transmitting portion in which one of the concave portions has a depth of d1 and the other concave portion has a depth of d2, and d1-d2 is approximately λ / 2 (n-1). A method of manufacturing a phase shift mask for manufacturing an engraved phase shift mask, comprising: (a) forming a light-shielding portion, and then forming a transparent substrate portion on a light-transmitting portion having a recess depth of d1. A first engraving step of selectively engraving a predetermined depth D1 by dry etching, and (b) further wet-etching the light-transmitting portion having the depth of the concave portion d1 by λ / 2 ( n
A second engraving process, engraving to the depth of -1)
(C) This is achieved by performing a third engraving step of performing wet etching on the entire light transmitting portion. That is, by performing the first engraving step and the second engraving step, the position of the exposure light between the translucent portion having the depth of the recess d1 and the translucent portion having the depth of the recess d2 is obtained. By obtaining a conventional single-carved substrate engraving type phase shift mask shown in FIG. 4C with a phase difference of approximately a predetermined value π (180 °), a third engraving step is performed.
The depth of the concave portion of the light-shielding film 320 is set to d, as in a conventional double-carved type substrate-carved type phase shift mask shown in FIG.
The sum of the side etch amounts (also referred to as the lengths of the eaves) Wb1 and Wb2 (Wb
In other words, the eaves portion 325 is less likely to be peeled or chipped, and in the single-sided type substrate engraving phase shift mask shown in FIG.
The problem of the dimensional difference between the resist images on the wafer corresponding to the engraved portion and the non-engraved portion is solved.

【0009】適用できる基板彫り込み型の位相シフトマ
スクとしては、レベンソン型位相シフトマスクが挙げら
れ、1.0μm以下の斜めに配置されているホールパタ
ーンにおいて、適用された場合には、特に有効である。
An applicable phase shift mask of the substrate engraving type is a Levenson type phase shift mask, which is particularly effective when applied to an obliquely arranged hole pattern of 1.0 μm or less. .

【0010】また、基板彫り込み型の位相シフトマスク
が、露光光が波長248nmのKrFエキシマレーザー
用の位相シフトマスクである場合に有効で、基板彫り込
み型の位相シフトマスクが、露光光が波長193nmの
ArFエキシマレーザー用の位相シフトマスクである場
合には、更に有効で、基板彫り込み型の位相シフトマス
クが、露光光が波長157nmのF2エキシマレーザー
用の位相シフトマスクである場合には特に有効である。
Further, the substrate-engraving type phase shift mask is effective when the exposure light is a phase shift mask for a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm. It is more effective when the phase shift mask is for an ArF excimer laser, and is particularly effective when the substrate-carved type phase shift mask is a phase shift mask for an F2 excimer laser having a wavelength of 157 nm. .

【0011】第1の彫り込み工程の彫り込み量D1とし
ては、第2、第3の彫り込み工程でのウエットエッチン
グによるサイドエッチング量をできるだけ少なくし、且
つ、光強度調整の面からは、50〜70°位相ずれを生
じさせる量以上が好ましい。この場合、光強度調整(補
正)の面からは、第3の彫り込み工程での彫り込み量
を、10nm以上とすることが必要であるが、遮光膜剥
がれの面から、第3の彫り込み工程での彫り込み量を、
50nm以下とする。
As the engraving amount D1 in the first engraving step, the side etching amount by wet etching in the second and third engraving steps is made as small as possible, and from the viewpoint of light intensity adjustment, 50 to 70 °. The amount that causes the phase shift is preferably equal to or more than the amount that causes the phase shift. In this case, from the aspect of light intensity adjustment (correction), the engraving amount in the third engraving step needs to be 10 nm or more. Engraving amount,
The thickness is set to 50 nm or less.

【0012】尚、このような光強度調整(補正)は、特
に、δを[λ/2(n−1)]/9とすると、d1−d
2が、(2m−1)λ/2(n−1)+δ〜(2m−
1)λ/2(n−1)−δの範囲である場合に有効であ
る。ここで、mは自然数である。
Incidentally, such a light intensity adjustment (correction) is particularly performed when d is [λ / 2 (n-1)] / 9, where d1-d
2 is (2m−1) λ / 2 (n−1) + δ to (2m−
1) It is effective when it is in the range of λ / 2 (n-1) -δ. Here, m is a natural number.

