JP2002311568A - 位相シフトマスク及びその作製方法 - Google Patents
位相シフトマスク及びその作製方法Info
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- JP2002311568A JP2002311568A JP2001117637A JP2001117637A JP2002311568A JP 2002311568 A JP2002311568 A JP 2002311568A JP 2001117637 A JP2001117637 A JP 2001117637A JP 2001117637 A JP2001117637 A JP 2001117637A JP 2002311568 A JP2002311568 A JP 2002311568A
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 位相シフトマスク作製工程途中で位相差を測
定し、目標とする位相差になるよう制御する。 【解決手段】 位相シフトマスク作製途中に位相差を測
定可能な位相差モニタパターンを作成し、その位相シフ
ト部における透光基板の掘り込み量をレジスト付きの状
態でも段差測定器で測定できるようにする。したがっ
て、その位相シフト部の位相差をＡＦＭ等の段差測定器
で測定し、また、この位相シフト部を形成する際の遮光
膜が受けたダメージも考慮して位相差を算出する。これ
により、位相差の算出値に基づいて、追加エッチングを
行い、位相シフトマスクの位相差を制御する。したがっ
て、位相シフトマスクの作製工程途中でも、追加エッチ
ングによる位相差制御を行なうことが可能になり、位相
シフトマスクの作製効率を改善でき、半導体装置の品質
の安定化やコストダウンを図ることが可能となる。
定し、目標とする位相差になるよう制御する。 【解決手段】 位相シフトマスク作製途中に位相差を測
定可能な位相差モニタパターンを作成し、その位相シフ
ト部における透光基板の掘り込み量をレジスト付きの状
態でも段差測定器で測定できるようにする。したがっ
て、その位相シフト部の位相差をＡＦＭ等の段差測定器
で測定し、また、この位相シフト部を形成する際の遮光
膜が受けたダメージも考慮して位相差を算出する。これ
により、位相差の算出値に基づいて、追加エッチングを
行い、位相シフトマスクの位相差を制御する。したがっ
て、位相シフトマスクの作製工程途中でも、追加エッチ
ングによる位相差制御を行なうことが可能になり、位相
シフトマスクの作製効率を改善でき、半導体装置の品質
の安定化やコストダウンを図ることが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程で
必要となる位相シフトマスク及びその作製方法に関す
る。
必要となる位相シフトマスク及びその作製方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年の各種半導体装置の開発において
は、半導体装置の大容量化・小型化の進展に伴い、微細
加工に適した回路パターンの描画が要求されている。そ
の手段として、光源に遠紫外光やレーザー等の短波長光
源を使用する工夫の他に、透光性基板上で隣接するマス
ク部分領域を透過する投影光の位相差を、互いに１８０
度とすることにより、微細パターンの解像度を向上させ
る技術、すなわち、位相シフト技術を用いた位相シフト
マスクが開発されている。従って、この位相シフトマス
クの技術を実現するには、隣接する２点を透過する投影
光の位相差を測定する技術が必要である。
は、半導体装置の大容量化・小型化の進展に伴い、微細
加工に適した回路パターンの描画が要求されている。そ
の手段として、光源に遠紫外光やレーザー等の短波長光
源を使用する工夫の他に、透光性基板上で隣接するマス
ク部分領域を透過する投影光の位相差を、互いに１８０
度とすることにより、微細パターンの解像度を向上させ
る技術、すなわち、位相シフト技術を用いた位相シフト
マスクが開発されている。従って、この位相シフトマス
クの技術を実現するには、隣接する２点を透過する投影
光の位相差を測定する技術が必要である。
【０００３】そこで、従来より用いられている位相シフ
トマスクの位相差測定には、例えばレーザーテック社製
のＭＰＭ−１００／２４８、あるいは溝尻光学社製のｐ
ｈａｓｅ−１等といった位相シフトマスク専用位相差測
定器が開発され、位相差測定の標準機として使用されて
いる。しかし、上記のような位相差測定器では、位相シ
フトマスク作製工程の途中で位相差を測定する必要のあ
る２点のうちの一方にレジストが付いている状態におい
ては、位相差を測定することができないものとなってい
た。
トマスクの位相差測定には、例えばレーザーテック社製
のＭＰＭ−１００／２４８、あるいは溝尻光学社製のｐ
ｈａｓｅ−１等といった位相シフトマスク専用位相差測
