JP2003156830A - Phase shift mask, method for producing the same and pattern forming method using the same - Google Patents

Phase shift mask, method for producing the same and pattern forming method using the same

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JP2003156830A
JP2003156830A JP2001357918A JP2001357918A JP2003156830A JP 2003156830 A JP2003156830 A JP 2003156830A JP 2001357918 A JP2001357918 A JP 2001357918A JP 2001357918 A JP2001357918 A JP 2001357918A JP 2003156830 A JP2003156830 A JP 2003156830A
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Japan
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pattern
phase shift
shift mask
film pattern
organic film
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JP2001357918A
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Hideo Okubo
英雄 大久保
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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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 phase shift mask easy to produce and capable of forming a high-precision pattern. SOLUTION: The phase shift mask consists of a light transmissive substrate, a translucent film pattern formed on the surface of the light transmissive substrate and an organic film pattern formed on the surface of the light transmissive substrate or on the translucent pattern in such a way that the transmittance can be varied by irradiation with light. When a false pattern is generated in pattern formation, since the transmittance of the organic film pattern can easily be varied by irradiation with light, fine adjustment of the quantity of phase shift can easily be performed by varying the transmittance without varying the film thickness.

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、位相シフトマス
ク、その製造方法およびこれを用いたパターン形成方法
に係り、特にその半透膜パターンの透過率の調整に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase shift mask, a method for manufacturing the same, and a pattern forming method using the same, and more particularly to adjustment of transmittance of a semi-permeable film pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の微細化・高集積化に伴い、
フォトリソグラフィにおける高精度化への要求は高まる
一方である。このような状況の中で、露光光源としては
g線からi線へと短波長化が検討されてきている。しか
し通常の光リソグラフィ法においては、露光波長の短波
長化は解像度を改善する反面、焦点深度の減少を招くこ
とになる。このことは露光光学系の設計に対して負担を
増大させるばかりでなく、プロセスの安定性を著しく低
下させ、ひいては製品の歩留まりに悪影響を及ぼすとい
う問題があった。
2. Description of the Related Art With the miniaturization and high integration of semiconductor devices,
The demand for higher precision in photolithography is ever increasing. Under such circumstances, shortening of wavelength from g-line to i-line has been studied as an exposure light source. However, in the usual photolithography method, shortening the exposure wavelength improves resolution, but on the other hand, it causes a decrease in depth of focus. This not only increases the burden on the design of the exposure optical system, but also significantly deteriorates the process stability, and thus adversely affects the yield of products.

【0003】位相シフト法はこのような要求に応えるこ
とのできる有効なパターン転写方法の一つであるとして
注目されている。位相シフト法では、微細パターンを転
写するためのマスクとして位相シフトマスクが使用され
る。
The phase shift method is drawing attention as one of the effective pattern transfer methods that can meet such demands. In the phase shift method, a phase shift mask is used as a mask for transferring a fine pattern.

【0004】位相シフトマスクは、例えば、マスク上の
パターン部分を形成する位相シフタ部と、位相シフタの
存在しない非パターン部分(基板露出部)とからなり、
両者を透過してくる光の位相を約180度ずらすこと
で、パターン境界部分において光を相互干渉させ、この
相互干渉効果により転写像のコントラストを向上させる
ものである。
The phase shift mask is composed of, for example, a phase shifter portion forming a pattern portion on the mask and a non-pattern portion (substrate exposed portion) where the phase shifter does not exist.
By shifting the phase of light passing through both of them by about 180 degrees, the light is mutually interfered at the pattern boundary portion, and the contrast of the transferred image is improved by this mutual interference effect.

【0005】更に、位相シフト法を用いることにより、
焦点深度を増大させることが可能となり、クロム膜など
からなる一般的な遮光パターンをもつ通常のマスクを用
いた転写プロセスに比べ、同じ波長の光を用いながら解
像度の改善と、プロセスの適用性の拡大を同時に向上さ
せることを可能にするものである。
Further, by using the phase shift method,
It is possible to increase the depth of focus, improving the resolution while using light of the same wavelength and improving the applicability of the process, compared to the transfer process using a normal mask with a general light-shielding pattern made of a chromium film or the like. It makes it possible to improve expansion at the same time.

【0006】位相シフトマスクは、位相シフタ部の光透
過特性によって完全透過型位相シフトマスクと、ハーフ
トーン型位相シフトマスクとに大別することができる。
完全透過型位相シフトマスクは、位相シフタ部の光透過
率が非パターン領域である基板露出部と同等であり、露
光波長に対してほぼ透明なマスクであって、一般的には
ラインアンドスペースの転写に有効であるといわれてい
る。
The phase shift mask can be roughly classified into a complete transmission type phase shift mask and a halftone type phase shift mask depending on the light transmission characteristics of the phase shifter section.
The complete transmission type phase shift mask is a mask in which the light transmittance of the phase shifter part is equivalent to that of the exposed part of the substrate which is a non-patterned region, and it is a mask almost transparent to the exposure wavelength. It is said to be effective for transcription.

【0007】これに対して、ハーフトーン型位相シフト
マスクは、位相シフタ部の光透過率が非パターン領域で
ある基板領域の数%から数十%程度であって、半導体製
造プロセスにおけるコンタクトホールの形成など、孤立
パターンの形成に有効であるといわれている。
On the other hand, in the halftone type phase shift mask, the light transmittance of the phase shifter portion is about several percent to several tens percent of the substrate area which is the non-patterned area, and the contact hole in the semiconductor manufacturing process It is said to be effective for forming isolated patterns such as formation.

【0008】例えば、図5に一般的なハーフトーン型位
相シフトマスクの断面図を示す。一般的なハーフトーン
型位相シフトマスクは図5(a)および(b)に示すよ
うに透光性基板1上にMoSiOなどの半透明膜パター
ン2を形成したもので、マスク上のパターン部分を形成
する位相シフタ部3と、位相シフタの存在しない非パタ
ーン部(基板露出部)4とからなる。ここで位相シフタ
部3はそのエッジ部分で透過露光光の位相をシフトさせ
て位相シフタ部としての機能を発揮するとともに、被転
写基板上のレジストに対しては露光光を実質的に遮断す
る遮光機能を有するものである。ここで位相シフタのシ
フト量(光経路差)θは、 θ=2πt(n―1)/λ λ:露光光の波長 t:位相シフタの厚さ n:屈折率 で表される。
For example, FIG. 5 shows a sectional view of a general halftone type phase shift mask. As shown in FIGS. 5A and 5B, a general halftone type phase shift mask has a translucent substrate 1 on which a semitransparent film pattern 2 such as MoSiO is formed. It comprises a phase shifter portion 3 to be formed and a non-patterned portion (substrate exposed portion) 4 in which the phase shifter does not exist. Here, the phase shifter portion 3 shifts the phase of the transmitted exposure light at its edge portion to exert the function as a phase shifter portion, and also shields the exposure light from the resist on the transferred substrate. It has a function. Here, the shift amount (optical path difference) θ of the phase shifter is represented by θ = 2πt (n−1) / λ λ: wavelength of exposure light t: thickness of phase shifter n: refractive index.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】この位相シフタのシフ
ト量は高精度に制御される必要があり、わずかなずれに
よっても位相シフタとしての機能ははたせない。従っ
て、屈折率nを変化させることになる膜質と、膜厚tに
ついては高精度の制御が必要であった。
The shift amount of the phase shifter needs to be controlled with high accuracy, and even a slight shift cannot serve as the phase shifter. Therefore, it is necessary to control the film quality that changes the refractive index n and the film thickness t with high accuracy.

【0010】また、前述したハーフトーン型位相シフト
マスクを用いてパターン露光を行った場合、非パターン
部4に対応する転写パターン8のみならず、光近接効果
により、図6に示すように、パターンエッジの中心部に
疑似パターン5が形成され、高精度のパターン露光を行
うことができないという問題があった。
When pattern exposure is performed using the halftone type phase shift mask described above, not only the transfer pattern 8 corresponding to the non-patterned portion 4 but also the pattern as shown in FIG. Since the pseudo pattern 5 is formed at the center of the edge, there is a problem that it is not possible to perform highly accurate pattern exposure.