【0013】本発明の位相シフトマスクは、このような
構成にすることにより、彫り込み部と非彫り込み部とに
それぞれ対応する、ウエハ上のレジストの寸法差の問題
を解決でき、且つ、強度的にも実用的な構造の基板彫り
込み型の位相シフトマスクの提供を可能にしている。
The phase shift mask of the present invention can solve the problem of the dimensional difference of the resist on the wafer corresponding to the engraved portion and the non-engraved portion by adopting such a configuration, and can improve the strength. This also makes it possible to provide a practically structured substrate-carved type phase shift mask.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例を図に基づ
いて説明する。図1は本発明の位相シフトマスクの製造
方法の実施の形態の1例の特徴部の工程断面図で、図1
(e)は本発明の位相シフトマスクの実施の形態の1例
の特徴部の断面図で、図2(a)は、本発明の位相シフ
トマスクの構造をホールパターンに適用し、投影した場
合の隣接する透光部(ホール部)のウエハ上での光強度
分布を示した図で、図2(b)はホールパターンの配列
を示した図で、図3(a)は従来の片彫り型の位相シフ
トマスクの構造をホールパターンに適用し、投影した場
合の隣接する透光部(ホール部)のウエハ上での光強度
分布を示した図で、図3(b)はその場合のレジスト像
の状態を示した図で、図4(a)はシフタ形成型位相シ
フトマスクの一断面図で、図4(b)〜図4(d)は従
来の彫り込み型の位相シフトマスクを説明するための特
徴部の断面図である。図1〜図3中、110は基板(透
明基板とも言う)、120は遮光膜、120Aは遮光
部、125は庇、130、131、132、135は彫
り込み部(堀り込み部あるいは単に凹部とも言う)、1
50は凹部の深さd1の透光部(ホール部)、150
A、150Bはウエハ上光強度、151はレジスト像、
160は凹部の深さd2の透光部(ホール部)、160
A、160Bはウエハ上光強度、161はレジスト像、
170は透光部、175はマスクの隣接するホール間ピ
ッチ、175Aは投影像)のホール間ピッチ、180は
遮光部(遮光膜)、190、191は(ウエハ上の)光
強度プロファイル、195、196は閾値である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a process sectional view of a characteristic portion of one example of an embodiment of a method for manufacturing a phase shift mask of the present invention.
FIG. 2E is a cross-sectional view of a characteristic portion of an example of the embodiment of the phase shift mask of the present invention. FIG. 2A shows a case where the structure of the phase shift mask of the present invention is applied to a hole pattern and projected. FIG. 2B is a diagram showing the light intensity distribution of adjacent light transmitting portions (hole portions) on the wafer, FIG. 2B is a diagram showing an arrangement of hole patterns, and FIG. FIG. 3B shows a light intensity distribution on a wafer of an adjacent light transmitting portion (hole portion) when the structure of the phase shift mask of the type is applied to the hole pattern and projected. 4A is a cross-sectional view of a shifter forming type phase shift mask, and FIGS. 4B to 4D illustrate a conventional engraving type phase shift mask. FIG. 4 is a cross-sectional view of a characteristic part for performing the above. 1 to 3, 110 is a substrate (also called a transparent substrate), 120 is a light-shielding film, 120A is a light-shielding portion, 125 is an eave, 130, 131, 132, and 135 are engraved portions (both dug portions or simply concave portions). Say) 1
50 is a light transmitting portion (hole portion) having a depth d1 of the concave portion, 150
A, 150B are the light intensity on the wafer, 151 is the resist image,
160 is a light transmitting portion (hole portion) having a depth d2 of the concave portion, 160
A, 160B are the light intensity on the wafer, 161 is the resist image,
170 is a light transmitting portion, 175 is a pitch between adjacent holes of the mask, 175A is a pitch between holes of a projected image, 180 is a light shielding portion (light shielding film), 190 and 191 are light intensity profiles (on a wafer), 195, 196 is a threshold value.

【0015】本発明の位相シフトマスクの製造方法につ
いて、実施の形態の1例を、図に基づいて説明する。本
例は、図2(b)に示すような配列のホールパターン
(透光部170)を有し、一断面が図1(e)で示され
る位相シフトマスクの製造方法で、波長λの露光光に対
し透明な、屈折率nの透明基板の透光部170の、遮光
膜から露出した透明基板部を彫り込んで、隣接する透光
部(ホールパターン)170の一方の凹部深さをd1、
他方の凹部深さをd2とし、d1−d2をほぼλ/2
(n−1)した、基板彫り込み型の位相シフトマスクの
製造方法である。
An example of an embodiment of a method for manufacturing a phase shift mask according to the present invention will be described with reference to the drawings. This example has a method of manufacturing a phase shift mask having a hole pattern (light-transmitting portion 170) having an arrangement as shown in FIG. The light-transmitting portion 170 of the transparent substrate having a refractive index of n, which is transparent to light, is engraved on the transparent substrate portion exposed from the light-shielding film, and the depth of one concave portion of the adjacent light-transmitting portion (hole pattern) 170 is set to d1,
The depth of the other recess is d2, and d1-d2 is approximately λ / 2.
(N-1) A method for manufacturing a substrate-carved type phase shift mask.

【0016】先ず、波長λの露光光に対し透明な、屈折
率nの透明基板110一面に、遮光膜120を設けたマ
スクブランクスを用意し(図1(a))、通常の、フォ
トリソグラフィー法により、形成する遮光部の形状に合
せ、所定の開口を有するレジスト膜(図示していない)
を形成し、該レジスト膜を耐エッチングマスクとして、
ドライエッチング等を行い、遮光膜120からなる所定
形状の遮光部120Aを形成する。この後、遮光部12
0A形成用のレジスト膜を、除去し、洗浄処理を施して
おく。(図1(b)) 遮光膜120としては、クロム、酸化窒化クロムを用い
る場合には、塩素系のガスをエッチャントとして用い、
ドライエッチングを行なう。レジストとしては、処理性
の良いもので、所定の解像性を有し、且つ、耐エッチン
グ性があるものであれば特に限定はされない。
First, a mask blank in which a light-shielding film 120 is provided on one surface of a transparent substrate 110 having a refractive index of n which is transparent to exposure light having a wavelength λ is prepared (FIG. 1A). A resist film (not shown) having a predetermined opening according to the shape of the light shielding portion to be formed.
Is formed, and the resist film is used as an etching resistant mask.
By performing dry etching or the like, a light shielding portion 120A of a predetermined shape made of the light shielding film 120 is formed. After that, the light shielding unit 12
The resist film for forming 0A is removed, and a cleaning process is performed. (FIG. 1B) When chromium or chromium oxynitride is used for the light-shielding film 120, a chlorine-based gas is used as an etchant.
Perform dry etching. The resist is not particularly limited as long as it has good processing properties, has a predetermined resolution, and has etching resistance.

【0017】次いで、遮光膜120が形成された側の面
上を、凹部深さをd1とする透光部箇所を開口させたレ
ジスト膜(図示していない)で覆った後、凹部深さをd
1とする透光部箇所に対し、選択的にドライエッチング
して、所定の深さD1だけ彫り込む。彫り込む深さの管
理は、位相差測定装置(レーザーテック製MPM−24
8)等を用い、正確に行なうことができる。この場合、
ドライエッチングは異方性で、ほぼ透明基板面に直交す
る方向のみに彫り込み(エッチング)が進む。フッ素系
ガスをエッチャントとして、開口から露出した透明基板
部をドライエッチングする。この後、ドライエッチング
用のレジスト膜を、除去し、洗浄処理を施しておく。
(図1(c)) レジストとしては、処理性の良いもので、所定の解像性
を有し、且つ、耐ドライエッチング性があるものであれ
ば特に限定はされない。
Next, the surface on the side on which the light-shielding film 120 is formed is covered with a resist film (not shown) having an opening in a light-transmitting portion having a depth of d1, and the depth of the recess is adjusted. d
1 is selectively etched by dry-etching at a light-transmitting portion to make a predetermined depth D1. The engraving depth is controlled by a phase difference measuring device (Lasertec MPM-24).
8) and the like can be performed accurately. in this case,
Dry etching is anisotropic, and engraving (etching) proceeds only in a direction substantially perpendicular to the transparent substrate surface. The transparent substrate exposed from the opening is dry-etched using a fluorine-based gas as an etchant. Thereafter, the resist film for dry etching is removed, and a cleaning process is performed.
(FIG. 1 (c)) The resist is not particularly limited as long as it has good processability, has a predetermined resolution, and has dry etching resistance.

