JP2500050B2 - リム型の位相シフト・マスクの形成方法 - Google Patents
リム型の位相シフト・マスクの形成方法Info
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
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- G03F1/29—Rim PSM or outrigger PSM; Preparation thereof
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0035—Multiple processes, e.g. applying a further resist layer on an already in a previously step, processed pattern or textured surface
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
- H01L21/0275—Photolithographic processes using lasers
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、位相シフト・リソグラ
フィに関する。更に具体的に言うならば、本発明は、リ
ム（ｒｉｍ）型の位相・シフト・リソグラフィ・マスク
を形成する方法に関する。
フィに関する。更に具体的に言うならば、本発明は、リ
ム（ｒｉｍ）型の位相・シフト・リソグラフィ・マスク
を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学的なフォトリソグラフィは、集積回
路（ＩＣ）チップにおける種々なレンジの構造の形成に
関連して、半導体製造業において広く用いられてきた。
ＩＣチップ上の装置の密度が増大するにつれて、装置を
構成する構造の寸法は、光学的なフォト・リソグラフィ
・プロセスの光の波長（約０．５ミクロン・メータ）に
近づいてきた。構造の寸法及び入力光の波長のこの一致
は、回折、干渉及び光の発散現象と相まって光学的フォ
ト・リソグラフィの解像度に悪影響を与え、そして将来
予期されるＩＣ装置における密度の増大は、新たに代わ
りとなるリソグラフィ技術の開発なしには達成不可能で
ある。
路（ＩＣ）チップにおける種々なレンジの構造の形成に
関連して、半導体製造業において広く用いられてきた。
ＩＣチップ上の装置の密度が増大するにつれて、装置を
構成する構造の寸法は、光学的なフォト・リソグラフィ
・プロセスの光の波長（約０．５ミクロン・メータ）に
近づいてきた。構造の寸法及び入力光の波長のこの一致
は、回折、干渉及び光の発散現象と相まって光学的フォ
ト・リソグラフィの解像度に悪影響を与え、そして将来
予期されるＩＣ装置における密度の増大は、新たに代わ
りとなるリソグラフィ技術の開発なしには達成不可能で
ある。
【０００３】光学的なフォト・リソグラフィにおけるこ
れらの制限の結果として、Ｘ線リソグラフィが開発され
た。Ｘ線リソグラフィにおいて使用される軟Ｘ線の波長
が短いことに基づき、約０．１乃至１．０ナノメータの
解像度が達成される。解像度が増大すると、ＩＣチップ
上の装置の密度及びチップの歩留りを増大することが可
能となる。Ｘ線リソグラフィは、このＸ線リソグラフィ
で使用されるシンクロトロン及び他の装置のコストが比
較的高いために、半導体製造業においてまだ広く使用さ
れてはいない。
れらの制限の結果として、Ｘ線リソグラフィが開発され
た。Ｘ線リソグラフィにおいて使用される軟Ｘ線の波長
が短いことに基づき、約０．１乃至１．０ナノメータの
解像度が達成される。解像度が増大すると、ＩＣチップ
上の装置の密度及びチップの歩留りを増大することが可
能となる。Ｘ線リソグラフィは、このＸ線リソグラフィ
で使用されるシンクロトロン及び他の装置のコストが比
較的高いために、半導体製造業においてまだ広く使用さ
れてはいない。
【０００４】位相シフト・リソグラフィが、標準型の光
学的フォト・リソグラフィのレンジを改良するために開
発されてきた。位相シフト・リソグラフィは、入力光の
波長の反対位相の弱め合う干渉に基づいている。入力光
ウエイブの一つの領域の位相をこの入力光ウエイブの隣
接する領域に対して１８０°シフトすることにより、位
相シフト・マスクの下側で鮮明に区切られたダーク・ゾ
ーンが生ぜられる。これは２つの光波の弱め合う干渉に
より生じる。このゾーンは、光とダーク・ゾーンとの間
の境界を規定し、即ち，位相シフトマスクの下側のレジ
スト層の露光された部分及び露光されない部分の境界を
規定する。
学的フォト・リソグラフィのレンジを改良するために開
発されてきた。位相シフト・リソグラフィは、入力光の
波長の反対位相の弱め合う干渉に基づいている。入力光
ウエイブの一つの領域の位相をこの入力光ウエイブの隣
接する領域に対して１８０°シフトすることにより、位
相シフト・マスクの下側で鮮明に区切られたダーク・ゾ
ーンが生ぜられる。これは２つの光波の弱め合う干渉に
より生じる。このゾーンは、光とダーク・ゾーンとの間
の境界を規定し、即ち，位相シフトマスクの下側のレジ
スト層の露光された部分及び露光されない部分の境界を
規定する。
【０００５】幾つかの異なる位相シフト・リソグラフィ
技術が開発されてきた。初期に開発された技術の一つ
は、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｖｏｌ．ＥＤ−２９、
Ｎｏ．１２、１９８２年１２月、 １８−３６頁のＬｅ
ｖｅｎｓｏｎ等による論文"Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｒｅｓ
ｏｌｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐ
ｈｙ wｉｔｈ ａ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔｉｎｇ
Ｍａｓｋ"であり、これは、透過マスク内に周期的なパ
ターン配列を使用することを示している。この技術は非
常に鮮明なイメージ・コントラストを与えるが、この技
術のための位相シフト・マスクを製造するのが比較的に
困難である。このような製造上の困難は、マスクの開口
が、印刷に必要とされる所望のデザイン・レイアウトに
正確に一致しないような周期で配列されねばならないか
らである。
技術が開発されてきた。初期に開発された技術の一つ
は、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｖｏｌ．ＥＤ−２９、
Ｎｏ．１２、１９８２年１２月、 １８−３６頁のＬｅ
ｖｅｎｓｏｎ等による論文"Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｒｅｓ
ｏｌｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐ
ｈｙ wｉｔｈ ａ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔｉｎｇ
Ｍａｓｋ"であり、これは、透過マスク内に周期的なパ
ターン配列を使用することを示している。この技術は非
常に鮮明なイメージ・コントラストを与えるが、この技
術のための位相シフト・マスクを製造するのが比較的に
困難である。このような製造上の困難は、マスクの開口
が、印刷に必要とされる所望のデザイン・レイアウトに
正確に一致しないような周期で配列されねばならないか
らである。
【０００６】上記Ｌｅｖｅｎｓｏｎの技術における比較
的複雑なマスクの製造の必要性をなくするために、他の
位相シフト・リソグラフィが開発された。この位相シフ
ト・リソグラフィ・プロセスは、セルフ・アラインド・
位相シフト・リソグラフィ若しくはリム（ｒｉｍ）型位
相シフト・リソグラフィとして知られており、Ｍｉｃｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、Ｎ
ｏ．１３、１９９１年、１３１−１３４頁のＴｏｄｏｋ
ｏｒｏ等による論文"Ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎｅｄ Ｐｈ
ａｓｅ Ｓｈｉｆｔｉｎｇ Ｍａｓｋ ｆｏｒ Ｃｏｎ
ｔａｃｔ Ｈｏｌｅ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ"、及び
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ、１９９１
年、Ｖｏｌ．１４６３、４２３−４３３頁のＩｓｈｉｗ
ａｔａ等による論文"Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔｉｎｇ Ｍａｓｋ"によって報
告されている。
的複雑なマスクの製造の必要性をなくするために、他の
位相シフト・リソグラフィが開発された。この位相シフ
ト・リソグラフィ・プロセスは、セルフ・アラインド・
位相シフト・リソグラフィ若しくはリム（ｒｉｍ）型位
相シフト・リソグラフィとして知られており、Ｍｉｃｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、Ｎ
ｏ．１３、１９９１年、１３１−１３４頁のＴｏｄｏｋ
ｏｒｏ等による論文"Ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎｅｄ Ｐｈ
ａｓｅ Ｓｈｉｆｔｉｎｇ Ｍａｓｋ ｆｏｒ Ｃｏｎ
ｔａｃｔ Ｈｏｌｅ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ"、及び
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ、１９９１
年、Ｖｏｌ．１４６３、４２３−４３３頁のＩｓｈｉｗ
ａｔａ等による論文"Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔｉｎｇ Ｍａｓｋ"によって報
告されている。
【０００７】図１に示されるように、リム型の位相シフ
ト・リソグラフィは、この位相シフト・リソグラフィ・
プロセスで用いられる入力電磁放射１４が伝搬する材料
から作られた基板１２を有するマスク１０を使用する。
基板１２は、メサ１７により分離されている複数個のく
ぼみ部分１６を有する。側壁１８は、くぼみ部分１６及
