JP2002303965A - Method for producing phase shift mask - Google Patents

Method for producing phase shift mask

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JP2002303965A
JP2002303965A JP2001107484A JP2001107484A JP2002303965A JP 2002303965 A JP2002303965 A JP 2002303965A JP 2001107484 A JP2001107484 A JP 2001107484A JP 2001107484 A JP2001107484 A JP 2001107484A JP 2002303965 A JP2002303965 A JP 2002303965A
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JP
Japan
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etching
resist
light
etching gas
phase shifter
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Application number
JP2001107484A
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Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Kagami
一郎 鏡
Toru Furumizo
透 古溝
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a phase shift mask by which a hollow of a proper shape can be formed in a phase shifter part to a desired depth. SOLUTION: The method for producing a phase shift mask has a step for forming a light shielding film 3 on part of the top of a light transmissive substrate 2 to arrange a light transmissive part and a light shielding part, a step for forming a resist 7 on part of the top of the light transmissive part and on the light shielding part, a step for subjecting a phase shifter 4 forming region to the first etching through the resist 7 as a mask with CHF3 , a step for forming a phase shifter 4 by carrying out the second etching through the resist 7 as a mask with a gaseous CHF3 -He mixture up to such a prescribed depth as to cause the reversal of the phase of light passing through the phase shifter part and the phase of light passing through a light transmissive part other than the phase shifter and a step for removing the resist 7.

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、半導体集積回路等
の製造においてリソグラフィ工程に用いられる位相シフ
トマスクの製造方法に関し、特に、位相シフタ部分に形
成される堀り込み部の側壁形状を改善し、かつ掘り込み
部の深さを高精度に制御できる位相シフトマスクの製造
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a phase shift mask used in a lithography process in the manufacture of a semiconductor integrated circuit or the like, and more particularly to a method of improving a side wall shape of a dug portion formed in a phase shifter. And a method of manufacturing a phase shift mask capable of controlling the depth of a dug portion with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路は高集積化および微細化
の一途を辿っている。半導体集積回路の製造において、
リソグラフィ技術は微細加工の要として特に重要であ
る。このようなリソグラフィ技術には、通常のバイナリ
マスクを用いる方法以外に、1982年にIBM社のレ
ベンソンらによって提案された位相シフトマスクを用い
る位相シフト法がある。位相シフトマスクは超解像マス
クとも呼ばれている。
2. Description of the Related Art Semiconductor integrated circuits are becoming ever more highly integrated and finer. In the manufacture of semiconductor integrated circuits,
Lithography technology is particularly important as a key to microfabrication. As such a lithography technique, there is a phase shift method using a phase shift mask proposed by Levenson et al. Of IBM in 1982 in addition to a method using a normal binary mask. The phase shift mask is also called a super-resolution mask.

【0003】位相シフトマスクには、ハーフトーン型位
相シフトマスク、クロムレス型位相シフトマスクやレベ
ンソン型位相シフトマスク等がある。位相シフトマスク
のうち、ハーフトーン型位相シフトマスクについては、
製造が比較的容易なため、既に実用化されている。
The phase shift mask includes a halftone type phase shift mask, a chromeless type phase shift mask, a Levenson type phase shift mask, and the like. Of the phase shift masks, the halftone phase shift mask
Because it is relatively easy to manufacture, it has already been put to practical use.

【0004】ハーフトーン型位相シフトマスクは、遮光
部に相当する吸収体が一部光を透過させる。遮光部を透
過する光と、遮光部以外(光透過部)を透過する光とは
位相が反転し、これを利用して遮光部と光透過部の境界
部で光強度を低下させる。ハーフトーン型の場合、遮光
部または光透過部のパターンと同一のマスクパターンの
みでマスク製作が可能であり、位相シフタを形成するた
めのパターンが不要である。したがって、マスクの製造
が比較的容易となっている。
In a halftone type phase shift mask, an absorber corresponding to a light shielding portion partially transmits light. The light transmitted through the light-shielding portion and the light transmitted through portions other than the light-shielding portion (light-transmitting portion) have inverted phases, and this is used to reduce the light intensity at the boundary between the light-shielding portion and the light-transmitting portion. In the case of the halftone type, a mask can be manufactured using only the same mask pattern as the pattern of the light shielding portion or the light transmitting portion, and a pattern for forming a phase shifter is unnecessary. Therefore, the manufacture of the mask is relatively easy.

【0005】しかしながら、今後のデザインルール0.
13μm〜0.10μm世代の技術では、さらなる微細
化によってマスク精度に対する要求も厳しくなることが
予想される。パターンの微細化に伴い、MEF(mask e
rror factor)は大きくなる傾向があり、問題となってい
る。一方、レベンソン型位相シフトマスクはハーフトー
ン型位相シフトマスクよりも高解像度でパターンを形成
できるため、MEFを低減させることも可能である。そ
こで、レベンソン型位相シフトマスクの実用化が検討さ
れている。
[0005] However, future design rules will be required.
In the technology of the 13 μm to 0.10 μm generation, it is expected that the demand for mask accuracy will become stricter due to further miniaturization. With the miniaturization of patterns, MEF (mask e
rror factor) tends to be large, which is a problem. On the other hand, a Levenson-type phase shift mask can form a pattern with higher resolution than a halftone-type phase shift mask, so that the MEF can be reduced. Therefore, practical use of a Levenson-type phase shift mask is being studied.

【0006】図6(a)に、片堀り込み型のレベンソン
型位相シフトマスクの断面図を示す。図6(a)に示す
ように、レベンソン型位相シフトマスク21の基材22
上に、局所的に遮光膜23が形成されている。遮光膜2
3が形成されていない部分(光透過部)の一部は、基材
22の表面が堀り込まれ、位相シフタ24が形成されて
いる。これにより、光透過部のうち位相シフタ24部分
を透過する光の位相と、それ以外の部分を透過する光の
位相とが反転する。
FIG. 6A is a cross-sectional view of a single engraving type Levenson type phase shift mask. As shown in FIG. 6A, the base material 22 of the Levenson-type phase shift mask 21
A light-shielding film 23 is locally formed on the upper surface. Light shielding film 2
The surface of the base material 22 is dug into a part of the portion (light transmitting portion) where the 3 is not formed, and the phase shifter 24 is formed. As a result, the phase of the light transmitted through the phase shifter 24 in the light transmitting portion and the phase of the light transmitted through the other portions are inverted.

【0007】基材22には石英ガラスが用いられ、遮光
膜23には例えばクロムが用いられる。位相シフタ24
部分の基材22は、エッチングにより薄くされるため、
所望の位相差を得るためには、エッチング深さdを厳し
く制御する必要がある。また、導波管効果の影響を受け
にくくするため、エッチング部分の断面形状を垂直にす
ることが要求される。
The base material 22 is made of quartz glass, and the light shielding film 23 is made of, for example, chromium. Phase shifter 24
Since the part of the base material 22 is thinned by etching,
In order to obtain a desired phase difference, it is necessary to strictly control the etching depth d. In addition, it is required that the cross-sectional shape of the etched portion be vertical so as not to be easily affected by the waveguide effect.

【0008】しかしながら、実際には、図6(b)に示
すように、エッチングの断面形状がテーパ状となり、エ
ッチング部分の底部が凸状となることが多い。あるい
は、図6(c)に示すように、位相シフタ24部分のエ
ッチング深さd’が所望の深さdよりも浅くなることが
ある。
However, in practice, as shown in FIG. 6B, the etching cross section often has a tapered shape, and the bottom of the etched portion often has a convex shape. Alternatively, as shown in FIG. 6C, the etching depth d ′ of the phase shifter 24 may be smaller than the desired depth d.

【0009】以下に、片堀り込み型のレベンソン型位相
シフトマスクの従来の製造方法を説明する。まず、図7
(a)に示すように、石英ガラスからなる基材22上に
クロム膜23aを形成し、その上層にレジスト25aを
塗布する。これにより、レジスト付きブランクス26が
形成される。
Hereinafter, a conventional method of manufacturing a one-sided type Levenson type phase shift mask will be described. First, FIG.
As shown in (a), a chromium film 23a is formed on a base material 22 made of quartz glass, and a resist 25a is applied on the chromium film 23a. Thereby, the blanks 26 with resist are formed.

【0010】次に、図7(b)に示すように、リソグラ
フィ工程によりレジスト25aに露光および現像を行
い、遮光膜23(図6(a)参照)のパターンでレジス
ト25を形成する。続いて、図7(c)に示すように、
レジスト25をマスクとしてクロム膜23aにエッチン
グを行い、遮光膜23を形成する。その後、図7(d)
に示すように、レジスト25を除去する。
Next, as shown in FIG. 7B, the resist 25a is exposed and developed by a lithography process to form a resist 25 in a pattern of the light shielding film 23 (see FIG. 6A). Subsequently, as shown in FIG.
The chrome film 23a is etched using the resist 25 as a mask to form the light-shielding film 23. Then, FIG.
As shown in (2), the resist 25 is removed.

【0011】次に、図8(e)に示すように、レジスト
27aを塗布し、その上層に帯電防止膜28を塗布す
る。次に、図8(f)に示すように、リソグラフィ工程
によりレジスト27aに露光および現像を行い、位相シ
フタ24(図6(a)参照)のパターンでレジスト27
を形成する。
Next, as shown in FIG. 8E, a resist 27a is applied, and an antistatic film 28 is applied thereon. Next, as shown in FIG. 8F, exposure and development are performed on the resist 27a by a lithography process, and the resist 27a is patterned by the phase shifter 24 (see FIG. 6A).
To form

【0012】続いて、図8(g)に示すように、レジス
ト27をマスクとして基材22にエッチングを行い、位
相シフタ24を形成する。このエッチングには例えばフ
ッ素系ガスであるCHF3 が用いられる。CHF3 を単
独で用いてエッチングを行った場合、エッチングの断面
はテーパ状となる。その後、レジスト27を除去するこ
とにより、図6(a)に示すレベンソン型位相シフトマ
スク21が得られる。
Subsequently, as shown in FIG. 8G, the base material 22 is etched using the resist 27 as a mask to form a phase shifter 24. For this etching, for example, CHF 3 which is a fluorine-based gas is used. When etching is performed using CHF 3 alone, the cross section of the etching is tapered. Thereafter, by removing the resist 27, the Levenson-type phase shift mask 21 shown in FIG. 6A is obtained.

【0013】図9(a)は、両堀り込み型のレベンソン
型位相シフトマスクの断面図である。図9(a)に示す
ように、レベンソン型位相シフトマスク31の基材22
上に、局所的に遮光膜23が形成されている。遮光膜2
3が形成されていない光透過部は、互いに異なる深さで
エッチングされた位相シフタ24a、24bとなってい
る。これにより、位相シフタ24aを透過する光の位相
と、位相シフタ24bを透過する光の位相とが反転す
る。
FIG. 9A is a cross-sectional view of a double engraving type Levenson type phase shift mask. As shown in FIG. 9A, the base material 22 of the Levenson-type phase shift mask 31
A light-shielding film 23 is locally formed on the upper surface. Light shielding film 2
The light transmitting portions where no 3 is formed are phase shifters 24a and 24b etched at different depths from each other. Thus, the phase of the light transmitted through the phase shifter 24a and the phase of the light transmitted through the phase shifter 24b are inverted.