【0018】次いで、遮光膜120が形成された側の面
上を、凹部深さをd1とする透光部箇所を開口させたレ
ジスト膜(図示していない)で覆った後、凹部深さをd
1とする透光部箇所に対し、選択的にウエットエッチン
グして、ほぼλ/2(n−1)の深さ(d0)に彫り込
む。次いで、遮光膜120が形成された側の面上を、凹
部深さをd1とする透光部箇所を開口させ覆ったレジス
ト膜(図示していない)を除去し、洗浄処理を施す。
(図1(d)) この場合、ウエットエッチングは等方性で、各方向にほ
ぼ等しい速度で彫り込み(エッチング)が進む。ウエッ
トエッチングのエッチャントとしては、ふっ酸溶液が用
いられる。レジストとしては、処理性の良いもので、所
定の解像性を有し、且つ、耐ウエットエッチング性があ
るものであれば特に限定はされない。この段階は、図4
(c)に示す、従来の片彫り型の位相シフトマスクに対
応するものである。
Next, the surface on the side on which the light-shielding film 120 is formed is covered with a resist film (not shown) having an opening in a light-transmitting portion having a depth of d1, and the depth of the recess is adjusted. d
1 is selectively wet-etched at the light-transmitting portion to be carved to a depth (d0) of approximately λ / 2 (n-1). Next, a resist film (not shown) covering the surface on the side where the light-shielding film 120 is formed and opening the light-transmitting portion where the depth of the concave portion is d1 is removed, and a cleaning process is performed.
(FIG. 1D) In this case, the wet etching is isotropic, and the engraving (etching) proceeds at substantially the same speed in each direction. A hydrofluoric acid solution is used as an etchant for wet etching. The resist is not particularly limited as long as it has good processability, has a predetermined resolution, and has resistance to wet etching. This step is shown in FIG.
This corresponds to the conventional single-sink type phase shift mask shown in FIG.

【0019】この後、遮光膜120が形成された側の面
の全透光部に対してウエットエッチングを行い、隣接す
るホールパターン部一方の凹部深さをd1とした透光部
150、他方の凹部深さをd2とした透光部160を得
る。(図1(e)) このようにして、図2(b)に示すような配列のホール
パターン(透光部170)を有し、一断面が図1(e)
で示される、位相シフトマスクを得ることができる。
Thereafter, wet etching is performed on the entire light-transmitting portion on the surface on which the light-shielding film 120 is formed, and the light-transmitting portion 150 having one adjacent hole pattern portion with the depth of the recess d1 and the other light-transmitting portion 150 is formed. The light-transmitting portion 160 with the depth of the concave portion d2 is obtained. (FIG. 1 (e)) In this way, a hole pattern (light-transmitting portion 170) having an arrangement as shown in FIG.
Can be obtained.

【0020】次に、本発明の位相シフトマスクの実施の
形態の1例を説明する。本例は、図1に示す製造方法に
より作製された、図1(e)にその一断面を示し、図2
(b)に示す配列のホールパターン(透光部)170を
有するもので、ホールパターン(透光部)170の透明
基板部を彫り込んで、一方の凹部深さをd1、他方の凹
部深さをd2とし、d1−d2をほぼλ/2(n−1)
した、隣接する透光部を設けている。そして、深さd1
の凹部を設けるホールパターン(透光部)150の凹
部、深さd2の凹部を設けるホールパターン(透光部)
160の凹部には、遮光部側に続く凹部が、それぞれ、
異なるサイドエッチング量W2、W3で、ウエットエッ
チングにて形成されており、遮光部120Aの透光部側
に、それぞれ、異なる長さの庇125を形成している。
透明基板110としては、合成石英が一般には用いられ
る。遮光膜120としては、クロム、酸化窒化クロムが
用いられる。
Next, an embodiment of the phase shift mask according to the present invention will be described. FIG. 1E shows a cross section of this example manufactured by the manufacturing method shown in FIG.
The hole pattern (light-transmitting portion) 170 having the arrangement shown in FIG. 2B is engraved on the transparent substrate portion of the hole pattern (light-transmitting portion) 170, and the depth of one concave portion is set to d1, and the other concave portion is set to d1. d2, and d1−d2 is approximately λ / 2 (n−1).
Adjacent light-transmitting portions are provided. And the depth d1
Hole pattern (light-transmitting part) 150 for providing a concave part, hole pattern (light-transmitting part) for providing a concave part of depth d2
In the concave portion of 160, a concave portion following the light shielding portion side is respectively provided.
Eaves 125 are formed by wet etching with different side etching amounts W2 and W3, and different lengths of eaves 125 are formed on the light transmitting portion side of the light shielding portion 120A.
As the transparent substrate 110, synthetic quartz is generally used. Chromium or chromium oxynitride is used for the light-shielding film 120.

