JP2006195126A - Method for manufacturing halftone phase shift mask - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing halftone phase shift mask approximating the dimensional accuracy of a phase shift layer pattern of a halftone phase shift mask which has a light shielding part partially formed in a light semi-transmitting part to design dimension and capable of manufacturing a non-defective article without depending on a technique of correcting a defect itself. <P>SOLUTION: The method for manufacturing halftone phase shift mask is composed of the following processes: (1) laminating a phase shift layer, a thin film metal layer and a first resist layer; (2), (3), (4) forming a first resist layer pattern, a thin film metal layer first pattern 8b and a phase shift layer pattern 3b, respectively; (5) peeling the first resist layer pattern; processes (6), (7), (8), (9) forming a light shielding layer 9a on the whole surface other than an alignment mark light transmission part, a second resist layer 6a, a second resist layer pattern 6b, and a light shielding layer pattern 9b and a thin film metal layer second pattern 8c, respectively; and peeling the second resist layer pattern 6b. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体集積回路の製造時にステッパー等の露光装置において使用されるハーフトーン型位相シフトマスクに関するものであり、特に、ハーフトーン型位相シフトマスクを構成する位相シフト層パターンの寸法精度を高め、かつ遮光層の光学濃度を上げることのできるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法に関する。   The present invention relates to a halftone phase shift mask used in an exposure apparatus such as a stepper during the manufacture of a semiconductor integrated circuit, and in particular, to improve the dimensional accuracy of a phase shift layer pattern constituting the halftone phase shift mask. Further, the present invention relates to a method for manufacturing a halftone phase shift mask capable of increasing the optical density of a light shielding layer.

ハーフトーン型位相シフトマスクの平面的な構成としては、通常、光透過部と、その光透過部の周りを取り囲む光半透過部(位相シフト部)よりなるが、光半透過部(位相シフト部)の中に部分的に遮光部を設けて、光透過部と光半透過部(位相シフト部)と遮光部より成るハーフトーン型位相シフトマスクも用いられている。   The planar configuration of a halftone type phase shift mask is usually composed of a light transmission part and a light semi-transmission part (phase shift part) surrounding the light transmission part, but the light semi-transmission part (phase shift part). A half-tone type phase shift mask comprising a light transmission part, a light semi-transmission part (phase shift part), and a light shielding part is also used.

例えば、特開平8−334885号公報に開示されているように、メインパターン有効領域の外周部分の光半透過部上に遮光部を設けた構造のハーフトーン型位相シフトマスクも提案されている。このようなハーフトーン型位相シフトマスクを用いて、シリコンウエハの表面に設けたレジストにステッパーによってパターンを転写する場合には、本来、レジストに感光してはならない部分に多重に露光されてレジストが感光することを防止することができる。
また、例えば、特開平8−292550号公報、特開平8−334886号公報に開示されているように、同じく光透過部と光半透過部(位相シフト部)と遮光部より成るハーフトーン型位相シフトマスクであって、光半透過部のメインパターンの中に部分的に遮光部を設けた構造のハーフトーン型位相シフトマスクも用いられている。
For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-334485, a halftone phase shift mask having a structure in which a light shielding portion is provided on a light semi-transmissive portion in the outer peripheral portion of the main pattern effective region has been proposed. When a pattern is transferred by a stepper to a resist provided on the surface of a silicon wafer using such a halftone phase shift mask, the resist is exposed by multiple exposure to portions that should not be exposed to the resist. Photosensitivity can be prevented.
Further, for example, as disclosed in JP-A-8-292550 and JP-A-8-334886, a halftone phase comprising a light transmission part, a light semi-transmission part (phase shift part), and a light-shielding part. A halftone phase shift mask having a structure in which a light shielding part is partially provided in a main pattern of a light semi-transmissive part is also used.

光透過部と、光半透過部(位相シフト部)と、遮光部とで構成される、このようなハーフトーン型位相シフトマスクはトライトーンマスクと称される。
図1は、トライトーンマスクの一例を示す部分断面図である。図1に示すように、このトライトーンマスクは、透明基板(1)上に光透過部(2)、その周りに光半透過部(位相シフト部)(3)、その光半透過部(位相シフト部)(3)を取り囲んで遮光部(4)が形成されたものである。
図1中、トライトーンマスクの左端には、遮光部(4)の領域内にアライメントマーク光透過部(7)が形成されている。
Such a halftone type phase shift mask composed of a light transmission part, a light semi-transmission part (phase shift part), and a light shielding part is called a tritone mask.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of a tritone mask. As shown in FIG. 1, this tritone mask has a light transmission part (2) on a transparent substrate (1), a light semi-transmission part (phase shift part) (3) around it, and a light semi-transmission part (phase). A light shielding portion (4) is formed surrounding the shift portion (3).
In FIG. 1, an alignment mark light transmitting portion (7) is formed in the region of the light shielding portion (4) at the left end of the tritone mask.

このトライトーンマスクは、光透過部と、その周りを取り囲む光半透過部(位相シフト部)で構成される通常のハーフトーン型位相シフトマスクに比較して、下記のような特徴が挙げられている。
すなわち、光透過部と光半透過部(位相シフト部)で構成される通常のハーフトーン型位相シフトマスクの場合には、例えば、光透過部が大面積になると、光透過部に対応する転写像にゴースト等が発生するといった問題が、このトライトーンマスクでは、その発生を防ぐことができることである。
また、例えば、光透過部の周りを取り囲む光半透過部(位相シフト部)が大面積になると、光透過部を通過した露光光によって、得られる転写像が不鮮明になるといった問題が、このトライトーンマスクでは、その発生を防ぐことができることである。
This tritone mask has the following characteristics compared to a normal halftone phase shift mask composed of a light transmission part and a light semi-transmission part (phase shift part) surrounding the light transmission part. Yes.
That is, in the case of a normal halftone phase shift mask composed of a light transmission part and a light semi-transmission part (phase shift part), for example, when the light transmission part has a large area, the transfer corresponding to the light transmission part The problem that ghosts and the like occur in an image is that the occurrence of such a tritone mask can be prevented.
In addition, for example, when the light semi-transmission part (phase shift part) surrounding the light transmission part becomes a large area, the transfer image obtained becomes unclear due to the exposure light that has passed through the light transmission part. In the tone mask, the occurrence can be prevented.

図2(a)〜(e)、及び図3(a)〜(c)は、図1に示すトライトーンマスクの製造方法の一例を断面で示す説明図である。
図2(a)に示すように、先ず、位相シフト層(3a)、遮光層(4a)が順次に積層された透明基板(1)の遮光層(4a)上に、例えば、電子線レジストを用いた第一レジス
ト層(5a)を積層する。次に、図2(b)〜(c)に示すように、電子線露光装置を用いた描画、及び現像処理を行い、図1に示す、光透過部(2)に相当する部分、及びアライメントマーク光透過部(7)に相当する部分が欠落した形状の第一レジスト層パターン(5b)を形成する。
2 (a) to 2 (e) and FIGS. 3 (a) to 3 (c) are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing the tritone mask shown in FIG.
As shown in FIG. 2A, first, for example, an electron beam resist is formed on the light shielding layer (4a) of the transparent substrate (1) on which the phase shift layer (3a) and the light shielding layer (4a) are sequentially laminated. The first resist layer (5a) used is laminated. Next, as shown in FIGS. 2B to 2C, drawing using an electron beam exposure apparatus and development processing are performed, and the portion corresponding to the light transmission portion (2) shown in FIG. A first resist layer pattern (5b) having a shape in which a portion corresponding to the mark light transmission portion (7) is missing is formed.