びメサ１７の間の境界を規定する。メサ１７の上面の部
分は、例えばクロム層のようなブロック層２０で覆われ
ており、そしてこのブロック層を電磁放射１４は透過で
きない。ブロック層２０は、これのエッジ２２が側壁１
８から幾分水平方向に後退するように形成されており、
これにより基板１２の上面の部分２４を露出する。
ト・リソグラフィは、この位相シフト・リソグラフィ・
プロセスで用いられる入力電磁放射１４が伝搬する材料
から作られた基板１２を有するマスク１０を使用する。
基板１２は、メサ１７により分離されている複数個のく
ぼみ部分１６を有する。側壁１８は、くぼみ部分１６及
びメサ１７の間の境界を規定する。メサ１７の上面の部
分は、例えばクロム層のようなブロック層２０で覆われ
ており、そしてこのブロック層を電磁放射１４は透過で
きない。ブロック層２０は、これのエッジ２２が側壁１
８から幾分水平方向に後退するように形成されており、
これにより基板１２の上面の部分２４を露出する。
【０００８】基板１２の背面に当たってこの基板１２の
部分２６（図１）を通って伝搬して表面２４に出る電磁
放射１４が、この基板１２の同じく背面に当たってこの
基板の部分２８を通って伝搬してそして側壁１８に隣接
するくぼみ部分１６の底から出る電磁放射に対して１８
０°位相がずれるように、側壁１８の高さ、即ち表面部
分２４及びくぼみ部分１６の底の間の距離が選択され
る。この位相シフトは、次の理由により生じる。即ち、
基板１２が、これを通過する電磁放射の位相を、この基
板１２の屈折率及び厚さの関数として変化する量だけ変
化させるからである。かくして、基板１２が、これを通
過する電磁放射をどの位変化させるかが判れば、くぼみ
部分１６の深さは、上述のように電磁放射１４の１８０
°の位相シフトを生じさせるに十分な値に形成されるこ
とができる。基板の部分２６を通過する電磁放射１４と
基板部分２８を通過する電磁放射１４との間の弱め合う
干渉に基づき、マスク１０を通過する電磁放射の強度の
境界がほぼ垂直に形成されて、そしてこれが側壁１８の
平面の延長線上に延びる。図１のうち基板１２の上側に
描かれているグラフは、マスク１０を通過する電磁放射
１４の強度を示し、ここでほぼ垂直な線３０は、側壁１
８の平面延長部に沿って延びる鮮明な明暗の境界を示
す。
部分２６（図１）を通って伝搬して表面２４に出る電磁
放射１４が、この基板１２の同じく背面に当たってこの
基板の部分２８を通って伝搬してそして側壁１８に隣接
するくぼみ部分１６の底から出る電磁放射に対して１８
０°位相がずれるように、側壁１８の高さ、即ち表面部
分２４及びくぼみ部分１６の底の間の距離が選択され
る。この位相シフトは、次の理由により生じる。即ち、
基板１２が、これを通過する電磁放射の位相を、この基
板１２の屈折率及び厚さの関数として変化する量だけ変
化させるからである。かくして、基板１２が、これを通
過する電磁放射をどの位変化させるかが判れば、くぼみ
部分１６の深さは、上述のように電磁放射１４の１８０
°の位相シフトを生じさせるに十分な値に形成されるこ
とができる。基板の部分２６を通過する電磁放射１４と
基板部分２８を通過する電磁放射１４との間の弱め合う
干渉に基づき、マスク１０を通過する電磁放射の強度の
境界がほぼ垂直に形成されて、そしてこれが側壁１８の
平面の延長線上に延びる。図１のうち基板１２の上側に
描かれているグラフは、マスク１０を通過する電磁放射
１４の強度を示し、ここでほぼ垂直な線３０は、側壁１
８の平面延長部に沿って延びる鮮明な明暗の境界を示
す。
【０００９】ブロック層２０が側壁１８から離される距
離が正確に制御されねば成らないことに注目されたい。
図２の（ａ）に示すように、ブロック層２０の側壁から
の後退が十分でないならば、比較的小さな表面部分２４
だけが露出され、従って通過する電磁放射の弱め合う干
渉は殆ど生じない。そして、下側のレジスト層４０に当
たる放射の強度は、側壁１８の面の延長部に対して緩や
かに降下する。従って、レジスト層４０のうち活性化さ
れるパターンは、所望のものよりも大きくなる。これと
対照的に、図２の（ｂ）に示すように、もしもブロック
層２０が側壁１８からあまりにも大きく後退されて、従
って比較的大きな表面部分２４を生じると、メサ１７を
通って伝搬する電磁放射の幾らかは、隣のくぼみ部分１
６を通過する電磁放射と弱め合う干渉を行わない。従っ
て、図２の（ｂ）に示すように、比較的高い強度の電磁
放射を示す２つの領域４２がレジスト層４０に生じる。
これらの高い強度の領域４２は、活性化したくないレジ
スト層４０の部分をも活性化し、その結果、後続の処理
ステップの間に、下側のウエハに望ましくない構造が形
成されうる。
離が正確に制御されねば成らないことに注目されたい。
図２の（ａ）に示すように、ブロック層２０の側壁から
の後退が十分でないならば、比較的小さな表面部分２４
だけが露出され、従って通過する電磁放射の弱め合う干
渉は殆ど生じない。そして、下側のレジスト層４０に当
たる放射の強度は、側壁１８の面の延長部に対して緩や
かに降下する。従って、レジスト層４０のうち活性化さ
れるパターンは、所望のものよりも大きくなる。これと
対照的に、図２の（ｂ）に示すように、もしもブロック
層２０が側壁１８からあまりにも大きく後退されて、従
って比較的大きな表面部分２４を生じると、メサ１７を
通って伝搬する電磁放射の幾らかは、隣のくぼみ部分１
６を通過する電磁放射と弱め合う干渉を行わない。従っ
て、図２の（ｂ）に示すように、比較的高い強度の電磁
放射を示す２つの領域４２がレジスト層４０に生じる。
これらの高い強度の領域４２は、活性化したくないレジ
スト層４０の部分をも活性化し、その結果、後続の処理
ステップの間に、下側のウエハに望ましくない構造が形
成されうる。
【００１０】図２の（ａ）及び（ｂ）に示した上述の望
ましくない効果をなくするほどにブロック層２０の側壁
１８からの後退の程度を制御して、位相シフト・マスク
を形成するプロセスが無かったために、リム型の位相シ
フト・リソグラフィの実用化は、制限を受けてきた。例
えば、上述のＩｓｈｉｗａｔａ等により開示された型の
リム型の位相シフト・マスクを形成するプロセスにおい
ては、ブロック層２０は側壁１８から水平方向のエッチ
ングにより後退されるが、このプロセスは制御が困難で
ある。更に具体的に述べると、図３の（ａ）乃至（ｄ）
を参照すると、Ｉｓｈｉｗａｔａ等によるプロセスの初
期ステップは、図３の（ａ）に示す構造を生じる。図１
を参照して述べたように、図３の（ａ）に示されている
構造は、石英の基板１２を含み、そしてここには側壁１
８により規定されている複数個のくぼみ部分１６が形成
されている。基板１２の上面は、クロムのブロック層２
０で覆われている。図３の（ａ）に示されているプロセ
スステップはくぼみ部分１６及びブロック層２０ポジテ
ィブ・フォトレジストの層５０でを覆うことを含む。次
いで、基板１２の背面が光に露出され、そしてこの光
は、石英の基板１２を通過してレジスト層５０に入射
し、そしてこのような光のレジスト層への通過は、クロ
ム層２０によりブロックされる。
ましくない効果をなくするほどにブロック層２０の側壁
１８からの後退の程度を制御して、位相シフト・マスク
を形成するプロセスが無かったために、リム型の位相シ
フト・リソグラフィの実用化は、制限を受けてきた。例
えば、上述のＩｓｈｉｗａｔａ等により開示された型の
リム型の位相シフト・マスクを形成するプロセスにおい
ては、ブロック層２０は側壁１８から水平方向のエッチ
ングにより後退されるが、このプロセスは制御が困難で
ある。更に具体的に述べると、図３の（ａ）乃至（ｄ）
を参照すると、Ｉｓｈｉｗａｔａ等によるプロセスの初
期ステップは、図３の（ａ）に示す構造を生じる。図１
を参照して述べたように、図３の（ａ）に示されている
構造は、石英の基板１２を含み、そしてここには側壁１
８により規定されている複数個のくぼみ部分１６が形成
されている。基板１２の上面は、クロムのブロック層２
０で覆われている。図３の（ａ）に示されているプロセ
スステップはくぼみ部分１６及びブロック層２０ポジテ
ィブ・フォトレジストの層５０でを覆うことを含む。次
いで、基板１２の背面が光に露出され、そしてこの光
は、石英の基板１２を通過してレジスト層５０に入射
し、そしてこのような光のレジスト層への通過は、クロ
ム層２０によりブロックされる。
【００１１】次に、図３の（ｂ）に示されるように、光
５２により活性化されたレジスト層５０の部分は、現像
されそして除去される。この背面の露光及びレジスト層
のうち活性化された部分の除去の結果、レジスト層のう
ち活性化されない部分はクロムのブロック層２０の上面
に残る。これらの活性化されない部分はほぼ垂直な側壁
を有し、そしてこれは、クロムのブロック層２０の垂直
な側壁及びくぼみ部分１６の側壁とほぼ同一面にある。
５２により活性化されたレジスト層５０の部分は、現像
されそして除去される。この背面の露光及びレジスト層
のうち活性化された部分の除去の結果、レジスト層のう
ち活性化されない部分はクロムのブロック層２０の上面
に残る。これらの活性化されない部分はほぼ垂直な側壁
を有し、そしてこれは、クロムのブロック層２０の垂直
な側壁及びくぼみ部分１６の側壁とほぼ同一面にある。
【００１２】図３の（ｃ）を参照すると、側壁１８の面
に隣接するクロムのブロック層２０の部分を除去して、
基板１２の上面の部分２４を露出するに十分な時間だけ
マスクが、等方性の（即ち非方向性の）プラズマ・エッ
チング・プロセスを受ける。ブロック層２０がレジスト
層５０で覆われているために、ブロック層はほぼ垂直方
向にのみエッチされる。従って、図３の（ａ）乃至
（ｄ）に示されているプロセスは、水平方向のエッチン
グ・プロセスとして特徴づけられる。層２０が除去され
る水平方向の距離は、図３の（ｃ）及び（ｄ）において
プル・バック距離"Ｙ"として示されている。
に隣接するクロムのブロック層２０の部分を除去して、
基板１２の上面の部分２４を露出するに十分な時間だけ
マスクが、等方性の（即ち非方向性の）プラズマ・エッ
チング・プロセスを受ける。ブロック層２０がレジスト
層５０で覆われているために、ブロック層はほぼ垂直方
向にのみエッチされる。従って、図３の（ａ）乃至
（ｄ）に示されているプロセスは、水平方向のエッチン
グ・プロセスとして特徴づけられる。層２０が除去され
る水平方向の距離は、図３の（ｃ）及び（ｄ）において
プル・バック距離"Ｙ"として示されている。
【００１３】最後に、図３の（ｄ）に示すように、レジ