定器が開発され、位相差測定の標準機として使用されて
いる。しかし、上記のような位相差測定器では、位相シ
フトマスク作製工程の途中で位相差を測定する必要のあ
る２点のうちの一方にレジストが付いている状態におい
ては、位相差を測定することができないものとなってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、従来の技術で
位相シフトマスクを作製する場合、その作製工程の途中
では、位相差を測定する２点のうちの一方に付いたレジ
ストのために位相差を測定することができず、位相シフ
トマスクの作製工程終了後に位相差を測定する方法しか
なかった。このため、位相シフトマスクの作製終了後に
位相差が目的値よりズレていることが分かり、作製を最
初からやり直さなければならないという不具合が生じて
いた。
位相シフトマスクを作製する場合、その作製工程の途中
では、位相差を測定する２点のうちの一方に付いたレジ
ストのために位相差を測定することができず、位相シフ
トマスクの作製工程終了後に位相差を測定する方法しか
なかった。このため、位相シフトマスクの作製終了後に
位相差が目的値よりズレていることが分かり、作製を最
初からやり直さなければならないという不具合が生じて
いた。
【０００５】そこで本発明は、上記の問題を解決するた
めのもので、その目的とするところは、位相シフトマス
ク作製工程途中で位相差を測定し、目標とする位相差に
なるよう制御することができる位相シフトマスク及びそ
の作製方法を提供することにある。
めのもので、その目的とするところは、位相シフトマス
ク作製工程途中で位相差を測定し、目標とする位相差に
なるよう制御することができる位相シフトマスク及びそ
の作製方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、位相シフト技術を用いて半導体装置の微細パ
ターンを形成するための位相シフトマスクにおいて、前
記位相シフトマスク作製途中のレジスト膜が付着した状
態で、前記位相シフトマスクの位相差を測定するための
位相差モニタパターンを有することを特徴とする。
するため、位相シフト技術を用いて半導体装置の微細パ
ターンを形成するための位相シフトマスクにおいて、前
記位相シフトマスク作製途中のレジスト膜が付着した状
態で、前記位相シフトマスクの位相差を測定するための
位相差モニタパターンを有することを特徴とする。
【０００７】また本発明は、位相シフト技術を用いて半
導体装置の微細パターンを形成するための位相シフトマ
スクの作製方法において、前記位相シフトマスク作製途
中のレジスト膜が付着した状態で、前記位相シフトマス
クの位相差を測定するための位相差モニタパターンを設
け、前記位相シフトマスクの位相差を測定して追加加工
を行なうようにしたことを特徴とする。
導体装置の微細パターンを形成するための位相シフトマ
スクの作製方法において、前記位相シフトマスク作製途
中のレジスト膜が付着した状態で、前記位相シフトマス
クの位相差を測定するための位相差モニタパターンを設
け、前記位相シフトマスクの位相差を測定して追加加工
を行なうようにしたことを特徴とする。
【０００８】本発明の位相シフトマスクによれば、位相
シフトマスク作製途中のレジスト膜が付着した状態で、
位相シフトマスクの位相差を測定するための位相差モニ
タパターンを設けることから、この位相差モニタパター
ンを用いて位相シフトマスクの位相差を作製途中に測定
して追加加工を行なうことができ、目標とする位相差に
なるよう制御することができる。したがって、特性の良
好な位相シフトマスクを容易に得ることが可能となり、
半導体装置の品質の安定化やコストダウンを図ることが
可能となる。
シフトマスク作製途中のレジスト膜が付着した状態で、
位相シフトマスクの位相差を測定するための位相差モニ
タパターンを設けることから、この位相差モニタパター
ンを用いて位相シフトマスクの位相差を作製途中に測定
して追加加工を行なうことができ、目標とする位相差に
なるよう制御することができる。したがって、特性の良
好な位相シフトマスクを容易に得ることが可能となり、
半導体装置の品質の安定化やコストダウンを図ることが
可能となる。
【０００９】また本発明の位相シフトマスクの作製方法
によれば、位相シフトマスク作製途中のレジスト膜が付
着した状態で、位相シフトマスクの位相差を測定するた
めの位相差モニタパターンを設け、この位相差モニタパ
ターンを用いて位相シフトマスクの位相差を作製途中に
測定して追加加工を行なうことができ、目標とする位相
差になるよう制御することができる。したがって、位相
シフトマスクの作製効率を改善でき、半導体装置の品質
の安定化やコストダウンを図ることが可能となる。
によれば、位相シフトマスク作製途中のレジスト膜が付
着した状態で、位相シフトマスクの位相差を測定するた
めの位相差モニタパターンを設け、この位相差モニタパ