次に、図2(d)に示すように、第一レジスト層パターン(5b)をマスクにして遮光層(4a)をエッチングして、前記光透過部(2)及びアライメントマーク光透過部(7)に相当する部分が欠落した形状の遮光層第一パターン(4b)を形成する。   Next, as shown in FIG. 2D, the light-shielding layer (4a) is etched using the first resist layer pattern (5b) as a mask, so that the light transmission part (2) and the alignment mark light transmission part (7). The light shielding layer first pattern (4b) having a shape in which a portion corresponding to () is missing is formed.

次に、図2(e)に示すように、第一レジスト層パターン(5b)及び遮光層第一パターン(4b)をマスクにして、位相シフト層(3a)をエッチングして、前記光透過部(2)及びアライメントマーク光透過部(7)に相当する部分が欠落した形状の位相シフト層パターン(3b)を形成する。
続いて、第一レジスト層パターン(5b)を剥離する。
Next, as shown in FIG. 2 (e), the phase shift layer (3a) is etched using the first resist layer pattern (5b) and the light shielding layer first pattern (4b) as a mask, and the light transmitting portion (2) and a phase shift layer pattern (3b) having a shape lacking a portion corresponding to the alignment mark light transmitting portion (7) are formed.
Subsequently, the first resist layer pattern (5b) is peeled off.

次に、図3(a)に示すように、遮光層第一パターン(4b)、及び位相シフト層パターン(3b)が形成された透明基板(1)の全面に第二レジスト層(6a)を積層し、例えば、電子線露光装置を用いた描画を行い、続いて、現像処理を行い、図3(b)に示すように、図1に示す、光透過部(2)及び光半透過部(位相シフト部)(3)に相当する部分が欠落した形状の第二レジスト層パターン(6b)を形成する。   Next, as shown in FIG. 3 (a), the second resist layer (6a) is formed on the entire surface of the transparent substrate (1) on which the light shielding layer first pattern (4b) and the phase shift layer pattern (3b) are formed. For example, drawing is performed using an electron beam exposure apparatus, followed by development processing, and as shown in FIG. 3B, the light transmission part (2) and the light semi-transmission part shown in FIG. (Phase shift part) The 2nd resist layer pattern (6b) of the shape lacking the part corresponding to (3) is formed.

次に、図3(c)に示すように、第二レジスト層パターン(6b)をマスクにして、遮光層第一パターン(4b)をエッチングして、前記光透過部(2)、アライメントマーク光透過部(7)、及び光半透過部(位相シフト部)(3)に相当する部分が欠落した形状の遮光層第二パターン(4c)を形成する。
続いて、第二レジスト層パターン(6b)を剥離して、図1に示すトライトーンマスクを得る。
Next, as shown in FIG. 3 (c), the light-shielding layer first pattern (4b) is etched using the second resist layer pattern (6b) as a mask, and the light transmitting portion (2) and alignment mark light are etched. The light shielding layer second pattern (4c) having a shape in which a portion corresponding to the transmissive portion (7) and the light semi-transmissive portion (phase shift portion) (3) is omitted is formed.
Subsequently, the second resist layer pattern (6b) is peeled off to obtain a tritone mask shown in FIG.

遮光層(4a)に用いられる材料としては、クロム(Cr)が広く用いられている。クロムを遮光層に用いた際の、クロムの厚さは、位相シフト層とクロム層の合計の光学濃度によって決まる。一般に、転写時に求められる遮光部の光学濃度は3から3.5であり、位相シフト層の光学濃度を1.2とした場合、クロム層は1.8から2.3程度の光学濃度を満たす程度の厚さが必要となる。また、転写時の反射光による露光を防ぐために、クロム層の上に酸化クロムなどの低反射層を形成する必要があるので、通常、クロム層は二層膜になっている。
これを満たすために、クロム層の厚さは、40から50nm程度以上が必要である。
位相シフト層(3a)に用いられる材料としては、モリブデンシリサイドの化合物、例えば、酸化窒化モリブデンシリサイド(MoSiOx Ny )が広く用いられている。酸化窒化モリブデンシリサイドを位相シフト層に用いた際の、酸化窒化モリブデンシリサイドの位相シフト層の必要な厚さは光の波長と透過率によって決まる。波長がArFで、透過率が6%の場合、厚さは約70nm程度である。
As a material used for the light shielding layer (4a), chromium (Cr) is widely used. The thickness of chromium when chromium is used for the light shielding layer is determined by the total optical density of the phase shift layer and the chromium layer. In general, the optical density of the light-shielding portion required at the time of transfer is 3 to 3.5. When the optical density of the phase shift layer is 1.2, the chromium layer satisfies the optical density of about 1.8 to 2.3. About a certain thickness is required. In order to prevent exposure by reflected light during transfer, it is necessary to form a low reflection layer such as chromium oxide on the chromium layer, so that the chromium layer is usually a two-layer film.
In order to satisfy this, the chromium layer needs to have a thickness of about 40 to 50 nm or more.
As a material used for the phase shift layer (3a), a molybdenum silicide compound, for example, molybdenum oxynitride silicide (MoSiOxNy) is widely used. When molybdenum oxynitride silicide is used for the phase shift layer, the required thickness of the molybdenum oxynitride silicide phase shift layer is determined by the wavelength and transmittance of light. When the wavelength is ArF and the transmittance is 6%, the thickness is about 70 nm.

クロムの遮光層をエッチングすることで形成したパターンをマスクとして形成した酸化窒化モリブデンシリサイド層のパターン寸法精度と、クロムをマスクとしないで形成した酸化窒化モリブデンシリサイド層のパターン寸法精度を比較すると、クロムの遮光層をエッチングすることで形成したパターンをマスクとした場合の方がパターンの寸法精度が低い。
これは、クロム層のエッチング時のローディング効果によるもので、クロム層の膜厚が厚いほどこの影響が大きいが、ある程度クロム層の膜厚を薄くすることで、この影響を受けないようにすることができる。しかし、クロム層を薄くすると、遮光に必要な光学濃度が
足りなくなるという問題があり、光学濃度を満たして、かつローディング効果の影響を受けないようにするほどクロム層を薄くすることはできない。
Comparing the pattern dimensional accuracy of a molybdenum oxynitride silicide layer formed using a pattern formed by etching a light shielding layer of chromium as a mask and the pattern dimensional accuracy of a molybdenum oxynitride silicide layer formed without using chromium as a mask, When the pattern formed by etching the light shielding layer is used as a mask, the dimensional accuracy of the pattern is lower.
This is due to the loading effect during the etching of the chrome layer. This effect is greater as the chrome layer is thicker, but by reducing the chrome layer thickness to some extent, this effect should be avoided. Can do. However, if the chrome layer is made thin, there is a problem that the optical density necessary for light shielding becomes insufficient, and the chrome layer cannot be made thin enough to satisfy the optical density and not be affected by the loading effect.