【0014】両堀り込み型の場合も、片堀り込み型の場
合と同様に、基材22には石英ガラスが用いられ、遮光
膜23には例えばクロムが用いられる。また、所望の位
相差を得るために、位相シフタ24a部分のエッチング
深さda と位相シフタ24b部分のエッチング深さdb
を厳しく制御することが要求される。さらに、導波管効
果を抑制するため、エッチング部分の断面形状を垂直に
することも要求される。
In the case of the double engraving type, as in the case of the single engraving type, quartz glass is used for the base material 22 and chromium is used for the light shielding film 23, for example. Further, it desired to obtain a phase difference, the etching depth of the etch depth d a and a phase shifter 24b portion of the phase shifter 24a portion d b
Strict control is required. Further, in order to suppress the waveguide effect, it is also required that the cross-sectional shape of the etched portion be vertical.

【0015】しかしながら、実際には、図9(b)に示
すように、エッチングの断面形状がテーパ状となり、エ
ッチング部分の底部が凸状となることが多い。あるい
は、図9(c)に示すように、位相シフタ24a、24
b部分のエッチング深さda ’、db ’がそれぞれ所望
の深さda 、db よりも浅くなることがある。
However, in practice, as shown in FIG. 9B, the cross-sectional shape of the etching is often tapered, and the bottom of the etched portion is often convex. Alternatively, as shown in FIG. 9C, the phase shifters 24a and 24
etching depth of part b d a ', d b' each desired depth d a, may become shallower than d b.

【0016】以下に、両堀り込み型のレベンソン型位相
シフトマスクの従来の製造方法を説明する。片堀り込み
型の場合と同様に、まず、図10(a)に示すように、
石英ガラスからなる基材22上にクロム膜23aを形成
する。その上層にレジスト25aを塗布して、レジスト
レジスト付きブランクス26を形成する。
A conventional method of manufacturing a double-dove type Levenson type phase shift mask will be described below. As in the case of the single engraving type, first, as shown in FIG.
A chromium film 23a is formed on a substrate 22 made of quartz glass. A resist 25a is applied on the upper layer to form a blank 26 with a resist.

【0017】次に、図10(b)に示すように、リソグ
ラフィ工程によりレジスト25aに露光および現像を行
い、遮光膜23(図9(a)参照)のパターンでレジス
ト25を形成する。続いて、図10(c)に示すよう
に、レジスト25をマスクとしてクロム膜23aにエッ
チングを行い、遮光膜23を形成する。
Next, as shown in FIG. 10B, the resist 25a is exposed and developed by a lithography process, and the resist 25 is formed in a pattern of the light shielding film 23 (see FIG. 9A). Subsequently, as shown in FIG. 10C, the chromium film 23a is etched using the resist 25 as a mask to form the light shielding film 23.

【0018】次に、図10(d)に示すように、レジス
ト25をマスクとして基材22にエッチングを行い、位
相シフタ24aを形成する。このとき、位相シフタ24
b形成領域も位相シフタ24aの所定の深さでエッチン
グされる。このエッチングには例えばフッ素系ガスであ
るCHF3 が用いられる。CHF3 を単独で用いてエッ
チングを行った場合、エッチングの断面はテーパ状とな
る。その後、図11(e)に示すように、レジスト25
を除去する。
Next, as shown in FIG. 10D, the base material 22 is etched using the resist 25 as a mask to form a phase shifter 24a. At this time, the phase shifter 24
The b formation region is also etched at a predetermined depth of the phase shifter 24a. For this etching, for example, CHF 3 which is a fluorine-based gas is used. When etching is performed using CHF 3 alone, the cross section of the etching is tapered. Thereafter, as shown in FIG.
Is removed.

【0019】次に、図11(f)に示すように、レジス
ト29aを塗布し、その上層に帯電防止膜28を塗布す
る。次に、図11(g)に示すように、リソグラフィ工
程によりレジスト29aに露光および現像を行い、位相
シフタ24bのパターンでレジスト29を形成する。
Next, as shown in FIG. 11F, a resist 29a is applied, and an antistatic film 28 is applied thereon. Next, as shown in FIG. 11G, the resist 29a is exposed and developed by a lithography process, and the resist 29 is formed in a pattern of the phase shifter 24b.

【0020】次に、図11(h)に示すように、レジス
ト29をマスクとして基材22にエッチングを行い、位
相シフタ24bを形成する。このエッチングにも例えば
フッ素系ガスであるCHF3 が用いられる。CHF3
単独で用いてエッチングを行った場合、エッチングの断
面はテーパ状となる。その後、図9(b)に示すよう
に、レジスト29を除去する。
Next, as shown in FIG. 11H, the base material 22 is etched using the resist 29 as a mask to form a phase shifter 24b. For this etching, for example, CHF 3 which is a fluorine-based gas is used. When etching is performed using CHF 3 alone, the cross section of the etching is tapered. Thereafter, as shown in FIG. 9B, the resist 29 is removed.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の製造方法
により、片堀り込み型または両堀り込み型のレベンソン
型位相シフトマスク21、31を形成すると、位相シフ
タ24、24a、24b部分の垂直な断面形状が得られ
なかったり、位相シフタ部分の表面が凸状となったりす
る。
When the Levenson type phase shift masks 21 and 31 of the single engraving type or the double engraving type are formed by the above-mentioned conventional manufacturing method, the portions of the phase shifters 24, 24a and 24b are formed. A vertical cross section cannot be obtained, or the surface of the phase shifter portion becomes convex.

【0022】あるいは、位相シフタ部分が所望の深さよ
りも浅くエッチングされる問題が起こる。これは、レジ
スト27(あるいはレジスト29)と基材22のエッチ
ング選択比の差が小さく、基材22のエッチング中にレ
ジスト27(または29)が消失する場合に起こる。こ
の場合、遮光膜23のクロムとエッチングガスが反応
し、反応生成物によってエッチングが阻害される。
Alternatively, there arises a problem that the phase shifter portion is etched to a depth smaller than a desired depth. This occurs when the difference in the etching selectivity between the resist 27 (or the resist 29) and the base material 22 is small and the resist 27 (or 29) disappears during the etching of the base material 22. In this case, chromium of the light shielding film 23 reacts with the etching gas, and etching is hindered by a reaction product.

【0023】位相シフタを形成するためのエッチング
に、フッ素系ガスであるCHF3 を単独で用いた場合、
エッチングの断面はテーパ状となり、垂直な断面形状が
得られない。断面がテーパ状となった場合、導波管効果
の影響が大きくなり、位相シフタ部分を透過する光強度
が顕著に減衰する。片堀り込み型の場合、図6(b)に
示すように、位相シフタ24の幅が上端よりも下端で狭
くなる。また、位相シフタ24の底部は平坦とならず、
凸状となる。
When CHF 3 which is a fluorine-based gas is used alone for etching for forming a phase shifter,
The cross section of the etching is tapered, and a vertical cross section cannot be obtained. If the cross section is tapered, the effect of the waveguide effect becomes large, and the light intensity transmitted through the phase shifter portion is significantly attenuated. In the case of the single engraving type, as shown in FIG. 6B, the width of the phase shifter 24 is smaller at the lower end than at the upper end. Also, the bottom of the phase shifter 24 is not flat,
It becomes convex.

【0024】同様に、両堀り込み型の場合も、図9
(b)に示すように、位相シフタ24a、24bの断面
がテーパ状となる。また、位相シフタ24a、24bの
底部も平坦とならず、凸状となる。このようなレベンソ
ン型位相シフトマスクを用いてリソグラフィを行った場
合、パターンに欠陥が生じ、高解像度が得られない。
Similarly, in the case of the double engraving type, FIG.
As shown in (b), the cross sections of the phase shifters 24a and 24b are tapered. Also, the bottoms of the phase shifters 24a and 24b are not flat but convex. When lithography is performed using such a Levenson-type phase shift mask, a defect occurs in the pattern, and high resolution cannot be obtained.

【0025】片堀り込み型の位相シフトマスクを形成す
る場合、図8(g)に示す工程で、エッチングガスとし
てCHF3 を単独で用いるかわりに、不活性ガスである
HeをCHF3 に添加した混合ガスを用いると、図8
(g’)に示すように、エッチング部分の側壁をほぼ垂
直にすることができる。
In the case of forming a single engraving type phase shift mask, in the step shown in FIG. 8G, instead of using CHF 3 alone as an etching gas, He which is an inert gas is added to CHF 3 . When using the mixed gas shown in FIG.
As shown in (g ′), the side wall of the etched portion can be made almost vertical.

【0026】しかしながら、基材22の石英ガラスとレ
ジスト27とのエッチング選択比が極めて近くなる。し
たがって、石英ガラスを所定の深さまでエッチングする
前に、レジスト27が消費され、図6(c)に示すよう
に、エッチング深さd’が所望の深さdよりも浅くな
る。これにより、所望の位相差が得られなくなる。
However, the etching selectivity between the quartz glass of the base material 22 and the resist 27 becomes extremely close. Therefore, before the quartz glass is etched to a predetermined depth, the resist 27 is consumed, and as shown in FIG. 6C, the etching depth d 'becomes smaller than the desired depth d. As a result, a desired phase difference cannot be obtained.

【0027】両堀り込み型の場合にも同様に、図10
(d)あるいは図11(h)に示す工程で、エッチング
ガスとしてCHF3 とHeの混合ガスを用いることによ
り、図9(c)に示すように、エッチング部分の側壁を
ほぼ垂直にすることができるが、基材22の石英ガラス
とレジスト25または29とのエッチング選択比が近く
なる。したがって、石英ガラスのエッチング深さd
a ’、db ’がそれぞれ所定の深さda 、db よりも浅
くなり、所望の位相差が得られない。
Similarly, in the case of the double engraving type, FIG.
By using a mixed gas of CHF 3 and He as an etching gas in the step shown in FIG. 9D or FIG. 11H, the side wall of the etched portion can be made almost vertical as shown in FIG. However, the etching selectivity between the quartz glass of the base material 22 and the resist 25 or 29 becomes close. Therefore, the etching depth d of quartz glass
a ', d b' each predetermined depth d a, shallower than d b, not to obtain desired phase difference.

【0028】また、レジスト25、27あるいは29が
エッチングされて遮光膜23が露出すると、遮光膜23
がエッチングにより損傷を受け、遮光膜23の一部が剥
離することがある。これにより、マスクパターンの一部
が欠損したり、光透過部に遮光膜材料が堆積したりする
ため、マスクパターンに欠陥が発生する。
When the resist 25, 27 or 29 is etched to expose the light shielding film 23, the light shielding film 23 is exposed.
May be damaged by etching, and a part of the light shielding film 23 may be peeled off. As a result, a part of the mask pattern is lost, or a light-shielding film material is deposited on the light transmitting portion, so that a defect occurs in the mask pattern.