【0011】そこで、パターンを高精度に制御する必要
があるが、微調整は極めて困難であった。本発明は前記
実情に鑑みてなされたもので、製造が容易でかつ高精度
のパターン形成が可能な位相シフトマスクを提供するこ
とを目的とする。
Therefore, it is necessary to control the pattern with high accuracy, but fine adjustment is extremely difficult. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a phase shift mask that is easy to manufacture and that enables highly accurate pattern formation.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の位相シフトマス
クは、透光性基板と、前記透光性基板表面に形成された
半透明膜パターンと、前記透光性基板表面または前記半
透明パターン上に形成され、エネルギー照射によって透
過率を変更可能なように形成された有機膜パターンとか
ら構成されていることを特徴とする。
A phase shift mask of the present invention is a translucent substrate, a semitransparent film pattern formed on the translucent substrate surface, the translucent substrate surface or the translucent pattern. It is characterized in that it is composed of an organic film pattern which is formed on the organic film so as to change the transmittance by energy irradiation.

【0013】かかる構成によれば、光等のエネルギー照
射によって容易に透過率を変更可能であるため、膜厚を
変更することなく、透過率を変更することにより、容易
に、位相シフト量の微調整を行うことが可能となる。従
って、光近接効果による、疑似パターンの形成もなく、
高精度で信頼性の高いマスクを得ることが可能となる。
According to this structure, the transmittance can be easily changed by irradiating energy such as light. Therefore, by changing the transmittance without changing the film thickness, the phase shift amount can be easily reduced. It becomes possible to make adjustments. Therefore, there is no formation of a pseudo pattern due to the optical proximity effect,
It is possible to obtain a highly accurate and highly reliable mask.

【0014】望ましくは、前記有機膜パターンは光選択
酸化によって透過率を変更可能なように構成されている
ことを特徴とする。かかる構成によれば、選択的に露光
することにより酸化され、透過率が変化するようになっ
ているため、容易に効率よく透過率の微調整を行うこと
が可能となる。
Preferably, the organic film pattern is constructed so that its transmittance can be changed by photoselective oxidation. According to such a configuration, the transmittance is changed by being selectively oxidized to change the transmittance, so that the transmittance can be finely adjusted easily and efficiently.

【0015】また望ましくは、前記有機膜パターンは、
光選択酸化により、有効π共役長の短縮化と分子量の低
量化を生起せしめ、光学吸収のブリーチングを生じるよ
うに構成された有機ポリマーからなることを特徴とす
る。かかる構成によれば、有機膜パターンが、光選択酸
化によって、有効π共役長の短縮化と分子量の低量化を
生起せしめ、光学吸収のブリーチングを生じるように構
成された有機ポリマーから構成されているため、光量の
調整により、良好かつ高精度に透過率調整を行うことが
可能となる。
Preferably, the organic film pattern is
It is characterized by being composed of an organic polymer configured to cause bleaching of optical absorption by causing a shortening of an effective π conjugation length and a reduction of a molecular weight by photoselective oxidation. According to this configuration, the organic film pattern is composed of an organic polymer configured to cause bleaching of optical absorption by causing a shortening of the effective π conjugation length and a reduction in the molecular weight by photoselective oxidation. Therefore, the transmittance can be adjusted satisfactorily and highly accurately by adjusting the light amount.

【0016】また、前記有機膜パターンは、ポリ(2-メ
トキシ−5−ドデシロキ−p−フェニレン ビニレン)
(poly(2-methoky−5−dodecyloxy−p−phenylene v
inylene))(MDOPPV)からなることを特徴とする。か
かる構成によれば、MDOPPV有機膜パターンが、光選択酸
化によって、有効π共役長の短縮化と分子量の低量化を
生起せしめ、光学吸収のブリーチングを生じるため、光
量の調整により、良好かつ高精度に透過率調整を行うこ
とが可能となる。
The organic film pattern is poly (2-methoxy-5-dodecyloxy-p-phenylene vinylene).
(Poly (2-methoky-5-dodecyloxy-p-phenylene v
inylene)) (MDOPPV). According to such a configuration, the MDOPPV organic film pattern causes a shortening of the effective π conjugation length and a reduction in the molecular weight by photoselective oxidation, and bleaching of optical absorption occurs. It becomes possible to adjust the transmittance with high accuracy.

【0017】望ましくは、前記有機膜パターンは、一般
式(1)で示されるジアリールエテン系化合物またはこ
れを含むポリマーであることを特徴とする。
Preferably, the organic film pattern is a diarylethene compound represented by the general formula (1) or a polymer containing the same.

【化3】 但し、前記式(1)中nは2〜5の整数、Aは一般式
(2)を示す。
[Chemical 3] However, in the formula (1), n represents an integer of 2 to 5, and A represents the general formula (2).

【化4】 但し、前記式(2)中、R1はアルキル基、R2はアルキ
ル基またはシアノ基から選ばれる置換基を示す。
[Chemical 4] However, in the formula (2), R 1 represents an alkyl group, and R 2 represents a substituent selected from an alkyl group or a cyano group.

【0018】かかる構成によれば、ジアリールエテン系
化合物は光照射によって可逆的に色変化し、透過率など
の光学定数を変化する点に着目してなされたものであ
る。ここでは、ジアリールエテン系化合物がフォトクロ
ミック反応性、つまり単一の化学種が分子量を変えるこ
となく化学結合の組み替えにより異なる吸収スペクトル
をもつ二つの異性体を可逆的に生成する特性に着目し、
光照射などのエネルギー照射により、無色体から可視領
域の特定領域に吸収を有する着色体を得るようにしてい
る。そしてこれにより、光照射によって容易に光学定数
を変更可能であるため、膜厚を変更することなく、透過
率を変更することができ、容易に、位相シフト量の微調
整を行うことが可能となる。
According to this structure, the diarylethene compound is reversibly changed in color upon irradiation with light, and the optical constants such as transmittance are changed. Here, focusing on the photochromic reactivity of diarylethene compounds, that is, the characteristic that a single chemical species reversibly produces two isomers having different absorption spectra by changing the chemical bond without changing the molecular weight,
By irradiation with energy such as light irradiation, a colored body having absorption from a colorless body to a specific region in the visible region is obtained. With this, since the optical constant can be easily changed by light irradiation, the transmittance can be changed without changing the film thickness, and the fine adjustment of the phase shift amount can be easily performed. Become.

【0019】また望ましくは、前記有機膜パターンは、
一般式(1)で示されるジアリールエテン系化合物また
はこれを含むポリマーであることを特徴とする。
Further, preferably, the organic film pattern is
It is characterized by being a diarylethene compound represented by the general formula (1) or a polymer containing the same.

【化5】 但し、前記式(1)中nは2〜5の整数、Aは一般式
(3)を示す。
[Chemical 5] However, in the formula (1), n represents an integer of 2 to 5, and A represents the general formula (3).

【化6】 [Chemical 6]

【0020】但し、式(3)中、R4はアルキル基、R5
は飽和炭化水素基、R6は水素原子あるいはアルキル基
あるいはシアノ基、R7はアルキル基、シアノ基あるい
は一般式(4)のフェニル基を表す。
However, in the formula (3), R 4 is an alkyl group, R 5
Is a saturated hydrocarbon group, R 6 is a hydrogen atom, an alkyl group or a cyano group, and R 7 is an alkyl group, a cyano group or a phenyl group of the general formula (4).

【化7】 [Chemical 7]

【0021】また望ましくは、前記有機膜パターンは、
フッ素化ポリイミドであることを特徴とする。フッ素化
ポリイミド(F−PI)は電子線の照射により、屈折率
を精密に制御することができる。そこで、電子線の照射
によって容易に屈折率を変更可能であるため、膜厚を変
更することなく、容易に、位相シフト量の微調整を行う
ことが可能となる。
Preferably, the organic film pattern is
It is characterized by being a fluorinated polyimide. The refractive index of fluorinated polyimide (F-PI) can be precisely controlled by irradiation with an electron beam. Therefore, since the refractive index can be easily changed by irradiating the electron beam, it is possible to easily perform the fine adjustment of the phase shift amount without changing the film thickness.