従って、前記のように、酸化窒化モリブデンシリサイドを用いた位相シフト層(3a)をエッチングによって位相シフト層パターン(3b)に形成する際に、光学濃度を確保した厚さのクロムを用いた、パターンの寸法精度の低い遮光層第一パターン(4b)をマスクにして酸化窒化モリブデンシリサイドを用いた位相シフト層(3a)をエッチングすると、得られた位相シフト層パターン(3b)も寸法精度の低いものとなってしまう。
特開平8−334885号公報 特開平8−292550号公報 特開平8−334886号公報
Therefore, as described above, when the phase shift layer (3a) using molybdenum oxynitride silicide is formed into the phase shift layer pattern (3b) by etching, a pattern using chromium having a thickness that secures optical density. When the phase shift layer (3a) using molybdenum oxynitride silicide is etched using the light shielding layer first pattern (4b) having low dimensional accuracy as a mask, the obtained phase shift layer pattern (3b) also has low dimensional accuracy. End up.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-334485 JP-A-8-292550 JP-A-8-334886

本発明の請求項1から3は、上記問題を解決するためになされたものであり、光半透過部の中に部分的に遮光部を設けた構造のハーフトーン型位相シフトマスクの、位相シフト層パターンの形成時にマスクとして用いる金属薄膜層を薄くしてエッチング時のローディング効果をなくすことで寸法精度を高め、かつ、遮光部の充分な光学濃度が確保されたハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法を提供することを課題とするものである。
また、本発明の請求項4は、上記ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法により製造したハーフトーン型位相シフトマスクの遮光部に欠陥が発生した際に、欠陥そのものを修正する手法によらず、良品を製造するハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法を提供することを課題とする。
Claims 1 to 3 of the present invention are made in order to solve the above-mentioned problem, and the phase shift of a halftone phase shift mask having a structure in which a light-shielding portion is partially provided in a light semi-transmissive portion. Production of a halftone phase shift mask that increases the dimensional accuracy by thinning the metal thin film layer used as a mask when forming the layer pattern, eliminating the loading effect during etching, and ensuring sufficient optical density of the light shielding part It is an object to provide a method.
Further, according to claim 4 of the present invention, when a defect occurs in the light-shielding portion of the halftone phase shift mask manufactured by the method of manufacturing the halftone phase shift mask, regardless of a method of correcting the defect itself, It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a halftone phase shift mask for manufacturing non-defective products.

本発明の請求項1は、透明基板上の光透過部と、部分的に遮光部を設けた光半透過部(位相シフト部)と、遮光部とで構成されるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、導電性を持つ金属膜をマスクとして、位相シフト部のパターンを形成した後、遮光性を持つ金属膜を積層し、遮光部のパターンを形成することを特徴とする、ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法である。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a halftone phase shift mask comprising a light transmission part on a transparent substrate, a light semi-transmission part (phase shift part) partially provided with a light shielding part, and a light shielding part. In the manufacturing method, a halftone type is characterized in that after forming a phase shift pattern using a conductive metal film as a mask, a light shielding metal film is laminated to form a light shielding pattern. It is a manufacturing method of a phase shift mask.

また、本発明の請求項2は、請求項1記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、
(1)位相シフト層、薄膜金属層が順次に積層された透明基板の薄膜金属層上に第一レジスト層を積層する工程と、
(2)第一レジスト層を所定の形状にパターニングして、光透過部(メインパターン光透過部)及びアライメントマーク光透過部に相当する部分が欠落した形状の第一レジスト層パターンを形成する工程と、
(3)第一レジスト層パターンをマスクにして薄膜金属層をエッチングして、光透過部(メインパターン光透過部)及びアライメントマーク光透過部に相当する部分が欠落した形状の薄膜金属層第一パターンを形成する工程と、
(4)第一レジスト層パターンと薄膜金属層第一パターンをマスクにして位相シフト層をエッチングして、光透過部(メインパターン光透過部)及びアライメントマーク光透過部に相当する部分が欠落した形状の位相シフト層パターンを形成する工程と、
(5)第一レジスト層パターンを剥離する工程と、
(6)薄膜金属層第一パターンと位相シフト層パターンが形成された透明基板上の、アライメントマーク光透過部以外の全面に遮光層を形成する工程と、
(7)遮光層が形成された透明基板上の全面に第二レジスト層を積層する工程と、
(8)第二レジスト層を所定の形状にパターニングして、光透過部(メインパターン光透過部)及び光半透過部(位相シフト部)に相当する部分が欠落した形状の第二レジスト層パターンを形成する工程と、
(9)第二レジスト層パターンをマスクにして遮光層及び薄膜金属層第一パターンをエッチングして、光透過部(メインパターン光透過部)、アライメントマーク光透過部、及び光半透過部(位相シフト部)に相当する部分が欠落した形状の遮光層パターン及び薄膜金属層第二パターンを形成し、第二レジスト層パターンを剥離する工程、
を少なくとも具備することを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法である。
According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing a halftone phase shift mask according to the first aspect,
(1) a step of laminating a first resist layer on a thin film metal layer of a transparent substrate in which a phase shift layer and a thin film metal layer are sequentially laminated;
(2) Patterning the first resist layer into a predetermined shape to form a first resist layer pattern having a shape in which portions corresponding to the light transmission part (main pattern light transmission part) and the alignment mark light transmission part are missing. When,
(3) The thin film metal layer 1 having a shape in which a portion corresponding to the light transmission portion (main pattern light transmission portion) and the alignment mark light transmission portion is omitted by etching the thin film metal layer using the first resist layer pattern as a mask. Forming a pattern;
(4) The phase shift layer was etched using the first resist layer pattern and the thin metal layer first pattern as a mask, and the portions corresponding to the light transmission part (main pattern light transmission part) and the alignment mark light transmission part were missing. Forming a phase shift layer pattern having a shape;
(5) peeling the first resist layer pattern;
(6) forming a light shielding layer on the entire surface other than the alignment mark light transmitting portion on the transparent substrate on which the first thin film metal layer pattern and the phase shift layer pattern are formed;
(7) a step of laminating a second resist layer on the entire surface of the transparent substrate on which the light shielding layer is formed;
(8) The second resist layer pattern in which the second resist layer is patterned into a predetermined shape, and the portions corresponding to the light transmission part (main pattern light transmission part) and the light semi-transmission part (phase shift part) are missing. Forming a step;
(9) The light-shielding layer and the thin-film metal layer first pattern are etched using the second resist layer pattern as a mask, and a light transmission part (main pattern light transmission part), an alignment mark light transmission part, and a light semi-transmission part (phase) Forming a light-shielding layer pattern and a thin-film metal layer second pattern in a shape lacking a portion corresponding to the shift portion), and peeling the second resist layer pattern,
A method for producing a halftone phase shift mask, comprising:

また、本発明の請求項3は、請求項1あるいは請求項2記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、前記薄膜金属層第一パターンの厚さが、電子線描画時のチャージアップの現象を防ぐ導電性を持ち、かつ位相シフト層と合わせた光学濃度が露光光を遮光するために必要な光学濃度を満たさない程度の厚さであることを特徴とする請求項1あるいは請求項2記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法である。   According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a halftone phase shift mask according to the first or second aspect, the thickness of the first pattern of the thin film metal layer is a charge-up during electron beam drawing. 3. The thickness according to claim 1, wherein the optical density combined with the phase shift layer has a thickness that does not satisfy an optical density necessary for shielding exposure light. It is a manufacturing method of the halftone type phase shift mask of description.