スト層５０の残存部分が除去される。
スト層５０の残存部分が除去される。
【００１４】上述のＩｓｈｉｗａｔａ等のプロセスで
は、ブロック層２０がわずかに残るまで若しくは除去さ
れるまで、層２０の部分は時間に対してほぼ直線的に除
去されるので、側壁１８に対するブロック層２０の後退
即ちプル・バックを制御するのが困難である。従って、
もしもクロムのブロック層２０のプラズマ・エッチング
が、所望の時間よりわずかに長いか若しくは短いなら
ば，層２０のプル・バック距離"Ｙ"は、図２の（ａ）及
び（ｂ）に関して説明したような望ましくない効果を与
えるマスクを生じるほどまで変動しうる。更に、エッチ
ングプロセス中のプラズマの分布の変動により、マスク
表面を横切るクロム・ブロック層２０のプル・バック距
離が、到底受け入れられないほどまで変動する。
は、ブロック層２０がわずかに残るまで若しくは除去さ
れるまで、層２０の部分は時間に対してほぼ直線的に除
去されるので、側壁１８に対するブロック層２０の後退
即ちプル・バックを制御するのが困難である。従って、
もしもクロムのブロック層２０のプラズマ・エッチング
が、所望の時間よりわずかに長いか若しくは短いなら
ば，層２０のプル・バック距離"Ｙ"は、図２の（ａ）及
び（ｂ）に関して説明したような望ましくない効果を与
えるマスクを生じるほどまで変動しうる。更に、エッチ
ングプロセス中のプラズマの分布の変動により、マスク
表面を横切るクロム・ブロック層２０のプル・バック距
離が、到底受け入れられないほどまで変動する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従って、図１及び図３
の（ｄ）に示す型のリム型の位相シフト・マスクを形成
する方法に対しては、マスク表面上のブロック層２０の
プル・バックの進行の程度が許容されうる範囲内になる
ように、十分に制御可能とする必要があった。
の（ｄ）に示す型のリム型の位相シフト・マスクを形成
する方法に対しては、マスク表面上のブロック層２０の
プル・バックの進行の程度が許容されうる範囲内になる
ように、十分に制御可能とする必要があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、位相シフト型
のリソグラフィ・プロセスにおいて使用するために設計
されたリム型の位相シフト・マスクを形成する方法に関
する。この方法は、出発材料として、互いに反対側にあ
る第１表面及び第２表面を有する基板を使用し、そして
第１表面は、位相シフト・マスク・リソグラフィ・プロ
セスで使用される電磁放射（例えば、２４８ナノ・メー
タの波長を有する電磁放射）の透過を殆んどブロックす
る材料例えばＣｒの第１層で覆われる。基板は、予定の
周波数レンジの電磁放射が透過できる材料で作られる。
のリソグラフィ・プロセスにおいて使用するために設計
されたリム型の位相シフト・マスクを形成する方法に関
する。この方法は、出発材料として、互いに反対側にあ
る第１表面及び第２表面を有する基板を使用し、そして
第１表面は、位相シフト・マスク・リソグラフィ・プロ
セスで使用される電磁放射（例えば、２４８ナノ・メー
タの波長を有する電磁放射）の透過を殆んどブロックす
る材料例えばＣｒの第１層で覆われる。基板は、予定の
周波数レンジの電磁放射が透過できる材料で作られる。
【００１７】本発明に従う、位相シフト・リソグラフィ
・プロセスにおいて使用するリム型の位相シフト・マス
クの形成方法は、 （ａ）予定の周波数レンジの電磁放射を透過させる材料
で形成され、上記電磁放射の透過を遮断する材料の第１
層により覆われている第１表面及び該第１表面と反対側
の第２表面を有する基板を作成する工程と、 （ｂ）上記基板の表面部分を露出するように上記第１層
を貫通する複数個の開口を形成する工程と、 （ｃ）上記露出された基板の表面部分のそれぞれにくぼ
み部分を形成する工程と、 （ｄ）上記くぼみ部分のそれぞれ及び上記第１層を覆っ
てレジスト層を付着する工程と、 （ｅ）上記レジスト層のうち、（イ）上記くぼみ部分内
及び該くぼみ部分の上方の第１レジスト層部分と、
（ロ）上記開口のエッジから延びる第１上方延長線と、
該第１上方延長線から上記第１層の表面に沿って所定の
距離だけ離されそして上記基板の第１表面に垂直な第２
上方延長線とにより囲まれた第２レジスト層部分とを活
性化する時間の間、上記基板の第２表面の側から上記電
磁放射を照射する工程と、 （ｆ）上記電磁放射により活性化された上記第１レジス
ト層部分及び上記第２レジスト層部分を現像により除去
して、上記第１層の上に上記レジスト層の残存部分を生
じさせる工程と、 （ｇ）上記レジスト層の残存部分が覆っていない上記第
１層の部分を除去する工程と、 （ｈ）上記レジスト層の残存部分を除去する工程とを含
む。
・プロセスにおいて使用するリム型の位相シフト・マス
クの形成方法は、 （ａ）予定の周波数レンジの電磁放射を透過させる材料
で形成され、上記電磁放射の透過を遮断する材料の第１
層により覆われている第１表面及び該第１表面と反対側
の第２表面を有する基板を作成する工程と、 （ｂ）上記基板の表面部分を露出するように上記第１層
を貫通する複数個の開口を形成する工程と、 （ｃ）上記露出された基板の表面部分のそれぞれにくぼ
み部分を形成する工程と、 （ｄ）上記くぼみ部分のそれぞれ及び上記第１層を覆っ
てレジスト層を付着する工程と、 （ｅ）上記レジスト層のうち、（イ）上記くぼみ部分内
及び該くぼみ部分の上方の第１レジスト層部分と、
（ロ）上記開口のエッジから延びる第１上方延長線と、
該第１上方延長線から上記第１層の表面に沿って所定の
距離だけ離されそして上記基板の第１表面に垂直な第２
上方延長線とにより囲まれた第２レジスト層部分とを活
性化する時間の間、上記基板の第２表面の側から上記電
磁放射を照射する工程と、 （ｆ）上記電磁放射により活性化された上記第１レジス
ト層部分及び上記第２レジスト層部分を現像により除去
して、上記第１層の上に上記レジスト層の残存部分を生
じさせる工程と、 （ｇ）上記レジスト層の残存部分が覆っていない上記第
１層の部分を除去する工程と、 （ｈ）上記レジスト層の残存部分を除去する工程とを含
む。
【００１８】本発明に従う、位相シフト・リソグラフィ
・プロセスにおいて使用するリム型の位相シフト・マス
クの形成方法は、 （ａ）予定の周波数レンジの電磁放射を透過させる材料
で形成され、上記電磁放射の透過を遮断する材料の第１
層により覆われている第１表面及び該第１表面と反対側
の第２表面を有する基板を作成する工程と、 （ｂ）上記基板の表面部分を露出するように上記第１層
を貫通する複数個の開口を形成する工程と、 （ｃ）上記複数個の開口内及び上記第１層上にレジスト
層を付着する工程と、 （ｄ）上記レジスト層のうち、（イ）上記開口内及び該
開口の上方の第１レジスト層部分と、（ロ）上記開口の
エッジから延びる第１上方延長線と、該第１上方延長線
から上記第１層の表面に沿って所定の距離だけ離されそ
して上記基板の第１表面に垂直な第２上方延長線とによ
り囲まれた第２レジスト層部分とを活性化する時間の
間、上記基板の第２表面の側から上記電磁放射を照射す
る工程と、 （ｅ）上記電磁放射により活性化された上記第１レジス
ト層部分及び上記第２レジスト層部分を現像により除去
して、上記第１層の上に上記レジスト層の残存部分を生
じさせる工程と、 （ｆ）上記第１層の上記複数個の開口により露出されて
いる上記基板の表面部分のそれぞれにくぼみ部分を形成
する工程と、 （ｇ）上記レジスト層の残存部分が覆っていない上記第
１層の部分を除去する工程と、 （ｈ）上記レジスト層の残存部分を除去する工程とを含
む。
・プロセスにおいて使用するリム型の位相シフト・マス
クの形成方法は、 （ａ）予定の周波数レンジの電磁放射を透過させる材料
で形成され、上記電磁放射の透過を遮断する材料の第１
層により覆われている第１表面及び該第１表面と反対側
の第２表面を有する基板を作成する工程と、 （ｂ）上記基板の表面部分を露出するように上記第１層
を貫通する複数個の開口を形成する工程と、 （ｃ）上記複数個の開口内及び上記第１層上にレジスト
層を付着する工程と、 （ｄ）上記レジスト層のうち、（イ）上記開口内及び該
開口の上方の第１レジスト層部分と、（ロ）上記開口の
エッジから延びる第１上方延長線と、該第１上方延長線
から上記第１層の表面に沿って所定の距離だけ離されそ
して上記基板の第１表面に垂直な第２上方延長線とによ
り囲まれた第２レジスト層部分とを活性化する時間の
間、上記基板の第２表面の側から上記電磁放射を照射す
る工程と、 （ｅ）上記電磁放射により活性化された上記第１レジス
ト層部分及び上記第２レジスト層部分を現像により除去
して、上記第１層の上に上記レジスト層の残存部分を生
じさせる工程と、 （ｆ）上記第１層の上記複数個の開口により露出されて
いる上記基板の表面部分のそれぞれにくぼみ部分を形成
する工程と、 （ｇ）上記レジスト層の残存部分が覆っていない上記第
１層の部分を除去する工程と、 （ｈ）上記レジスト層の残存部分を除去する工程とを含
む。
【００１９】そして、上記所定の距離は、少なくとも
０．０５ミクロンであることを特徴とする。そして、上
記所定の距離は、０．０５ミクロン乃至０．５ミクロン
であることを特徴とする。
０．０５ミクロンであることを特徴とする。そして、上
記所定の距離は、０．０５ミクロン乃至０．５ミクロン
であることを特徴とする。
【００２０】そして、上記くぼみ部分を形成する工程
は、該くぼみ部分を規定する上記基板内の側壁が該基板
の上記第１表面に略垂直に延びるように行われることを
特徴とする。そして、上記レジストはポジティブ・フォ
ト・レジストであることを特徴とする。
は、該くぼみ部分を規定する上記基板内の側壁が該基板
の上記第１表面に略垂直に延びるように行われることを
特徴とする。そして、上記レジストはポジティブ・フォ
ト・レジストであることを特徴とする。
【００２１】そして、上記くぼみ部分の深さは、位相シ
フト・リソグラフィ・プロセスにおいて使用される上記
電磁放射の波長及び上記基板の屈折率の関数として選択
されることを特徴とする。
フト・リソグラフィ・プロセスにおいて使用される上記
電磁放射の波長及び上記基板の屈折率の関数として選択
されることを特徴とする。
【００２２】このように、プロセス・シーケンスで何時
くぼみが形成されるかに依存して、レジスト層は、第１
の電磁放射ブロック層及び（１）基板の表面の露出され
た部分若しくは（２）基板に形成されたくぼみ内の両方
に付着される。レジスト層は、第２表面から基板を通っ