【0029】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、したがって本発明は、位相シフタ部分に良好
な形状かつ所望の深さで堀り込み部を形成できる位相シ
フトマスクの製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and accordingly, the present invention provides a method of manufacturing a phase shift mask capable of forming a dug portion with a good shape and a desired depth in a phase shifter portion. The purpose is to provide.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の位相シフトマスクの製造方法は、光透過性
の基材上の一部に遮光膜を形成し、前記基材に光透過部
と遮光部とを設ける工程と、前記光透過部上の一部およ
び前記遮光部上にレジストを形成する工程と、前記レジ
ストをマスクとし、第1のエッチングガスを用いて、前
記光透過部のうち位相シフタ形成領域に第1のエッチン
グを行う工程と、前記レジストをマスクとし、第2のエ
ッチングガスを用いて、前記位相シフタ形成領域に第2
のエッチングを行い、位相シフタを形成する工程であっ
て、前記位相シフタ部分を透過する光の位相と、前記位
相シフタ以外の部分の前記光透過部を透過する光の位相
とが反転するような所定の深さまで前記第2のエッチン
グを行う工程と、前記レジストを除去する工程とを有す
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a phase shift mask according to the present invention comprises forming a light-shielding film on a part of a light-transmitting substrate and forming a light-shielding film on the substrate. Providing a transmitting portion and a light shielding portion, forming a resist on a part of the light transmitting portion and on the light shielding portion, and using the resist as a mask and performing light transmission using a first etching gas. Performing a first etching on the phase shifter forming region of the portion, and using the resist as a mask and a second etching gas to form a second etching on the phase shifter forming region.
In the step of forming a phase shifter, wherein the phase of light transmitted through the phase shifter portion and the phase of light transmitted through the light transmitting portion other than the phase shifter are inverted. A step of performing the second etching to a predetermined depth; and a step of removing the resist.

【0031】好適には、前記第1のエッチングガスは、
前記レジストのエッチング選択比よりも前記基材のエッ
チング選択比を十分に高くすることが可能なエッチング
ガスであり、前記第2のエッチングガスは、前記位相シ
フタ端部のエッチング断面を、前記基材表面に対してほ
ぼ垂直にし、かつ前記位相シフタ表面を前記基材表面に
ほぼ平行に平坦に加工することが可能なエッチングガス
である。さらに好適には、前記第2のエッチングガス
は、前記レジストのエッチング選択比と前記基材のエッ
チング選択比との差が、前記第1のエッチングガスを用
いるときよりも小さくなるエッチングガスである。
Preferably, the first etching gas is
An etching gas capable of sufficiently increasing the etching selectivity of the base material relative to the etching selectivity of the resist, wherein the second etching gas forms an etching cross section of an end of the phase shifter using the base material. An etching gas that can be made substantially perpendicular to the surface and that can flatten the phase shifter surface substantially parallel to the substrate surface. More preferably, the second etching gas is an etching gas in which a difference between an etching selectivity of the resist and an etching selectivity of the base material is smaller than when the first etching gas is used.

【0032】好適には、前記第1のエッチングガスとし
てフッ素系ガスを用い、前記第2のエッチングガスとし
て、前記フッ素系ガスに不活性ガスを添加したガスを用
いる。前記フッ素系ガスはCHF3 、CF4 およびSF
6 のうちの少なくとも1種を含む。また、前記不活性ガ
スはHe、Ar、XeおよびN2 のうちの少なくとも1
種を含む。
Preferably, a fluorine-based gas is used as the first etching gas, and a gas obtained by adding an inert gas to the fluorine-based gas is used as the second etching gas. The fluorine-based gas is CHF 3 , CF 4 and SF
At least one of the six . Further, the inert gas is at least one of He, Ar, Xe and N 2.
Including seeds.

【0033】前記遮光膜を形成する工程は、好適には、
前記基材上に遮光材料層を形成する工程と、前記遮光材
料層上に、前記遮光部のパターンを有する第2のレジス
トを形成する工程と、前記第2のレジストをマスクとし
て前記遮光材料層にエッチングを行い、前記遮光膜を形
成する工程と、前記第2のレジストを除去する工程とを
含む。
In the step of forming the light shielding film, preferably,
Forming a light-shielding material layer on the base material, forming a second resist having the pattern of the light-shielding portion on the light-shielding material layer, and using the second resist as a mask to form the light-shielding material layer Forming the light-shielding film, and removing the second resist.

【0034】前記光透過部上の一部および前記遮光部上
に前記レジストを形成する工程は、好適には、前記光透
過部上および前記遮光部上にレジスト材料を塗布し、レ
ジスト材料層を形成する工程と、前記レジスト材料層上
に帯電防止膜を形成する工程と、前記レジスト材料層に
前記帯電防止膜を介して露光および現像を行い、前記レ
ジストを形成する工程とを含む。
In the step of forming the resist on a part of the light transmitting part and on the light shielding part, preferably, a resist material is applied on the light transmitting part and the light shielding part, and a resist material layer is formed. Forming, forming an antistatic film on the resist material layer, and exposing and developing the resist material layer via the antistatic film to form the resist.

【0035】これにより、位相シフタ端部のエッチング
断面を、基材表面に対してほぼ垂直にし、かつ位相シフ
タ表面を基材表面にほぼ平行に平坦に加工することが可
能となる。したがって、本発明の製造方法により製造さ
れた位相シフトマスクを用いてリソグラフィを行えば、
導波管効果の影響が低減され、微細パターンを高精度に
転写することが可能となる。
This makes it possible to make the etching cross section at the end of the phase shifter substantially perpendicular to the surface of the base material and to process the surface of the phase shifter flat substantially parallel to the surface of the base material. Therefore, if lithography is performed using the phase shift mask manufactured by the manufacturing method of the present invention,
The effect of the waveguide effect is reduced, and a fine pattern can be transferred with high accuracy.

【0036】また、本発明の位相シフトマスクの製造方
法によれば、レジストのエッチング速度を調節すること
が可能となるため、位相シフタが形成される前にレジス
トが消失するのを防止できる。したがって、位相シフタ
部分の基材を所望の深さまでエッチングできる。これに
より、位相シフタ部分を透過する光の位相と、位相シフ
タ以外の部分の光透過部を透過する光の位相との位相差
を、所望の位相差とすることが可能となる。
Further, according to the method of manufacturing a phase shift mask of the present invention, since the etching rate of the resist can be adjusted, it is possible to prevent the resist from disappearing before the phase shifter is formed. Therefore, the base material of the phase shifter can be etched to a desired depth. This makes it possible to set a desired phase difference between the phase of light transmitted through the phase shifter and the phase of light transmitted through the light transmitting portion other than the phase shifter.

【0037】また、上記の目的を達成するため、本発明
の位相シフトマスクの製造方法は、光透過性の基材上に
遮光材料層を形成する工程と、前記遮光材料層上の一部
に第1のレジストを形成する工程と、前記第1のレジス
トをマスクとして前記遮光材料層にエッチングを行い、
前記基材上の一部に遮光膜を形成し、前記基材に光透過
部と遮光部とを設ける工程と、前記第1のレジストをマ
スクとし、第1のエッチングガスを用いて、前記光透過
部に第1のエッチングを行う工程と、前記第1のレジス
トをマスクとし、第2のエッチングガスを用いて、前記
光透過部に第2のエッチングを行い、第1の深さを有す
る第1の位相シフタを形成する工程と、前記第1のレジ
ストを除去する工程と、前記第1の位相シフタ上の一部
および前記遮光部上に第2のレジストを形成する工程
と、前記第2のレジストをマスクとし、第3のエッチン
グガスを用いて、前記第1の位相シフタのうち第2の位
相シフタ形成領域に第3のエッチングを行う工程と、前
記第2のレジストをマスクとし、第4のエッチングガス
を用いて、前記第2の位相シフタ形成領域に第4のエッ
チングを行い、第2の位相シフタを形成する工程であっ
て、前記第1の位相シフタ部分を透過する光の位相と、
前記第2の位相シフタ部分を透過する光の位相とが反転
するような第2の深さまで前記第4のエッチングを行う
工程と、前記第2のレジストを除去する工程とを有する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a phase shift mask according to the present invention comprises a step of forming a light-shielding material layer on a light-transmitting substrate, and a step of forming a portion on the light-shielding material layer. Forming a first resist, etching the light-shielding material layer using the first resist as a mask,
Forming a light-shielding film on a part of the base material, providing a light-transmitting portion and a light-shielding portion on the base material, and using the first resist as a mask, Performing a first etching on the transmitting portion, and performing a second etching on the light transmitting portion by using the first resist as a mask and using a second etching gas to form a second portion having a first depth. Forming a first resist, removing the first resist, forming a second resist on a part of the first phase shifter and on the light-shielding portion, Using the third resist as a mask, performing a third etching on a second phase shifter formation region of the first phase shifter using a third etching gas; and performing a third etching using the second resist as a mask. Using the etching gas of No. 4, the second Perform a fourth etching phase shifter forming region, and forming a second phase shifter, and the phase of light transmitted through the first phase shifter portion,
A step of performing the fourth etching to a second depth such that a phase of light transmitted through the second phase shifter is inverted, and a step of removing the second resist. I do.

【0038】好適には、前記第1のエッチングガスは、
前記第1のレジストのエッチング選択比よりも前記基材
のエッチング選択比を十分に高くすることが可能なエッ
チングガスであり、前記第2のエッチングガスは、前記
第1の位相シフタ端部のエッチング断面を、前記基材表
面に対してほぼ垂直にし、かつ前記第1の位相シフタ表
面を前記基材表面にほぼ平行に平坦に加工することが可
能なエッチングガスである。さらに好適には、前記第2
のエッチングガスは、前記第1のレジストのエッチング
選択比と前記基材のエッチング選択比との差が、前記第
1のエッチングガスを用いるときよりも小さくなるエッ
チングガスである。
Preferably, the first etching gas is
An etching gas capable of sufficiently increasing an etching selectivity of the base material than an etching selectivity of the first resist, and the second etching gas is used for etching an end of the first phase shifter. An etching gas capable of making a cross section substantially perpendicular to the surface of the base material and processing the surface of the first phase shifter to be flat and substantially parallel to the surface of the base material. More preferably, the second
Is an etching gas in which the difference between the etching selectivity of the first resist and the etching selectivity of the base material is smaller than when the first etching gas is used.

【0039】好適には、前記第3のエッチングガスは、
前記第2のレジストのエッチング選択比よりも前記基材
のエッチング選択比を十分に高くすることが可能なエッ
チングガスであり、前記第4のエッチングガスは、前記
第2の位相シフタ端部のエッチング断面を、前記基材表
面に対してほぼ垂直にし、かつ前記第2の位相シフタ表
面を前記基材表面にほぼ平行に平坦に加工することが可
能なエッチングガスである。さらに好適には、前記第4
のエッチングガスは、前記第2のレジストのエッチング
選択比と前記基材のエッチング選択比との差が、前記第
3のエッチングガスを用いるときよりも小さくなるエッ
チングガスである。
Preferably, the third etching gas is:
An etching gas capable of sufficiently increasing an etching selectivity of the base material than an etching selectivity of the second resist, and the fourth etching gas is used to etch an end of the second phase shifter. An etching gas capable of making a cross section substantially perpendicular to the surface of the base material and processing the surface of the second phase shifter to be flat and substantially parallel to the surface of the base material. More preferably, the fourth
Is an etching gas in which the difference between the etching selectivity of the second resist and the etching selectivity of the base material is smaller than when the third etching gas is used.