本発明の請求項4は、上記の請求項1ないし請求項3の発明による製造方法により作成されたハーフトーン型位相シフトマスクにおいて、既に製造した遮光膜パターンに欠陥がある際に、
(1)既に製造したハーフトーン型位相シフトマスクの遮光層パターン及び薄膜金属層第二パターンのうち、少なくとも欠陥が存在する箇所を含む部分を剥離する工程と、
(2)既に形成された位相シフト層パターンが残存している透明基板上の、アライメントマーク光透過部以外の全面に遮光層を形成する工程と、
(3)遮光層が形成された透明基板上の全面に第二レジスト層を積層する工程と、
(4)第二レジスト層を所定の形状にパターニングして、光透過部(メインパターン光透過部)及び光半透過部(位相シフト部)に相当する部分が欠落した形状の第二レジスト層パターンを形成する工程と、
(5)第二レジスト層パターンをマスクにして遮光層をエッチングして、光透過部(メインパターン光透過部)、アライメントマーク光透過部、及び光半透過部(位相シフト部)に相当する部分が欠落した形状の遮光層パターンを形成し、第二レジスト層パターンを剥離する工程、
を少なくとも具備することを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the halftone phase shift mask produced by the production method according to the first to third aspects of the present invention, when the light-shielding film pattern already produced has a defect,
(1) a step of peeling a part including at least a portion where a defect exists in the light shielding layer pattern and the thin film metal layer second pattern of the already produced halftone phase shift mask;
(2) forming a light shielding layer on the entire surface of the transparent substrate other than the alignment mark light transmitting portion on the transparent substrate in which the already formed phase shift layer pattern remains;
(3) laminating a second resist layer on the entire surface of the transparent substrate on which the light shielding layer is formed;
(4) The second resist layer pattern having a shape in which the second resist layer is patterned into a predetermined shape, and portions corresponding to the light transmission part (main pattern light transmission part) and the light semitransmission part (phase shift part) are missing. Forming a step;
(5) A portion corresponding to a light transmission part (main pattern light transmission part), an alignment mark light transmission part, and a light semi-transmission part (phase shift part) by etching the light shielding layer using the second resist layer pattern as a mask Forming a light-shielding layer pattern having a shape lacking, and peeling the second resist layer pattern,
A method for producing a halftone phase shift mask, comprising:

本発明は、透明基板上に位相シフト層、薄膜金属層、レジストを積層した構造のブランクを用い、転写時に必要な遮光層を位相シフトパターンの形成後に積層するため、位相シフト層のパターンを遮光層をマスクとして形成しない。薄膜金属層は、電子線による描画時のチャージアップを防ぐためにあり、遮光性は必要ないので、エッチング時にローディング効果の影響を受けない程度の厚さにすることができる。
したがって、本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法により、高い寸法精度の位相シフトパターンを得ることができる。
The present invention uses a blank having a structure in which a phase shift layer, a thin film metal layer, and a resist are laminated on a transparent substrate, and a light shielding layer necessary for transfer is laminated after the phase shift pattern is formed. The layer is not formed as a mask. The thin metal layer is for preventing charge-up at the time of drawing with an electron beam, and does not require light shielding properties. Therefore, the thin metal layer can be made thick enough not to be affected by the loading effect during etching.
Therefore, a phase shift pattern with high dimensional accuracy can be obtained by the method for manufacturing a halftone phase shift mask of the present invention.

また、本発明の請求項4よれば、本発明の方法により作成したハーフトーン型位相シフトマスクの遮光膜パターンに欠陥がある場合に、欠陥そのものを修正せず、遮光層を再作成するので、材料、工数を無駄にすることなく良品を作成することができる。   According to claim 4 of the present invention, when there is a defect in the light shielding film pattern of the halftone phase shift mask created by the method of the present invention, the light shielding layer is recreated without correcting the defect itself. Good products can be created without wasting materials and man-hours.

本発明を一実施の形態に基づいて以下に説明する。
図4(a)〜(e)、及び図5(a)〜(e)は、本発明によるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法の一実施例を部分断面で示す説明図である。
図4(a)に示すように、先ず、位相シフト層(3a)、薄膜金属層(8a)が順次に積層された透明基板(1)の薄膜金属層(8a)上に、例えば、電子線レジストを用いた第一レジスト層(5a)を積層する。
位相シフト層(3a)及び薄膜金属層(8a)は、真空蒸着法或いはスパッタリング法により成膜する。第一レジスト層(5a)はスピンコータを用いて形成する。この際、予め電子線レジストが積層されたブランクスを用いてもよい。
The present invention will be described below based on one embodiment.
4 (a) to 4 (e) and FIGS. 5 (a) to 5 (e) are explanatory views showing, in partial cross section, one embodiment of a method for manufacturing a halftone phase shift mask according to the present invention.
As shown in FIG. 4A, first, on the thin film metal layer (8a) of the transparent substrate (1) on which the phase shift layer (3a) and the thin film metal layer (8a) are sequentially laminated, for example, an electron beam A first resist layer (5a) using a resist is laminated.
The phase shift layer (3a) and the thin film metal layer (8a) are formed by vacuum deposition or sputtering. The first resist layer (5a) is formed using a spin coater. At this time, blanks in which an electron beam resist is previously laminated may be used.

位相シフト層(3a)の材料としては、モリブデンシリサイドの化合物、例えば、酸化窒化モリブデンシリサイド(MoSiOx Ny )を用いる。その厚さは、
転写に使用する波長と透過率によって決まる。
薄膜金属層(8a)の材料としては、例えば、クロムを用いる。その厚さは、チャージアップの現象を回避することができる程度の導電性を持つ厚さでよい。遮光性を持たせるために、光学濃度3以上を満たす厚さにすると、クロムのエッチングの際に発生するローディング効果によりパターン形成精度の低下を招く。クロムのエッチング時のローディング効果は、クロムの膜厚を薄くすると影響が小さくなることが知られている。露光光がArFで透過率が6%の場合、位相シフト層の光学濃度は1.22であり、位相シフト層とクロム層を合わせて光学濃度を約2にするためには、低反射膜の酸化クロムと合わせて、一般的に40nm以上の厚さが必要であり、この厚さではローディング効果の影響によりパターンの寸法精度が低下する。しかし、光学濃度3以下になる程度にクロム層を薄くすると、ローディング効果の影響が小さくなるため、寸法精度の高いパターンを得ることができる。
As the material of the phase shift layer (3a), a molybdenum silicide compound, for example, molybdenum oxynitride silicide (MoSiOxNy) is used. Its thickness is
It depends on the wavelength and transmittance used for transfer.
As a material of the thin film metal layer (8a), for example, chromium is used. The thickness may be a thickness having conductivity sufficient to avoid a charge-up phenomenon. In order to provide a light-shielding property, if the thickness satisfies an optical density of 3 or more, the pattern formation accuracy is lowered due to the loading effect generated during the etching of chromium. It is known that the loading effect during the etching of chromium is less affected when the chromium film thickness is reduced. When the exposure light is ArF and the transmittance is 6%, the optical density of the phase shift layer is 1.22. In order to make the optical density about 2 by combining the phase shift layer and the chromium layer, the low reflection film In combination with chromium oxide, a thickness of 40 nm or more is generally required. With this thickness, the dimensional accuracy of the pattern decreases due to the effect of the loading effect. However, if the chromium layer is thinned to an optical density of 3 or less, the influence of the loading effect is reduced, so that a pattern with high dimensional accuracy can be obtained.

次に、図4(b)〜(c)に示すように、電子線露光装置を用いた描画、及び現像処理を行い、図5(e)に示す、光透過部(メインパターン光透過部)(2)及びアライメントマーク光透過部(7)に相当する部分が欠落した形状の第一レジスト層パターン(5b)を形成する。   Next, as shown in FIGS. 4B to 4C, drawing and development processing using an electron beam exposure apparatus is performed, and a light transmission portion (main pattern light transmission portion) shown in FIG. (2) and a first resist layer pattern (5b) having a shape lacking a portion corresponding to the alignment mark light transmitting portion (7) is formed.