ターンを用いて位相シフトマスクの位相差を作製途中に
測定して追加加工を行なうことができ、目標とする位相
差になるよう制御することができる。したがって、位相
シフトマスクの作製効率を改善でき、半導体装置の品質
の安定化やコストダウンを図ることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明による位相シフトマ
スク及びその作製方法の実施の形態について説明する。
なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具
体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されてい
るが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発
明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定
されないものとする。本実施の形態は、位相シフトマス
ク作製途中に位相差を測定可能なパターン（すなわち位
相差モニタパターン）を作成し、その位相シフト部の位
相差をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）等の段差測定器で測定
する。そして、この位相シフト部を形成する際の遮光膜
が受けたダメージも考慮して位相差を算出し、その算出
値に基づいて、追加エッチングを行い、位相シフトマス
クの位相差を制御する。
スク及びその作製方法の実施の形態について説明する。
なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具
体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されてい
るが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発
明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定
されないものとする。本実施の形態は、位相シフトマス
ク作製途中に位相差を測定可能なパターン（すなわち位
相差モニタパターン）を作成し、その位相シフト部の位
相差をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）等の段差測定器で測定
する。そして、この位相シフト部を形成する際の遮光膜
が受けたダメージも考慮して位相差を算出し、その算出
値に基づいて、追加エッチングを行い、位相シフトマス
クの位相差を制御する。
【００１１】以下、このような本実施の形態の具体的な
実施例について順次説明する。 〈第１実施例〉図１は、本発明の第１実施例で用いる位
相差モニタパターンを示す平面図である。本例の位相差
モニタパターン１００は、１層目に描画を行なうパター
ン（１層目描画パターン）１０１と２層目に描画を行な
うパターン（２層目描画パターン）１０２とを組み合わ
せたものであり、図１（ａ）は１層目描画パターン１０
１を示し、図１（ｂ）は２層目描画パターン１０２を示
している。また、図１（ｃ）は１層目描画パターン１０
１と２層目描画パターン１０２とを重ね合わせた状態を
示している。図示のように、１層目描画パターン１０１
は、３つの並列な短冊状のパターン１０１Ａ、１０１
Ｂ、１０１Ｃより構成されている。また、２層目描画パ
ターン１０２は、１層目描画パターン１０１よりも幅広
に形成された方形状の４つのパターン１０２Ａ、１０２
Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄを縦横に２つずつ並列に配置し
たものである。
実施例について順次説明する。 〈第１実施例〉図１は、本発明の第１実施例で用いる位
相差モニタパターンを示す平面図である。本例の位相差
モニタパターン１００は、１層目に描画を行なうパター
ン（１層目描画パターン）１０１と２層目に描画を行な
うパターン（２層目描画パターン）１０２とを組み合わ
せたものであり、図１（ａ）は１層目描画パターン１０
１を示し、図１（ｂ）は２層目描画パターン１０２を示
している。また、図１（ｃ）は１層目描画パターン１０
１と２層目描画パターン１０２とを重ね合わせた状態を
示している。図示のように、１層目描画パターン１０１
は、３つの並列な短冊状のパターン１０１Ａ、１０１
Ｂ、１０１Ｃより構成されている。また、２層目描画パ
ターン１０２は、１層目描画パターン１０１よりも幅広
に形成された方形状の４つのパターン１０２Ａ、１０２
Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄを縦横に２つずつ並列に配置し
たものである。
【００１２】そして、１層目描画パターン１０１の両側
のパターン１０１Ａ、１０１Ｃは、２層目描画パターン