【0022】本発明のパターン形成方法では、透光性基
板と、前記透光性基板表面に形成された半透明膜パター
ンと、前記透光性基板表面または前記半透明パターン上
に形成され、エネルギー照射によって透過率を変更可能
なように形成された有機膜パターンとを備えた位相シフ
トマスクを用意する工程と、前記位相シフトマスクによ
る露光パターンを作成し、疑似パターン発生箇所を検出
する検出工程と、前記検出工程で得られた検出結果に基
づいて、前記疑似パターンを除去するように、前記有機
膜パターンの透過率の補正値を算出する演算工程と、前
記演算結果に対応して、前記位相シフトマスクの前記有
機膜パターンにエネルギーを照射し、目的とする補正値
となるように透過率を調整するマスク調整工程と、前記
マスク調整工程で透過率の調整された有機膜パターンを
備えた位相シフトマスクを用いてパターン露光を行う露
光工程とを含むことを特徴とする。
In the pattern forming method of the present invention, a translucent substrate, a semitransparent film pattern formed on the translucent substrate surface, and the energy formed on the translucent substrate surface or the semitransparent pattern. A step of preparing a phase shift mask provided with an organic film pattern formed so that the transmittance can be changed by irradiation, and a detection step of creating an exposure pattern by the phase shift mask and detecting a pseudo pattern occurrence point, A calculation step of calculating a correction value of the transmittance of the organic film pattern so as to remove the pseudo pattern based on the detection result obtained in the detection step, and the phase corresponding to the calculation result. A mask adjusting step of irradiating the organic film pattern of the shift mask with energy to adjust the transmittance so as to obtain a target correction value; Characterized in that it comprises an exposure step of performing pattern exposure using a phase shift mask comprising a regulated organic film pattern over rate.

【0023】かかる構成によれば、あらかじめ、疑似パ
ターンの発生を検出しておき、疑似パターンの発生を消
失できるようなパターン補正を達成し得るように演算を
行い、その演算結果に基づいて透過率を調整するに際
し、位相シフトマスクの有機膜パターンに電子ビームな
どのエネルギーを照射することによりパターンの透過率
を調整しているため、容易に効率よく疑似パターンの発
生を抑制し、高精度で信頼性の高いパターン形成を行う
ことが可能となる。
According to such a configuration, the generation of the pseudo pattern is detected in advance, the calculation is performed so as to achieve the pattern correction capable of eliminating the generation of the pseudo pattern, and the transmittance is calculated based on the calculation result. When adjusting the, the transmittance of the pattern is adjusted by irradiating the organic film pattern of the phase shift mask with energy such as an electron beam, so it is possible to easily and efficiently suppress the generation of pseudo patterns, and to achieve high accuracy and reliability. It is possible to form a pattern with high property.

【0024】望ましくは、前記マスク調整工程は、前記
有機膜パターンの一部を所定の深さまで選択的に電子ビ
ーム照射することにより透過率を調整する工程であるこ
とを特徴とする。かかる構成によれば、有機膜パターン
の膜厚の一部を電子ビーム露光により改質することによ
り、容易に透過率を微調整することが可能となる。
Preferably, the mask adjusting step is a step of adjusting the transmittance by selectively irradiating a part of the organic film pattern to a predetermined depth with an electron beam. According to this structure, a part of the film thickness of the organic film pattern is modified by electron beam exposure, whereby the transmittance can be easily fine-tuned.

【0025】望ましくは、前記マスク調整工程は、酸素
雰囲気中で電子ビームを照射する工程であることを特徴
とする。かかる構成によれば、酸素雰囲気中で電子ビー
ム照射することにより、容易に光酸化を行うことが可能
となり、効率よく高精度のパターン形成を行うことが可
能となる。
Preferably, the mask adjusting step is a step of irradiating an electron beam in an oxygen atmosphere. According to such a configuration, photo-oxidation can be easily performed by irradiating with an electron beam in an oxygen atmosphere, and it is possible to efficiently and highly accurately form a pattern.

【0026】望ましくは、前記有機膜パターンは、ポリ
(2-メトキシ−5−ドデシロキ−p−フェニレン ビニ
レン)(poly(2-methoky−5−dodecyloxy−p−phen
ylene vinylene))(MDOPPV)からなることを特徴とす
る。かかる構成によれば、MDOPPVからなる有機膜パター
ンは、酸素雰囲気中で電子ビーム照射することにより、
容易に光酸化されるため、効率よく高精度のパターン形
成を行うことが可能となる。
Preferably, the organic film pattern is poly (2-methoxy-5-dodecyloxy-p-phenylene vinylene) (poly (2-methoky-5-dodecyloxy-p-phen).
ylene vinylene)) (MDOPPV). According to this structure, the organic film pattern made of MDOPPV is irradiated with an electron beam in an oxygen atmosphere,
Since it is easily photo-oxidized, it becomes possible to efficiently and accurately form a pattern.

【0027】本発明の位相シフトマスクの製造方法で
は、透光性基板と、前記透光性基板表面に形成され、光
照射によって透過率を変更可能なように形成された有機
膜パターンとを備えた位相シフトマスクを用意する工程
と、前記位相シフトマスクによる露光パターンが所望の
パターンとなるように、前記位相シフトマスクの前記有
機膜パターンに電子ビーム照射し、目的とする透過率と
なるように透過率を微調整するマスク調整工程とを含む
ことを特徴とする。かかる構成によれば、パターン形成
後、透過率を容易に微調整することが可能となり、高精
度の位相シフトマスクを提供することが可能となる。
The method of manufacturing a phase shift mask of the present invention comprises a transparent substrate and an organic film pattern formed on the surface of the transparent substrate so as to change the transmittance by light irradiation. And a step of preparing a phase shift mask, so that the organic film pattern of the phase shift mask is irradiated with an electron beam so that the exposure pattern by the phase shift mask becomes a desired pattern, so that the desired transmittance is obtained. And a mask adjusting step for finely adjusting the transmittance. With this configuration, it is possible to easily finely adjust the transmittance after forming the pattern, and it is possible to provide a highly accurate phase shift mask.

【0028】望ましくは、前記マスク調整工程は、前記
有機膜パターンの一部を所定の深さまで選択的に電子ビ
ームを照射することにより透過率を調整する工程である
ことを特徴とする。かかる構成によれば、有機膜パター
ンの膜厚の一部を電子ビーム露光により改質することに
より、容易に透過率を微調整することが可能となる。
Preferably, the mask adjusting step is a step of adjusting the transmittance by selectively irradiating a part of the organic film pattern with an electron beam to a predetermined depth. According to this structure, a part of the film thickness of the organic film pattern is modified by electron beam exposure, whereby the transmittance can be easily fine-tuned.

【0029】望ましくは、前記マスク調整工程は、酸素
雰囲気中で電子ビームを照射する工程であることを特徴
とする。かかる構成によれば、光選択酸化により効率よ
く透過率の調整を行うことが可能となる。
Preferably, the mask adjusting step is a step of irradiating an electron beam in an oxygen atmosphere. According to this structure, it becomes possible to efficiently adjust the transmittance by the selective photooxidation.

【0030】望ましくは、前記有機膜パターンは、ポリ
(2-メトキシ−5−ドデシロキ−p−フェニレン ビニ
レン)(poly(2-methoky−5−dodecyloxy−p−pheny
lenevinylene))(MDOPPV)からなることを特徴とす
る。かかる構成によれば、MDOPPVからなる有機膜パター
ンは、酸素雰囲気中で電子ビーム照射することにより、
容易に光酸化されるため、効率よく高精度のパターン形
成を行うことの可能な位相シフトマスクを得ることが可
能となる。
Preferably, the organic film pattern is poly (2-methoxy-5-dodecyloxy-p-phenylene vinylene) (poly (2-methoky-5-dodecyloxy-p-pheny
lenevinylene)) (MDOPPV). According to this structure, the organic film pattern made of MDOPPV is irradiated with an electron beam in an oxygen atmosphere,
Since it is easily photo-oxidized, it becomes possible to obtain a phase shift mask capable of efficiently forming a highly accurate pattern.