て伝達される電磁放射に対して、基板の露出された表面
上に若しくは基板内のくぼみ内に付着されたレジスト層
部分を活性化させるに必要な時間よりも長い時間の間、
露出即ちさらされる。上述のように、この過露出は、第
１層の周囲エッジから少なくとも約０．０５ミクロンの
距離だけ内側に向かって延びるレジスト層の部分を活性
化する。
くぼみが形成されるかに依存して、レジスト層は、第１
の電磁放射ブロック層及び（１）基板の表面の露出され
た部分若しくは（２）基板に形成されたくぼみ内の両方
に付着される。レジスト層は、第２表面から基板を通っ
て伝達される電磁放射に対して、基板の露出された表面
上に若しくは基板内のくぼみ内に付着されたレジスト層
部分を活性化させるに必要な時間よりも長い時間の間、
露出即ちさらされる。上述のように、この過露出は、第
１層の周囲エッジから少なくとも約０．０５ミクロンの
距離だけ内側に向かって延びるレジスト層の部分を活性
化する。
【００２３】
【実施例】図４の（ａ）乃至（ｆ）を参照すると、リム
型の位相シフト・リソグラフィ・マスク１４０（図４の
（ｆ））を形成する本発明の方法が示されている。この
方法の第１のステップとして、図４の（ａ）に示すよう
に，上面１１４及び底面１１５を有するマスク基板１１
２が用意される。表面１１４及び１１５はほぼ平坦であ
り、そして互いに平行に延びている。基板１１２は、位
相シフト・リソグラフィで使用される波長の電磁放射即
ち２００ナノメータ乃至４００ナノメータのレンジの波
長を有する電磁放射（本明細書では単に位相シフト放射
と呼ぶ）を通過させる材料で作られる。基板１１２の材
料としては石英が良好な材料であるが、適切な屈折率及
び他の特性を有する他の材料が使用されうる。基板１１
２の厚さは、既知の設計事項に基づいて変えられること
ができる。しかしながら、本発明の一実施例では基板１
１２の厚さは約２ｍｍ乃至７ｍｍである。
型の位相シフト・リソグラフィ・マスク１４０（図４の
（ｆ））を形成する本発明の方法が示されている。この
方法の第１のステップとして、図４の（ａ）に示すよう
に，上面１１４及び底面１１５を有するマスク基板１１
２が用意される。表面１１４及び１１５はほぼ平坦であ
り、そして互いに平行に延びている。基板１１２は、位
相シフト・リソグラフィで使用される波長の電磁放射即
ち２００ナノメータ乃至４００ナノメータのレンジの波
長を有する電磁放射（本明細書では単に位相シフト放射
と呼ぶ）を通過させる材料で作られる。基板１１２の材
料としては石英が良好な材料であるが、適切な屈折率及
び他の特性を有する他の材料が使用されうる。基板１１
２の厚さは、既知の設計事項に基づいて変えられること
ができる。しかしながら、本発明の一実施例では基板１
１２の厚さは約２ｍｍ乃至７ｍｍである。
【００２４】上面１１４は、位相シフト放射が通過でき
ない材料のブロック層１２０で覆われている。ブロック
層１２０に適する材料は、クロム、モリブデン、アルミ
ニウム、タングステン及びチタニウムである。ブロック
層１２０に適する材料はクロムである。その理由は、こ
れが、位相シフト・リソグラフィ・プロセスで使用する
化学物質に対して耐久性があること、そして実績のある
高性能なクロム・マスクの修理用のツールが存在するこ
とである。ブロック層１２０の厚さは、位相シフト放射
の透過を遮断する層として用いられる材料の能力の関数
として変えられることができる。しかしながら、ブロッ
ク層１２０がクロムで作られる場合には、この層は１ナ
ノメータなイし１０００ナノメータのレンジの厚さを有
することが望ましく、特に約１００ナノメータの厚さを
有することが望ましい。
ない材料のブロック層１２０で覆われている。ブロック
層１２０に適する材料は、クロム、モリブデン、アルミ
ニウム、タングステン及びチタニウムである。ブロック
層１２０に適する材料はクロムである。その理由は、こ
れが、位相シフト・リソグラフィ・プロセスで使用する
化学物質に対して耐久性があること、そして実績のある
高性能なクロム・マスクの修理用のツールが存在するこ
とである。ブロック層１２０の厚さは、位相シフト放射
の透過を遮断する層として用いられる材料の能力の関数
として変えられることができる。しかしながら、ブロッ
ク層１２０がクロムで作られる場合には、この層は１ナ
ノメータなイし１０００ナノメータのレンジの厚さを有
することが望ましく、特に約１００ナノメータの厚さを
有することが望ましい。
【００２５】次に、図４の（ｂ）に示すように、ブロッ
ク層１２０の一部分は、基板１１２の上面部分１１４ａ
を露出するように、既知のマスキング及びエッチング技
法（例えば塩素及び酸素雰囲気中での反応性のイオン・
エッチング）を用いて除去される。ブロック層１２０の
一部分に除去により形成されたパターンの構成は、本発
明にしたがって製造されるマスクを用いて露光されるレ
ジスト層の部分の構造に対応する。ブロック層１２０の
一部分の除去により形成される開口の寸法は、レジスト
層上で活性化される対応する構造の寸法の１乃至５倍の
大きさである。即ち、ブロック層１２０の残存部分の寸
法は、基板１１２を透過する光の弱め合う干渉パターン
の形成に応答するリム構造を生じる目的のプロセスのこ
のステージでは、減少されない。
ク層１２０の一部分は、基板１１２の上面部分１１４ａ
を露出するように、既知のマスキング及びエッチング技
法（例えば塩素及び酸素雰囲気中での反応性のイオン・
エッチング）を用いて除去される。ブロック層１２０の
一部分に除去により形成されたパターンの構成は、本発
明にしたがって製造されるマスクを用いて露光されるレ
ジスト層の部分の構造に対応する。ブロック層１２０の
一部分の除去により形成される開口の寸法は、レジスト
層上で活性化される対応する構造の寸法の１乃至５倍の
大きさである。即ち、ブロック層１２０の残存部分の寸
法は、基板１１２を透過する光の弱め合う干渉パターン
の形成に応答するリム構造を生じる目的のプロセスのこ
のステージでは、減少されない。
【００２６】図４の（ｃ）に示すように、次いで、くぼ
み部分１１６が基板１１２に形成され、そしてメサ１１
７がくぼみ部分相互間に残存する。くぼみ部分１１６
は、例えばＣＨＦ3、ＣＦ4若しくはＦの雰囲気のような
適切な雰囲気内での異方性の反応性イオン・エッチング
（ＲＩＥ）を使用して形成されるのが望ましい。ＲＩＥ
エッチング・プロセスの異方的な性質の結果として、く
ぼみ部分１１６のエッジを規定する側壁１１８はほぼ垂
直になる。即ち、側壁は上面１１４に対してほぼ垂直に
延びる。くぼみ部分１１６の形成時には、ブロック層１
２０の残存部分はマスクとして働く。ブロック層１２０
の残存部分はこのマスク層としてのみ働くことができる
が、ブロック層のこのような残存部分の表面の少なくと
も一部分若しくは全てが、くぼみ部分１１６の形成の前
に、レジスト層で覆われることが望ましい。
み部分１１６が基板１１２に形成され、そしてメサ１１
７がくぼみ部分相互間に残存する。くぼみ部分１１６
は、例えばＣＨＦ3、ＣＦ4若しくはＦの雰囲気のような
適切な雰囲気内での異方性の反応性イオン・エッチング
（ＲＩＥ）を使用して形成されるのが望ましい。ＲＩＥ
エッチング・プロセスの異方的な性質の結果として、く
ぼみ部分１１６のエッジを規定する側壁１１８はほぼ垂
直になる。即ち、側壁は上面１１４に対してほぼ垂直に
延びる。くぼみ部分１１６の形成時には、ブロック層１
２０の残存部分はマスクとして働く。ブロック層１２０
の残存部分はこのマスク層としてのみ働くことができる
が、ブロック層のこのような残存部分の表面の少なくと
も一部分若しくは全てが、くぼみ部分１１６の形成の前
に、レジスト層で覆われることが望ましい。
【００２７】図１に関して説明したように、くぼみ部分
１１６の深さは、入射する位相シフト放射の弱め合う干
渉を得るために正確に制御されねばならない。標準的な
ＲＩＥプロセスは、所望の弱め合う干渉を達成するのに
必要な正確な深さを有するくぼみ部分１１６を得るのに
必要な程に容易に制御可能である。くぼみ部分１１６の
絶対的な深さは、基板として用いられる材料の屈折率及
び基板の厚さの関数として変化する。基板１１２が、
１．６の屈折率の有するほぼ純粋な石英から作られ、そ
して位相シフト放射が３６５ナノメータの波長を有する
本発明の一実施例においては、くぼみ部分１１６の深さ
は約３８５ナノメータである。
１１６の深さは、入射する位相シフト放射の弱め合う干
渉を得るために正確に制御されねばならない。標準的な
ＲＩＥプロセスは、所望の弱め合う干渉を達成するのに
必要な正確な深さを有するくぼみ部分１１６を得るのに
必要な程に容易に制御可能である。くぼみ部分１１６の
絶対的な深さは、基板として用いられる材料の屈折率及
び基板の厚さの関数として変化する。基板１１２が、
１．６の屈折率の有するほぼ純粋な石英から作られ、そ
して位相シフト放射が３６５ナノメータの波長を有する
本発明の一実施例においては、くぼみ部分１１６の深さ
は約３８５ナノメータである。
【００２８】くぼみ部分１１６の形成の間に基板１１２
に欠陥が生じるのを防止するために、基板１１２のエッ
チングは、既知のＶｏｔｉｎｇ技術を用いるマルチプル
・エッチ／ウォッシュ・ステップで達成されうる。もし
も所望されるならば、くぼみ部分１１６の深さは、基板
１１２の残存する下側の部分の厚さを測定して、次いで
このような測定の結果に基づいてくぼみ部分１１６の深
さが所望の深さになるまで、更にＲＩＥプロセスを行う
ことにより決められることができる。
に欠陥が生じるのを防止するために、基板１１２のエッ
チングは、既知のＶｏｔｉｎｇ技術を用いるマルチプル
・エッチ／ウォッシュ・ステップで達成されうる。もし
も所望されるならば、くぼみ部分１１６の深さは、基板
１１２の残存する下側の部分の厚さを測定して、次いで
このような測定の結果に基づいてくぼみ部分１１６の深
さが所望の深さになるまで、更にＲＩＥプロセスを行う
ことにより決められることができる。
【００２９】後述のように、本発明の代替的なプロセス
・シーケンスは、図４の（ｅ）に示すプロセス・ステッ
プの完了の後にくぼみ部分１１６を形成することを含
む。図４の（ｂ）及び（ｃ）に関して上述したように、
ブロック層１２０の部分を除去した直後にくぼみ部分１
１６を形成するか、若しくは後述するように、くぼみ部
分をプロセス・シーケンスの後半の部分で形成するかに
かかわらず、次のステップでは、ブロック層１２０の残
存部分の上にレジスト層１３０を形成する。更に述べる
と、（ａ）レジスト層１３０は、図４の（ｃ）に示すよ