２の下側の２つのパターン１０２Ｃ、１０２Ｄと重なる
状態で配置され、１層目描画パターン１０１の中央のパ
ターン１０１Ｂは、２層目描画パターン１０２の下側の
２つのパターン１０２Ｃ、１０２Ｄの中間に重ならずに
配置されている。また、２層目描画パターン１０２の上
側の２つのパターン１０２Ａ、１０２Ｂは、１層目描画
パターン１０１と重ならずに配置されている。このよう
な位相差モニタパターン１００は、２層目描画パターン
１０２の上側のパターン１０２Ａ、１０２Ｂで遮光部の
ドライエッチングによるダメージを測定し、下側の２つ
のパターン１０２Ｃ、１０２Ｄで位相差測定を行なうも
のである。
のパターン１０１Ａ、１０１Ｃは、２層目描画パターン
２の下側の２つのパターン１０２Ｃ、１０２Ｄと重なる
状態で配置され、１層目描画パターン１０１の中央のパ
ターン１０１Ｂは、２層目描画パターン１０２の下側の
２つのパターン１０２Ｃ、１０２Ｄの中間に重ならずに
配置されている。また、２層目描画パターン１０２の上
側の２つのパターン１０２Ａ、１０２Ｂは、１層目描画
パターン１０１と重ならずに配置されている。このよう
な位相差モニタパターン１００は、２層目描画パターン
１０２の上側のパターン１０２Ａ、１０２Ｂで遮光部の
ドライエッチングによるダメージを測定し、下側の２つ
のパターン１０２Ｃ、１０２Ｄで位相差測定を行なうも
のである。
【００１３】図２は、本実施例による位相差モニタパタ
ーン１００の作製工程を示す断面図であり、図２（ａ）
〜（ｉ）は上述した位相差測定用パターンの作製工程、
図２（ａ’）〜（ｇ’）及び（ｇ’−１）は上述したダ
メージ測定用パターンの作製工程を示している。まず、
図２（ａ）に示すように、透光基板３上に遮光膜２を設
け、その上にレジスト膜１を設けたレジスト付きフォト
マスクに、図２（ｂ）に示すようなレジストパターン１
Ａを形成する。その後、図２（ｃ）に示すように、塩素
系ガスを用いて遮光膜２をドライエッチングする。次い
で、図２（ｄ）に示すように、レジストパターン１を剥
離して遮光部と透光部とのパターン（１層目描画パター
ン）１０１を形成する。その後、図２（ｅ）（ｆ）に示
すように、レジスト１を塗布し、２層目描画を行い、２
層目描画パターン１０２を形成する。
ーン１００の作製工程を示す断面図であり、図２（ａ）
〜（ｉ）は上述した位相差測定用パターンの作製工程、
図２（ａ’）〜（ｇ’）及び（ｇ’−１）は上述したダ
メージ測定用パターンの作製工程を示している。まず、
図２（ａ）に示すように、透光基板３上に遮光膜２を設
け、その上にレジスト膜１を設けたレジスト付きフォト
マスクに、図２（ｂ）に示すようなレジストパターン１
Ａを形成する。その後、図２（ｃ）に示すように、塩素
系ガスを用いて遮光膜２をドライエッチングする。次い
で、図２（ｄ）に示すように、レジストパターン１を剥
離して遮光部と透光部とのパターン（１層目描画パター
ン）１０１を形成する。その後、図２（ｅ）（ｆ）に示
すように、レジスト１を塗布し、２層目描画を行い、２
層目描画パターン１０２を形成する。
【００１４】次いで、図２（ｇ）に示すように、フッ素
系ガスを用いて透光部を目標となる位相差より少なめに
ドライエッングし、位相シフト部５を形成する。ここ
で、ＡＦＭ等の段差測定器を使用して掘り込み量ｄ１を
測定する。次いで図２（ｇ’）（ｇ’−１）に示すよう
に、ＦＩＢ（集束イオンビーム）またはレーザービーム
によるエッチングで遮光膜２を剥離することにより、遮
光膜２のダメージ量を考慮した段差ｄ０を段差測定器で
測定する。ここで、ｄ１−ｄ０から透光基板３の掘り込
み量が計算できる。以上の測定結果から、位相シフト部
の位相差を算出することができる。ここで、上記までの
工程から製造しているフォトマスクの状態はレジスト付
きであるので、図２（ｈ）に示すｄ＝ｄ１＋ｄ２、すな
わち、ｄ２＝ｄ−ｄ１……（式１）となるように、位相
シフト部が目標とする位相差になるようフッ素系ガスの
追加ドライエッチングを行なう。そして、図２（ｉ）に
示すように、目標とする位相差に制御した位相シフトマ
スクを作製する。なお、この図２（ｉ）は、レジスト１
を剥離して作製完了したときの断面を示している。
系ガスを用いて透光部を目標となる位相差より少なめに
ドライエッングし、位相シフト部５を形成する。ここ
で、ＡＦＭ等の段差測定器を使用して掘り込み量ｄ１を
測定する。次いで図２（ｇ’）（ｇ’−１）に示すよう
に、ＦＩＢ（集束イオンビーム）またはレーザービーム
によるエッチングで遮光膜２を剥離することにより、遮
光膜２のダメージ量を考慮した段差ｄ０を段差測定器で
測定する。ここで、ｄ１−ｄ０から透光基板３の掘り込
み量が計算できる。以上の測定結果から、位相シフト部
の位相差を算出することができる。ここで、上記までの
工程から製造しているフォトマスクの状態はレジスト付
きであるので、図２（ｈ）に示すｄ＝ｄ１＋ｄ２、すな
わち、ｄ２＝ｄ−ｄ１……（式１）となるように、位相