【0031】このように本発明によれば、高精度でパタ
ーン切れのよい(輪郭のはっきりした)パターン形成を
行うことが可能となる。なお、ここで用いる有機膜パタ
ーンとしては、MDOPPVに限定されることなく、他の有機
膜にも適用可能であることはいうまでもない。
As described above, according to the present invention, it is possible to perform pattern formation with high accuracy and good pattern cutting (clear contour). Needless to say, the organic film pattern used here is not limited to MDOPPV and can be applied to other organic films.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について図
面を参照しつつ詳細に説明する。 実施形態1 本発明の第1の実施形態のハーフトーン型位相シフトマ
スクは、図1(a)および(b)に示すように、透光性
基板1上にMoSiOなどの半透明膜パターン2と、こ
の半透明膜パターンのパターン間に相当する領域に透過
率を変更可能に構成されたMDOPPVからなる有機膜パター
ン6を形成したことを特徴とするものである。図1
(b)は図1(a)のA−A断面を示す図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Embodiment 1 As shown in FIGS. 1A and 1B, a halftone phase shift mask according to the first embodiment of the present invention comprises a translucent substrate 1 and a semitransparent film pattern 2 such as MoSiO. It is characterized in that the organic film pattern 6 made of MDOPPV having a variable transmittance is formed in a region corresponding to the pattern of the semitransparent film pattern. Figure 1
(B) is a figure which shows the AA cross section of Fig.1 (a).

【0033】この例では、あらかじめCADデータとし
てパターンデータを入力し、このパターンデータに基づ
いてシミュレーションを行い、疑似パターンの発生位置
および大きさを検出し、この検出結果に基づいて、疑似
パターンの発生を抑制するように、有機膜パターン6か
らなる補助パターンを設け、この補助パターンの透過率
を電子ビーム露光により調整している。ここでは、マス
ク上のパターン部分を形成する位相シフタ部3と、位相
シフタの存在しない非パターン部(基板露出部)4とか
らなる。有機膜パターン6は補助パターンであり位相シ
フタ部3の一部を構成している。
In this example, pattern data is input in advance as CAD data, simulation is performed based on this pattern data, the generation position and size of the pseudo pattern are detected, and the pseudo pattern is generated based on the detection result. In order to suppress this, an auxiliary pattern composed of the organic film pattern 6 is provided, and the transmittance of this auxiliary pattern is adjusted by electron beam exposure. Here, it is composed of a phase shifter portion 3 forming a pattern portion on the mask and a non-pattern portion (substrate exposed portion) 4 in which the phase shifter does not exist. The organic film pattern 6 is an auxiliary pattern and constitutes a part of the phase shifter unit 3.

【0034】このハーフトーン型位相シフトマスクを用
いて半導体基板7上に形成したレジスト上に転写された
パターン8を図2に示す。かかる構成によれば、疑似パ
ターンの発生を抑制するように、有機膜パターン6から
なる補助パターンを設けているため、図2に示すよう
に、疑似パターンの発生もなく、高精度で信頼性の高い
転写パターンを得ることが可能となる。
FIG. 2 shows a pattern 8 transferred onto a resist formed on a semiconductor substrate 7 using this halftone type phase shift mask. According to such a configuration, since the auxiliary pattern made of the organic film pattern 6 is provided so as to suppress the generation of the pseudo pattern, the pseudo pattern does not occur as shown in FIG. It is possible to obtain a high transfer pattern.

【0035】実施形態2 次に本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの形成方
法およびこれを用いたパターン形成方法について説明す
る。図3は本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの
形成方法およびこれを用いたパターン形成方法を示すフ
ローチャートである。
Embodiment 2 Next, a method of forming a halftone type phase shift mask of the present invention and a pattern forming method using the same will be described. FIG. 3 is a flow chart showing a method of forming a halftone type phase shift mask of the present invention and a pattern forming method using the same.

【0036】まず、所望のパターンをもつ位相シフトマ
スクを用意する(ステップ101)。ここでは、石英か
らなる透光性基板1の表面にスパッタリング法によりM
oSiO膜を形成し、フォトリソグラフィによりこれを
パターニングし、図4(a)に示すように、半透明膜パ
ターン2を形成する。
First, a phase shift mask having a desired pattern is prepared (step 101). Here, M is formed on the surface of the transparent substrate 1 made of quartz by a sputtering method.
An oSiO film is formed and patterned by photolithography to form a semitransparent film pattern 2 as shown in FIG.

【0037】この半透明膜パターン2を用いてシミュレ
ーションを行い、転写パターンを形成し、疑似パターン
発生箇所を検出する(ステップ102)。そして、この
検出工程で得られた検出結果に基づいて、前記疑似パタ
ーンを除去するように、有機膜パターンの透過率の補正
値を算出する(ステップ103)。
A simulation is performed using this semi-transparent film pattern 2, a transfer pattern is formed, and a pseudo pattern generation portion is detected (step 102). Then, based on the detection result obtained in this detection step, a correction value of the transmittance of the organic film pattern is calculated so as to remove the pseudo pattern (step 103).

【0038】この後、この透光性基板1をエタノール、
アセトン及びクロロホルム中で順次超音波洗浄し、乾燥
圧縮空気により乾燥させた後、この透光性基板1上に、
5mg/mlのクロロホルム溶液を用いて、MDOPPV薄膜(膜
厚200nm)をスピンコート法により形成する(ステップ
104)。この時、回転速度は2000rpmとした。そし
て、これをフォトリソグラフィによりパターニングし、
図4(b)に示すように、前記演算結果に対応した有機
膜パターン6を形成する(ステップ105)。
Thereafter, the translucent substrate 1 is treated with ethanol,
After ultrasonic cleaning in acetone and chloroform successively and drying with compressed air, the transparent substrate 1 was coated with
An MDOPPV thin film (film thickness 200 nm) is formed by spin coating using a 5 mg / ml chloroform solution (step 104). At this time, the rotation speed was 2000 rpm. Then, this is patterned by photolithography,
As shown in FIG. 4B, the organic film pattern 6 corresponding to the calculation result is formed (step 105).

【0039】この後、位相シフトマスクによる露光パタ
ーンを作成し、疑似パターン発生箇所を検出する(ステ
ップ106)。そして、この検出工程で得られた検出結
果に基づいて、前記疑似パターンを除去するように、有
機膜パターンの透過率の補正値を算出し、図4(c)に
示すように、この演算結果に対応して電子ビーム照射E
Bを行い、MDOPPV薄膜からなる有機膜パターン6の透過
率を調整する。
After that, an exposure pattern is formed by the phase shift mask, and a pseudo pattern generation portion is detected (step 106). Then, based on the detection result obtained in this detection step, a correction value of the transmittance of the organic film pattern is calculated so as to remove the pseudo pattern, and as shown in FIG. Corresponding to electron beam irradiation E
Step B is performed to adjust the transmittance of the organic film pattern 6 made of the MDOPPV thin film.

【0040】このようにして、極めて高精度の転写パタ
ーンを得ることのできるハーフトーン型位相シフトマス
クが完成する。かかる構成によれば、あらかじめ、疑似
パターンの発生を検出しておき、疑似パターンの発生を
消失できるようなパターン補正を達成し得るように演算
を行い、その演算結果に基づいて、位相シフトマスクの
有機膜パターンに電子ビームを照射することによりパタ
ーンの透過率を調整しているため、容易に効率よく疑似
パターンの発生を抑制し、高精度で信頼性の高いパター
ン形成を行うことが可能となる。
In this way, a halftone type phase shift mask capable of obtaining a transfer pattern with extremely high precision is completed. According to such a configuration, the occurrence of the pseudo pattern is detected in advance, the operation is performed so as to achieve the pattern correction capable of eliminating the occurrence of the pseudo pattern, and the phase shift mask of the phase shift mask is calculated based on the operation result. Since the transmittance of the pattern is adjusted by irradiating the organic film pattern with the electron beam, it is possible to easily and efficiently suppress the generation of the pseudo pattern and perform highly accurate and reliable pattern formation. .