【0040】好適には、前記第3のエッチングガスは、
前記第2のレジストのエッチング選択比よりも前記基材
のエッチング選択比を十分に高くすることが可能なエッ
チングガスであり、前記第4のエッチングガスは、前記
第2の位相シフタ端部のエッチング断面を、前記基材表
面に対してほぼ垂直にし、かつ前記第2の位相シフタ表
面を前記基材表面にほぼ平行に平坦に加工することが可
能なエッチングガスである。
Preferably, the third etching gas is:
An etching gas capable of sufficiently increasing an etching selectivity of the base material than an etching selectivity of the second resist, and the fourth etching gas is used to etch an end of the second phase shifter. An etching gas capable of making a cross section substantially perpendicular to the surface of the base material and processing the surface of the second phase shifter to be flat and substantially parallel to the surface of the base material.

【0041】さらに好適には、前記第4のエッチングガ
スは、前記第2のレジストのエッチング選択比と前記基
材のエッチング選択比との差が、前記第3のエッチング
ガスを用いるときよりも小さくなるエッチングガスであ
る。好適には、前記第1のエッチングガスと前記第3の
エッチングガスは同じ組成であり、前記第2のエッチン
グガスと前記第4のエッチングガスは同じ組成である。
More preferably, the fourth etching gas has a difference between the etching selectivity of the second resist and the etching selectivity of the base material smaller than when the third etching gas is used. Etching gas. Preferably, the first etching gas and the third etching gas have the same composition, and the second etching gas and the fourth etching gas have the same composition.

【0042】好適には、前記第1および第3のエッチン
グガスとしてフッ素系ガスを用い、前記第2および第4
のエッチングガスとして、前記フッ素系ガスに不活性ガ
スを添加したガスを用いる。さらに好適には、前記フッ
素系ガスはCHF3 、CF4 およびSF6 のうちの少な
くとも1種を含む。また、前記不活性ガスはHe、A
r、XeおよびN2 のうちの少なくとも1種を含む。
Preferably, a fluorine-based gas is used as the first and third etching gases, and the second and fourth etching gases are used.
As the etching gas, a gas obtained by adding an inert gas to the fluorine-based gas is used. More preferably, the fluorine-based gas contains at least one of CHF 3 , CF 4 and SF 6 . The inert gas is He, A
at least one of r, Xe and N 2 .

【0043】前記第1の位相シフタ上の一部および前記
遮光部上に前記第2のレジストを形成する工程は、好適
には、前記第1の位相シフタ上および前記遮光部上にレ
ジスト材料を塗布し、レジスト材料層を形成する工程
と、前記レジスト材料層上に帯電防止膜を形成する工程
と、前記レジスト材料層に前記帯電防止膜を介して露光
および現像を行い、前記第2のレジストを形成する工程
とを含む。
In the step of forming the second resist on a part of the first phase shifter and on the light-shielding portion, preferably, a resist material is formed on the first phase shifter and the light-shielding portion. Applying, forming a resist material layer, forming an antistatic film on the resist material layer, exposing and developing the resist material layer via the antistatic film, the second resist And forming a.

【0044】これにより、第1および第2の位相シフタ
端部のエッチング断面を、基材表面に対してほぼ垂直に
し、かつ第1および第2の位相シフタの表面を基材表面
にほぼ平行に平坦に加工することが可能となる。したが
って、本発明の製造方法により製造された位相シフトマ
スクを用いてリソグラフィを行えば、導波管効果の影響
が低減され、微細パターンを高精度に転写することが可
能となる。
Thus, the etched sections at the ends of the first and second phase shifters are made substantially perpendicular to the surface of the base material, and the surfaces of the first and second phase shifters are made substantially parallel to the surface of the base material. It can be processed flat. Therefore, when lithography is performed using the phase shift mask manufactured by the manufacturing method of the present invention, the influence of the waveguide effect is reduced, and a fine pattern can be transferred with high accuracy.

【0045】また、本発明の位相シフトマスクの製造方
法によれば、レジストのエッチング速度を調節すること
が可能となるため、第1の位相シフタが形成される前に
第1のレジストが消失するのを防止できる。したがっ
て、第1の位相シフタ部分の基材を所望の深さまでエッ
チングできる。
Further, according to the method of manufacturing the phase shift mask of the present invention, since the etching rate of the resist can be adjusted, the first resist disappears before the first phase shifter is formed. Can be prevented. Therefore, the base material of the first phase shifter can be etched to a desired depth.

【0046】同様に、第2の位相シフタが形成される前
に第2のレジストが消失するのを防止できる。したがっ
て、第2の位相シフタ部分の基材を所望の深さまでエッ
チングできる。これにより、第1の位相シフタ部分を透
過する光の位相と、第2の位相シフタ部分を透過する光
の位相との位相差を、所望の位相差とすることが可能と
なる。
Similarly, the loss of the second resist before the formation of the second phase shifter can be prevented. Therefore, the base material of the second phase shifter can be etched to a desired depth. Thus, the phase difference between the phase of the light passing through the first phase shifter and the phase of the light passing through the second phase shifter can be set to a desired phase difference.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の位相シフトマス
クの製造方法の実施の形態について、図面を参照して説
明する。 (実施形態1)図1(a)は本実施形態の位相シフトマ
スクの製造方法により製造される片堀り込み型のレベン
ソン型位相シフトマスク1の断面図である。図1(a)
に示すように、レベンソン型位相シフトマスク1の基材
2上に、局所的に遮光膜3が形成されている。遮光膜3
が形成されていない部分(光透過部)の一部は、基材2
の表面が堀り込まれ、位相シフタ4が形成されている。
これにより、光透過部のうち位相シフタ4部分を透過す
る光の位相と、それ以外の部分を透過する光の位相とが
反転する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for manufacturing a phase shift mask according to the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1A is a cross-sectional view of a single engraving type Levenson type phase shift mask 1 manufactured by the phase shift mask manufacturing method of the present embodiment. FIG. 1 (a)
As shown in FIG. 1, a light-shielding film 3 is locally formed on a base material 2 of a Levenson-type phase shift mask 1. Light shielding film 3
A part of the part (light transmitting part) in which is not formed is the base material 2
Are dug down, and the phase shifter 4 is formed.
As a result, the phase of the light transmitted through the phase shifter 4 in the light transmitting portion and the phase of the light transmitted through the other portions are inverted.

【0048】基材2には石英ガラスが用いられ、遮光膜
3には例えばクロムが用いられる。図1(a)に示すレ
ベンソン型位相シフトマスク1は、位相シフタ部分4と
遮光膜3部分との境界部分で、位相シフタ4の壁面が基
材表面に対して垂直となるように加工されている。ま
た、位相シフタ4の表面は基材表面にほぼ平行に平坦に
加工されている。これにより、導波管効果の影響が抑制
されている。
The substrate 2 is made of quartz glass, and the light shielding film 3 is made of, for example, chromium. The Levenson-type phase shift mask 1 shown in FIG. 1A is processed so that the wall surface of the phase shifter 4 is perpendicular to the surface of the base material at the boundary between the phase shifter portion 4 and the light shielding film 3 portion. I have. The surface of the phase shifter 4 is flattened substantially parallel to the surface of the base material. Thereby, the influence of the waveguide effect is suppressed.

【0049】また、位相シフタ4aは、高精度に制御さ
れた所望の深さdで形成されている。これにより、所望
の位相差を得ることが可能となっている。例えば、光源
としてKrFレーザを用いるフォトリソグラフィに、レ
ベンソン型位相シフトマスク1を使用する場合、位相シ
フタ4の深さdを244nmとすることにより、位相差
を180°とすることができる。
The phase shifter 4a is formed at a desired depth d controlled with high precision. This makes it possible to obtain a desired phase difference. For example, when the Levenson-type phase shift mask 1 is used for photolithography using a KrF laser as a light source, the phase difference can be made 180 ° by setting the depth d of the phase shifter 4 to 244 nm.

【0050】次に、本実施形態の位相シフトマスクの製
造方法について説明する。まず、図1(b)に示すよう
に、石英ガラスからなる基材2上にクロム膜3aを形成
し、その上層にレジスト5aを塗布する。基材2として
は、例えば厚さ0.25インチ、直径6インチの石英ガ
ラスウェハを用いる。クロム膜3aは例えばスパッタリ
ングにより形成し、クロム膜の厚さは例えば数10nm
程度とする。レジスト5aとしては電子線レジストを用
いる。これにより、電子線レジスト付きブランクス6が
形成される。
Next, a method of manufacturing the phase shift mask of the present embodiment will be described. First, as shown in FIG. 1B, a chromium film 3a is formed on a base material 2 made of quartz glass, and a resist 5a is applied on the chromium film 3a. As the substrate 2, for example, a quartz glass wafer having a thickness of 0.25 inches and a diameter of 6 inches is used. The chromium film 3a is formed by, for example, sputtering, and the thickness of the chromium film is, for example, several tens nm.
Degree. An electron beam resist is used as the resist 5a. Thus, blanks 6 with electron beam resist are formed.

【0051】ここでは、遮光膜3の材料として単層のク
ロム膜3aを用いるが、クロム膜3aのかわりにタング
ステン、モリブデンシリサイドからなる層を形成しても
よい。また、これらの材料からなる層を積層させ、多層
膜を形成してもよい。例えば、クロム膜の表面に酸化ク
ロム膜を形成し、2層構造の遮光膜を形成することもで
きる。
Here, a single-layer chromium film 3a is used as the material of the light-shielding film 3, but a layer made of tungsten or molybdenum silicide may be formed instead of the chromium film 3a. Alternatively, a layer formed of these materials may be stacked to form a multilayer film. For example, a chromium oxide film may be formed on the surface of the chromium film, and a light-shielding film having a two-layer structure may be formed.

【0052】次に、図1(c)に示すように、リソグラ
フィ工程によりレジスト5aに露光および現像を行い、
遮光膜3(図1(a)参照)のパターンでレジスト5を
形成する。続いて、図1(d)に示すように、レジスト
5をマスクとしてクロム膜3aにエッチングを行い、遮
光膜3を形成する。
Next, as shown in FIG. 1C, the resist 5a is exposed and developed by a lithography process,
A resist 5 is formed in a pattern of the light shielding film 3 (see FIG. 1A). Subsequently, as shown in FIG. 1D, the chrome film 3a is etched using the resist 5 as a mask to form the light shielding film 3.

【0053】クロム膜3aのエッチングはドライエッチ
ングまたはウェットエッチングにより行われる。ウェッ
トエッチングの場合、エッチング液としては、硝酸第2
セリウムアンモニウム((NH42 Ce(NO3
6 )を含有する溶液を用いることができる。このエッチ
ング液の組成は、例えば、硝酸第2セリウムアンモニウ
ム13〜18重量%、過塩素酸(HClO4 )3〜5重
量%、純水77〜84重量%とする。クロム膜3aにエ
ッチングを行った後、図1(e)に示すように、レジス
ト5を除去する。
The chromium film 3a is etched by dry etching or wet etching. In the case of wet etching, nitric acid
Cerium ammonium ((NH 4 ) 2 Ce (NO 3 )
A solution containing 6 ) can be used. The composition of the etchant, for example, ceric ammonium nitrate 13 to 18 wt%, 3-5 wt% perchloric acid (HClO 4), and purified water 77-84 wt%. After etching the chromium film 3a, the resist 5 is removed as shown in FIG.