【0021】本例の位相シフトマスクを用いた場合、図
2(b)に示す配列の、同じサイズの凹部深さをd1と
したホールパターン(透光部)150、凹部深さをd2
としたホールパターン(透光部)160については、投
影した際、ウエハ上での光強度プロファイル190は、
図2(a)に示すのようにほぼ等しくなり、所定の閾値
195で同じ幅を示し、ウエハ上のレジスト像は同じ寸
法で形成される。ウエハ上の光強度は、レーザテック社
製のシュミレータMSM100等を用いて測定できる。
尚、図1(d)に示す状態のもの(図4(c)の片彫り
型の位相シフトマスクに相当)の場合、図3(a)に示
すように、隣接するホールパターン部は、互いにその光
強度を異とし、彫り込みを入れた方が、彫り込みを入れ
ない方に比べ、ウエハ上では、光強度が小となり、図2
(b)に示す配列のウエハ上のレジスト像(投影像)は
図3(b)のようになる。即ち、本例の位相シフトマス
クは、図4(c)の片彫り型の位相シフトマスクに対
し、ウエハ上での光強度補正を行なったマスクと言え
る。また、深さd1の凹部を設ける透光部側の庇の長
さ、深さd2の凹部を設ける透光部側の庇の長さの差
は、0より大きく、200nm以下することにより、庇
部の剥がれや欠けが発生せずに透過強度が等しくなるだ
けのウエットエッチングを施すことができる。
When the phase shift mask of this embodiment is used, a hole pattern (light-transmitting portion) 150 of the arrangement shown in FIG.
With respect to the hole pattern (light-transmitting portion) 160, when projected, the light intensity profile 190 on the wafer is:
As shown in FIG. 2A, the widths are substantially equal, show the same width at a predetermined threshold 195, and the resist image on the wafer is formed with the same size. The light intensity on the wafer can be measured using a simulator MSM100 manufactured by Lasertec Corporation.
In the case of the state shown in FIG. 1D (corresponding to the half-carved type phase shift mask in FIG. 4C), as shown in FIG. The light intensity is different on the wafer when engraving is different from that without engraving, as shown in FIG.
FIG. 3B shows a resist image (projection image) on the wafer having the arrangement shown in FIG. That is, it can be said that the phase shift mask of the present example is a mask obtained by correcting the light intensity on the wafer with respect to the half-carved type phase shift mask of FIG. Further, the difference between the length of the eaves on the light-transmitting portion side where the concave portion with the depth d1 is provided and the length of the eaves on the light-transmitting portion side where the concave portion with the depth d2 is set to be larger than 0 and 200 nm or less. Wet etching can be performed so that the transmission intensity is equal without causing peeling or chipping of the portion.

【0022】[0022]

【実施例】更に、実施例を挙げて、本発明を説明する。
実施例は、図1に示す製造方法にて、図1(e)に示す
一断面を示し、図2(b)に示すホールパターン配列を
有するKrF用レベンソン型の位相シフトマスクを形成
したものである。先ず、図1(a)のような合成石英基
板(以下Qz基板とも言う)からなる透明基板110の
一面上に、クロム膜(110nm厚)、酸化クロム(数
nm厚)を順次積層した遮光膜120を設けたフォトマ
スクブランクスを用意し(図1(a))、このフォトマ
スクブランクスの遮光膜120上に、レジストZEP
(目本ゼオン株式会社製)を塗布し、EB描画装置HL
800(日立株式会社製)で描画、無機アルカリ現像液
で現像し、その開口部の酸化クロム及びクロムに対し塩
素を主成分とするエッチヤントにてドライエッチング
し、レジストを剥離し洗浄を行なった。(図1(b)) 尚、凹部深さをd1とするホールパターン(透光部)1
50の遮光膜120の開口サイズを0. 6μm□とし、
凹部深さをd2としたホールパターン(透光部)160
の遮光膜120の開口サイズを0. 6μm□とし、ピッ
チを1. 2μmとした。
EXAMPLES The present invention will be further described with reference to examples.
In the example, a Levenson-type phase shift mask for KrF having the hole pattern arrangement shown in FIG. 2B is formed by the cross section shown in FIG. 1E by the manufacturing method shown in FIG. is there. First, a light-shielding film in which a chromium film (110 nm thick) and chromium oxide (several nm thick) are sequentially stacked on one surface of a transparent substrate 110 made of a synthetic quartz substrate (hereinafter also referred to as a Qz substrate) as shown in FIG. A photomask blank provided with the photomask blank 120 is prepared (FIG. 1A), and a resist ZEP is formed on the light shielding film 120 of the photomask blank.
(Manufactured by Zeon Co., Ltd.) and the EB drawing apparatus HL
800 (manufactured by Hitachi, Ltd.), developed with an inorganic alkali developing solution, and chromium oxide and chromium in the opening were dry-etched with an etchant containing chlorine as a main component, and the resist was peeled off and washed. (FIG. 1 (b)) Incidentally, a hole pattern (light-transmitting portion) 1 where the depth of the concave portion is d1.
The opening size of the 50 light shielding films 120 is set to 0.6 μm square,
Hole pattern (light-transmitting portion) 160 having a recess depth of d2
The opening size of the light shielding film 120 was set to 0.6 μm □, and the pitch was set to 1.2 μm.

【0023】次いで、遮光膜120が形成された側の面
上を、凹部深さをd1とする透光部箇所を開口させたレ
ジスト膜(図示していない)で覆った後、凹部深さをd
1とする透光部箇所に対し、CF4 ガスを用い選択的に
ドライエッチングして、所定の深さ75nm(透明基板
110内で54°の位相差を生じさせる深さ)だけ彫り
込んだ後、レジストを剥離、洗浄した。(図1(c)) このドライエッチングを選択的に行なうためのレジスト
膜は、遮光膜120が形成された側の面上に、新たにレ
ジストIP3500(東京応化工業株式会社製)を塗布
し、レーザー描画装置(ETEC社製ALTA300
0)で描画し、無機アルカリ現像液で現像して、形成し
た。位相差測定装置(レーザーテック製MPM−24
8)を用い、正確に、エッチングによる彫り込み量を測
定しながら、透明基板110内で54°の位相差を生じ
させる深さ(約75nm)にてドライエッチングを止め
た。
Next, the surface on the side where the light-shielding film 120 is formed is covered with a resist film (not shown) having an opening in a light-transmitting portion with a depth of d1, and the depth of the recess is adjusted. d
Then, the light-transmitting portion 1 is selectively dry-etched using CF 4 gas, and is carved to a predetermined depth of 75 nm (a depth that causes a phase difference of 54 ° in the transparent substrate 110). The resist was stripped and washed. (FIG. 1C) As a resist film for selectively performing the dry etching, a new resist IP3500 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied on the surface on the side where the light shielding film 120 is formed. Laser drawing equipment (ALEC300 manufactured by ETEC)
0), and formed by developing with an inorganic alkali developer. Phase difference measuring device (MPM-24 manufactured by Lasertec)
Using 8), dry etching was stopped at a depth (about 75 nm) at which a phase difference of 54 ° was generated in the transparent substrate 110 while accurately measuring the engraving amount by etching.