【0041】また電子ビームのエネルギーを調整するこ
とにより、極めて容易に高精度の調整を行うことがで
き、信頼性の高いハーフトーン型位相シフトマスクを得
ることが可能となる。
Further, by adjusting the energy of the electron beam, highly accurate adjustment can be performed very easily, and a highly reliable halftone type phase shift mask can be obtained.

【0042】加えて、転写パターンの形成後、この転写
パターンを検出し、疑似パターンの発生がある場合は、
再度電子ビーム照射により、微調整を行い、さらに高精
度の位相シフトマスクを形成することが可能となる。ま
た、前記補助パターンを構成する有機膜材料としては、
前記実施形態に限定されることなく、適用可能であり、
上記MDOPPVのほか、ポリ(p−フェニレンビニレン)(P
oly(p-phenylene vinylene:PPV)とその誘導体(ポリ
(2−メトキシ−5−ドデシロキシ−p−フェニレンビ
ニレン)(Poly(2-methoxy-5-(2'-ethylhexyloxy)-p-ph
enylene vinylene) )、 ポリ(2,5−ジオクチロキシ
−p−フェニレンビニレン)(Poly(2,5-dioctyloxy-p-
phenylene vinylene))、ポリ(2,5−ジノニロキシ−
p−フェニレンビニレン)(Poly(2,5-dinonyloxy-p-ph
enylene vinylene)) 、 ポリ(2,5−ジデシロキシ−
p−フェニレンビニレン)(Poly(2,5-didecyloxy-p-ph
enylene vinylene)))をはじめ、ポリチオフェン(Pol
ythiophene)とその誘導体(ポリ(3−ヘキシルチオフ
ェン)(Poly(3-hexylthiophene) 、 ポリ(3−ヘプチ
ルチオフェン)(Poly(3-heptylthiophene))、 ポリ
(3−オクチルチオフェン)(Poly(3-ocylthiophen
e))、ポリ(3−ノニルチオフェン)(Poly(3-nonylth
iophene))、 ポリ(3−デシルチオフェン)(Poly(3-
decylthiophene) )、 ポリ(3−ウンデシルチオフェ
ン)(Poly(3-undecylthiophene))、 ポリ(3−ドデ
シルチオフェン)(Poly(3-dodecylthiophene))、ポリ
[3−(p−ドデシルフェニル)チオフェン](Poly[3
-(p-dodecylphenyl) thiophene)])等)、ポリフルオレ
ン(Polyfluorene)とその誘導体(ポリ(9,9−ジヘ
キシルフルオレン)(Poly(9,9-dihexylfluorene))、
ポリ(9,9−ジヘプチルフルオレン) (Poly(9,9-di
heptylfluorene))、 ポリ(9,9−ジオクチルフルオ
レン)(Poly(9,9-dioctylfluorene))、ポリ(9,9
−ジデシルフルオレン)(Poly(9,9-didecylfluoren
e))、 ポリ[9,9−ビス(p−ヘキシルフェニル)
フルオレン](Poly[9,9-bis(p-hexylphenyl)fluoren
e])、 ポリ[9,9−ビス(p−ヘプチルフェニル)
フルオレン](Poly[9,9-bis(p-heptylphenyl)fluoren
e])、 ポリ[9,9−ビス(p−オクチルフェニル)
フルオレン](Poly[9,9-bis(p-octylphenyl)fluoren
e])等)、ポリアセチレン(Polyacetylene)誘導体(ポ
リ(1,2−ジフェニルアセチレン)(Poly(1,2-diphe
nylacetylene))、ポリ[1−フェニルー2−(p−ブ
チルフェニル)アセチレン]( Poly[1-phenyl-2-(p-bu
tylphenyl)acetylene])、ポリ(1−フェニル−2−メ
チルアセチレン)( Poly(1-methyl-2-phenylacetylen
e))、 ポリ(1−フェニル−2−エチルアセチレン)
(Poly(1-ethyl-2-phenylacetylene))、 ポリ(1−フ
ェニル−2−ヘキシルアセチレン)(Poly(1-hexyl-2-p
henylacetylene))、ポリ(フェニルアセチレン)(Pol
y(phenylacetylene))等、ポリピリジン(Polypyridin
e)、ポリ(ピリジルビニレン) Poly(pyridyl vinylen
e)、 ポリフェニレン(Polyphenylene)、ポリフラン
( Polyfurane)、ポリ(セレノフェン)( Polyseleno
phene)、 ポリ(フェニレン−co−チエニレン)(Po
ly(phenylene-co-thienylene))、 ポリ[1,4−ビス
(2−チエニル)フェニレン](Poly[1,4-bis(2-thien
yl)phenylene])、ポリ(フェニレンエチニレン)(Pol
y (phenyleneethynylene))とこれらの誘導体等の、主
鎖が炭素同士の飽和(1重)結合と不飽和(2重または
3重)結合の連続した繰り返し構造を持つ、いわゆる共
役系高分子はもちろんのこと、トリス(8−ハイドロキ
シキノリン)アルミニウム(Tris(8-hydroxyquinoline)
aluminum )(Alq)、 クマリン6(Coumarin6, 3-(2-Ben
zothiazolyl)-7-(diethylamino)coumarin)、 クマリン7
(Coumarin7, 3-(2-Benzoimidazolyl)-7-(diethylamin
o)coumarin))、 4−(ジシアノメチレン)−2−メチ
ル−6−(4−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラ
ン(4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4-dimethylami
nostyryl)-4H-pyran )(DCM)、 ナイルレッド(Nile Re
d)、1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタ
ジエン(1,1,4,4-Tetraphenyl-1,3-butadiene)、N,
N’−ジメチルキナクリドン( N,N-Dimethylquinacryd
one) (DMQA)、 1,2,3,4,5−ペンタフェニル
シクロペンタジエン(1,2,3,4,5-Pentaphenylcyclopent
adiene) (PPCP)、 N.N’−ジフェニルーN,N’−
ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニルー
4,4’−ジアミン(N, N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-meth
ylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine) (TPD)、 2
−4−(ビフェニルー5−(4−tert−ブチルフェ
ニル)−1,3,4−オキシジアゾール(2-(4-Bipheny
l)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxidiazole) (PB
D)、p−ターフェニル(p-Terphenyl)、p−クォータ
ーフェニル( p-Quaterphenyl)、2,2’−ビチオフェ
ン( 2,2'-Bithiophene)、2,2’:5,5’−ターチ
オフェン( 2,2':5',2''-Terthiophene)、 αーヘキサ
チオフェン(a-Hexathiophene)、アントラセン( anth
racene)、テトラセン( tetracene)、フタロシアニン
( phthalocyanene)、ポルフィリン( porphyrin)等
の蛍光色素及びこれらの蛍光色素を分子構造中に含む高
分子、さらに上記の高分子及び蛍光色素をポリ(N−ビ
ニルカルバゾール)(Poly(N-vinylcarbazole)) (PV
K)、 ポリ(メチルメタクリレート)(Poly(methylmeth
acrylate))(PMMA)、ポリカーボネート( Polycarbonat
e)、ポリスチレン( Polystyrene)、 ポリ(メチルフ
ェニルシラン)(Poly(methylphenylsilane))、 ポリ
(ジフェニルシラン)(Poly(diphenylsilane))等の絶
縁性高分子中に分散した材料、フォトレジスト等の、光
酸化されうる有機材料全般、あるいは光照射により透過
率が変化するような材料であれば適用可能である。
In addition, after the transfer pattern is formed, the transfer pattern is detected, and if a pseudo pattern is generated,
Fine adjustment can be performed by irradiating the electron beam again, and a highly accurate phase shift mask can be formed. Further, as the organic film material forming the auxiliary pattern,
The present invention is applicable without being limited to the above embodiment,
In addition to the above MDOPPV, poly (p-phenylene vinylene) (P
oly (p-phenylene vinylene: PPV) and its derivatives (poly
(2-Methoxy-5-dodecyloxy-p-phenylene vinylene) (Poly (2-methoxy-5- (2'-ethylhexyloxy) -p-ph
enylene vinylene)), poly (2,5-dioctyloxy-p-phenylene vinylene) (Poly (2,5-dioctyloxy-p-
phenylene vinylene)), poly (2,5-dinonyloxy-
p-phenylene vinylene) (Poly (2,5-dinonyloxy-p-ph
enylene vinylene)), poly (2,5-didecyloxy-
p-phenylene vinylene) (Poly (2,5-didecyloxy-p-ph
enylene vinylene))) and polythiophene (Pol
ythiophene) and its derivatives (Poly (3-hexylthiophene) (Poly (3-hexylthiophene)), Poly (3-heptylthiophene)), Poly (3-octylthiophene) (Poly (3-ocylthiophene))
e)), poly (3-nonylthiophene) (Poly (3-nonylth
iophene)), poly (3-decylthiophene) (Poly (3-
decylthiophene)), poly (3-undecylthiophene) (Poly (3-undecylthiophene)), poly (3-dodecylthiophene) (Poly (3-dodecylthiophene)), poly [3- (p-dodecylphenyl) thiophene] ( Poly [3
-(p-dodecylphenyl) thiophene)]), etc.), polyfluorene and its derivatives (Poly (9,9-dihexylfluorene)) (Poly (9,9-dihexylfluorene)),
Poly (9,9-diheptylfluorene) (Poly (9,9-di
heptylfluorene)), poly (9,9-dioctylfluorene), poly (9,9-dioctylfluorene)
-Didecylfluorene) (Poly (9,9-didecylfluoren
e)), poly [9,9-bis (p-hexylphenyl)
Fluorene] (Poly [9,9-bis (p-hexylphenyl) fluoren
e]), poly [9,9-bis (p-heptylphenyl)]
Fluorene] (Poly [9,9-bis (p-heptylphenyl) fluoren
e]), poly [9,9-bis (p-octylphenyl))
Fluorene] (Poly [9,9-bis (p-octylphenyl) fluoren
e])), polyacetylene derivatives (Poly (1,2-diphenylacetylene)) (Poly (1,2-diphe
nylacetylene)), poly [1-phenyl-2- (p-butylphenyl) acetylene] (Poly [1-phenyl-2- (p-bu
tylphenyl) acetylene]), poly (1-phenyl-2-methylacetylene) (Poly (1-methyl-2-phenylacetylen
e)), poly (1-phenyl-2-ethylacetylene)
(Poly (1-ethyl-2-phenylacetylene)), Poly (1-phenyl-2-hexylacetylene) (Poly (1-hexyl-2-p
henylacetylene)), poly (phenylacetylene) (Pol
y (phenylacetylene)) and other polypyridines (Polypyridin
e), Poly (pyridyl vinylen)
e), Polyphenylene, Polyfurane, Polyseleno
phene), poly (phenylene-co-thienylene) (Po
ly (phenylene-co-thienylene)), poly [1,4-bis (2-thienyl) phenylene] (Poly [1,4-bis (2-thien
yl) phenylene]), poly (phenylene ethynylene) (Pol
Of course, so-called conjugated polymers, such as y (phenyleneethynylene)) and their derivatives, whose main chain has a repeating repeating structure of saturated (single) bond and unsaturated (double or triple) bond of carbons , Tris (8-hydroxyquinoline) aluminum
aluminum) (Alq), Coumarin6, 3- (2-Ben
zothiazolyl) -7- (diethylamino) coumarin), coumarin 7
(Coumarin7, 3- (2-Benzoimidazolyl) -7- (diethylamin
o) coumarin)), 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (4-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (4- (Dicyanomethylene) -2-methyl-6- (4-dimethylami
nostyryl) -4H-pyran) (DCM), Nile Red (Nile Re
d), 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene (1,1,4,4-Tetraphenyl-1,3-butadiene), N,
N'-Dimethylquinacrydone (N, N-Dimethylquinacryd
one) (DMQA), 1,2,3,4,5-pentaphenylcyclopentadiene (1,2,3,4,5-Pentaphenylcyclopent
adiene) (PPCP), N.A. N'-diphenyl-N, N'-
Bis (3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (N, N'-Diphenyl-N, N'-bis (3-meth
ylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine) (TPD), 2
-4- (biphenyl-5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxydiazole (2- (4-Bipheny
l) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxidiazole) (PB
D), p-terphenyl, p-quaterphenyl, 2,2'-bithiophene, 2,2 ': 5,5'-terthiophene (2,2 ': 5', 2 ''-Terthiophene), α-hexathiophene (a-Hexathiophene), anthracene (anth
racene, tetracene, phthalocyanine, porphyrin, and other fluorescent dyes, polymers containing these fluorescent dyes in their molecular structures, and the above polymers and fluorescent dyes as poly (N-vinylcarbazole). ) (Poly (N-vinylcarbazole)) (PV
K), Poly (methylmethacrylate)
acrylate)) (PMMA), polycarbonate (Polycarbonat
e), polystyrene, poly (methylphenylsilane), poly (diphenylsilane), and other materials dispersed in insulating polymers, photoresist, etc. Any organic material that can be oxidized or a material whose transmittance changes by light irradiation can be applied.