次に、図4(d)に示すように、第一レジスト層パターン(5b)をマスクにして薄膜金属層(8a)をエッチングして、前記光透過部(メインパターン光透過部)(2)及びアライメントマーク光透過部(7)に相当する部分が欠落した形状の薄膜金属層第一パターン(8b)を形成する。薄膜金属層第一パターン(8b)の厚さは光学濃度3以下のローディング効果の影響のない程度の厚さなので、得られる薄膜金属層第一パターン(8b)の寸法精度は高いものとなる。   Next, as shown in FIG. 4D, the thin film metal layer (8a) is etched using the first resist layer pattern (5b) as a mask, so that the light transmission part (main pattern light transmission part) (2) And the thin film metal layer 1st pattern (8b) of the shape lacking the part corresponding to the alignment mark light transmission part (7) is formed. Since the thickness of the thin film metal layer first pattern (8b) is a thickness that does not affect the loading effect of optical density 3 or less, the dimensional accuracy of the obtained thin film metal layer first pattern (8b) is high.

次に、図4(e)に示すように、第一レジスト層パターン(5b)及び薄膜金属層第一パターン(8b)をマスクにして、位相シフト層(3a)をエッチングして、前記光透過部(メインパターン光透過部)(2)及びアライメントマーク光透過部(7)に相当する部分が欠落した形状の位相シフト層パターン(3b)を形成する。ここでマスクとして用いた薄膜金属層第一パターン(8b)の寸法精度は高いので、エッチングにより得られた位相シフト層パターン(3b)の寸法精度は高いものとなる。
続いて、第一レジスト層パターン(5b)を剥離する。
Next, as shown in FIG. 4E, the phase shift layer (3a) is etched using the first resist layer pattern (5b) and the thin film metal layer first pattern (8b) as a mask, and the light transmission is performed. A phase shift layer pattern (3b) having a shape in which portions corresponding to the portion (main pattern light transmitting portion) (2) and the alignment mark light transmitting portion (7) are missing is formed. Since the dimensional accuracy of the thin film metal layer first pattern (8b) used here as the mask is high, the dimensional accuracy of the phase shift layer pattern (3b) obtained by etching is high.
Subsequently, the first resist layer pattern (5b) is peeled off.

次に、図5(a)に示すように、薄膜金属層第一パターン(8b)及び位相シフト層パターン(3b)が形成された透明基板(1)上に遮光層(9a)を形成する。この遮光層(9a)は、トライトーンマスクにおける本来の遮光層となるものである。
本発明における薄膜金属層第一パターン(8b)の材料としては、例えば、クロムを用いるが、これは主に、描画を行う際のチャージアップの現象を回避しつつ、寸法精度の高い位相シフト層パターン(3b)を形成するためのものであり、光学濃度3以下の厚さであ
るので、本来の遮光層としての性能は不充分である。
Next, as shown to Fig.5 (a), a light shielding layer (9a) is formed on the transparent substrate (1) in which the thin film metal layer 1st pattern (8b) and the phase shift layer pattern (3b) were formed. This light shielding layer (9a) is an original light shielding layer in the tritone mask.
As the material of the first thin film metal layer pattern (8b) in the present invention, for example, chrome is used. This is mainly a phase shift layer with high dimensional accuracy while avoiding a charge-up phenomenon during drawing. Since it is for forming the pattern (3b) and has an optical density of 3 or less, the original performance as a light shielding layer is insufficient.

遮光層(9a)は、ハーフトーン型位相シフトマスクのアライメントマーク光透過部(7)に相当する部分以外に形成する。遮光層(9a)は、真空蒸着法或いはスパッタリング法により成膜するが、アライメントマーク光透過部(7)に相当する部分以外に形成する手法としては、例えば、成膜時のマスキングによって行う。遮光層(9a)は、転写に必要な光学濃度を充分満たすため厚くしても、位相シフト層のパターン精度に影響しない。   The light shielding layer (9a) is formed in a portion other than the portion corresponding to the alignment mark light transmitting portion (7) of the halftone phase shift mask. The light shielding layer (9a) is formed by a vacuum deposition method or a sputtering method. As a method for forming the light shielding layer other than the portion corresponding to the alignment mark light transmitting portion (7), for example, masking at the time of film formation is performed. Even if the light shielding layer (9a) is thick enough to satisfy the optical density required for transfer, the pattern accuracy of the phase shift layer is not affected.

次に、図5(b)に示すように、薄膜金属層第一パターン(8b)及び位相シフト層パターン(3b)が形成され、遮光層(9a)が設けられた透明基板(1)の全面に第二レジスト層(6a)を積層し、例えば、電子線露光装置を用いた描画を行い、続いて、現像処理を行い、図5(c)に示すように、図5(e)に示す、光透過部(メインパターン光透過部)(2)及び光半透過部(位相シフト部)(3)に相当する部分が欠落した形状の第二レジスト層パターン(6b)を形成する。   Next, as shown in FIG. 5 (b), the entire surface of the transparent substrate (1) on which the thin film metal layer first pattern (8b) and the phase shift layer pattern (3b) are formed and the light shielding layer (9a) is provided. A second resist layer (6a) is laminated on the substrate, and, for example, drawing using an electron beam exposure apparatus is performed, followed by development processing, as shown in FIG. 5 (c), as shown in FIG. 5 (e). Then, the second resist layer pattern (6b) having a shape in which portions corresponding to the light transmission part (main pattern light transmission part) (2) and the light semi-transmission part (phase shift part) (3) are omitted is formed.

次に、図5(d)に示すように、第二レジスト層パターン(6b)をマスクにして遮光層(9a)及び薄膜金属層第一パターン(8b)をエッチングして、光透過部(メインパターン光透過部)(2)、アライメントマーク光透過部(7)、及び光半透過部(位相シフト部)(3)に相当する部分が欠落した形状の遮光層パターン(9b)及び薄膜金属層第二パターン(8c)を形成する。
続いて、第二レジスト層パターン(6b)を剥離し、図5(e)に示す、本発明によるハーフトーン型位相シフトマスクを得る。
Next, as shown in FIG. 5 (d), the light-shielding layer (9a) and the thin-film metal layer first pattern (8b) are etched using the second resist layer pattern (6b) as a mask, so that the light transmission part (main Pattern light transmissive portion (2), alignment mark light transmissive portion (7), and light semi-transmissive portion (phase shift portion) (3). A second pattern (8c) is formed.
Subsequently, the second resist layer pattern (6b) is peeled off to obtain a halftone phase shift mask according to the present invention shown in FIG.

上記のように、本発明によるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法においては、薄膜金属層(8a)の材料として光学濃度3以下の薄膜金属、例えば、クロムの薄膜金属を用い、かつ、低反射膜を形成する必要がないため、エッチング時のローディング効果の影響で寸法精度が悪化しないので、得られる薄膜金属層第一パターン(8b)の寸法精度は、膜厚の厚い遮光層第一パターンよりも高いものとなる。
従って、寸法精度の高い薄膜金属層第一パターン(8b)をマスクとして用いたエッチングにより得られる位相シフト層パターン(3b)の寸法精度は高いものとなる。
また、位相シフト層パターン形成後に、光学濃度3以上を満たし、低反射膜をもつ金属薄膜層を形成するので、転写時に必要な性能をもつ遮光層を形成することが可能である。
As described above, in the method of manufacturing a halftone phase shift mask according to the present invention, a thin film metal having an optical density of 3 or less, for example, a chromium thin film metal is used as a material for the thin film metal layer (8a), and low reflection is achieved. Since it is not necessary to form a film, the dimensional accuracy does not deteriorate due to the effect of the loading effect during etching. Therefore, the dimensional accuracy of the obtained thin-film metal layer first pattern (8b) is higher than that of the thick light-shielding layer first pattern Is also expensive.
Accordingly, the dimensional accuracy of the phase shift layer pattern (3b) obtained by etching using the thin metal layer first pattern (8b) with high dimensional accuracy as a mask is high.
In addition, since the metal thin film layer that satisfies the optical density of 3 or more and has a low reflection film is formed after the phase shift layer pattern is formed, it is possible to form a light-shielding layer having performance required for transfer.