うに、ブロック層１２０の選択された部分の除去の直後
にくぼみ部分１１６が形成された後に、これらくぼみ部
分１１６を少なくとも部分的に充填してもよく、若しく
は（ｂ）レジスト層１３０は、もしもくぼみ部分１１６
が後に形成される場合には、基板１１２のまだ平坦のま
まである露出表面１１４ａの上を覆ってもよい。レジス
ト層１３０は、比較的高いコントラストを有する標準的
なポジティブ・フォト・レジストである。このようなレ
ジスト材料は、半導体製造業で広く用いられているもの
でよく、そして遠紫外線及び他のフォト・リソグラフィ
・プロセスで用いられている非常に高いコントラスト特
性を有する必要はない。相手方の形に従うレジスト層１
３０の性質は、図４の（ｄ）において幾らか誇張されて
示されている。
・シーケンスは、図４の（ｅ）に示すプロセス・ステッ
プの完了の後にくぼみ部分１１６を形成することを含
む。図４の（ｂ）及び（ｃ）に関して上述したように、
ブロック層１２０の部分を除去した直後にくぼみ部分１
１６を形成するか、若しくは後述するように、くぼみ部
分をプロセス・シーケンスの後半の部分で形成するかに
かかわらず、次のステップでは、ブロック層１２０の残
存部分の上にレジスト層１３０を形成する。更に述べる
と、（ａ）レジスト層１３０は、図４の（ｃ）に示すよ
うに、ブロック層１２０の選択された部分の除去の直後
にくぼみ部分１１６が形成された後に、これらくぼみ部
分１１６を少なくとも部分的に充填してもよく、若しく
は（ｂ）レジスト層１３０は、もしもくぼみ部分１１６
が後に形成される場合には、基板１１２のまだ平坦のま
まである露出表面１１４ａの上を覆ってもよい。レジス
ト層１３０は、比較的高いコントラストを有する標準的
なポジティブ・フォト・レジストである。このようなレ
ジスト材料は、半導体製造業で広く用いられているもの
でよく、そして遠紫外線及び他のフォト・リソグラフィ
・プロセスで用いられている非常に高いコントラスト特
性を有する必要はない。相手方の形に従うレジスト層１
３０の性質は、図４の（ｄ）において幾らか誇張されて
示されている。
【００３０】図４の（ｄ）に示す次のステップで、レジ
スト層１３０は、基板１１２を透過する電磁放射にさら
される。図４の（ｄ）において矢印１３２により示され
ているこの電磁放射は、底面１１５に対して一面露光と
して当てられる。電磁放射は基板１１２内を通過して伝
搬し、そしてブロック層１２０の残存部分を覆わないレ
ジスト層の部分を活性化する。即ち、くぼみ部分１１６
がプロセス・シーケンスのどの時点で形成されるかに依
存して、電磁放射は、表面部分１１４ａを覆うレジスト
層の部分、若しくはくぼみ部分１１６内に付着されてい
るレジスト層の部分を活性化する。レジスト層１３０の
活性化とは次のことを意味する。即ち、レジスト層１３
０が、これの化学的構造を変化するに十分な強度の光に
十分な時間さらされて、この結果適切な現像液につけら
れた時に上記の露光された部分が完全に除去され、そし
て未露光の部分は除去されないことを意味する。
スト層１３０は、基板１１２を透過する電磁放射にさら
される。図４の（ｄ）において矢印１３２により示され
ているこの電磁放射は、底面１１５に対して一面露光と
して当てられる。電磁放射は基板１１２内を通過して伝
搬し、そしてブロック層１２０の残存部分を覆わないレ
ジスト層の部分を活性化する。即ち、くぼみ部分１１６
がプロセス・シーケンスのどの時点で形成されるかに依
存して、電磁放射は、表面部分１１４ａを覆うレジスト
層の部分、若しくはくぼみ部分１１６内に付着されてい
るレジスト層の部分を活性化する。レジスト層１３０の
活性化とは次のことを意味する。即ち、レジスト層１３
０が、これの化学的構造を変化するに十分な強度の光に
十分な時間さらされて、この結果適切な現像液につけら
れた時に上記の露光された部分が完全に除去され、そし
て未露光の部分は除去されないことを意味する。
【００３１】基板１１２は、表面部分１１４ａの上のレ
ジスト層１３０の部分若しくはくぼみ部分１１６内のレ
ジスト層１３０の部分を活性化するに必要な時間よりも
長い時間だけ背面からの電磁放射１３２にさらされる。
この過露光は、レジスト層１３０の部分１３４（図４の
（ｄ））が活性化されるように注意ぶかく制御される。
図４の（ｄ）に示すように、部分１３４は、ブロック層
１２０の残存部分の周囲エッジ１２２の垂直延長線（想
像線で示されている）から内側に距離Ｘだけ離れた、上
記周囲エッジ１２２の垂直想像線に平行（若しくは略平
行）な垂直想像線に至る部分である。背面からの露光に
より生じるレジスト層の露光部分１３４及び未露光の部
分の間の境界は、ほぼ垂直即ち基板１１２の上面１１４
に対してほぼ垂直である。このようなレジスト層の活性
化を生じるメカニズムは完全には解明されていない。し
かしながら、電磁放射の近距離回折がブロック層１２０
の露光済みのコーナで生じ、そしてこの回折により、電
磁放射がコーナの回りで曲がりそしてレジスト層部分１
３４を活性化すると考えられる。
ジスト層１３０の部分若しくはくぼみ部分１１６内のレ
ジスト層１３０の部分を活性化するに必要な時間よりも
長い時間だけ背面からの電磁放射１３２にさらされる。
この過露光は、レジスト層１３０の部分１３４（図４の
（ｄ））が活性化されるように注意ぶかく制御される。
図４の（ｄ）に示すように、部分１３４は、ブロック層
１２０の残存部分の周囲エッジ１２２の垂直延長線（想
像線で示されている）から内側に距離Ｘだけ離れた、上
記周囲エッジ１２２の垂直想像線に平行（若しくは略平
行）な垂直想像線に至る部分である。背面からの露光に
より生じるレジスト層の露光部分１３４及び未露光の部
分の間の境界は、ほぼ垂直即ち基板１１２の上面１１４
に対してほぼ垂直である。このようなレジスト層の活性
化を生じるメカニズムは完全には解明されていない。し
かしながら、電磁放射の近距離回折がブロック層１２０
の露光済みのコーナで生じ、そしてこの回折により、電
磁放射がコーナの回りで曲がりそしてレジスト層部分１
３４を活性化すると考えられる。
【００３２】図４の（ｅ）を参照すると、このプロセス
の次のステップとして、この分野で周知の適切な現像プ
ロセスによりレジスト層１３０の活性化された部分が除
去される。この現像が終わると、ブロック層１２０の上
面のみにレジスト層１３０が残っている。図４の（ｅ）
に示すように、このようなレジスト層１３０の残存部分
の垂直側壁は、これが乗っているブロック層１２０の垂
直エッジ１２２から、この上面１１４に平行に延びる軸
に沿う距離Ｘだけエッジ１２２から遠ざかる方向に離さ
れている。
の次のステップとして、この分野で周知の適切な現像プ
ロセスによりレジスト層１３０の活性化された部分が除
去される。この現像が終わると、ブロック層１２０の上
面のみにレジスト層１３０が残っている。図４の（ｅ）
に示すように、このようなレジスト層１３０の残存部分
の垂直側壁は、これが乗っているブロック層１２０の垂
直エッジ１２２から、この上面１１４に平行に延びる軸
に沿う距離Ｘだけエッジ１２２から遠ざかる方向に離さ
れている。
【００３３】上述のように、或る場合には、プロセスの
この時点まで即ち図４の（ｅ）に示すプロセス・ステッ
プの完了まで、くぼみ部分１１６の形成を遅らせること
が望ましいことがある。くぼみ部分１１６がプロセス・
シーケンスの初期の部分で形成される場合には、ブロッ
ク層１２０の残存部分は、このくぼみ部分１１６が形成
されない基板１１２の部分をマスクしている。図４の
（ｃ）に関して説明したように、この時点で、くぼみ部
分１１６が形成される。レジスト層１３０のプル・バッ
ク（即ちエッジ１２２からの後退）の距離は、くぼみ部
分１１６の形成によって影響されないが、このレジスト
層の高さが若干減少されることがある。
この時点まで即ち図４の（ｅ）に示すプロセス・ステッ
プの完了まで、くぼみ部分１１６の形成を遅らせること
が望ましいことがある。くぼみ部分１１６がプロセス・
シーケンスの初期の部分で形成される場合には、ブロッ
ク層１２０の残存部分は、このくぼみ部分１１６が形成
されない基板１１２の部分をマスクしている。図４の
（ｃ）に関して説明したように、この時点で、くぼみ部
分１１６が形成される。レジスト層１３０のプル・バッ
ク（即ちエッジ１２２からの後退）の距離は、くぼみ部
分１１６の形成によって影響されないが、このレジスト
層の高さが若干減少されることがある。
【００３４】最後に図４の（ｆ）に示すように、レジス
ト層１３０の残存部分により覆われていないブロック層
１２０の部分が、例えば通常のドライ異方性（即ち方向
性）プロセスを使用して除去される。更に具体的に述べ
ると、このようなブロック層１２０の部分は、主に垂直
方向（即ち上面１１４に垂直な方向）にエッチングをす
るＲＩＥプロセスを用いて除去されるのが望ましい。従
って、レジスト層１３０の残存部分のマスキング機能に
基づき、このレジスト層１３０の残存部分の下側のブロ
ック層１２０は、エッチングされずに残る。かくして、
図４の（ｆ）に示すように、ブロック層１２０の残存部
分がこれに隣接する側壁１１８からプル・バック即ち後
退される距離"Ｙ"は、レジスト層の残存部分が側壁１１
８からプル・バックされる距離"Ｘ"に等しい。主に垂直
方向にブロック層１２０の露光部分を除去する異方性の
ドライ・エッチング・プロセスが望ましいけれども、も
しも所望のプル・バック距離Ｙを生じるように十分に制
御可能ならば、ウエット若しくはドライの等方性のエッ
チング・プロセスを用いて上記の部分を除去することも
可能である。この最終的なブロック層１２０のエッチン
グの後に残っている如何なるレジスト層の部分も既知の
プロセスを用いて除去される。プロセスのこの最終ステ
ップが完了すると、位相シフト現象に適する所望のリム
構造が、メサ１１７の上面の周囲エッジに形成される。
ト層１３０の残存部分により覆われていないブロック層
１２０の部分が、例えば通常のドライ異方性（即ち方向
性）プロセスを使用して除去される。更に具体的に述べ
ると、このようなブロック層１２０の部分は、主に垂直
方向（即ち上面１１４に垂直な方向）にエッチングをす
るＲＩＥプロセスを用いて除去されるのが望ましい。従
って、レジスト層１３０の残存部分のマスキング機能に
基づき、このレジスト層１３０の残存部分の下側のブロ
ック層１２０は、エッチングされずに残る。かくして、
図４の（ｆ）に示すように、ブロック層１２０の残存部
分がこれに隣接する側壁１１８からプル・バック即ち後
退される距離"Ｙ"は、レジスト層の残存部分が側壁１１