【0043】また半透明膜パターンとしてもMoSiO
に限定されることなく、MoSiN等にも適用可能であ
る。また、ハーフトーン型位相シフトマスクについて説
明したが、本発明は、遮光膜パターンと半透明膜パター
ンが混在してなる位相シフトマスクあるいは半透明膜パ
ターンが遮光膜パターン上に形成されているような構造
など位相シフトマスク全般に適用可能である。
MoSiO is also used as a semitransparent film pattern.
The present invention is not limited to the above, but can be applied to MoSiN and the like. Further, although the halftone type phase shift mask has been described, in the present invention, a phase shift mask in which a light shielding film pattern and a semitransparent film pattern are mixed or a semitransparent film pattern is formed on the light shielding film pattern. It is applicable to all phase shift masks such as structures.

【0044】実施形態3 さらにまた、本発明の第3の実施形態として、位相シフ
タを構成する有機膜パターンとして、ジアリールエテン
系化合物を用いたことを特徴とする。ここではジアリー
ルエテン系化合物においてフェニル基をアリール基にも
つジアリールエテン系化合物として、1、2―ビス
(1,3,5−トリメチル−2フェニル)ヘキサフルオ
ロシクロペンテン(式(9)に示される化合物)を上記
実施形態3で示した有機膜パターン6に用いる。
Embodiment 3 Furthermore, a third embodiment of the present invention is characterized in that a diarylethene compound is used as an organic film pattern constituting a phase shifter. Here, 1,2-bis (1,3,5-trimethyl-2phenyl) hexafluorocyclopentene (compound represented by formula (9)) is used as the diarylethene compound having a phenyl group as an aryl group in the diarylethene compound. It is used for the organic film pattern 6 shown in the third embodiment.

【化8】 この膜は無色であるが、紫外線照射によって式(10)
のように閉環して赤色に着色する。
[Chemical 8] Although this film is colorless, it can be transformed into the formula (10) by UV irradiation.
The ring is closed and colored red.

【0045】この紫外線照射エネルギーを調整すること
により、屈折率を調整することができ、所望の屈折率の
有機膜パターンを得ることが可能となる。このように、
ジアリールエテン系化合物は光照射によって可逆的に色
変化し、透過率などの光学定数を変化する。従って、光
照射によって容易に光学定数を変更可能であるため、膜
厚を変更することなく、透過率を変更することができ、
容易に、位相シフト量の微調整を行うことが可能とな
る。
By adjusting this ultraviolet irradiation energy, the refractive index can be adjusted and an organic film pattern having a desired refractive index can be obtained. in this way,
The diarylethene compound reversibly changes color upon irradiation with light and changes optical constants such as transmittance. Therefore, since the optical constant can be easily changed by light irradiation, the transmittance can be changed without changing the film thickness,
It is possible to easily perform fine adjustment of the phase shift amount.

【0046】なお、前記実施形態では、ジアリールエテ
ン系化合物を用いたが、ジアリールエテン系化合物を拡
散してなるポリマーを用いてもよい。
Although the diarylethene compound is used in the above embodiment, a polymer obtained by diffusing the diarylethene compound may be used.