また、請求項4に係わる発明は、既に製造したハーフトーン型位相シフトマスクの遮光部に欠陥が発生した際に、欠陥そのものを直接に修正する手法によらず、一旦、遮光層パターン(9b)及び薄膜金属層第二パターン(8c)を透明基板(1)上から剥離し、改めて遮光層を形成し、遮光層パターン(9b')としてパターニングし、遮光部に欠陥のないハーフトーン型位相シフトマスクを製造するハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法である。   In the invention according to claim 4, when a defect occurs in the light-shielding portion of the already manufactured halftone phase shift mask, the light-shielding layer pattern (9b) is temporarily used regardless of the method of directly correcting the defect itself. The thin film metal layer second pattern (8c) is peeled off from the transparent substrate (1), a light shielding layer is formed again and patterned as a light shielding layer pattern (9b '), and the light shielding part has no defects in a halftone phase shift. This is a method for manufacturing a halftone phase shift mask for manufacturing a mask.

遮光部の欠陥とは、遮光層パターンの黒欠陥や欠落などである。遮光層パターンの黒欠陥は、遮光層パターン(9b)を形成する際に発生した黒欠陥であり、例えば、遮光層パターン(9b)がその平面方向に部分的に延長され突出した状態のものである。これは、遮光層パターン(9b)を形成する際の、例えば、異物の付着、現像時のレジスト残りなどに起因したものである。   The defect of the light shielding part is a black defect or a lack of the light shielding layer pattern. The black defect in the light shielding layer pattern is a black defect generated when the light shielding layer pattern (9b) is formed. For example, the black defect in the state in which the light shielding layer pattern (9b) is partially extended and projected in the plane direction. is there. This is due to, for example, adhesion of foreign matters, resist residue during development, and the like when forming the light shielding layer pattern (9b).

また、遮光層パターンの欠落は、ピンホール、断線、パターン脱落などであり、例えば、現像時のレジスト剥がれなどに起因して発生したものである。
特に、遮光層パターンの欠落が、例えば、2μm程度と広範囲なものであると、既存の修
正装置での修正は不可能となるので、広範囲にわたる遮光層パターンの欠落の際には、そのハーフトーン型位相シフトマスクは不良品となる。
Further, the omission of the light shielding layer pattern is a pinhole, disconnection, pattern omission, etc., and is caused by, for example, resist peeling during development.
In particular, if the omission of the light shielding layer pattern is a wide range of about 2 μm, for example, it cannot be corrected by an existing correction device. The mold phase shift mask is a defective product.

図6(a)〜(e)、及び図7(a)〜(b)は、請求項4に係わる発明によるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法の一例を部分断面で示す説明図である。図6(a)に示すハーフトーン型位相シフトマスクは、既に製造したハーフトーン型位相シフトマスクであり、図5(e)に示すハーフトーン型位相シフトマスクを転記したものである。   6 (a) to 6 (e) and FIGS. 7 (a) to 7 (b) are explanatory views showing, in partial cross section, an example of a method for manufacturing a halftone phase shift mask according to the invention of claim 4. The halftone phase shift mask shown in FIG. 6A is a halftone phase shift mask that has already been manufactured, and is a transcription of the halftone phase shift mask shown in FIG.

図6(a)に示すように、このハーフトーン型位相シフトマスクは、透明基板(1)上に光透過部(2)、その周りに光半透過部(位相シフト部)(3)、その光半透過部(位相シフト部)(3)を取り囲んで遮光部(4)が形成されたものである。図6中、ハーフトーン型位相シフトマスクの左端には、アライメントマーク光透過部(7)が形成されている。アライメントマーク光透過部(7)は遮光部(4)の領域外にある。
このハーフトーン型位相シフトマスクの位相シフト層パターン(3b)の寸法精度は高く形成されている。また、この遮光部(4)には、上記欠陥が存在している(図示せず)。
As shown in FIG. 6 (a), this halftone phase shift mask has a light transmission part (2) on a transparent substrate (1), a light semi-transmission part (phase shift part) (3) around it, A light-shielding portion (4) is formed surrounding the light semi-transmissive portion (phase shift portion) (3). In FIG. 6, an alignment mark light transmitting portion (7) is formed at the left end of the halftone phase shift mask. The alignment mark light transmission part (7) is outside the area of the light shielding part (4).
The phase shift layer pattern (3b) of the halftone phase shift mask is formed with high dimensional accuracy. Moreover, the said defect exists in this light-shielding part (4) (not shown).

先ず、図6(b)に示すように、既に製造したハーフトーン型位相シフトマスクの遮光層パターン(9b)及び薄膜金属層第二パターン(8c)をアライメントマーク部分を残して剥離する。アライメントマーク上の金属膜を残す方法としては、マスキングなどを用いる。
次に、図6(c)に示すように、既に形成された位相シフト層パターン(3b)が残存している透明基板(1)上の、アライメントマーク光透過部(7)以外の部分に遮光層を形成する。
遮光層(9a)は、真空蒸着法或いはスパッタリング法により成膜するが、アライメントマーク光透過部(7)に相当する部分以外に形成する手法としては、例えば、成膜時にマスキングによって行う。
First, as shown in FIG. 6B, the light-shielding layer pattern (9b) and the thin-film metal layer second pattern (8c) of the already produced halftone phase shift mask are removed leaving the alignment mark portion. Masking or the like is used as a method for leaving the metal film on the alignment mark.
Next, as shown in FIG. 6 (c), light is shielded in a portion other than the alignment mark light transmitting portion (7) on the transparent substrate (1) where the already formed phase shift layer pattern (3b) remains. Form a layer.
The light shielding layer (9a) is formed by a vacuum deposition method or a sputtering method. As a method of forming the portion other than the portion corresponding to the alignment mark light transmitting portion (7), for example, masking is performed at the time of film formation.

次に、図6(d)に示すように、遮光層(9a)が設けられた透明基板(1)の全面に第二レジスト層(6a)を積層し、残したアライメントマークを用いて、アライメントをとり、例えば、電子線露光装置を用いた描画を行い、続いて、現像処理を行い、図6(e)に示すように、図5(a)に示す、光透過部(メインパターン光透過部)(2)及び光半透過部(位相シフト部)(3)に相当する部分が欠落した形状の第二レジスト層パターン(6b)を形成する。   Next, as shown in FIG. 6 (d), the second resist layer (6a) is laminated on the entire surface of the transparent substrate (1) provided with the light shielding layer (9a), and alignment is performed using the remaining alignment marks. For example, drawing using an electron beam exposure apparatus is performed, followed by development processing. As shown in FIG. 6E, the light transmission portion (main pattern light transmission) shown in FIG. Part) (2) and a semi-transparent part (phase shift part) (3), the second resist layer pattern (6b) having a shape lacking is formed.