【0024】次いで、凹部深さをd1とする透光部箇所
の彫り込み深さを、透明基板110内で180°の位相
差を生じさせる深さ(約245nm)にウエットエッチ
ングするために、レジストIP3500を、新たに塗布
し、レーザー描画装置で描画し、無機アルカリ現像液で
現像し、凹部深さをd1とする透光部箇所のみを開口し
たレジスト膜を形成した後、フッ酸を用いて、ウエット
エッチングを行い、透明基板110内で180°の位相
差を生じさせる深さ(約245nm)に合わせ込んだ。
そして、レジストを剥離、洗浄した。(図1(d)) この時のサイドエッチング量W1は170nmとなっ
た。
Next, a resist IP3500 is used to wet-etch the engraved depth of the light-transmitting portion where the depth of the concave portion is d1 to a depth (about 245 nm) that causes a 180 ° phase difference in the transparent substrate 110. Is newly applied, drawn with a laser drawing device, developed with an inorganic alkali developer, and formed a resist film having an opening only in a light-transmitting portion where the depth of the recess is d1, and then using hydrofluoric acid, Wet etching was performed to match the depth (about 245 nm) at which a phase difference of 180 ° is generated in the transparent substrate 110.
Then, the resist was stripped and washed. (FIG. 1D) At this time, the side etching amount W1 was 170 nm.

【0025】次いで、フッ酸を用いた全面ウエットエッ
チングにより、約30nmシフター部と非シフター部に
サイドエッチングを行なった。(図1(e)) 尚、触針式段差測定機または原子間力顕微鏡を用いなが
ら所望のエッチング量に合わせ込んだ。サイドエッチン
グ量W2は200nm,サイドエッチング量W3は30
nmとなった。
Next, side etching was performed on the shifter portion and the non-shifter portion by about 30 nm by wet etching the entire surface using hydrofluoric acid. (FIG. 1E) The etching amount was adjusted to a desired value using a stylus-type step difference measuring instrument or an atomic force microscope. The side etching amount W2 is 200 nm, and the side etching amount W3 is 30
nm.

【0026】(比較例)比較例は、実施例1と同様、図
1に示す製造方法にて、図1(d)に示す一断面を示
し、図2(b)に示すホールパターン配列を有する位相
シフトマスクを形成したもので、図1(d)迄の工程内
容は、実施例1の製造方法とはほぼ同じであるが、凹部
深さをd1とする透光部箇所の彫り込みを、ドライエッ
チングにて、透明基板110内で32°の位相差を生じ
させる深さ(約45nm)にし、ウエットエッチングに
より、180°の位相差を生じさせる深さ(約245n
m)にし、彫り込みをこれにて終えた、マスクとしたも
のである。図1(d)は、図4(c)に示す片彫り込み
型の位相シフトマスクに当たる。比較例の図1(d)に
示すマスクの場合、ドライエッチング後の、ウエットエ
ッチングによる、180°の位相差を生じさせる深さ
(約245nm)の彫り込みで、サイドエッチング量
(図1(d)のW1)は200nmとなった。
(Comparative Example) A comparative example shows a cross section shown in FIG. 1D by the manufacturing method shown in FIG. 1 and has a hole pattern arrangement shown in FIG. Although the phase shift mask is formed and the process contents up to FIG. 1D are almost the same as those of the manufacturing method of the first embodiment, the engraving of the light-transmitting portion where the depth of the recess is d1 is performed by dry engraving. Etching is performed to a depth (about 45 nm) at which a phase difference of 32 ° is generated in the transparent substrate 110, and wet etching is performed to a depth (about 245n) at which a phase difference of 180 ° is generated.
m), and the engraving has been completed. FIG. 1D corresponds to the single engraving type phase shift mask shown in FIG. 4C. In the case of the mask shown in FIG. 1D of the comparative example, the side etching amount (FIG. 1D) is obtained by engraving a depth (about 245 nm) that causes a 180 ° phase difference by wet etching after dry etching. W1) was 200 nm.