【0054】次に、図2(f)に示すように、レジスト
7aを塗布し、その上層に帯電防止膜8を塗布する。レ
ジスト7aとしては電子線レジストを用いる。図1
(c)に示す工程で、レジスト5aに電子線描画を行っ
てレジスト5を形成する場合には、クロム膜3aを接地
するため、ブランクスの帯電は無視できる。これに対
し、図2(f)に示すレジスト7aに電子線描画を行う
際には、基材2の石英ガラスが描画面に局所的に露出す
る。したがって、石英ガラスの露出部分が帯電し、後か
ら入射する電子の位置がずれることがある(チャージア
ップ)。
Next, as shown in FIG. 2F, a resist 7a is applied, and an antistatic film 8 is applied thereon. An electron beam resist is used as the resist 7a. FIG.
When the resist 5 is formed by performing electron beam lithography on the resist 5a in the step shown in (c), the charging of the blanks can be ignored since the chromium film 3a is grounded. On the other hand, when drawing an electron beam on the resist 7a shown in FIG. 2F, the quartz glass of the base material 2 is locally exposed on the drawing surface. Therefore, the exposed portion of the quartz glass is charged, and the position of the subsequently incident electrons may be shifted (charge-up).

【0055】このようなチャージアップを防止する目的
で、帯電防止膜8が形成される。帯電防止膜としては、
水溶性または有機溶剤可溶型の導電性ポリマーが用いら
れる。このようなポリマーを含む溶液を、例えばスピン
コートによりレジスト7a上に厚さ20〜30nm程度
塗布する。次に、図2(g)に示すように、リソグラフ
ィ工程によりレジスト7aに露光および現像を行い、位
相シフタ4(図1(a)参照)のパターンでレジスト7
を形成する。
For the purpose of preventing such charge-up, an antistatic film 8 is formed. As an antistatic film,
A water-soluble or organic solvent-soluble conductive polymer is used. A solution containing such a polymer is applied on the resist 7a to a thickness of about 20 to 30 nm by, for example, spin coating. Next, as shown in FIG. 2G, exposure and development are performed on the resist 7a by a lithography process, and the resist 7a is patterned by the phase shifter 4 (see FIG. 1A).
To form

【0056】続いて、図2(h)に示すように、レジス
ト7をマスクとして基材2に第1段階のエッチングを行
う。このエッチングにはフッ素系ガスであるCHF3
単独で用い、エッチング深さが位相シフタ4の所望の深
さd(図1(a)参照)となる前に、エッチングを停止
する。
Subsequently, as shown in FIG. 2H, the first stage etching is performed on the base material 2 using the resist 7 as a mask. For this etching, CHF 3 which is a fluorine-based gas is used alone, and the etching is stopped before the etching depth reaches a desired depth d of the phase shifter 4 (see FIG. 1A).

【0057】これにより、エッチング部分の断面はテー
パ状となり、エッチング部分の底部は凸状となる。しか
しながら、基材1のエッチング選択比をレジスト7のエ
ッチング選択比よりも十分に高くすることが可能であ
り、レジスト7を残すことができる。
As a result, the cross section of the etched portion becomes tapered, and the bottom of the etched portion becomes convex. However, the etching selectivity of the substrate 1 can be made sufficiently higher than the etching selectivity of the resist 7, and the resist 7 can be left.

【0058】次に、図2(i)に示すように、レジスト
7をマスクとして基材2に第2段階のエッチングを行
う。このエッチングには不活性ガスであるHeをCHF
3 に添加した混合ガスを用い、エッチング深さが位相シ
フタ4の所望の深さdとなるまでエッチングを行う。
Next, as shown in FIG. 2I, a second stage etching is performed on the base material 2 using the resist 7 as a mask. For this etching, He, which is an inert gas, is mixed with CHF.
Using the mixed gas added to 3 , etching is performed until the etching depth reaches a desired depth d of the phase shifter 4.

【0059】エッチングガスにHeを混合すると、基材
1のエッチング選択比とレジスト7のエッチング選択比
が近くなり、レジスト7のエッチング速度が高くなる。
しかしながら、第1段階のエッチングでレジスト7のエ
ッチング速度を低く抑えているため、レジスト7が完全
に消費される前に、第2段階のエッチングを終了させる
ことができる。
When He is mixed with the etching gas, the etching selectivity of the base material 1 and the etching selectivity of the resist 7 become closer, and the etching rate of the resist 7 increases.
However, since the etching rate of the resist 7 is kept low in the first stage etching, the second stage etching can be completed before the resist 7 is completely consumed.

【0060】また、Heをエッチングガスに添加して第
2段階のエッチングを行うことにより、エッチング部分
の断面形状を垂直にし、エッチング部分の底部を平坦に
することができる。CHF3 とHeの流量比は特に限定
されず、どちらの流量が高くてもよい。レジストの種類
や厚さ、あるいはエッチング部分の深さ等を考慮して、
CHF3 とHeの流量比を適宜決定する。その後、レジ
スト7を除去することにより、図1(a)に示す片堀り
込み型のレベンソン型位相シフトマスク1が得られる。
Further, by adding He to the etching gas and performing the second stage of etching, the cross-sectional shape of the etched portion can be made vertical and the bottom of the etched portion can be made flat. The flow ratio between CHF 3 and He is not particularly limited, and either flow rate may be higher. In consideration of the type and thickness of the resist or the depth of the etched part,
The flow ratio between CHF 3 and He is determined appropriately. After that, the resist 7 is removed to obtain the single-cavity Levenson-type phase shift mask 1 shown in FIG.

【0061】上記の本実施形態の位相シフトマスクの製
造方法によれば、位相シフタ4部分と遮光膜3部分との
境界部分で、位相シフタ4の側壁を基材2に対してほぼ
垂直に加工することが可能となる。したがって、レベン
ソン型位相シフトマスク1を用いてリソグラフィを行う
際に、導波管効果の影響が低減され、高精度にパターン
が転写される。また、位相シフタ4部分を基材2の表面
に平行に、平坦に加工することが可能となる。
According to the method for manufacturing the phase shift mask of the present embodiment, the side wall of the phase shifter 4 is processed almost perpendicularly to the substrate 2 at the boundary between the phase shifter 4 and the light shielding film 3. It is possible to do. Therefore, when performing lithography using the Levenson-type phase shift mask 1, the effect of the waveguide effect is reduced, and the pattern is transferred with high accuracy. Further, the phase shifter 4 can be processed flat and parallel to the surface of the substrate 2.

【0062】さらに、上記の本実施形態の位相シフトマ
スクの製造方法によれば、エッチングの完了前にレジス
トが消失するのを防止でき、基材1を所望の深さまでエ
ッチングすることが可能となる。したがって、位相シフ
タ4部分を透過する光と、それ以外の光透過部を透過す
る光との間で、所望の位相差が得られる。
Further, according to the method of manufacturing the phase shift mask of the present embodiment, the resist can be prevented from disappearing before the completion of the etching, and the substrate 1 can be etched to a desired depth. . Therefore, a desired phase difference is obtained between the light transmitted through the phase shifter 4 and the light transmitted through the other light transmitting portions.

【0063】上記の本実施形態の位相シフトマスクの製
造方法により製造された位相シフトマスクについて、光
強度シミュレーション顕微鏡を用いて透過光の光強度を
測定した。光強度シミュレーション顕微鏡は、マスクに
紫外光を照射する光源と、マスクを透過した光を検出す
るCCD(charge coupled device)を含む。測定の結
果、導波管効果が低減され、透過光の光強度がマスク面
内で均一となることが確認された。
With respect to the phase shift mask manufactured by the method of manufacturing the phase shift mask according to the present embodiment, the light intensity of transmitted light was measured using a light intensity simulation microscope. The light intensity simulation microscope includes a light source that irradiates the mask with ultraviolet light, and a CCD (charge coupled device) that detects light transmitted through the mask. As a result of the measurement, it was confirmed that the waveguide effect was reduced and the light intensity of the transmitted light became uniform in the mask plane.

【0064】(実施形態2)図3(a)は本実施形態の
マスクの製造方法により製造される両堀り込み型のレベ
ンソン型位相シフトマスク11の断面図である。図3
(a)に示すように、レベンソン型位相シフトマスク1
1の基材2上に、局所的に遮光膜3が形成されている。
(Embodiment 2) FIG. 3A is a cross-sectional view of a double engraving type Levenson type phase shift mask 11 manufactured by the mask manufacturing method of this embodiment. FIG.
As shown in (a), the Levenson-type phase shift mask 1
A light-shielding film 3 is locally formed on one base material 2.

【0065】遮光膜3が形成されていない部分(光透過
部)の一部は、基材2の表面が相対的に浅く堀り込ま
れ、位相シフタ4aが形成されている。それ以外の光透
過部には、基材2の表面が相対的に深く堀り込まれた位
相シフタ4bが形成されている。これにより、光透過部
のうち位相シフタ4a部分を透過する光の位相と、位相
シフタ4b部分を透過する光の位相とが反転する。
The surface of the substrate 2 is dug relatively shallowly in a part of the portion (light transmitting portion) where the light shielding film 3 is not formed, and the phase shifter 4a is formed. A phase shifter 4b in which the surface of the base material 2 is dug relatively deep is formed in the other light transmitting portions. As a result, the phase of the light transmitted through the phase shifter 4a in the light transmitting portion and the phase of the light transmitted through the phase shifter 4b are inverted.

【0066】基材2には石英ガラスが用いられ、遮光膜
3には例えばクロムが用いられる。図3(a)に示すレ
ベンソン型位相シフトマスク11は、位相シフタ部分4
aと遮光膜3部分との境界部分、あるいは位相シフタ部
分4bと遮光膜3との境界部分で、位相シフタ4aまた
は4bの壁面が基材表面に対して垂直となるように加工
されている。これにより、導波管効果の影響が抑制され
ている。さらに、位相シフタ4a、4bの表面は基材表
面にほぼ平行に平坦に加工されている。
The substrate 2 is made of quartz glass, and the light shielding film 3 is made of, for example, chromium. The Levenson-type phase shift mask 11 shown in FIG.
At the boundary between a and the light-shielding film 3 or at the boundary between the phase shifter 4b and the light-shielding film 3, the wall surface of the phase shifter 4a or 4b is processed so as to be perpendicular to the substrate surface. Thereby, the influence of the waveguide effect is suppressed. Further, the surfaces of the phase shifters 4a and 4b are flattened substantially in parallel with the substrate surface.

【0067】また、位相シフタ4a、4bは、それぞれ
高精度に制御された所望の深さda、db で形成されて
いる。これにより、所望の位相差を得ることが可能とな
っている。例えば、光源としてKrFレーザを用いるフ
ォトリソグラフィに、レベンソン型位相シフトマスク1
1を使用する場合、位相シフタ4aの深さda を310
nm、位相シフタ4bの深さdb を554nm、両者の
差を244nmとすることにより、位相差を180°と
することができる。
[0067] Also, the phase shifter 4a, 4b are desired depth d a that is controlled in each high accuracy, and is formed with d b. This makes it possible to obtain a desired phase difference. For example, in photolithography using a KrF laser as a light source, a Levenson-type phase shift mask 1 is used.
When using 1, the phase shifter 4a depth d a 310
nm, 554 nm depth d b of the phase shifter 4b, and the difference between them by a 244 nm, the phase difference may be 180 °.