シフト部が目標とする位相差になるようフッ素系ガスの
追加ドライエッチングを行なう。そして、図２（ｉ）に
示すように、目標とする位相差に制御した位相シフトマ
スクを作製する。なお、この図２（ｉ）は、レジスト１
を剥離して作製完了したときの断面を示している。
【００１５】次に、上記図２に示す工程以外の工程を用
いる場合について、図３を参照して説明する。図３は、
本実施例による位相差モニタパターン１００の他の作製
工程を示す断面図であり、図３（ａ）〜（ｊ）は上述し
た位相差測定用パターンの作製工程、図３（ａ’）〜
（ｈ’）及び（ｈ’−１）は上述したダメージ測定用パ
ターンの作製工程を示している。なお、図２に示す構成
と同様の要素については同一符号を用いて説明する。ま
ず、図３（ａ）（ｂ）に示すように、レジスト付きフォ
トマスクにレジストパターン１Ａを形成する。その後、
図３（ｃ）に示すように、塩素系ガスを用いて遮光膜２
をドライエッチングする。ここまでは、図２で説明した
ものと同様である。しかし、次いで図３（ｄ）に示すよ
うに、透光部をフッ素系ガスを用いてドライエッチング
する。ここで、図３（ｅ）に示すようにレジストを剥離
し、段差測定器を使用して段差を測定する。
いる場合について、図３を参照して説明する。図３は、
本実施例による位相差モニタパターン１００の他の作製
工程を示す断面図であり、図３（ａ）〜（ｊ）は上述し
た位相差測定用パターンの作製工程、図３（ａ’）〜
（ｈ’）及び（ｈ’−１）は上述したダメージ測定用パ
ターンの作製工程を示している。なお、図２に示す構成
と同様の要素については同一符号を用いて説明する。ま
ず、図３（ａ）（ｂ）に示すように、レジスト付きフォ
トマスクにレジストパターン１Ａを形成する。その後、
図３（ｃ）に示すように、塩素系ガスを用いて遮光膜２
をドライエッチングする。ここまでは、図２で説明した
ものと同様である。しかし、次いで図３（ｄ）に示すよ
うに、透光部をフッ素系ガスを用いてドライエッチング
する。ここで、図３（ｅ）に示すようにレジストを剥離
し、段差測定器を使用して段差を測定する。
【００１６】その後、図３（ｆ）、（ｇ）に示すよう
に、レジスト１を塗布し、２層目描画を行い、２層目パ
ターン１０２を形成した。次いで、図３（ｈ）に示すよ
うに、フッ素系ガスを用いて先に掘り込んだ透光部を目
標の位相差より少なめにドライエッチングする。そこ
で、図３（ｈ）に示すｄ２＝ｄ−ｄ１……（式１）とな
るように、図３（ｅ）で段差測定した結果ｄ１と新たに
段差測定した値を差し引いて位相シフト部の位相差を算
出する。その後は、図２（ａ’）〜（ｇ’−１）の工程
のときと同様に遮光膜のダメージを考慮すると（図３
（ｈ’−１））、ｄ２＝ｄ−ｄ１−ｄ０で掘り込み量を
求めることができ、追加エッチング量を決定する。次
に、図３（ｉ）にｄ＝ｄ１＋ｄ２＋ｄ３……（式２）で
示すように、目標とする位相差に制御した位相シフトマ
スクを作製する。なお、この図３（ｉ）は、レジスト１
を剥離して作製完了したときの断面を示している。
に、レジスト１を塗布し、２層目描画を行い、２層目パ
ターン１０２を形成した。次いで、図３（ｈ）に示すよ
うに、フッ素系ガスを用いて先に掘り込んだ透光部を目
標の位相差より少なめにドライエッチングする。そこ
で、図３（ｈ）に示すｄ２＝ｄ−ｄ１……（式１）とな
るように、図３（ｅ）で段差測定した結果ｄ１と新たに
段差測定した値を差し引いて位相シフト部の位相差を算
出する。その後は、図２（ａ’）〜（ｇ’−１）の工程
のときと同様に遮光膜のダメージを考慮すると（図３
（ｈ’−１））、ｄ２＝ｄ−ｄ１−ｄ０で掘り込み量を
求めることができ、追加エッチング量を決定する。次
に、図３（ｉ）にｄ＝ｄ１＋ｄ２＋ｄ３……（式２）で
示すように、目標とする位相差に制御した位相シフトマ
スクを作製する。なお、この図３（ｉ）は、レジスト１
を剥離して作製完了したときの断面を示している。
【００１７】〈第２実施例〉図４は、本発明の第２実施
例による位相差モニタパターンを示す平面図とその作製
工程の一部を示す断面図である。この第２実施例は、上
述した第１実施例と多少異なる作製工程で遮光膜のダメ
ージ測定用パターンを形成する例である。なお、上述し
た第１実施例と共通する構成については同一符号を付し
て説明する。すなわち、この位相差モニタパターンにお
ける遮光膜のダメージ測定用パターンには、上述した２
層目描画パターン１０２のダメージ測定用パターン１０
２Ａ、１０２Ｂの外側に遮光量を少なくした領域１０２
Ｅ、１０２Ｆを設けたものである。
例による位相差モニタパターンを示す平面図とその作製
工程の一部を示す断面図である。この第２実施例は、上
述した第１実施例と多少異なる作製工程で遮光膜のダメ
ージ測定用パターンを形成する例である。なお、上述し
た第１実施例と共通する構成については同一符号を付し
て説明する。すなわち、この位相差モニタパターンにお