【0027】実施例の位相シフトマスクのサイドエッチ
ング量W2、比較例の位相シフトマスクのサイドエッチ
ング量W1はともに200nmであるが、実施例、比較
例について、それぞれ、図2(b)に示す隣接するホー
ルパターン部(透光部)150、160の、ウエハ上の
光強度を調べた。実施例の位相シフトマスクの場合、ウ
エハ上の光強度プロファイルは、図2(a)のようにな
り、ホールパターン部(透光部)150、160にそれ
ぞれ対応する、隣接するホールパターンの光強度プロフ
ァイル150A,160Aには、ほとんど差がみられな
かった。一方、比較例の位相シフトマスクの場合、実施
例に比べ、ホールパターン(透光部)150、ホールパ
ターン(透光部)160、それぞれのウエハ上での光強
度プロファイルには、差が若干大きく見られた。ウエハ
上の光強度は、レーザテック社製のシュミレータMSM
100を用いて測定したものである。これは、実施例の
位相シフトマスクの方が、サイドエッチング量(図1
(e)の庇の長さ125)を、比較例の方式の位相シフ
トマスクのサイドエッチング量より、大きくせずに、実
施例の位相シフトマスクを作製する際の、途中の図1
(d)の段階で(W1は170nm)で処理を終了させ
た場合のマスクの、ウエハ上での光強度のプロファイル
を補正した、ほぼ同じウエハ上での光強度のプロファイ
ルを得ることができることを意味している。尚、実施例
の位相シフトマスクを作製する際の、途中の図1(d)
の段階ではW1は170nmであり、この時点で処理を
終了させた場合のマスクについては、図3(a)のよう
に、ホールパターン部(透光部)150、160にそれ
ぞれ対応する、隣接するホールパターンの光強度プロフ
ァイル150B,160Bは、ハッキリとみられ、実用
レベルでは使用できるものではなかった。
The side etching amount W2 of the phase shift mask of the example and the side etching amount W1 of the phase shift mask of the comparative example are both 200 nm. However, in the example and the comparative example, the side etching amount shown in FIG. The light intensity of the hole pattern portions (light transmitting portions) 150 and 160 on the wafer was examined. In the case of the phase shift mask of the embodiment, the light intensity profile on the wafer is as shown in FIG. 2A, and the light intensity of the adjacent hole pattern corresponding to the hole pattern portions (light transmitting portions) 150 and 160, respectively. There was almost no difference between the profiles 150A and 160A. On the other hand, in the case of the phase shift mask of the comparative example, the difference between the hole pattern (light-transmitting portion) 150, the hole pattern (light-transmitting portion) 160, and the light intensity profile on each wafer is slightly larger than that of the embodiment. Was seen. The light intensity on the wafer was measured by Laser Tech simulator MSM.
100 was measured. This is because the phase shift mask of the embodiment has a smaller side etching amount (FIG. 1).
(E) The length 125 of the eaves is not larger than the side etching amount of the phase shift mask of the comparative example, and FIG.
In the stage (d), when the processing is completed at (W1 is 170 nm), the light intensity profile on the wafer of the mask can be obtained by correcting the light intensity profile on the wafer. Means. Incidentally, FIG. 1D in the middle of manufacturing the phase shift mask of the embodiment.
In this stage, W1 is 170 nm, and the mask when the processing is terminated at this point is adjacent to the hole pattern portions (light transmitting portions) 150 and 160, respectively, as shown in FIG. The light intensity profiles 150B and 160B of the hole pattern seemed clear and could not be used at a practical level.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明は、上記のように、彫り込み部と
非彫り込み部とにそれぞれ対応する、ウエハ上のレジス
トの寸法差の問題を解決でき、且つ、強度的にも実用的
な構造の彫り込み型の位相シフトマスクの提供を可能と
した。同時に、そのような基板彫り込み型の位相シフト
マスクを製造する方法の提供を可能とした。
As described above, the present invention can solve the problem of the dimensional difference of the resist on the wafer corresponding to the engraved portion and the non-engraved portion, respectively, and has a practical structure in terms of strength. It has become possible to provide an engraved phase shift mask. At the same time, it has become possible to provide a method for manufacturing such a substrate-engraving type phase shift mask.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図(1)は本発明の位相シフトマスクの製造方
法の実施の形態の1例の特徴部の工程断面図で、図1
(e)は本発明の位相シフトマスクの実施の形態の1例
の特徴部の断面図である。
FIG. 1A is a process sectional view of a characteristic portion of an example of an embodiment of a method for manufacturing a phase shift mask of the present invention.
(E) is a sectional view of a characteristic portion of an example of the embodiment of the phase shift mask of the present invention.

【図2】図2(a)は、本発明の位相シフトマスクの構
造をホールパターンに適用し、投影した場合の隣接する
透光部(ホール部)のウエハ上での光強度分布を示した
図で、図2(b)はホールパターンの配列を示した図で
ある。
FIG. 2A shows a light intensity distribution on a wafer of an adjacent translucent portion (hole portion) when the structure of the phase shift mask of the present invention is applied to a hole pattern and projected. FIG. 2B is a diagram showing an arrangement of hole patterns.

【図3】図3(a)は従来の片彫り型の位相シフトマス
クの構造をホールパターンに適用し、投影した場合の隣
接する透光部(ホール部)のウエハ上での光強度分布を
示した図で、図3(b)はその場合のレジスト像の状態
を示した図である。
FIG. 3 (a) shows a light intensity distribution on a wafer of an adjacent light transmitting portion (hole portion) when the structure of a conventional single engraving type phase shift mask is applied to a hole pattern and projected. FIG. 3B shows the state of the resist image in that case.

【図4】図4(a)はシフタ形成型位相シフトマスクの
一断面図で、図4(b)〜図4(d)は従来の彫り込み
型の位相シフトマスクを説明するための特徴部の断面図
である。
FIG. 4A is a cross-sectional view of a shifter forming type phase shift mask, and FIGS. 4B to 4D are characteristic portions for explaining a conventional engraving type phase shift mask. It is sectional drawing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110 基板(透明基板とも言う) 120 遮光膜 120A 遮光部 125 庇 130、131、132、135 彫り込み部(堀り込
み部あるいは単に凹部とも言う) 150 凹部の深さd1の透光部(ホー
ル部) 150A、150B ウエハ上光強度 151 レジスト像 160 凹部の深さd2の透光部(ホー
ル部) 160A、160B ウエハ上光強度 161 レジスト像 170 透光部 175 マスクの隣接するホール間ピッ
チ 175A (投影像)のホール間ピッチ 180 遮光部(遮光膜) 190、191 光強度プロファイル 195、196 閾値 310 透明基板 320 遮光膜 321 開口部(透光部) 322、322A 開口部(透光部) 323、323A 開口部(透光部) 324、324A 開口部(透光部) 325 庇 330 シフタ 340、345、347 彫り込み部(凹部とも言う) Wa,Wb1、Wb2 サイドエッチング量
Reference Signs List 110 substrate (also called transparent substrate) 120 light-shielding film 120A light-shielding part 125 eaves 130, 131, 132, 135 carved part (also called engraved part or simply concave part) 150 light-transmitting part (hole part) with depth d1 of concave part 150A, 150B Light intensity on wafer 151 Resist image 160 Light transmitting portion (hole) with depth d2 of concave portion 160A, 160B Light intensity on wafer 161 Resist image 170 Light transmitting portion 175 Pitch between adjacent holes of mask 175A (projected image) ) Hole pitch 180 light-shielding portion (light-shielding film) 190, 191 light intensity profile 195, 196 threshold value 310 transparent substrate 320 light-shielding film 321 opening (light-transmitting portion) 322, 322A opening (light-transmitting portion) 323, 323A opening Portion (light-transmitting portion) 324, 324A Opening portion (light-transmitting portion) 325 Eave 330 Shift Data 340, 345, 347 Carved portion (also referred to as concave portion) Wa, Wb1, Wb2 Side etching amount