【0068】次に、本実施形態のマスクの製造方法につ
いて説明する。まず、図3(b)に示すように、石英ガ
ラスからなる基材2上にクロム膜3aを形成し、その上
層にレジスト5aを塗布する。基材2としては、例えば
厚さ0.25インチ、直径6インチの石英ガラスウェハ
を用いる。クロム膜3aは例えばスパッタリングにより
形成し、クロム膜の厚さは例えば数10nm程度とす
る。レジスト5aとしては電子線レジストを用いる。こ
れにより、電子線レジスト付きブランクス6が形成され
る。
Next, a method of manufacturing the mask of this embodiment will be described. First, as shown in FIG. 3B, a chromium film 3a is formed on a substrate 2 made of quartz glass, and a resist 5a is applied on the chromium film 3a. As the substrate 2, for example, a quartz glass wafer having a thickness of 0.25 inches and a diameter of 6 inches is used. The chromium film 3a is formed by, for example, sputtering, and the thickness of the chromium film is, for example, about several tens nm. An electron beam resist is used as the resist 5a. Thus, blanks 6 with electron beam resist are formed.

【0069】ここでは、遮光膜3の材料として単層のク
ロム膜3aを用いるが、クロム膜3aのかわりにタング
ステン、モリブデンシリサイドからなる層を形成しても
よい。また、これらの材料からなる層を積層させ、多層
膜を形成してもよい。例えば、クロム膜の表面に酸化ク
ロム膜を形成し、2層構造の遮光膜を形成することもで
きる。
Here, a single-layer chromium film 3a is used as the material of the light-shielding film 3, but a layer made of tungsten or molybdenum silicide may be formed instead of the chromium film 3a. Alternatively, a layer formed of these materials may be stacked to form a multilayer film. For example, a chromium oxide film may be formed on the surface of the chromium film, and a light-shielding film having a two-layer structure may be formed.

【0070】次に、図3(c)に示すように、リソグラ
フィ工程によりレジスト5aに露光および現像を行い、
遮光膜3(図3(a)参照)のパターンでレジスト5を
形成する。続いて、図3(d)に示すように、レジスト
5をマスクとしてクロム膜3aにエッチングを行い、遮
光膜3を形成する。クロム膜3aのエッチングは、実施
形態1と同様にウェットエッチングにより行うことがで
きる。
Next, as shown in FIG. 3C, the resist 5a is exposed and developed by a lithography process,
A resist 5 is formed in a pattern of the light shielding film 3 (see FIG. 3A). Subsequently, as shown in FIG. 3D, the chrome film 3a is etched using the resist 5 as a mask to form the light shielding film 3. The etching of the chromium film 3a can be performed by wet etching as in the first embodiment.

【0071】次に、図4(e)に示すように、レジスト
5をマスクとして、基材2に位相シフタ4aを形成する
ための第1段階のエッチングを行う。このとき、位相シ
フタ4b形成領域の基材2は、位相シフタ4a形成領域
の基材2と同じ深さまでエッチングされる。このエッチ
ングにはフッ素系ガスであるCHF3 を単独で用い、エ
ッチング深さが位相シフタ4aの所望の深さda (図3
(a)参照)となる前に、エッチングを停止する。
Next, as shown in FIG. 4E, a first stage etching for forming the phase shifter 4a on the base material 2 is performed using the resist 5 as a mask. At this time, the substrate 2 in the phase shifter 4b formation region is etched to the same depth as the substrate 2 in the phase shifter 4a formation region. Using CHF 3 in this etching is a fluorine-based gas alone, the desired depth d a of the etching depth phase shifter 4a (FIG. 3
Etching is stopped before (a) is reached.

【0072】これにより、エッチング部分の断面はテー
パ状となり、エッチング部分の底部は凸状となる。しか
しながら、基材1のエッチング選択比をレジスト5のエ
ッチング選択比よりも十分に高くすることが可能であ
り、レジスト5を残すことができる。
As a result, the cross section of the etched portion becomes tapered, and the bottom of the etched portion becomes convex. However, the etching selectivity of the substrate 1 can be made sufficiently higher than the etching selectivity of the resist 5, and the resist 5 can be left.

【0073】次に、図4(f)に示すように、レジスト
5をマスクとして、基材2に位相シフタ4aを形成する
ための第2段階のエッチングを行う。このエッチングに
は不活性ガスであるHeをCHF3 に添加した混合ガス
を用い、エッチング深さが位相シフタ4aの所望の深さ
a となるまでエッチングを行う。
Next, as shown in FIG. 4F, a second stage etching for forming the phase shifter 4a on the substrate 2 is performed using the resist 5 as a mask. In this etching, a mixed gas obtained by adding He, which is an inert gas, to CHF 3 is used until the etching depth reaches a desired depth da of the phase shifter 4a.

【0074】エッチングガスにHeを混合すると、基材
2のエッチング選択比とレジスト5のエッチング選択比
が近くなり、レジスト5のエッチング速度が高くなる。
しかしながら、第1段階のエッチングでレジスト5のエ
ッチング速度を低く抑えているため、レジスト5が完全
に消費される前に、第2段階のエッチングを終了させる
ことができる。
When He is mixed in the etching gas, the etching selectivity of the substrate 2 and the etching selectivity of the resist 5 become close to each other, and the etching rate of the resist 5 increases.
However, since the etching rate of the resist 5 is kept low in the first-stage etching, the second-stage etching can be completed before the resist 5 is completely consumed.

【0075】また、Heをエッチングガスに添加して第
2段階のエッチングを行うことにより、エッチング部分
の断面形状を垂直にし、エッチング部分の底部を平坦に
することができる。CHF3 とHeの流量比は特に限定
されず、どちらの流量が高くてもよい。レジストの種類
や厚さ、あるいはエッチング部分の深さ等を考慮して、
CHF3 とHeの流量比を適宜決定する。その後、図4
(g)に示すように、レジスト5を除去する。
By adding He to the etching gas and performing the second stage of etching, the cross-sectional shape of the etched portion can be made vertical and the bottom of the etched portion can be made flat. The flow ratio between CHF 3 and He is not particularly limited, and either flow rate may be higher. In consideration of the type and thickness of the resist or the depth of the etched part,
The flow ratio between CHF 3 and He is determined appropriately. Then, FIG.
As shown in (g), the resist 5 is removed.

【0076】次に、図4(h)に示すように、レジスト
9aを塗布し、その上層に帯電防止膜8を塗布する。次
に、図5(i)に示すように、リソグラフィ工程により
レジスト9aに露光および現像を行い、位相シフタ4b
のパターン(図3(a)参照)でレジスト9を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 4H, a resist 9a is applied, and an antistatic film 8 is applied thereon. Next, as shown in FIG. 5I, exposure and development are performed on the resist 9a by a lithography process, and the phase shifter 4b is exposed.
The resist 9 is formed in the pattern (see FIG. 3A).

【0077】続いて、図5(j)に示すように、レジス
ト9をマスクとして、基材2に位相シフタ4bを形成す
るための第1段階のエッチングを行う。このエッチング
にはフッ素系ガスであるCHF3 を単独で用い、エッチ
ング深さが位相シフタ4bの所望の深さdb (図3
(a)参照)となる前に、エッチングを停止する。
Subsequently, as shown in FIG. 5J, a first-stage etching for forming the phase shifter 4b on the base material 2 is performed using the resist 9 as a mask. This etching using CHF 3 as a fluorine-based gas alone, the desired depth of etching depth phase shifter 4b d b (FIG. 3
Etching is stopped before (a) is reached.

【0078】これにより、エッチング部分の断面はテー
パ状となり、エッチング部分の底部は凸状となる。しか
しながら、基材2のエッチング選択比をレジスト9のエ
ッチング選択比よりも十分に高くすることが可能であ
り、レジスト9を残すことができる。
As a result, the cross section of the etched portion becomes tapered, and the bottom of the etched portion becomes convex. However, the etching selectivity of the substrate 2 can be made sufficiently higher than the etching selectivity of the resist 9, and the resist 9 can be left.

【0079】次に、図5(k)に示すように、レジスト
9をマスクとして、基材2に位相シフタ4bを形成する
ための第2段階のエッチングを行う。このエッチングに
は不活性ガスであるHeをCHF3 に添加した混合ガス
を用い、エッチング深さが位相シフタ4bの所望の深さ
b となるまでエッチングを行う。
Next, as shown in FIG. 5K, a second stage etching for forming the phase shifter 4b on the substrate 2 is performed using the resist 9 as a mask. The use of a mixed gas obtained by adding He is an inert gas to CHF 3 in this etching, etching is performed until the etching depth reaches a desired depth d b of the phase shifter 4b.

【0080】エッチングガスにHeを混合すると、基材
2のエッチング選択比とレジスト9のエッチング選択比
が近くなり、レジスト9のエッチング速度が高くなる。
しかしながら、第1段階のエッチングでレジスト9のエ
ッチング速度を低く抑えているため、レジスト9が完全
に消費される前に、第2段階のエッチングを終了させる
ことができる。
When He is mixed with the etching gas, the etching selectivity of the base material 2 and the etching selectivity of the resist 9 become close, and the etching rate of the resist 9 increases.
However, since the etching rate of the resist 9 is kept low in the first-stage etching, the second-stage etching can be completed before the resist 9 is completely consumed.

【0081】また、Heをエッチングガスに添加して第
2段階のエッチングを行うことにより、エッチング部分
の断面形状を垂直にし、エッチング部分の底部を平坦に
することができる。CHF3 とHeの流量比は特に限定
されず、どちらの流量が高くてもよい。レジストの種類
や厚さ、あるいはエッチング部分の深さ等を考慮して、
CHF3 とHeの流量比を適宜決定する。その後、レジ
スト9を除去することにより、図3(a)に示す両堀り
込み型のレベンソン型位相シフトマスク11が得られ
る。
By adding He to the etching gas and performing the second-stage etching, the cross-sectional shape of the etched portion can be made vertical and the bottom of the etched portion can be made flat. The flow ratio between CHF 3 and He is not particularly limited, and either flow rate may be higher. In consideration of the type and thickness of the resist or the depth of the etched part,
The flow ratio between CHF 3 and He is determined appropriately. Thereafter, the resist 9 is removed to obtain a double-drilled Levenson-type phase shift mask 11 shown in FIG.

【0082】上記の本実施形態のマスクの製造方法によ
れば、位相シフタ4a部分と遮光膜3部分との境界部
分、あるいは位相シフタ4bと遮光膜3部分との境界部
分で、位相シフタ4aまたは4bの側壁を基材2に対し
てほぼ垂直に加工することが可能となる。また、位相シ
フタ4a、4b部分を基材2の表面に平行に、平坦に加
工することが可能となる。したがって、レベンソン型位
相シフトマスク11において導波管効果の影響が低減さ
れる。
According to the mask manufacturing method of the present embodiment, the phase shifter 4a or the boundary between the phase shifter 4b and the light shielding film 3 or the boundary between the phase shifter 4b and the light shielding film 3 is used. The side wall 4b can be processed substantially perpendicularly to the substrate 2. Further, the phase shifters 4a and 4b can be processed flat and parallel to the surface of the substrate 2. Therefore, the effect of the waveguide effect in the Levenson-type phase shift mask 11 is reduced.