ける遮光膜のダメージ測定用パターンには、上述した２
層目描画パターン１０２のダメージ測定用パターン１０
２Ａ、１０２Ｂの外側に遮光量を少なくした領域１０２
Ｅ、１０２Ｆを設けたものである。
【００１８】この位相差モニタパターンの作製では、図
４（ｅ’）に示すように、レジスト付フォトマスクにパ
ターンを形成するための露光、現像を行なうとき、露光
量を通常のものと少なくしたもので露光する。なお、図
中の矢印６は通常の露光量、矢印７は通常より少ない露
光量を示している。すると、図４（ｆ’）に示すよう
に、パターン１０２Ａ、１０２Ｂに隣接した部分のレジ
スト膜１に段差を設けることができる。次いで、図４
（ｇ’−１）に示すように、フッ素系ガスによるドライ
エッチングで、パターン１０２Ａ、１０２Ｂにはダメー
ジによる遮光膜２の膜減りが発生し、少ない露光量で露
光した領域１０２Ｅ、１０２Ｆには、レジスト１が膜減
りにより剥離された状態になる。なお、露光は電子ビー
ムまたはレーザービーム等によって行ない、露光量に関
しては、選択比等から予め最適値を算出しておくものと
する。ここで、図４（ｇ’−２）に示すように、ＦＩＢ
等で一部の遮光膜を剥離し、ＡＦＭ等の段差測定器で遮
光膜のダメージ量、初期膜厚等を測定する。なお、その
他は第１実施例と共通であるものとし、説明は省略す
る。
４（ｅ’）に示すように、レジスト付フォトマスクにパ
ターンを形成するための露光、現像を行なうとき、露光
量を通常のものと少なくしたもので露光する。なお、図
中の矢印６は通常の露光量、矢印７は通常より少ない露
光量を示している。すると、図４（ｆ’）に示すよう
に、パターン１０２Ａ、１０２Ｂに隣接した部分のレジ
スト膜１に段差を設けることができる。次いで、図４
（ｇ’−１）に示すように、フッ素系ガスによるドライ
エッチングで、パターン１０２Ａ、１０２Ｂにはダメー
ジによる遮光膜２の膜減りが発生し、少ない露光量で露
光した領域１０２Ｅ、１０２Ｆには、レジスト１が膜減
りにより剥離された状態になる。なお、露光は電子ビー
ムまたはレーザービーム等によって行ない、露光量に関
しては、選択比等から予め最適値を算出しておくものと
する。ここで、図４（ｇ’−２）に示すように、ＦＩＢ
等で一部の遮光膜を剥離し、ＡＦＭ等の段差測定器で遮
光膜のダメージ量、初期膜厚等を測定する。なお、その
他は第１実施例と共通であるものとし、説明は省略す
る。
【００１９】以上のように本実施の形態による位相シフ
トマスク及びその作製方法では、位相シフト部における
透光基板の掘り込み量をレジスト付きの状態でも段差測
定器で測定することが可能となり、この測定結果に基づ
いて、位相シフトマスクの作製工程途中で追加エッチン
グによる位相差制御を行なうことが可能になる。なお、
これに付け加えて、上述した位相差モニタパターンを複
数配置することにより、追加エッチング後の掘り込みも
当然のことであるが測定可能である。この結果、位相シ
フトマスクの作製効率を改善でき、特性の良好な位相シ
フトマスクを容易に得ることが可能となるので、半導体
装置の品質の安定化やコストダウンを図ることが可能と
なる。
トマスク及びその作製方法では、位相シフト部における
透光基板の掘り込み量をレジスト付きの状態でも段差測
定器で測定することが可能となり、この測定結果に基づ
いて、位相シフトマスクの作製工程途中で追加エッチン
グによる位相差制御を行なうことが可能になる。なお、
これに付け加えて、上述した位相差モニタパターンを複
数配置することにより、追加エッチング後の掘り込みも
当然のことであるが測定可能である。この結果、位相シ
フトマスクの作製効率を改善でき、特性の良好な位相シ
フトマスクを容易に得ることが可能となるので、半導体
装置の品質の安定化やコストダウンを図ることが可能と
なる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の位相シフ
トマスクによれば、位相シフトマスク作製途中のレジス
ト膜が付着した状態で、位相シフトマスクの位相差を測
定するための位相差モニタパターンを設けることから、
この位相差モニタパターンを用いて位相シフトマスクの
位相差を作製途中に測定して追加加工を行なうことがで
き、目標とする位相差になるよう制御することができ
る。したがって、特性の良好な位相シフトマスクを容易
に得ることが可能となり、半導体装置の品質の安定化や
コストダウンを図ることが可能となる。
トマスクによれば、位相シフトマスク作製途中のレジス
ト膜が付着した状態で、位相シフトマスクの位相差を測
定するための位相差モニタパターンを設けることから、
この位相差モニタパターンを用いて位相シフトマスクの
位相差を作製途中に測定して追加加工を行なうことがで
き、目標とする位相差になるよう制御することができ
る。したがって、特性の良好な位相シフトマスクを容易
に得ることが可能となり、半導体装置の品質の安定化や
コストダウンを図ることが可能となる。