８からプル・バックされる距離"Ｘ"に等しい。主に垂直
方向にブロック層１２０の露光部分を除去する異方性の
ドライ・エッチング・プロセスが望ましいけれども、も
しも所望のプル・バック距離Ｙを生じるように十分に制
御可能ならば、ウエット若しくはドライの等方性のエッ
チング・プロセスを用いて上記の部分を除去することも
可能である。この最終的なブロック層１２０のエッチン
グの後に残っている如何なるレジスト層の部分も既知の
プロセスを用いて除去される。プロセスのこの最終ステ
ップが完了すると、位相シフト現象に適する所望のリム
構造が、メサ１１７の上面の周囲エッジに形成される。
【００３５】マスクの背面が位相シフト放射にさらされ
た時、プル・バックの距離Ｘ即ちレジスト層１３０の過
露光の期間は、マスク１４０の下側に作り出される光パ
ターンの２つの特性を最適化するように選択される。図
１及び図４の（ｄ）を参照すると、これらの特性のうち
の第１は、明るい領域及び暗い領域の間の境界を、側壁
１１８のプレーナ延長部に関して基板１１２の下側に置
くことである。図１で３０で表されているこのような境
界即ちインターフェイスの夫々は、最適状態では各側壁
１１８と一致する。即ち、明るい領域及び暗い領域の境
界は、垂直に延びそして側壁１１８にほぼ整列されるこ
とが望ましい。第２の特性は、メサ１１７の下側の、即
ち或る所定のメサを規定する一対の側壁１１８のプレー
ナ突出部により境界づけられる基板１１２の領域の下側
の放射の強度である。図１のバンプ４２により表されて
いる２つのわずかに高い強度の領域が、所定のメサ１１
７の下側に恐らく存在するが、このような高い強度の領
域の振幅は、背面からの光１３２の過露光の程度を制御
することにより従ってプル・バック距離Ｘを最適化する
ことにより最小にされることができる。ある程度まで、
第１の特性の最適化は第２の特性の劣化を生じ、そして
これの逆も又成り立つ。かくして、背面からの位相シフ
ト放射１３２の過露光の程度従ってプル・バック距離Ｘ
の大きさは、本発明にしたがって形成されるマスクの下
側に作り出される光パターンのこれら第１及び第２の特
性の間の妥協に基づいて決定されることができる。
た時、プル・バックの距離Ｘ即ちレジスト層１３０の過
露光の期間は、マスク１４０の下側に作り出される光パ
ターンの２つの特性を最適化するように選択される。図
１及び図４の（ｄ）を参照すると、これらの特性のうち
の第１は、明るい領域及び暗い領域の間の境界を、側壁
１１８のプレーナ延長部に関して基板１１２の下側に置
くことである。図１で３０で表されているこのような境
界即ちインターフェイスの夫々は、最適状態では各側壁
１１８と一致する。即ち、明るい領域及び暗い領域の境
界は、垂直に延びそして側壁１１８にほぼ整列されるこ
とが望ましい。第２の特性は、メサ１１７の下側の、即
ち或る所定のメサを規定する一対の側壁１１８のプレー
ナ突出部により境界づけられる基板１１２の領域の下側
の放射の強度である。図１のバンプ４２により表されて
いる２つのわずかに高い強度の領域が、所定のメサ１１
７の下側に恐らく存在するが、このような高い強度の領
域の振幅は、背面からの光１３２の過露光の程度を制御
することにより従ってプル・バック距離Ｘを最適化する
ことにより最小にされることができる。ある程度まで、
第１の特性の最適化は第２の特性の劣化を生じ、そして
これの逆も又成り立つ。かくして、背面からの位相シフ
ト放射１３２の過露光の程度従ってプル・バック距離Ｘ
の大きさは、本発明にしたがって形成されるマスクの下
側に作り出される光パターンのこれら第１及び第２の特
性の間の妥協に基づいて決定されることができる。
【００３６】図４の（ａ）乃至（ｆ）を参照して説明し
たレジスト層の過露光を含むプロセスを使用するリム型
位相シフト・マスク上へのリム構造の形成は、図３の
（ａ）乃至（ｄ）に示されそしてクロム・ブロック層の
水平方向のエッチングを含む従来のプロセスよりも固有
的にはるかに制御が容易である。この本発明のプロセス
の利点は、図５においてグラフ的に示されている。図３
の（ａ）乃至（ｄ）に示した従来技術における時間の経
過とともに除去されるブロック層の量従って時間の経過
とともに増大するプル・バック距離Ｙは、図５では線２
００により示されている。線２００が示すように、従来
のオーバー・エッチング・プロセスにより除去されるク
ロムのブロック層の量は、ほぼ全てのブロック層が除去
されるまで、時間とともに直線的に増大する。
たレジスト層の過露光を含むプロセスを使用するリム型
位相シフト・マスク上へのリム構造の形成は、図３の
（ａ）乃至（ｄ）に示されそしてクロム・ブロック層の
水平方向のエッチングを含む従来のプロセスよりも固有
的にはるかに制御が容易である。この本発明のプロセス
の利点は、図５においてグラフ的に示されている。図３
の（ａ）乃至（ｄ）に示した従来技術における時間の経
過とともに除去されるブロック層の量従って時間の経過
とともに増大するプル・バック距離Ｙは、図５では線２
００により示されている。線２００が示すように、従来
のオーバー・エッチング・プロセスにより除去されるク
ロムのブロック層の量は、ほぼ全てのブロック層が除去
されるまで、時間とともに直線的に増大する。
【００３７】図５の曲線２０２は、本発明の現像プロセ
スを使用した場合の、時間とともに生じるレジスト層１
３０の活性化された部分１３４のプル・バックの量（即
ち、プル・バック距離Ｘ）を表す。現像プロセスの初期
においては、レジスト層１３０の活性化された部分は急
速に除去される。しかしながら、レジスト層の活性化さ
れた部分のほぼ全てが除去された後に現像プロセスの或
る点に到達し、ここでは時間の経過とともに、非常にわ
ずかな量のレジスト層の除去が生じる。レジスト層のプ
ル・バックの目標の量が水平な点線２０４で示されると
仮定すると、本発明の現像プロセスは、垂直な点線２０
６で示されている時間に達するまで行われるのが望まし
い。現像プロセスを曲線２０２の平坦部分に沿って継続
しても、線２０４が示す所望のプル・バック距離Ｘを維
持する或る程度のオーバー現像若しくはアンダー現像が
許容されうる。
スを使用した場合の、時間とともに生じるレジスト層１
３０の活性化された部分１３４のプル・バックの量（即
ち、プル・バック距離Ｘ）を表す。現像プロセスの初期
においては、レジスト層１３０の活性化された部分は急
速に除去される。しかしながら、レジスト層の活性化さ
れた部分のほぼ全てが除去された後に現像プロセスの或
る点に到達し、ここでは時間の経過とともに、非常にわ
ずかな量のレジスト層の除去が生じる。レジスト層のプ
ル・バックの目標の量が水平な点線２０４で示されると
仮定すると、本発明の現像プロセスは、垂直な点線２０
６で示されている時間に達するまで行われるのが望まし
い。現像プロセスを曲線２０２の平坦部分に沿って継続
しても、線２０４が示す所望のプル・バック距離Ｘを維
持する或る程度のオーバー現像若しくはアンダー現像が
許容されうる。
【００３８】これに対して、図３の（ａ）乃至（ｄ）に
示されている従来技術のオーバー・エッチング・プロセ
スは，ほぼ一定の直線的な増加率でクロム・ブロック層
を除去するので、もしもオーバー・エッチング・プロセ
スが余りにも早い時間に終了され若しくは余りにも長い
時間継続されると、ブロック層のプル・バックの量は水
平線２０４で示されている目標距離Ｘから大きく変動即
ち逸脱する。図３の（ａ）乃至（ｄ）に示した従来のプ
ロセスではブロック層のこのようなプル・バックの変動
が生じるので、このプロセスはリム型の位相シフト・リ
ソグラフィ・マスクを形成する技法として半導体の製造
の現場で使用するのに適さない。
示されている従来技術のオーバー・エッチング・プロセ
スは，ほぼ一定の直線的な増加率でクロム・ブロック層
を除去するので、もしもオーバー・エッチング・プロセ
スが余りにも早い時間に終了され若しくは余りにも長い
時間継続されると、ブロック層のプル・バックの量は水
平線２０４で示されている目標距離Ｘから大きく変動即
ち逸脱する。図３の（ａ）乃至（ｄ）に示した従来のプ
ロセスではブロック層のこのようなプル・バックの変動
が生じるので、このプロセスはリム型の位相シフト・リ
ソグラフィ・マスクを形成する技法として半導体の製造
の現場で使用するのに適さない。
【００３９】本発明の方法では、レジスト層１３０のプ
ル・バックの距離Ｘ従ってブロック層１２０のプル・バ
ック距離Ｙは、約０．０５ミクロン乃至０．５ミクロン
のレンジであり、そして約０．３ミクロンのプル・バッ
ク距離Ｘが望ましい。しかしながら，十分な過露光によ
り０．５ミクロンより大きいプル・バック距離Ｘが達成
されうる。ここで重要なことは、本発明によると、プル
・バック距離Ｘは、約±０．０２ミクロン内に制御され
うることである。所望の位相シフト効果を達成するに十
分な寸法のリム構造をマスク上に作りだすには、通常約
０．０５ミクロンの最小プル・バック距離Ｘが要求され
る。
ル・バックの距離Ｘ従ってブロック層１２０のプル・バ
ック距離Ｙは、約０．０５ミクロン乃至０．５ミクロン
のレンジであり、そして約０．３ミクロンのプル・バッ
ク距離Ｘが望ましい。しかしながら，十分な過露光によ
り０．５ミクロンより大きいプル・バック距離Ｘが達成
されうる。ここで重要なことは、本発明によると、プル
・バック距離Ｘは、約±０．０２ミクロン内に制御され
うることである。所望の位相シフト効果を達成するに十
分な寸法のリム構造をマスク上に作りだすには、通常約
０．０５ミクロンの最小プル・バック距離Ｘが要求され
る。
【００４０】マスク１４０が、今まで説明した以外の他
の構造を含んでもよいことは、当業者において明らかで
ある。例えば、マスクの周囲を囲んでリムが形成される
こともでき、そしてマスクと間隔をおいて薄膜が位置づ
けられることもできる。
の構造を含んでもよいことは、当業者において明らかで
ある。例えば、マスクの周囲を囲んでリムが形成される
こともでき、そしてマスクと間隔をおいて薄膜が位置づ
けられることもできる。
【００４１】例 図４の（ａ）乃至（ｆ）を参照して説明した上述のプロ
セスを使用して、リム型の位相シフト・マスクが形成さ
れた。このマスクは、遠紫外線（２４８ナノ・メータの
波長）位相シフト放射に使用することを目的としてい
る。このプロセスの第１のステップとして、１．６２の
屈折率を有する石英の基板１１２が用意された。この基
板１１２の厚さは２．２５ｍｍであり、そしてこれの上
面１１４は、約１００ナノ・メータの厚さのクロム層１