【0083】また、上記の本実施形態のマスクの製造方
法によれば、エッチングの完了前にレジストが消失する
のを防止でき、基材2を所望の深さまでエッチングする
ことが可能となる。したがって、位相シフタ4a部分を
透過する光と、位相シフタ4b部分を透過する光との間
で、所望の位相差が得られる。
Further, according to the mask manufacturing method of the present embodiment, the resist can be prevented from disappearing before the completion of the etching, and the substrate 2 can be etched to a desired depth. Therefore, a desired phase difference is obtained between the light transmitted through the phase shifter 4a and the light transmitted through the phase shifter 4b.

【0084】上記の本実施形態の位相シフトマスクの製
造方法により製造された位相シフトマスクについて、光
強度シミュレーション顕微鏡を用いて透過光の光強度を
測定した。測定の結果、導波管効果が低減され、透過光
の光強度がマスク面内で均一となることが確認された。
With respect to the phase shift mask manufactured by the method of manufacturing the phase shift mask according to the present embodiment, the light intensity of transmitted light was measured using a light intensity simulation microscope. As a result of the measurement, it was confirmed that the waveguide effect was reduced and the light intensity of the transmitted light became uniform in the mask plane.

【0085】本発明の位相シフトマスクの製造方法の実
施形態は、上記の説明に限定されない。例えば、フッ素
系ガスや不活性ガスは上記以外のガスに変更することも
可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々の変更が可能である。
The embodiment of the method for manufacturing a phase shift mask of the present invention is not limited to the above description. For example, the fluorine-based gas and the inert gas can be changed to gases other than those described above. In addition, various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0086】[0086]

【発明の効果】本発明の位相シフトマスクの製造方法に
よれば、位相シフタ部分に良好な形状かつ所望の深さで
堀り込み部を形成することが可能となる。したがって、
フォトリソグラフィーの高解像度化が可能となる。
According to the method of manufacturing a phase shift mask of the present invention, it is possible to form a dug portion with a good shape and a desired depth in a phase shifter portion. Therefore,
It is possible to increase the resolution of photolithography.

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

【図1】図1(a)は本発明の実施形態1に係る位相シ
フトマスクの製造方法により製造される片堀り込み型の
レベンソン型位相シフトマスクの断面図であり、図1
(b)〜(e)は本発明の実施形態1に係る位相シフト
マスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
FIG. 1A is a cross-sectional view of a single-drilled Levenson-type phase shift mask manufactured by a method for manufacturing a phase shift mask according to Embodiment 1 of the present invention.
FIGS. 4B to 4E are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】図2(f)〜(i)は本発明の実施形態1に係
る位相シフトマスクの製造方法の製造工程を示す断面図
であり、図1(e)に続く工程を示す。
FIGS. 2 (f) to 2 (i) are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to Embodiment 1 of the present invention, and show steps subsequent to FIG. 1 (e).

【図3】図3(a)は本発明の実施形態2に係る位相シ
フトマスクの製造方法により製造される両堀り込み型の
レベンソン型位相シフトマスクの断面図であり、図3
(b)〜(d)は本発明の実施形態2に係る位相シフト
マスクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
FIG. 3A is a cross-sectional view of a double-drilled Levenson type phase shift mask manufactured by the method for manufacturing a phase shift mask according to Embodiment 2 of the present invention.
(B) to (d) are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to Embodiment 2 of the present invention.

【図4】図4(e)〜(h)は本発明の実施形態2に係
る位相シフトマスクの製造方法の製造工程を示す断面図
であり、図3(d)に続く工程を示す。
FIGS. 4 (e) to 4 (h) are cross-sectional views showing manufacturing steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to Embodiment 2 of the present invention, and show steps subsequent to FIG. 3 (d).

【図5】図5(i)〜(k)は本発明の実施形態2に係
る位相シフトマスクの製造方法の製造工程を示す断面図
であり、図4(h)に続く工程を示す。
FIGS. 5 (i) to 5 (k) are cross-sectional views showing manufacturing steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to Embodiment 2 of the present invention, and show steps subsequent to FIG. 4 (h).

【図6】図6(a)は片堀り込み型のレベンソン型位相
シフトマスクの断面図であり、図6(b)および(c)
は従来の位相シフトマスクの製造方法により製造される
片堀り込み型のレベンソン型位相シフトマスクの断面図
である。
FIG. 6A is a cross-sectional view of a single engraving type Levenson type phase shift mask, and FIGS. 6B and 6C.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a single-cavity Levenson type phase shift mask manufactured by a conventional phase shift mask manufacturing method.

【図7】図7(a)〜(d)は従来の位相シフトマスク
の製造方法の製造工程を示す断面図である。
FIGS. 7A to 7D are cross-sectional views illustrating manufacturing steps of a conventional method for manufacturing a phase shift mask.

【図8】図8(e)〜(g’)は従来の位相シフトマス
クの製造方法の製造工程を示す断面図であり、図7
(d)に続く工程を示す。
8 (e) to 8 (g ′) are cross-sectional views showing a manufacturing process of a conventional method for manufacturing a phase shift mask, and FIGS.
The step following (d) is shown.

【図9】図9(a)は両堀り込み型のレベンソン型位相
シフトマスクの断面図であり、図9(b)および(c)
は従来の位相シフトマスクの製造方法により製造される
両堀り込み型のレベンソン型位相シフトマスクの断面図
である。
FIG. 9A is a cross-sectional view of a double engraving type Levenson type phase shift mask, and FIGS. 9B and 9C.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a double engraving type Levenson type phase shift mask manufactured by a conventional phase shift mask manufacturing method.

【図10】図10(a)〜(d)は従来の位相シフトマ
スクの製造方法の製造工程を示す断面図である。
FIGS. 10A to 10D are cross-sectional views showing manufacturing steps of a conventional method for manufacturing a phase shift mask.

【図11】図11(e)〜(h)は従来の位相シフトマ
スクの製造方法の製造工程を示す断面図であり、図10
(d)に続く工程を示す。
11 (e) to 11 (h) are cross-sectional views showing manufacturing steps of a conventional method for manufacturing a phase shift mask.
The step following (d) is shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21…片堀り込み型のレベンソン型位相シフトマス
ク、2、22…基材、3、23…遮光膜、3a、23a
…クロム膜、4、4a、4b、24、24a、24b…
位相シフタ、5、5a、7、7a、9、9a、25、2
5a、27、27a、29、29a…レジスト、6、2
6…電子線レジスト付きブランクス、8、28…帯電防
止膜、11、31…両堀り込み型のレベンソン型位相シ
フトマスク。
1, 21: single-sided Levenson-type phase shift mask, 2, 22: base material, 3, 23: light shielding film, 3a, 23a
... Chromium film, 4, 4a, 4b, 24, 24a, 24b ...
Phase shifter, 5, 5a, 7, 7a, 9, 9a, 25, 2,
5a, 27, 27a, 29, 29a ... resist, 6, 2
6 Blanks with electron beam resist, 8, 28 Antistatic film, 11, 31 Double-drilled Levenson type phase shift mask.

フロントページの続き Fターム(参考) 2H095 BB03 Continued on the front page F-term (reference) 2H095 BB03