【0047】実施形態4 さらにまた、本発明の第4の実施形態として、位相シフ
タを構成する有機膜パターンを他のジアリールエテン系
化合物で構成した例について説明する。ここでは、ジア
リールエテン系化合物において、ピロール環をアリール
基にもつジアリールエテン系化合物として、1、2―ビ
ス(2−シアノ−1、5−ジメチル−ピロール−4−イ
ル)ヘキサフルオロシクロペンテン(式(13)に示さ
れる化合物)を上記実施形態3で示した有機膜パターン
6に用いる。
Embodiment 4 Further, as a fourth embodiment of the present invention, an example in which the organic film pattern forming the phase shifter is formed of another diarylethene compound will be described. Here, in the diarylethene compound, as the diarylethene compound having a pyrrole ring as an aryl group, 1,2-bis (2-cyano-1,5-dimethyl-pyrrol-4-yl) hexafluorocyclopentene (formula (13) The compound shown in 1) is used for the organic film pattern 6 shown in the third embodiment.

【化9】 この膜は無色であるが、紫外線照射によって式(10)
のように閉環して青色に着色する。この紫外線照射エネ
ルギーを調整することにより、屈折率を調整することが
でき、所望の屈折率の有機膜パターンを得ることが可能
となる。
[Chemical 9] Although this film is colorless, it can be transformed into the formula (10) by UV irradiation.
It is closed and colored blue. By adjusting this ultraviolet irradiation energy, the refractive index can be adjusted and an organic film pattern having a desired refractive index can be obtained.

【0048】実施形態5 さらにまた、本発明の第5の実施形態として、位相シフ
タを構成する有機膜パターンを他のジアリールエテン系
化合物で構成した例について説明する。ここでは、3―
ブロモ−1、2−ジメチル−5−フェニルピロールとパ
ーフルオロシクロペンテンを反応させ、式(15)に示
すジアリールエテン系化合物を上記実施形態3で示した
有機膜パターン6に用いる。
Fifth Embodiment Further, as a fifth embodiment of the present invention, an example in which the organic film pattern forming the phase shifter is formed of another diarylethene compound will be described. Here, 3-
Bromo-1,2-dimethyl-5-phenylpyrrole is reacted with perfluorocyclopentene, and the diarylethene compound represented by the formula (15) is used for the organic film pattern 6 shown in the third embodiment.

【化10】 [Chemical 10]

【0049】この膜は無色であるが、紫外線照射によっ
て式(16)のように閉環して青色に着色する。この紫
外線照射エネルギーを調整することにより、屈折率を調
整することができ、所望の屈折率の有機膜パターンを得
ることが可能となる。
Although this film is colorless, it is closed by irradiation of ultraviolet rays as shown in the formula (16) and colored blue. By adjusting this ultraviolet irradiation energy, the refractive index can be adjusted and an organic film pattern having a desired refractive index can be obtained.

【0050】実施形態6 さらにまた、本発明の第6の実施形態として、位相シフ
タを構成する有機膜パターンを他のジアリールエテン系
化合物で構成した例について説明する。ここでは、3―
ブロモ−2−イソプロピル−1−メチル−5−フェニル
ピロールとパーフルオロシクロペンテンを反応させ、式
(17)に示すジアリールエテン系化合物を上記実施形
態3で示した有機膜パターン6に用いる。
Embodiment 6 Furthermore, as a sixth embodiment of the present invention, an example in which the organic film pattern forming the phase shifter is formed of another diarylethene compound will be described. Here, 3-
Bromo-2-isopropyl-1-methyl-5-phenylpyrrole is reacted with perfluorocyclopentene, and the diarylethene compound represented by the formula (17) is used for the organic film pattern 6 shown in the third embodiment.

【化11】 [Chemical 11]

【0051】この膜は無色であるが、紫外線照射によっ
て式(16)のように閉環して青色に着色する。この紫
外線照射エネルギーを調整することにより、屈折率を調
整することができ、所望の屈折率の有機膜パターンを得
ることが可能となる。
Although this film is colorless, it is closed by irradiation of ultraviolet rays as shown in formula (16) and colored blue. By adjusting this ultraviolet irradiation energy, the refractive index can be adjusted and an organic film pattern having a desired refractive index can be obtained.

【0052】実施形態7 さらにまた、本発明の第7の実施形態として、位相シフ
タを構成する有機膜パターンとして、フッ素化ポリイミ
ドを上記実施形態3で示した有機膜パターン6に用い
る。フッ素化ポリイミド(F−PI)は電子線の照射に
より、屈折率を精密に制御することができる。そこで、
電子線の照射によって容易に屈折率を変更可能であるた
め、膜厚を変更することなく、容易に、位相シフト量の
微調整を行うことが可能となる。
Embodiment 7 Furthermore, as a seventh embodiment of the present invention, fluorinated polyimide is used as the organic film pattern 6 constituting the phase shifter in the organic film pattern 6 shown in the third embodiment. The refractive index of fluorinated polyimide (F-PI) can be precisely controlled by irradiation with an electron beam. Therefore,
Since the refractive index can be easily changed by irradiating the electron beam, it is possible to easily perform the fine adjustment of the phase shift amount without changing the film thickness.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の位相
シフトマスクによれば、光照射によって透過率を変更可
能なように形成された有機膜パターンを具備しており、
光照射等のエネルギー照射によって容易に透過率を変更
可能であるため、膜厚を変更することなく、透過率を変
更することにより、容易に、シフト量の微調整を行うこ
とが可能となる。従って、光近接効果による、疑似パタ
ーンの形成もなく、高精度で信頼性の高いマスクを得る
ことが可能となる。
As described above, according to the phase shift mask of the present invention, the phase shift mask has the organic film pattern formed so that the transmittance can be changed by light irradiation.
Since the transmittance can be easily changed by energy irradiation such as light irradiation, the shift amount can be easily finely adjusted by changing the transmittance without changing the film thickness. Therefore, it is possible to obtain a highly accurate and highly reliable mask without forming a pseudo pattern due to the optical proximity effect.

【0054】また、位相シフトマスクによって形成され
た転写像をモニタし、疑似パターンの発生などの不都合
を防止するように、シフト量の微調整を行うべく、光学
定数の補正値を算出し、その算出値に基いて、補正を行
うことにより、極めて容易に高精度のパターン形成の可
能な位相シフトマスクを提供することが可能となる。
Further, the transfer image formed by the phase shift mask is monitored, and the correction value of the optical constant is calculated in order to finely adjust the shift amount so as to prevent the inconvenience such as the generation of the pseudo pattern. By performing the correction based on the calculated value, it becomes possible to provide a phase shift mask capable of forming a highly accurate pattern very easily.

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

【図1】本発明の第1の実施形態のハーフトーン型位相
シフトマスクを示す図
FIG. 1 is a diagram showing a halftone phase shift mask according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同ハーフトーン型位相シフトマスクで形成した
パターンを示す図
FIG. 2 is a diagram showing a pattern formed by the halftone phase shift mask.

【図3】本発明の第2の実施形態のハーフトーン型位相
シフトマスクの製造方法およびこれを用いたパターン形
成方法を示すフローチャート図
FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing a halftone type phase shift mask according to a second embodiment of the present invention and a pattern forming method using the same.

【図4】同方法を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing the method.

【図5】従来例のハーフトーン型位相シフトマスクを示
す図
FIG. 5 is a diagram showing a conventional halftone phase shift mask.