次に、図7(a)に示すように、第二レジスト層パターン(6b)をマスクにして遮光層(9a)をエッチングして、光透過部(メインパターン光透過部)(2)、及び光半透過部(位相シフト部)(3)に相当する部分が欠落した形状の、改めて形成した遮光層パターン(9b')を形成する。
続いて、第二レジスト層パターン(6b)を剥離し、図7(b)に示す、本発明によるハーフトーン型位相シフトマスクを得る。
Next, as shown in FIG. 7 (a), the light-shielding layer (9a) is etched using the second resist layer pattern (6b) as a mask to obtain a light transmission part (main pattern light transmission part) (2), and A newly formed light shielding layer pattern (9b ') having a shape corresponding to the light semi-transmissive portion (phase shift portion) (3) is formed.
Subsequently, the second resist layer pattern (6b) is peeled off to obtain a halftone phase shift mask according to the present invention shown in FIG. 7 (b).

上記のように、本発明によるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法においては、製造したハーフトーン型位相シフトマスクの遮光層パターンに黒欠陥や欠落などの欠陥が存在する場合、欠陥そのものを直接に修正せず、一旦、遮光層パターン(9b)及び薄膜金属層第二パターン(8c)を透明基板(1)上から剥離除去し、製造を継続する。
従って、例えば、既存の修正装置での修正が不可能である2μm程度と広範囲な遮光層パターンの欠落を有する、従来は不良品となってしまうハーフトーン型位相シフトマスクであっても、良品として修復し、製造することができるものとなる。
As described above, in the method of manufacturing a halftone phase shift mask according to the present invention, when a defect such as a black defect or a defect exists in the light shielding layer pattern of the manufactured halftone phase shift mask, the defect itself is directly removed. Without correction, the light shielding layer pattern (9b) and the thin film metal layer second pattern (8c) are once peeled off from the transparent substrate (1), and the production is continued.
Therefore, for example, even a half-tone phase shift mask that has a defect of a light shielding layer pattern in a wide range of about 2 μm, which cannot be corrected by an existing correction device, and has been a defective product in the past is regarded as a non-defective product. It can be repaired and manufactured.

トライトーンマスクの一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an example of a tritone mask. (a)〜(e)は、図1に示すトライトーンマスクの製造方法の一例を断面で示す説明図である。(A)-(e) is explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the tritone mask shown in FIG. 1 in a cross section. (a)〜(c)は、図1に示すトライトーンマスクの製造方法の一例を断面で示す説明図である。(A)-(c) is explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the tritone mask shown in FIG. 1 in a cross section. (a)〜(e)は、本発明によるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法の一実施例を部分断面で示す説明図である。(A)-(e) is explanatory drawing which shows the one Example of the manufacturing method of the halftone type phase shift mask by this invention in a partial cross section. (a)〜(e)は、本発明によるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法の一実施例を部分断面で示す説明図である。(A)-(e) is explanatory drawing which shows the one Example of the manufacturing method of the halftone type phase shift mask by this invention in a partial cross section. (a)〜(e)は、請求項4に係わる発明によるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法の一例を部分断面で示す説明図である。(A)-(e) is explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the halftone type phase shift mask by the invention concerning Claim 4 in a partial cross section. (a)〜(b)は、請求項4に係わる発明によるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法の一例を部分断面で示す説明図である。(A)-(b) is explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the halftone type phase shift mask by the invention concerning Claim 4 in a partial cross section.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・透明基板
2・・・光透過部(メインパターン光透過部)
3・・・光半透過部(位相シフト部)
3a・・・位相シフト層
3b・・・位相シフト層パターン
4・・・遮光部
4a・・・遮光層
4b・・・遮光層第一パターン
4c・・・遮光層第二パターン
5a・・・第一レジスト層
5b・・・第一レジスト層パターン
6a・・・第二レジスト層
6b・・・第二レジスト層パターン
7・・・アライメントマーク光透過部
8a・・・本発明における薄膜金属層
8b・・・本発明における薄膜金属層第一パターン
8c・・・本発明における薄膜金属層第二パターン
9a・・・本発明における遮光層
9b・・・本発明における遮光層パターン
9b'・・・請求項4に係わる遮光層パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate 2 ... Light transmission part (main pattern light transmission part)
3. Light semi-transmission part (phase shift part)
3a ... phase shift layer 3b ... phase shift layer pattern 4 ... light shielding part 4a ... light shielding layer 4b ... light shielding layer first pattern 4c ... light shielding layer second pattern 5a ... first 1 resist layer 5b ... 1st resist layer pattern 6a ... 2nd resist layer 6b ... 2nd resist layer pattern 7 ... alignment mark light transmission part 8a ... thin film metal layer 8b in this invention. The first thin film metal layer pattern 8c in the present invention The second thin film metal layer pattern 9a in the present invention The light shielding layer 9b in the present invention The light shielding layer pattern 9b 'in the present invention 4 shading layer pattern

Claims (4)