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光透過性の基材上の一部に遮光膜を形成
し、前記基材に光透過部と遮光部とを設ける工程と、 前記光透過部上の一部および前記遮光部上にレジストを
形成する工程と、 前記レジストをマスクとし、第1のエッチングガスを用
いて、前記光透過部のうち位相シフタ形成領域に第1の
エッチングを行う工程と、 前記レジストをマスクとし、第2のエッチングガスを用
いて、前記位相シフタ形成領域に第2のエッチングを行
い、位相シフタを形成する工程であって、前記位相シフ
タ部分を透過する光の位相と、前記位相シフタ以外の部
分の前記光透過部を透過する光の位相とが反転するよう
な所定の深さまで前記第2のエッチングを行う工程と、 前記レジストを除去する工程とを有する位相シフトマス
クの製造方法。
A step of forming a light-shielding film on a part of a light-transmitting substrate and providing a light-transmitting part and a light-shielding part on the substrate; a part of the light-transmitting part and the light-shielding part; Forming a resist thereon, using the resist as a mask, performing a first etching on a phase shifter formation region of the light transmitting portion using a first etching gas, and using the resist as a mask, Performing a second etching on the phase shifter formation region using a second etching gas to form a phase shifter, wherein a phase of light transmitted through the phase shifter portion and a portion other than the phase shifter are A method of manufacturing a phase shift mask, comprising: a step of performing the second etching to a predetermined depth such that a phase of light transmitted through the light transmitting portion is inverted; and a step of removing the resist.
【請求項2】前記第1のエッチングガスは、前記レジス
トのエッチング選択比よりも前記基材のエッチング選択
比を十分に高くすることが可能なエッチングガスであ
り、 前記第2のエッチングガスは、前記位相シフタ端部のエ
ッチング断面を、前記基材表面に対してほぼ垂直にし、
かつ前記位相シフタ表面を前記基材表面にほぼ平行に平
坦に加工することが可能なエッチングガスである請求項
1記載の位相シフトマスクの製造方法。
2. The etching gas according to claim 1, wherein said first etching gas is an etching gas capable of sufficiently increasing an etching selectivity of said base material relative to an etching selectivity of said resist, and said second etching gas is: The etching cross section of the end of the phase shifter is substantially perpendicular to the substrate surface,
2. The method of manufacturing a phase shift mask according to claim 1, wherein the etching gas is an etching gas capable of processing the surface of the phase shifter into a plane substantially parallel to the surface of the base material.
【請求項3】前記第2のエッチングガスは、前記レジス
トのエッチング選択比と前記基材のエッチング選択比と
の差が、前記第1のエッチングガスを用いるときよりも
小さくなるエッチングガスである請求項2記載の位相シ
フトマスクの製造方法。
3. The etching gas according to claim 2, wherein a difference between an etching selectivity of said resist and an etching selectivity of said base material is smaller than when said first etching gas is used. Item 3. A method for manufacturing a phase shift mask according to Item 2.
【請求項4】前記第1のエッチングガスとしてフッ素系
ガスを用い、 前記第2のエッチングガスとして、前記フッ素系ガスに
不活性ガスを添加したガスを用いる請求項3記載の位相
シフトマスクの製造方法。
4. The phase shift mask according to claim 3, wherein a fluorine-based gas is used as the first etching gas, and a gas obtained by adding an inert gas to the fluorine-based gas is used as the second etching gas. Method.
【請求項5】前記フッ素系ガスはCHF3 、CF4 およ
びSF6 のうちの少なくとも1種を含む請求項4記載の
位相シフトマスクの製造方法。
5. The method according to claim 4 , wherein said fluorine-based gas contains at least one of CHF 3 , CF 4 and SF 6 .
【請求項6】前記不活性ガスはHe、Ar、Xeおよび
2 のうちの少なくとも1種を含む請求項4記載の位相
シフトマスクの製造方法。
6. The method according to claim 4, wherein the inert gas contains at least one of He, Ar, Xe and N 2 .
【請求項7】前記遮光膜を形成する工程は、前記基材上
に遮光材料層を形成する工程と、 前記遮光材料層上に、前記遮光部のパターンを有する第
2のレジストを形成する工程と、 前記第2のレジストをマスクとして前記遮光材料層にエ
ッチングを行い、前記遮光膜を形成する工程と、 前記第2のレジストを除去する工程とを含む請求項1記
載の位相シフトマスクの製造方法。
7. The step of forming the light-shielding film includes a step of forming a light-shielding material layer on the base material, and a step of forming a second resist having the pattern of the light-shielding portion on the light-shielding material layer. 2. The method of manufacturing a phase shift mask according to claim 1, further comprising: etching the light-shielding material layer using the second resist as a mask to form the light-shielding film; and removing the second resist. Method.
【請求項8】前記光透過部上の一部および前記遮光部上
に前記レジストを形成する工程は、前記光透過部上およ
び前記遮光部上にレジスト材料を塗布し、レジスト材料
層を形成する工程と、 前記レジスト材料層上に帯電防止膜を形成する工程と、 前記レジスト材料層に前記帯電防止膜を介して露光およ
び現像を行い、前記レジストを形成する工程とを含む請
求項1記載の位相シフトマスクの製造方法。
8. The step of forming the resist on a part of the light transmitting part and on the light shielding part includes applying a resist material on the light transmitting part and the light shielding part to form a resist material layer. The method according to claim 1, further comprising: forming an antistatic film on the resist material layer; and exposing and developing the resist material layer via the antistatic film to form the resist. A method for manufacturing a phase shift mask.
【請求項9】光透過性の基材上に遮光材料層を形成する
工程と、 前記遮光材料層上の一部に第1のレジストを形成する工
程と、 前記第1のレジストをマスクとして前記遮光材料層にエ
ッチングを行い、前記基材上の一部に遮光膜を形成し、
前記基材に光透過部と遮光部とを設ける工程と、 前記第1のレジストをマスクとし、第1のエッチングガ
スを用いて、前記光透過部に第1のエッチングを行う工
程と、 前記第1のレジストをマスクとし、第2のエッチングガ
スを用いて、前記光透過部に第2のエッチングを行い、
第1の深さを有する第1の位相シフタを形成する工程
と、 前記第1のレジストを除去する工程と、 前記第1の位相シフタ上の一部および前記遮光部上に第
2のレジストを形成する工程と、 前記第2のレジストをマスクとし、第3のエッチングガ
スを用いて、前記第1の位相シフタのうち第2の位相シ
フタ形成領域に第3のエッチングを行う工程と、 前記第2のレジストをマスクとし、第4のエッチングガ
スを用いて、前記第2の位相シフタ形成領域に第4のエ
ッチングを行い、第2の位相シフタを形成する工程であ
って、前記第1の位相シフタ部分を透過する光の位相
と、前記第2の位相シフタ部分を透過する光の位相とが
反転するような第2の深さまで前記第4のエッチングを
行う工程と、 前記第2のレジストを除去する工程とを有する位相シフ
トマスクの製造方法。
9. A step of forming a light-shielding material layer on a light-transmitting substrate, a step of forming a first resist on a part of the light-shielding material layer, and using the first resist as a mask. Etching the light shielding material layer, forming a light shielding film on a part of the base material,
Providing a light transmitting part and a light shielding part on the base material; performing a first etching on the light transmitting part using a first etching gas using the first resist as a mask; Using the first resist as a mask and performing a second etching on the light transmitting portion using a second etching gas;
Forming a first phase shifter having a first depth; removing the first resist; forming a second resist on a part of the first phase shifter and on the light-shielding portion; Forming, using the second resist as a mask, performing a third etching in a second phase shifter formation region of the first phase shifter using a third etching gas; Using the fourth resist as a mask and performing a fourth etching on the second phase shifter formation region using a fourth etching gas to form a second phase shifter, wherein the first phase shifter is formed. Performing the fourth etching to a second depth such that the phase of the light transmitted through the shifter portion and the phase of the light transmitted through the second phase shifter portion are inverted; Removing step Method of manufacturing a phase shift mask.
【請求項10】前記第1のエッチングガスは、前記第1
のレジストのエッチング選択比よりも前記基材のエッチ
ング選択比を十分に高くすることが可能なエッチングガ
スであり、 前記第2のエッチングガスは、前記第1の位相シフタ端
部のエッチング断面を、前記基材表面に対してほぼ垂直
にし、かつ前記第1の位相シフタ表面を前記基材表面に
ほぼ平行に平坦に加工することが可能なエッチングガス
である請求項9記載の位相シフトマスクの製造方法。
10. The method according to claim 1, wherein the first etching gas is the first etching gas.
Is an etching gas capable of sufficiently increasing the etching selectivity of the base material from the etch selectivity of the resist, wherein the second etching gas is an etching cross section of the end of the first phase shifter, 10. The manufacturing method of a phase shift mask according to claim 9, wherein the etching gas is an etching gas which is substantially perpendicular to the surface of the base material and is capable of processing the surface of the first phase shifter to be flat and substantially parallel to the surface of the base material. Method.
【請求項11】前記第2のエッチングガスは、前記第1
のレジストのエッチング選択比と前記基材のエッチング
選択比との差が、前記第1のエッチングガスを用いると
きよりも小さくなるエッチングガスである請求項10記
載の位相シフトマスクの製造方法。
11. The first etching gas according to claim 1, wherein
11. The method for manufacturing a phase shift mask according to claim 10, wherein the difference between the etching selectivity of the resist and the etching selectivity of the base material is an etching gas that is smaller than when the first etching gas is used.
【請求項12】前記第3のエッチングガスは、前記第2
のレジストのエッチング選択比よりも前記基材のエッチ
ング選択比を十分に高くすることが可能なエッチングガ
スであり、 前記第4のエッチングガスは、前記第2の位相シフタ端
部のエッチング断面を、前記基材表面に対してほぼ垂直
にし、かつ前記第2の位相シフタ表面を前記基材表面に
ほぼ平行に平坦に加工することが可能なエッチングガス
である請求項9記載の位相シフトマスクの製造方法。
12. The second etching gas according to claim 2, wherein
Is an etching gas capable of sufficiently increasing the etching selectivity of the base material from the etching selectivity of the resist, wherein the fourth etching gas is formed by etching an etching cross section of an end of the second phase shifter. 10. The manufacturing method of a phase shift mask according to claim 9, wherein the etching gas is an etching gas that is substantially perpendicular to the surface of the base material and is capable of processing the surface of the second phase shifter to be flat and substantially parallel to the surface of the base material. Method.
【請求項13】前記第4のエッチングガスは、前記第2
のレジストのエッチング選択比と前記基材のエッチング
選択比との差が、前記第3のエッチングガスを用いると
きよりも小さくなるエッチングガスである請求項12記
載の位相シフトマスクの製造方法。
13. The method according to claim 12, wherein the fourth etching gas comprises the second etching gas.
13. The method for manufacturing a phase shift mask according to claim 12, wherein the difference between the etching selectivity of the resist and the etching selectivity of the base material is an etching gas that is smaller than when the third etching gas is used.
【請求項14】前記第3のエッチングガスは、前記第2
のレジストのエッチング選択比よりも前記基材のエッチ
ング選択比を十分に高くすることが可能なエッチングガ
スであり、 前記第4のエッチングガスは、前記第2の位相シフタ端
部のエッチング断面を、前記基材表面に対してほぼ垂直
にし、かつ前記第2の位相シフタ表面を前記基材表面に
ほぼ平行に平坦に加工することが可能なエッチングガス
である請求項11記載の位相シフトマスクの製造方法。
14. The method according to claim 11, wherein the third etching gas is the second etching gas.
Is an etching gas capable of sufficiently increasing the etching selectivity of the base material from the etching selectivity of the resist, wherein the fourth etching gas is formed by etching an etching cross section of an end of the second phase shifter. The manufacturing method of a phase shift mask according to claim 11, wherein the etching gas is an etching gas that is substantially perpendicular to the surface of the base material and is capable of processing the surface of the second phase shifter to be flat and substantially parallel to the surface of the base material. Method.
【請求項15】前記第4のエッチングガスは、前記第2
のレジストのエッチング選択比と前記基材のエッチング
選択比との差が、前記第3のエッチングガスを用いると
きよりも小さくなるエッチングガスである請求項14記
載の位相シフトマスクの製造方法。
15. The method according to claim 15, wherein the fourth etching gas is the second etching gas.
15. The method for manufacturing a phase shift mask according to claim 14, wherein the difference between the etching selectivity of the resist and the etching selectivity of the base material is an etching gas that is smaller than when the third etching gas is used.
【請求項16】前記第1のエッチングガスと前記第3の
エッチングガスは同じ組成であり、 前記第2のエッチングガスと前記第4のエッチングガス
は同じ組成である請求項15記載の位相シフトマスクの
製造方法。
16. The phase shift mask according to claim 15, wherein said first etching gas and said third etching gas have the same composition, and said second etching gas and said fourth etching gas have the same composition. Manufacturing method.
【請求項17】前記第1および第3のエッチングガスと
してフッ素系ガスを用い、 前記第2および第4のエッチングガスとして、前記フッ
素系ガスに不活性ガスを添加したガスを用いる請求項1
5記載の位相シフトマスクの製造方法。
17. A fluorine-based gas as the first and third etching gases, and a gas obtained by adding an inert gas to the fluorine-based gas as the second and fourth etching gases.
6. The method for manufacturing a phase shift mask according to 5.
【請求項18】前記フッ素系ガスはCHF3 、CF4
よびSF6 のうちの少なくとも1種を含む請求項17記
載の位相シフトマスクの製造方法。
18. The method according to claim 17, wherein the fluorine-based gas contains at least one of CHF 3 , CF 4 and SF 6 .
【請求項19】前記不活性ガスはHe、Ar、Xeおよ
びN2 のうちの少なくとも1種を含む請求項17記載の
位相シフトマスクの製造方法。
19. The method according to claim 17, wherein said inert gas contains at least one of He, Ar, Xe and N 2 .
【請求項20】前記第1の位相シフタ上の一部および前
記遮光部上に前記第2のレジストを形成する工程は、前
記第1の位相シフタ上および前記遮光部上にレジスト材
料を塗布し、レジスト材料層を形成する工程と、 前記レジスト材料層上に帯電防止膜を形成する工程と、 前記レジスト材料層に前記帯電防止膜を介して露光およ
び現像を行い、前記第2のレジストを形成する工程とを
含む請求項9記載の位相シフトマスクの製造方法。
20. The step of forming the second resist on a part of the first phase shifter and on the light-shielding portion includes applying a resist material on the first phase shifter and the light-shielding portion. Forming a resist material layer; forming an antistatic film on the resist material layer; exposing and developing the resist material layer via the antistatic film to form the second resist 10. The method of manufacturing a phase shift mask according to claim 9, comprising the steps of:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012104751A (en) * 2010-11-12 2012-05-31 Dainippon Printing Co Ltd Reflective mask manufacturing method

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