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 波長λの露光光に対して透明な屈折率n
の透明基板上に、露光光を遮光する遮光部と透光部とが
形成されたパターンを有し、且つ、透光部の透明基板部
を彫り込んで、一方の凹部深さをd1、他方の凹部深さ
をd2とし、d1−d2をほぼλ/2(n−1)した、
隣接する透光部を設けた、基板彫り込み型の位相シフト
マスクを製造する、位相シフトマスクの製造方法であっ
て、順に、(a)遮光部を作製した後に、凹部深さをd
1とする透光部に対し、透明基板部を、選択的にドライ
エッチングして、所定の深さD1だけ彫り込む、第1の
彫り込み工程と、(b)凹部深さをd1とする透光部に
対し、さらにウエットエッチングして、λ/2(n−
1)の深さに彫り込む、第2の彫り込み工程と、(c)
全透光部に対してウエットエッチングを行う、第3の彫
り込み工程とを行なうことを特徴とする位相シフトマス
クの製造方法。
1. A refractive index n transparent to exposure light having a wavelength λ.
On the transparent substrate, a pattern in which a light-shielding portion for shielding exposure light and a light-transmitting portion are formed, and the transparent substrate portion of the light-transmitting portion is engraved, and the depth of one recess is d1, and the other is d1. The depth of the concave portion is d2, and d1-d2 is substantially λ / 2 (n-1).
A phase shift mask manufacturing method for manufacturing a substrate-engraving type phase shift mask provided with an adjacent light-transmitting portion, in which (a) after forming a light shielding portion, the depth of the concave portion is set to d.
A first engraving step of selectively dry-etching the transparent substrate portion to a predetermined depth D1 for the light-transmitting portion 1; and (b) a light-transmitting portion having a recess depth d1. Part is further wet-etched to obtain λ / 2 (n−
A second engraving step of engraving at the depth of 1), (c)
A method of manufacturing a phase shift mask, comprising performing a third engraving step of performing wet etching on all light transmitting portions.
【請求項2】 請求項1において、基板彫り込み型の位
相シフトマスクがレベンソン型位相シフトマスクである
ことを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
2. The method of manufacturing a phase shift mask according to claim 1, wherein the substrate-engraving type phase shift mask is a Levenson type phase shift mask.
【請求項3】 請求項1ないし2において、基板彫り込
み型の位相シフトマスクが、露光光が波長248nmの
KrFエキシマレーザー用の位相シフトマスクであるこ
とを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
3. The method for manufacturing a phase shift mask according to claim 1, wherein the substrate-carved type phase shift mask is a phase shift mask for a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm for exposure light.
【請求項4】 請求項1ないし2において、基板彫り込
み型の位相シフトマスクが、露光光が波長193nmの
ArFエキシマレーザー用の位相シフトマスクであるこ
とを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
4. The method for manufacturing a phase shift mask according to claim 1, wherein the phase shift mask of the substrate engraving type is a phase shift mask for an ArF excimer laser whose exposure light has a wavelength of 193 nm.
【請求項5】 請求項1ないし2において、基板彫り込
み型の位相シフトマスクが、露光光が波長157nmの
F2エキシマレーザー用の位相シフトマスクであること
を特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
5. The method for manufacturing a phase shift mask according to claim 1, wherein the phase shift mask of the substrate engraving type is a phase shift mask for an F2 excimer laser having a wavelength of 157 nm for exposure light.
【請求項6】 請求項1ないし5において、第3の彫り
込み工程における彫り込み量は、10nm以上、50n
m以下であることを特徴とする位相シフトマスクの製造
方法。
6. The engraving amount according to claim 1, wherein the engraving amount in the third engraving step is 10 nm or more and 50 n or more.
m or less.
【請求項7】 請求項1ないし6において、δを[λ/
2(n−1)]/9とすると、d1−d2が、[λ/2
(n−1)]+δ〜[λ/2(n−1)]−δの範囲で
あることを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein δ is [λ /
2 (n-1)] / 9, d1-d2 is [λ / 2
(N-1)] + δ to [λ / 2 (n-1)]-δ.
【請求項8】 波長λの露光光に対して透明な屈折率n
の透明基板上に、露光光を遮光する遮光部と透光部とが
形成されたパターンを有し、且つ、透光部の透明基板部
を彫り込んで、一方の凹部深さをd1、他方の凹部深さ
をd2とし、d1−d2をほぼλ/2(n−1)した、
隣接する透光部を設けた、基板彫り込み型の位相シフト
マスクであって、深さd1の凹部を設ける透光部の凹
部、深さd2の凹部を設ける透光部の凹部には、遮光部
側に続く凹部が、それぞれ、異なるサイドエッチング量
で、ウエットエッチングにて形成されており、前記遮光
部の前記透光部側に、それぞれ、異なる長さの庇を形成
していることを特徴とする位相シフトマスク。
8. A refractive index n transparent to exposure light having a wavelength λ.
On the transparent substrate, a pattern in which a light-shielding portion for shielding exposure light and a light-transmitting portion are formed, and the transparent substrate portion of the light-transmitting portion is engraved, and the depth of one recess is d1, and the other is d1. The depth of the concave portion is d2, and d1-d2 is substantially λ / 2 (n-1).
A substrate-carved type phase shift mask having an adjacent light-transmitting portion, wherein a light-transmitting portion has a concave portion having a depth d1 and a light-transmitting portion has a concave portion having a depth d2. The concave portions following the sides are formed by wet etching with different side etching amounts, and the eaves of different lengths are formed on the light-transmitting portion side of the light-shielding portion, respectively. Phase shift mask.
【請求項9】 レベンソン型位相シフトマスクであるこ
とを特徴とする、請求項8記載の位相シフトマスク。
9. The phase shift mask according to claim 8, wherein the phase shift mask is a Levenson type phase shift mask.
【請求項10】 露光光が波長248nmのKrFエキ
シマレーザー用の位相シフトマスクであることを特徴と
する、請求項8ないし9記載の、位相シフトマスク。
10. The phase shift mask according to claim 8, wherein the exposure light is a phase shift mask for a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm.
【請求項11】 露光光が波長193nmのArFエキ
シマレーザー用の位相シフトマスクであることを特徴と
する、請求項8ないし9記載の位相シフトマスク。
11. The phase shift mask according to claim 8, wherein the exposure light is a phase shift mask for an ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm.
【請求項12】 露光光が波長157nmのF2エキシ
マレーザー用の位相シフトマスクであることを特徴とす
る、請求項8ないし9記載の位相シフトマスク。
12. The phase shift mask according to claim 8, wherein the exposure light is a phase shift mask for an F2 excimer laser having a wavelength of 157 nm.
【請求項13】 請求項8ないし12において、深さd
1の凹部を設ける透光部側の庇の長さ、深さd2の凹部
を設ける透光部側の庇の長さの差は、0より大きく、2
00nm以下であることを特徴とする位相シフトマス
ク。
13. The method according to claim 8, wherein the depth d is
The difference between the length of the eaves on the side of the light-transmitting portion where the concave portion of 1 is provided and the length of the eaves on the side of the light-transmitting portion where the concave portion of depth d2 is provided is larger than 0 and 2
A phase shift mask having a thickness of not more than 00 nm.
JP2001144236A 2000-05-17 2001-05-15 Method for producing phase shift mask and phase shift mask Withdrawn JP2002040624A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001144236A JP2002040624A (en) 2000-05-17 2001-05-15 Method for producing phase shift mask and phase shift mask