２０で覆われた。次に、既知のマスク・プロセス及びＣ
ＨＦ3雰囲気内での等方性のＲＩＥプロセスを使用して
クロム層の一部分を除去することにより、クロム層にパ
ターンを形成して基板の上面部分１１４ａを露出した。
セスを使用して、リム型の位相シフト・マスクが形成さ
れた。このマスクは、遠紫外線（２４８ナノ・メータの
波長）位相シフト放射に使用することを目的としてい
る。このプロセスの第１のステップとして、１．６２の
屈折率を有する石英の基板１１２が用意された。この基
板１１２の厚さは２．２５ｍｍであり、そしてこれの上
面１１４は、約１００ナノ・メータの厚さのクロム層１
２０で覆われた。次に、既知のマスク・プロセス及びＣ
ＨＦ3雰囲気内での等方性のＲＩＥプロセスを使用して
クロム層の一部分を除去することにより、クロム層にパ
ターンを形成して基板の上面部分１１４ａを露出した。
【００４２】次いで、既知のマスキング及び現像プロセ
スを使用して、クロム層の残存部分がポジティブ・フォ
ト・レジストで覆われた。次に、くぼみ部分１１６の側
壁１１８がほぼ垂直になるようそして約２４２ナノ・メ
ータの高さを有するように、異方性のＲＩＥプロセスを
使用して、くぼみ部分１１６が基板１１２に形成され
た。
スを使用して、クロム層の残存部分がポジティブ・フォ
ト・レジストで覆われた。次に、くぼみ部分１１６の側
壁１１８がほぼ垂直になるようそして約２４２ナノ・メ
ータの高さを有するように、異方性のＲＩＥプロセスを
使用して、くぼみ部分１１６が基板１１２に形成され
た。
【００４３】次のステップとして、図４の（ｄ）に示す
ように、Ｎｏｖａｌａｋポジティブ・フォト・レジスト
（ＩＢＭ ＴＮＳ ４２００）が、クロム層１２０の残
存部分の上に、そしてくぼみ部分１１６内に付着され
た。次いで、基板１１２の背面１１５の全面に、広帯域
の紫外線（２００−４００ナノ・メータ）の電磁放射が
約１５秒間当てられた。この背面からの電磁放射は基板
１１２を通過しそしてくぼみ部分１１６内に付着されて
いるレジスト層の部分に入り、これを活性化する。背面
からの露光を続けると、クロム層１２０の残存部分の周
囲エッジから内側に約０．３ミクロンの距離だけ入り込
んだレジスト層の部分が活性化された。このような部分
は図４の（ｄ）では、参照番号１３４により示されてい
る。
ように、Ｎｏｖａｌａｋポジティブ・フォト・レジスト
（ＩＢＭ ＴＮＳ ４２００）が、クロム層１２０の残
存部分の上に、そしてくぼみ部分１１６内に付着され
た。次いで、基板１１２の背面１１５の全面に、広帯域
の紫外線（２００−４００ナノ・メータ）の電磁放射が
約１５秒間当てられた。この背面からの電磁放射は基板
１１２を通過しそしてくぼみ部分１１６内に付着されて
いるレジスト層の部分に入り、これを活性化する。背面
からの露光を続けると、クロム層１２０の残存部分の周
囲エッジから内側に約０．３ミクロンの距離だけ入り込
んだレジスト層の部分が活性化された。このような部分
は図４の（ｄ）では、参照番号１３４により示されてい
る。
【００４４】この後、レジスト層の活性化された部分
は、０．２３ＮのＫＯＨ現像液を使用して除去され、こ
の結果クロム層１２０の上面にレジスト部分が残る。こ
れらレジストの残存部分は、クロム層１２０の周囲エッ
ジから約０．３ミクロンだけプル・バックされた。この
現像プロセスは、図５の現像曲線２０２の平坦部に入る
に十分な時間である約２００秒の間行われた。
は、０．２３ＮのＫＯＨ現像液を使用して除去され、こ
の結果クロム層１２０の上面にレジスト部分が残る。こ
れらレジストの残存部分は、クロム層１２０の周囲エッ
ジから約０．３ミクロンだけプル・バックされた。この
現像プロセスは、図５の現像曲線２０２の平坦部に入る
に十分な時間である約２００秒の間行われた。
【００４５】最終ステップとして、レジスト層の残存部
分及びクロム層の露出された部分が、Ｃｌ2＋Ｏ2雰囲気
中での異方性のＲＩＥプロセスをうけ、これによって、
レジスト層の残存部分により覆われていないクロム層の
部分が除去された。このＲＩＥプロセスで、クロム層の
残存部分の垂直エッジはほぼ垂直な形状となり、そして
この隣接する側壁１１８から約０．３ミクロンだけプル
・バックされた。
分及びクロム層の露出された部分が、Ｃｌ2＋Ｏ2雰囲気
中での異方性のＲＩＥプロセスをうけ、これによって、
レジスト層の残存部分により覆われていないクロム層の
部分が除去された。このＲＩＥプロセスで、クロム層の
残存部分の垂直エッジはほぼ垂直な形状となり、そして
この隣接する側壁１１８から約０．３ミクロンだけプル
・バックされた。
【００４６】上述のごとく、本発明は、レジスト層にプ
ル・バック距離Ｘを生じるように、ブロック層１２０の
周囲部分の上に重なるレジスト層１３０の部分を除去す
ることを含む。しかしながら、プル・バック距離Ｘが、
メサ１１７の幅（即ち図４の（ａ）乃至（ｆ）における
水平方向の寸法）の半分よりも大きいならば、このメサ
を覆う全てのレジスト層が背面からの露光により活性化
されるであろう。そして、この後のこのブロック層の露
出部分のエッチングにより、ブロック層全体が除去され
てしまう。この現象は、メサ１１７の幅が比較的小さ
い、例えば０．３ミクロン乃至０．８ミクロンの時だけ
生じる。代表的には、このような狭いメサ部分は広いメ
サ部分にとりつけられ、そしてこの上のレジスト層の周
囲エッジが距離Ｘだけプル・バックされた後でもレジス
トの部分が残存する。
ル・バック距離Ｘを生じるように、ブロック層１２０の
周囲部分の上に重なるレジスト層１３０の部分を除去す
ることを含む。しかしながら、プル・バック距離Ｘが、
メサ１１７の幅（即ち図４の（ａ）乃至（ｆ）における
水平方向の寸法）の半分よりも大きいならば、このメサ
を覆う全てのレジスト層が背面からの露光により活性化
されるであろう。そして、この後のこのブロック層の露
出部分のエッチングにより、ブロック層全体が除去され
てしまう。この現象は、メサ１１７の幅が比較的小さ
い、例えば０．３ミクロン乃至０．８ミクロンの時だけ
生じる。代表的には、このような狭いメサ部分は広いメ
サ部分にとりつけられ、そしてこの上のレジスト層の周
囲エッジが距離Ｘだけプル・バックされた後でもレジス
トの部分が残存する。
【００４７】上述のように、本発明は、リム型の位相シ
フト・マスクを形成するプロセスに関する。しかしなが
ら、本発明にしたがって形成されたリム構造は、位相シ
フト・マスク以外の目的に使用されることができる。例
えば、本発明は、マイクロ・メカニカル構造を形成する
ために使用されることができる。
フト・マスクを形成するプロセスに関する。しかしなが
ら、本発明にしたがって形成されたリム構造は、位相シ
フト・マスク以外の目的に使用されることができる。例
えば、本発明は、マイクロ・メカニカル構造を形成する
ために使用されることができる。
【００４８】本発明の精神から逸脱することなく、上記
の実施例の変更及び修正が可能であることは当業者にお
いて明らかである。
の実施例の変更及び修正が可能であることは当業者にお
いて明らかである。
【００４９】
【発明の効果】本発明の方法は、リム型の位相シフト・
マスクを形成するに際して、マスク表面上のブロック層
２０のプル・バックの距離Ｘを正確に制御することがで
きる。
マスクを形成するに際して、マスク表面上のブロック層
２０のプル・バックの距離Ｘを正確に制御することがで
きる。
【図１】従来の標準型のリム型の位相シフト・マスクの
断面及びこのマスクを透過する光のグラフ表示を示す図
である。
断面及びこのマスクを透過する光のグラフ表示を示す図
である。
【図２】ブロック層が隣接する基板の側壁から十分な量
だけプル・バックされていない従来のリム型の位相シフ
ト・マスクの断面及びこのマスク部分を通過する光の強
度と、ブロック層が隣接する側壁から非常に大きな距離
だけプル・バックされている従来のリム型の位相シフト
・マスクの断面及びこのマスクを通過する光の強度を示
す図である。
だけプル・バックされていない従来のリム型の位相シフ
ト・マスクの断面及びこのマスク部分を通過する光の強
度と、ブロック層が隣接する側壁から非常に大きな距離
だけプル・バックされている従来のリム型の位相シフト
・マスクの断面及びこのマスクを通過する光の強度を示
す図である。
【図３】リム型の位相シフト・マスクを形成するための
従来のプロセスを示す図である。
従来のプロセスを示す図である。
【図４】位相シフト・リソグラフィ・マスク基板及びこ
の基板を覆う光ブロック層の断面、ブロック層の一部分
が除去された上記基板の断面、ブロック層に覆われてい
ない基板の部分にくぼみ部分が形成された上記基板の断
面、基板の上面及びブロック層の上面にレジスト層が付
着され背面から電磁放射が当てられる上記基板の断面、
上記電磁放射により活性化されたレジスト層の部分が除
去された上記基板の断面、並びにレジスト層及びこのレ
ジスト層の下側のブロック層が除去された上記基板の断
面を示す図である。
の基板を覆う光ブロック層の断面、ブロック層の一部分
が除去された上記基板の断面、ブロック層に覆われてい
ない基板の部分にくぼみ部分が形成された上記基板の断
面、基板の上面及びブロック層の上面にレジスト層が付
着され背面から電磁放射が当てられる上記基板の断面、
上記電磁放射により活性化されたレジスト層の部分が除
去された上記基板の断面、並びにレジスト層及びこのレ
ジスト層の下側のブロック層が除去された上記基板の断
面を示す図である。
【図５】本発明及び従来技術のプロセスにおける時間と
ともに生じるブロック層のプル・バックの程度を示すグ
ラフ図である。
ともに生じるブロック層のプル・バックの程度を示すグ
ラフ図である。
１１２・・・マスク基板 １１４・・・上面 １１５・・・底面 １１６・・・くぼみ部分 １１７・・・メサ １１８・・・エッジ １２０・・・ブロック層 １３０・・・レジスト層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディビット・シャウン・オグラディ アメリカ合衆国 バーモント州 ジェリ コ プレインズ・ロード （番地な し）) (72)発明者 エドワード・ティクル・スミス アメリカ合衆国 マサツセッツ州 サマ ービル ディミック・ストリート エ ー・ピーティ１ 26 (56)参考文献 特開 平４−31858（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−298745（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−282467（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−43355（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−66944（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】（ａ）予定の周波数レンジの電磁放射を透