【００２１】また本発明の位相シフトマスクの作製方法
によれば、位相シフトマスク作製途中のレジスト膜が付
着した状態で、位相シフトマスクの位相差を測定するた
めの位相差モニタパターンを設け、この位相差モニタパ
ターンを用いて位相シフトマスクの位相差を作製途中に
測定して追加加工を行なうことができ、目標とする位相
差になるよう制御することができる。したがって、位相
シフトマスクの作製効率を改善でき、半導体装置の品質
の安定化やコストダウンを図ることが可能となる。
によれば、位相シフトマスク作製途中のレジスト膜が付
着した状態で、位相シフトマスクの位相差を測定するた
めの位相差モニタパターンを設け、この位相差モニタパ
ターンを用いて位相シフトマスクの位相差を作製途中に
測定して追加加工を行なうことができ、目標とする位相
差になるよう制御することができる。したがって、位相
シフトマスクの作製効率を改善でき、半導体装置の品質
の安定化やコストダウンを図ることが可能となる。
【図１】本発明の第１実施例による位相差モニタパター
ンを示す平面図である。
ンを示す平面図である。
【図２】図１に示す位相差モニタパターンを用いた位相
シフトマスクの作製工程を示す断面図である。
シフトマスクの作製工程を示す断面図である。
【図３】図１に示す位相差モニタパターンを用いた位相
シフトマスクの他の作製工程を示す断面図である。
シフトマスクの他の作製工程を示す断面図である。
【図４】本発明の第２実施例による位相差モニタパター
ンを示す平面図とその作製工程の一部を示す断面図であ
る。
ンを示す平面図とその作製工程の一部を示す断面図であ
る。
１００……位相差モニタパターン、１０１、１０１Ａ、
１０１Ｂ、１０１Ｃ……１層目描画パターン、１０２、
１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ……２層目描
画パターン。
１０１Ｂ、１０１Ｃ……１層目描画パターン、１０２、
１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ……２層目描
画パターン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H095 BB02 BB03 BB36 BC24 BD02
Claims (16)
- 【請求項１】 位相シフト技術を用いて半導体装置の微
細パターンを形成するための位相シフトマスクにおい
て、 前記位相シフトマスク作製途中のレジスト膜が付着した
状態で、前記位相シフトマスクの位相差を測定するため
の位相差モニタパターンを有する、 ことを特徴とする位相シフトマスク。 - 【請求項２】 前記位相差モニタパターンは、透光基板
上に遮光膜を設け、その上に前記レジスト膜を形成した
位相シフトマスク上に１層目の描画パターンと２層目の
描画パターンとを形成したものであることを特徴とする
請求項１記載の位相シフトマスク。 - 【請求項３】 前記位相差モニタパターンは、前記２層
目の描画以降のプロセスにおいて前記遮光膜を露出さ
せ、その露出部に形成される段差を段差測定器によって
段差測定するようにしたものであることを特徴とする請
求項２記載の位相シフトマスク。 - 【請求項４】 前記位相差モニタパターンは、エッチン
グによる前記遮光膜のダメージ量を、一部の遮光膜を剥
離して段差測定器で段差測定を行なうことにより検出す
るようにしたものであることを特徴とする請求項２記載
の位相シフトマスク。 - 【請求項５】 位相シフト技術を用いて半導体装置の微
細パターンを形成するための位相シフトマスクの作製方
法において、 前記位相シフトマスク作製途中のレジスト膜が付着した
状態で、前記位相シフトマスクの位相差を測定するため
の位相差モニタパターンを設け、 前記位相シフトマスクの位相差を測定して追加加工を行
なうようにした、 ことを特徴とする位相シフトマスクの作製方法。 - 【請求項６】 前記位相差モニタパターンは、透光基板
上に遮光膜を設け、その上に前記レジスト膜を形成した
位相シフトマスク上に１層目の描画パターンと２層目の
描画パターンとを形成したものであることを特徴とする
請求項５記載の位相シフトマスクの作製方法。 - 【請求項７】 前記位相差モニタパターンは、前記２層
目の描画以降のプロセスにおいて前記遮光膜を露出さ
せ、その露出部に形成される段差を段差測定器によって
段差測定するようにしたことを特徴とする請求項６記載
の位相シフトマスクの作製方法。 - 【請求項８】 前記位相差モニタパターンは、エッチン
グによる前記遮光膜のダメージ量を、一部の遮光膜を剥
離して段差測定器で段差測定を行なうことにより検出す
るようにしたことを特徴とする請求項６記載の位相シフ
トマスクの作製方法。 - 【請求項９】 前記エッチングは、フッ素系ガスによる