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-145659 2000-05-17
JP2000145659 2000-05-17
JP2001144236A JP2002040624A (en) 2000-05-17 2001-05-15 Method for producing phase shift mask and phase shift mask

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002040624A true JP2002040624A (en) 2002-02-06

Family

ID=26592085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001144236A Withdrawn JP2002040624A (en) 2000-05-17 2001-05-15 Method for producing phase shift mask and phase shift mask

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002040624A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006011370A (en) * 2004-05-21 2006-01-12 Renesas Technology Corp Levenson mask
WO2006064679A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-22 Toppan Printing Co., Ltd. Phase shift mask, phase shift mask manufacturing method, and semiconductor element manufacturing method
JP2008298827A (en) * 2007-05-29 2008-12-11 Toppan Printing Co Ltd Pattern forming method, imprint mold and photomask
JP2008304689A (en) * 2007-06-07 2008-12-18 Toppan Printing Co Ltd Method for forming pattern, imprint mold and photomask
JP2011118447A (en) * 2011-03-25 2011-06-16 Renesas Electronics Corp Method of manufacturing levenson type mask
JP2012133352A (en) * 2010-12-21 2012-07-12 Ultratech Inc Photolithographic led fabrication using phase-shift mask
JP2013205428A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Hoya Corp Phase shift mask blank for manufacturing liquid crystal display device and method for manufacturing phase shift mask
JP2015143816A (en) * 2013-12-26 2015-08-06 Hoya株式会社 Method for manufacturing photomask, photomask, and pattern transfer method
JP2020134763A (en) * 2019-02-21 2020-08-31 凸版印刷株式会社 Manufacturing method of phase shift mask, and phase shift mask

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006011370A (en) * 2004-05-21 2006-01-12 Renesas Technology Corp Levenson mask
TWI452413B (en) * 2004-12-15 2014-09-11 Toppan Printing Co Ltd Phase-shifting mask, method of manufacturing the same, and method of manufacturing semiconductor device
WO2006064679A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-22 Toppan Printing Co., Ltd. Phase shift mask, phase shift mask manufacturing method, and semiconductor element manufacturing method
KR100926389B1 (en) * 2004-12-15 2009-11-11 도판 인사츠 가부시키가이샤 Phase shift mask, phase shift mask manufacturing method, and semiconductor element manufacturing method
US7754397B2 (en) 2004-12-15 2010-07-13 Toppan Printing Co., Ltd. Phase-shift mask, manufacturing method thereof and manufacturing method of semiconductor element
JP2008298827A (en) * 2007-05-29 2008-12-11 Toppan Printing Co Ltd Pattern forming method, imprint mold and photomask
JP2008304689A (en) * 2007-06-07 2008-12-18 Toppan Printing Co Ltd Method for forming pattern, imprint mold and photomask
JP2012133352A (en) * 2010-12-21 2012-07-12 Ultratech Inc Photolithographic led fabrication using phase-shift mask
JP2011118447A (en) * 2011-03-25 2011-06-16 Renesas Electronics Corp Method of manufacturing levenson type mask
JP2013205428A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Hoya Corp Phase shift mask blank for manufacturing liquid crystal display device and method for manufacturing phase shift mask
JP2015143816A (en) * 2013-12-26 2015-08-06 Hoya株式会社 Method for manufacturing photomask, photomask, and pattern transfer method
JP2020134763A (en) * 2019-02-21 2020-08-31 凸版印刷株式会社 Manufacturing method of phase shift mask, and phase shift mask
JP7260325B2 (en) 2019-02-21 2023-04-18 株式会社トッパンフォトマスク PHASE SHIFT MANUFACTURING METHOD AND PHASE SHIFT MASK

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8124301B2 (en) Gradated photomask and its fabrication process
JP2986066B2 (en) Method for manufacturing phase shift mask
KR20100131404A (en) Four-gradation photomask and using method thereof
TWI388922B (en) Pattern forming method and phase shift mask manufacturing method
JP3359982B2 (en) Phase inversion mask and method of manufacturing the same
US6410191B1 (en) Phase-shift photomask for patterning high density features
JPH0876353A (en) Production of phase shift mask
JP2002040624A (en) Method for producing phase shift mask and phase shift mask
US5851704A (en) Method and apparatus for the fabrication of semiconductor photomask
JPH1126355A (en) Exposure mask and manufacture of the same
JPH1097052A (en) Production of phase inversion mask by controlling exposure light
US6627359B2 (en) Phase-shift photomask manufacturing method and phase-shift photomask
JP4800065B2 (en) Method for manufacturing phase shift mask
KR100886419B1 (en) Method of manufacturing phase shift mask and phase shift mask
JPH10198017A (en) Phase shift photomask and blank for phase shift photomask
KR100484517B1 (en) Grayton mask and manufacturing method thereof
JP2007292822A (en) Defect correction method for photomask having gradation
JP2002244270A (en) Manufacturing method for phase shift mask and phase shift mask
JP2976193B2 (en) Phase inversion mask defect correction method
JP2002268197A (en) Manufacturing method for phase shift mask and phase shift mask
JP2002258457A (en) Method for manufacturing phase shift mask and phase shift mask
JP2007033753A (en) Self alignment type phase shift mask and method for manufacturing the same
JP4099836B2 (en) Halftone phase shift mask blank, method of manufacturing the same, and halftone phase shift mask
JPH06180497A (en) Production of phase shift mask
JP3619484B2 (en) Method for manufacturing phase shift mask

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080805