透明基板上の光透過部と、部分的に遮光部を設けた光半透過部(位相シフト部)と、遮光部とで構成されるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、導電性を持つ金属膜をマスクとして、位相シフト部のパターンを形成した後、遮光性を持つ金属膜を積層し、遮光部のパターンを形成することを特徴とする、ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。   In a method for manufacturing a halftone phase shift mask comprising a light transmission part on a transparent substrate, a light semi-transmission part (phase shift part) partially provided with a light shielding part, and a light shielding part, it has conductivity. A method of manufacturing a halftone phase shift mask, comprising: forming a pattern of a phase shift portion using a metal film as a mask; and then laminating a metal film having a light shielding property to form a pattern of the light shielding portion. 請求項1記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、
(1)位相シフト層、薄膜金属層が順次に積層された透明基板の薄膜金属層上に第一レジスト層を積層する工程と、
(2)第一レジスト層を所定の形状にパターニングして、光透過部(メインパターン光透過部)及びアライメントマーク光透過部に相当する部分が欠落した形状の第一レジスト層パターンを形成する工程と、
(3)第一レジスト層パターンをマスクにして薄膜金属層をエッチングして、光透過部(メインパターン光透過部)及びアライメントマーク光透過部に相当する部分が欠落した形状の薄膜金属層第一パターンを形成する工程と、
(4)第一レジスト層パターンと薄膜金属層第一パターンをマスクにして位相シフト層をエッチングして、光透過部(メインパターン光透過部)及びアライメントマーク光透過部に相当する部分が欠落した形状の位相シフト層パターンを形成する工程と、
(5)第一レジスト層パターンを剥離する工程と、
(6)薄膜金属層第一パターンと位相シフト層パターンが形成された透明基板上の、アライメントマーク光透過部以外の全面に遮光層を形成する工程と、
(7)遮光層が形成された透明基板上の全面に第二レジスト層を積層する工程と、
(8)第二レジスト層を所定の形状にパターニングして、光透過部(メインパターン光透過部)及び光半透過部(位相シフト部)に相当する部分が欠落した形状の第二レジスト層パターンを形成する工程と、
(9)第二レジスト層パターンをマスクにして遮光層及び薄膜金属層第一パターンをエッチングして、光透過部(メインパターン光透過部)、アライメントマーク光透過部、及び光半透過部(位相シフト部)に相当する部分が欠落した形状の遮光層パターン及び薄膜金属層第二パターンを形成し、第二レジスト層パターンを剥離する工程、
を少なくとも具備することを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
In the manufacturing method of the halftone type phase shift mask according to claim 1,
(1) a step of laminating a first resist layer on a thin film metal layer of a transparent substrate in which a phase shift layer and a thin film metal layer are sequentially laminated;
(2) Patterning the first resist layer into a predetermined shape to form a first resist layer pattern having a shape in which portions corresponding to the light transmission part (main pattern light transmission part) and the alignment mark light transmission part are missing. When,
(3) The thin film metal layer 1 having a shape in which a portion corresponding to the light transmission portion (main pattern light transmission portion) and the alignment mark light transmission portion is omitted by etching the thin film metal layer using the first resist layer pattern as a mask. Forming a pattern;
(4) The phase shift layer was etched using the first resist layer pattern and the thin metal layer first pattern as a mask, and the portions corresponding to the light transmission part (main pattern light transmission part) and the alignment mark light transmission part were missing. Forming a phase shift layer pattern having a shape;
(5) peeling the first resist layer pattern;
(6) forming a light shielding layer on the entire surface other than the alignment mark light transmitting portion on the transparent substrate on which the first thin film metal layer pattern and the phase shift layer pattern are formed;
(7) a step of laminating a second resist layer on the entire surface of the transparent substrate on which the light shielding layer is formed;
(8) The second resist layer pattern in which the second resist layer is patterned into a predetermined shape, and the portions corresponding to the light transmission part (main pattern light transmission part) and the light semi-transmission part (phase shift part) are missing. Forming a step;
(9) The light-shielding layer and the thin-film metal layer first pattern are etched using the second resist layer pattern as a mask, and a light transmission part (main pattern light transmission part), an alignment mark light transmission part, and a light semi-transmission part (phase) Forming a light-shielding layer pattern and a thin-film metal layer second pattern in a shape lacking a portion corresponding to the shift portion), and peeling the second resist layer pattern,
A method for manufacturing a halftone phase shift mask, comprising:
請求項1あるいは請求項2記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、前記薄膜金属層第一パターンの厚さが、電子線描画時のチャージアップの現象を防ぐ導電性を持ち、かつ位相シフト層と合わせた光学濃度が露光光を遮光するために必要な光学濃度を満たさない程度の厚さであることを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。   3. The method of manufacturing a halftone phase shift mask according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the first pattern of the thin film metal layer has conductivity to prevent a charge-up phenomenon at the time of electron beam drawing, and a phase. A method for producing a halftone phase shift mask, characterized in that the optical density combined with the shift layer is a thickness that does not satisfy the optical density necessary for shielding exposure light. 透明基板上の光透過部と、部分的に遮光部を設けた光半透過部(位相シフト部)と、遮光部とで構成されるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法において、既に製造したハーフトーン型位相シフトマスクの遮光膜パターンに欠陥がある際に、
(1)既に製造したハーフトーン型位相シフトマスクの遮光層パターン及び薄膜金属層第二パターンのうち、少なくとも欠陥が存在する箇所を含む部分を剥離する工程と、
(2)既に形成された位相シフト層パターンが残存している透明基板上の、アライメントマーク光透過部以外の全面に遮光層を形成する工程と、
(3)遮光層が形成された透明基板上の全面に第二レジスト層を積層する工程と、
(4)第二レジスト層を所定の形状にパターニングして、光透過部(メインパターン光透過部)及び光半透過部(位相シフト部)に相当する部分が欠落した形状の第二レジスト層パターンを形成する工程と、
(5)第二レジスト層パターンをマスクにして遮光層をエッチングして、光透過部(メインパターン光透過部)、アライメントマーク光透過部、及び光半透過部(位相シフト部)に相当する部分が欠落した形状の遮光層パターンを形成し、第二レジスト層パターンを剥離する工程、
を少なくとも具備することを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
In a halftone phase shift mask manufacturing method comprising a light transmission part on a transparent substrate, a light semi-transmission part (phase shift part) provided with a light-shielding part, and a light-shielding part, When there is a defect in the shading film pattern of the tone type phase shift mask,
(1) a step of peeling a part including at least a portion where a defect exists in the light shielding layer pattern and the thin film metal layer second pattern of the already produced halftone phase shift mask;
(2) forming a light shielding layer on the entire surface of the transparent substrate other than the alignment mark light transmitting portion on the transparent substrate in which the already formed phase shift layer pattern remains;
(3) laminating a second resist layer on the entire surface of the transparent substrate on which the light shielding layer is formed;
(4) The second resist layer pattern having a shape in which the second resist layer is patterned into a predetermined shape, and portions corresponding to the light transmission part (main pattern light transmission part) and the light semitransmission part (phase shift part) are missing. Forming a step;
(5) A portion corresponding to a light transmission part (main pattern light transmission part), an alignment mark light transmission part, and a light semi-transmission part (phase shift part) by etching the light shielding layer using the second resist layer pattern as a mask Forming a light-shielding layer pattern having a shape lacking, and peeling the second resist layer pattern,
A method for manufacturing a halftone phase shift mask, comprising:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008033330A (en) * 2006-07-28 2008-02-14 Samsung Electronics Co Ltd Multi-tone optical mask, method of manufacturing the same, and method of manufacturing thin-film transistor substrate by using the same
JP2012211980A (en) * 2011-03-31 2012-11-01 Toppan Printing Co Ltd Photomask blank and method for manufacturing photomask
US10908494B2 (en) * 2017-05-31 2021-02-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photomask and manufacturing method thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04233541A (en) * 1990-12-28 1992-08-21 Fujitsu Ltd Photomask and method for correcting defect in the same
JPH08292550A (en) * 1995-04-21 1996-11-05 Toppan Printing Co Ltd Phase shift mask and its production
JPH08334885A (en) * 1995-06-02 1996-12-17 Toppan Printing Co Ltd Halftone type phase shift mask and its production
JPH08334886A (en) * 1995-06-02 1996-12-17 Toppan Printing Co Ltd Halftone type phase shift mask and its production
JP2000098582A (en) * 1998-09-17 2000-04-07 Ulvac Seimaku Kk Phase shift photomask blank, phase shift photomask, their fabrication and equipment for fabrication of the same photomask blank
JP2003173014A (en) * 2001-12-07 2003-06-20 Mitsubishi Electric Corp Method of manufacturing phase shift mask, phase shift mask and device
JP2005181895A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Toppan Printing Co Ltd Blank for halftone type phase shift mask, and method for manufacturing halftone type phase shift mask

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04233541A (en) * 1990-12-28 1992-08-21 Fujitsu Ltd Photomask and method for correcting defect in the same
JPH08292550A (en) * 1995-04-21 1996-11-05 Toppan Printing Co Ltd Phase shift mask and its production
JPH08334885A (en) * 1995-06-02 1996-12-17 Toppan Printing Co Ltd Halftone type phase shift mask and its production
JPH08334886A (en) * 1995-06-02 1996-12-17 Toppan Printing Co Ltd Halftone type phase shift mask and its production
JP2000098582A (en) * 1998-09-17 2000-04-07 Ulvac Seimaku Kk Phase shift photomask blank, phase shift photomask, their fabrication and equipment for fabrication of the same photomask blank
JP2003173014A (en) * 2001-12-07 2003-06-20 Mitsubishi Electric Corp Method of manufacturing phase shift mask, phase shift mask and device
JP2005181895A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Toppan Printing Co Ltd Blank for halftone type phase shift mask, and method for manufacturing halftone type phase shift mask

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008033330A (en) * 2006-07-28 2008-02-14 Samsung Electronics Co Ltd Multi-tone optical mask, method of manufacturing the same, and method of manufacturing thin-film transistor substrate by using the same
JP2012211980A (en) * 2011-03-31 2012-11-01 Toppan Printing Co Ltd Photomask blank and method for manufacturing photomask
US10908494B2 (en) * 2017-05-31 2021-02-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photomask and manufacturing method thereof

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