ドライエッチング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の作製方法。 - 【請求項１０】 前記遮光膜の剥離には、集束イオンビ
ームまたはレーザービームによるエッチングを用いるこ
とを特徴とする請求項８記載の位相シフトマスクの作製
方法。 - 【請求項１１】 前記段差測定器の測定結果から位相差
を算出することを特徴とする請求項７記載の位相シフト
マスクの作製方法。 - 【請求項１２】 前記段差測定器には原子間力顕微鏡を
用いることを特徴とする請求項１１記載の位相シフトマ
スクの作製方法。 - 【請求項１３】 前記位相差の測定結果に基づいて、前
記透光基板の追加エッチングを行ない、位相差制御を行
なうことを特徴とする請求項１１記載の位相シフトマス
クの作製方法。 - 【請求項１４】 前記追加エッチングは、フッ素系ガス
によるドライエッチングによって行なうことを特徴とす
る請求項１３記載の位相シフトマスクの作製方法。 - 【請求項１５】 前記位相差モニタパターンによって前
記遮光膜のダメージ量を測定する場合に、その位相差モ
ニタパターンに隣接するレジスト膜の一部を露光、現像
することにより剥離して、前記遮光膜の初期膜厚からの
膜減り量を直接測定するようにしたことを特徴とする請
求項８記載の位相シフトマスクの作製方法。 - 【請求項１６】 前記露光は電子ビームまたはレーザー
ビームで行なうことを特徴とする請求項１５記載の位相
シフトマスクの作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001117637A JP2002311568A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 位相シフトマスク及びその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001117637A JP2002311568A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 位相シフトマスク及びその作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002311568A true JP2002311568A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18968151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001117637A Pending JP2002311568A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 位相シフトマスク及びその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002311568A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006011370A (ja) * | 2004-05-21 | 2006-01-12 | Renesas Technology Corp | レベンソンマスク |
| US7371483B2 (en) | 2003-04-25 | 2008-05-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing mask for focus monitoring, and method for manufacturing semiconductor device |
| JP2012104751A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型マスクの製造方法 |
-
2001
- 2001-04-17 JP JP2001117637A patent/JP2002311568A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7371483B2 (en) | 2003-04-25 | 2008-05-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing mask for focus monitoring, and method for manufacturing semiconductor device |
| JP2006011370A (ja) * | 2004-05-21 | 2006-01-12 | Renesas Technology Corp | レベンソンマスク |
| JP2012104751A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型マスクの製造方法 |
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