【図6】従来例のハーフトーン型位相シフトマスクを用
いて形成したパターンを示す図
FIG. 6 is a diagram showing a pattern formed using a halftone type phase shift mask of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透光性基板 2 半透明パターン 3 基板露呈部 4 パターン部 5 疑似パターン 6 補助パターン(有機膜パターン) 7 レジスト 8 転写パターン 1 Translucent substrate 2 translucent pattern 3 Substrate exposure section 4 pattern parts 5 pseudo patterns 6 Auxiliary pattern (organic film pattern) 7 Resist 8 transfer patterns

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透光性基板と、前記透光性基板表面に形成
された半透明膜パターンと、前記透光性基板表面または
前記半透明パターン上に形成され、エネルギー照射によ
って透過率を変更可能なように形成された有機膜パター
ンとから構成されていることを特徴とする位相シフトマ
スク。
1. A translucent substrate, a translucent film pattern formed on the translucent substrate surface, and a translucent film pattern formed on the translucent substrate surface or the translucent pattern, the transmissivity being changed by energy irradiation. A phase shift mask comprising an organic film pattern formed as much as possible.
【請求項2】前記有機膜パターンは光選択酸化によって
透過率を変更可能なように構成されていることを特徴と
する請求項1に記載の位相シフトマスク。
2. The phase shift mask according to claim 1, wherein the organic film pattern is configured so that the transmittance can be changed by photoselective oxidation.
【請求項3】前記有機膜パターンは、光選択酸化によ
り、有効π共役長の短縮化と分子量の低量化を生起せし
め、光学吸収のブリーチングを生じるように構成された
有機ポリマーからなることを特徴とする請求項2に記載
の位相シフトマスク。
3. The organic film pattern is composed of an organic polymer configured to cause bleaching of optical absorption by causing a shortening of an effective π conjugation length and a reduction of a molecular weight by photoselective oxidation. The phase shift mask according to claim 2, which is characterized in that.
【請求項4】前記有機膜パターンは、ポリ(2-メトキシ
−5−ドデシロキ−p−フェニレン ビニレン)(poly
(2-methoky−5−dodecyloxy−p−phenylene vinylen
e))(MDOPPV)からなることを特徴とする請求項1乃
至3のいずれかに記載の位相シフトマスク。
4. The organic film pattern comprises poly (2-methoxy-5-dodecyloxy-p-phenylene vinylene) (poly
(2-methoky-5-dodecyloxy-p-phenylene vinylen
e)) (MDOPPV), The phase shift mask in any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.
【請求項5】前記有機膜パターンは、一般式(1)で示
されるジアリールエテン系化合物またはこれを含むポリ
マーであることを特徴とする請求項1に記載の位相シフ
トマスク。 【化1】 但し、前記式(1)中nは2〜5の整数、Aは一般式
(2)を示す。 【化2】 但し、式(2)中、R1はアルキル基、R2はアルキル基
あるいはシアノ基から選ばれる置換基を表す。
5. The phase shift mask according to claim 1, wherein the organic film pattern is a diarylethene compound represented by the general formula (1) or a polymer containing the same. [Chemical 1] However, in the formula (1), n represents an integer of 2 to 5, and A represents the general formula (2). [Chemical 2] However, in the formula (2), R 1 represents an alkyl group, and R 2 represents a substituent selected from an alkyl group or a cyano group.
【請求項6】前記有機膜パターンは、フッ素化ポリイミ
ドであることを特徴とする請求項1に記載の位相シフト
マスク。
6. The phase shift mask according to claim 1, wherein the organic film pattern is fluorinated polyimide.
【請求項7】透光性基板と、前記透光性基板表面に形成
された半透明膜パターンと、前記透光性基板表面または
前記半透明パターン上に形成され、エネルギー照射によ
って透過率を変更可能なように形成された有機膜パター
ンとを備えた位相シフトマスクを用意する工程と、 前記位相シフトマスクによる露光パターンを作成し、疑
似パターン発生箇所を検出する検出工程と、 前記検出工程で得られた検出結果に基づいて、前記疑似
パターンを除去するように、前記有機膜パターンの透過
率の補正値を算出する演算工程と、 前記演算結果に対応して、前記位相シフトマスクの前記
有機膜パターンに所望のエネルギーを照射し、目的とす
る補正値となるように透過率を調整するマスク調整工程
と、 前記マスク調整工程で透過率の調整された有機膜パター
ンを備えた位相シフトマスクを用いてパターン露光を行
う露光工程とを含むことを特徴とするパターン形成方
法。
7. A translucent substrate, a translucent film pattern formed on the translucent substrate surface, and a translucent layer formed on the translucent substrate surface or the translucent pattern, the transmissivity being changed by energy irradiation. A step of preparing a phase shift mask provided with an organic film pattern formed as possible, a detection step of forming an exposure pattern by the phase shift mask, and detecting a pseudo pattern occurrence point, and obtained in the detection step Based on the obtained detection result, a calculation step of calculating a correction value of the transmittance of the organic film pattern so as to remove the pseudo pattern, and the organic film of the phase shift mask corresponding to the calculation result. A mask adjustment step of irradiating a pattern with desired energy and adjusting the transmittance so as to obtain a target correction value, and an organic material whose transmittance is adjusted in the mask adjustment step. An exposure step of performing pattern exposure using a phase shift mask having a film pattern.
【請求項8】前記マスク調整工程は、前記有機膜パター
ンの一部を所定の深さまで選択的に電子ビームを照射す
ることにより透過率を調整する工程であることを特徴と
する請求項7に記載のパターン形成方法。
8. The mask adjusting step is a step of adjusting the transmittance by selectively irradiating a part of the organic film pattern with an electron beam to a predetermined depth. The described pattern forming method.
【請求項9】前記マスク調整工程は、酸素雰囲気中で電
子ビームを照射する工程であることを特徴とする請求項
7または8に記載のパターン形成方法。
9. The pattern forming method according to claim 7, wherein the mask adjusting step is a step of irradiating an electron beam in an oxygen atmosphere.
【請求項10】前記有機膜パターンは、ポリ(2-メトキ
シ−5−ドデシロキ−p−フェニレン ビニレン)(pol
y(2-methoky−5−dodecyloxy−p−phenylenevinylen
e))(MDOPPV)からなることを特徴とする請求項7乃
至9のいずれかに記載のパターン形成方法。
10. The organic film pattern comprises poly (2-methoxy-5-dodecyloxy-p-phenylene vinylene) (pol
y (2-methoky-5-dodecyloxy-p-phenylenevinylen
e)) (MDOPPV), The pattern formation method in any one of Claim 7 thru | or 9 characterized by the above-mentioned.
【請求項11】透光性基板と、前記透光性基板表面に形
成され、光照射によって透過率を変更可能なように形成
された有機膜パターンとを備えた位相シフトマスクを用
意する工程と、 前記位相シフトマスクによる露光パターンが所望のパタ
ーンとなるように、前記位相シフトマスクの前記有機膜
パターンに電子ビーム照射し、目的とする透過率となる
ように透過率を微調整するマスク調整工程とを含むこと
を特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
11. A step of preparing a phase shift mask comprising a translucent substrate and an organic film pattern formed on the translucent substrate surface so that the transmittance can be changed by light irradiation. A mask adjusting step of irradiating the organic film pattern of the phase shift mask with an electron beam so that the exposure pattern by the phase shift mask becomes a desired pattern, and finely adjusting the transmittance so as to obtain a target transmittance. A method of manufacturing a phase shift mask, comprising:
【請求項12】前記マスク調整工程は、前記有機膜パタ
ーンの一部を所定の深さまで選択的に電子ビームを照射
することにより透過率を調整する工程であることを特徴
とする請求項11に記載の位相シフトマスクの製造方
法。
12. The mask adjusting step is a step of adjusting the transmittance by selectively irradiating a part of the organic film pattern with an electron beam to a predetermined depth. A method for manufacturing the described phase shift mask.
【請求項13】前記マスク調整工程は、酸素雰囲気中で
電子ビームを照射する工程であることを特徴とする請求
項11または12に記載の位相シフトマスクの製造方
法。
13. The method of manufacturing a phase shift mask according to claim 11, wherein the mask adjusting step is a step of irradiating an electron beam in an oxygen atmosphere.
【請求項14】前記有機膜パターンは、ポリ(2-メトキ
シ−5−ドデシロキ−p−フェニレン ビニレン)(pol
y(2-methoky−5−dodecyloxy−p−phenylenevinylen
e))(MDOPPV)からなることを特徴とする請求項11
乃至13のいずれかに記載の位相シフトマスクの製造方
法。
14. The organic film pattern comprises poly (2-methoxy-5-dodecyloxy-p-phenylene vinylene) (pol
y (2-methoky-5-dodecyloxy-p-phenylenevinylen
e)) (MDOPPV).
14. The method for manufacturing a phase shift mask according to any one of 13 to 13.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008065139A (en) * 2006-09-08 2008-03-21 Dainippon Printing Co Ltd Grayscale mask

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