過させる材料で形成され、上記電磁放射の透過を遮断す
る材料の第１層により覆われている第１表面及び該第１
表面と反対側の第２表面を有する基板を作成する工程
と、 （ｂ）上記基板の表面部分を露出するように上記第１層
を貫通する複数個の開口を形成する工程と、 （ｃ）上記露出された基板の表面部分のそれぞれにくぼ
み部分を形成する工程と、 （ｄ）上記くぼみ部分のそれぞれ及び上記第１層を覆っ
てレジスト層を付着する工程と、 （ｅ）上記レジスト層のうち、（イ）上記くぼみ部分内
及び該くぼみ部分の上方の第１レジスト層部分と、
（ロ）上記開口のエッジから延びる第１上方延長線と、
該第１上方延長線から上記第１層の表面に沿って所定の
距離だけ離されそして上記基板の第１表面に垂直な第２
上方延長線とにより囲まれた第２レジスト層部分とを活
性化する時間の間、上記基板の第２表面の側から上記電
磁放射を照射する工程と、 （ｆ）上記電磁放射により活性化された上記第１レジス
ト層部分及び上記第２レジスト層部分を現像により除去
して、上記第１層の上に上記レジスト層の残存部分を生
じさせる工程と、 （ｇ）上記レジスト層の残存部分が覆っていない上記第
１層の部分を除去する工程と、 （ｈ）上記レジスト層の残存部分を除去する工程とを含
む、位相シフト・リソグラフィ・プロセスにおいて使用
するリム型の位相シフト・マスクの形成方法。 - 【請求項２】（ａ）予定の周波数レンジの電磁放射を透
過させる材料で形成され、上記電磁放射の透過を遮断す
る材料の第１層により覆われている第１表面及び該第１
表面と反対側の第２表面を有する基板を作成する工程
と、 （ｂ）上記基板の表面部分を露出するように上記第１層
を貫通する複数個の開口を形成する工程と、 （ｃ）上記複数個の開口内及び上記第１層上にレジスト
層を付着する工程と、 （ｄ）上記レジスト層のうち、（イ）上記開口内及び該
開口の上方の第１レジスト層部分と、（ロ）上記開口の
エッジから延びる第１上方延長線と、該第１上方延長線
から上記第１層の表面に沿って所定の距離だけ離されそ
して上記基板の第１表面に垂直な第２上方延長線とによ
り囲まれた第２レジスト層部分とを活性化する時間の
間、上記基板の第２表面の側から上記電磁放射を照射す
る工程と、 （ｅ）上記電磁放射により活性化された上記第１レジス
ト層部分及び上記第２レジスト層部分を現像により除去
して、上記第１層の上に上記レジスト層の残存部分を生
じさせる工程と、 （ｆ）上記第１層の上記複数個の開口により露出されて
いる上記基板の表面部分のそれぞれにくぼみ部分を形成
する工程と、 （ｇ）上記レジスト層の残存部分が覆っていない上記第
１層の部分を除去する工程と、 （ｈ）上記レジスト層の残存部分を除去する工程とを含
む、位相シフト・リソグラフィ・プロセスにおいて使用
するリム型の位相シフト・マスクの形成方法。 - 【請求項３】上記所定の距離は、少なくとも０．０５ミ
クロンであることを特徴とする請求項１又は請求項２記
載のリム型の位相シフト・マスクの形成方法。 - 【請求項４】上記所定の距離は、０．０５ミクロン乃至
０．５ミクロンであることを特徴とする請求項１、請求
項２又は請求項３記載のリム型の位相シフト・マスクの
形成方法。 - 【請求項５】上記くぼみ部分を形成する工程は、該くぼ
み部分を規定する上記基板内の側壁が該基板の上記第１
表面に略垂直に延びるように行われることを特徴とする
請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載のリム
型の位相シフト・マスクの形成方法。 - 【請求項６】上記レジストはポジティブ・フォト・レジ
ストであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求
項３、請求項４又は請求項５記載のリム型の位相シフト
・マスクの形成方法。 - 【請求項７】上記くぼみ部分の深さは、位相シフト・リ
ソグラフィ・プロセスにおいて使用される上記電磁放射
の波長及び上記基板の屈折率の関数として選択されるこ
とを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５又は請求項６記載のリム型の位相シフト・
マスクの形成方法。
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| KR100399444B1 (ko) * | 1995-06-30 | 2004-04-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | 에지강조형위상반전마스크및그제조방법 |
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| KR0166836B1 (ko) * | 1996-05-02 | 1999-01-15 | 문정환 | 위상반전 마스크 및 그 제조방법 |
| US5955222A (en) * | 1996-12-03 | 1999-09-21 | International Business Machines Corporation | Method of making a rim-type phase-shift mask and mask manufactured thereby |
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| KR100244483B1 (ko) * | 1997-06-24 | 2000-03-02 | 김영환 | 위상 반전 마스크 제조 방법 |
| KR100532382B1 (ko) * | 1998-05-26 | 2006-01-27 | 삼성전자주식회사 | 반도체장치 제조용 림형 위상 반전 마스크 및그 제조방법 |
| US6277527B1 (en) | 1999-04-29 | 2001-08-21 | International Business Machines Corporation | Method of making a twin alternating phase shift mask |
| JP2001189434A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Fujitsu Ltd | 半導体装置とその製造方法 |
| US6737200B2 (en) | 2001-01-29 | 2004-05-18 | Micron Technology, Inc. | Method for aligning a contact or a line to adjacent phase-shifter on a mask |
| KR100406584B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2003-11-20 | 주식회사 하이닉스반도체 | 위상 반전 마스크의 제조 방법 |
| US6797440B2 (en) * | 2002-08-06 | 2004-09-28 | Freescale Semiconductor, Inc. | Method of forming a rim phase shifting mask and using the rim phase shifting mask to form a semiconductor device |
| US7135255B2 (en) * | 2003-03-31 | 2006-11-14 | International Business Machines Corporation | Layout impact reduction with angled phase shapes |
| DE102004028849B4 (de) * | 2004-06-15 | 2007-07-19 | Infineon Technologies Ag | Phasenschiebende Fotomaske für eine fotolithographische Abbildung und Verfahren zu deren Herstellung |
| KR100688562B1 (ko) * | 2005-07-25 | 2007-03-02 | 삼성전자주식회사 | 림 타입 포토 마스크의 제조방법 |
| US7642016B2 (en) * | 2006-02-20 | 2010-01-05 | International Business Machines Corporation | Phase calibration for attenuating phase-shift masks |
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Family Cites Families (12)
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|---|---|---|---|---|
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| DE3401963A1 (de) * | 1984-01-20 | 1985-07-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur herstellung von fotoresiststrukturen mit gestuften flanken |
| JPS60262422A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Sanyo Electric Co Ltd | マスクパタ−ン修正方法 |
| US4895790A (en) * | 1987-09-21 | 1990-01-23 | Massachusetts Institute Of Technology | High-efficiency, multilevel, diffractive optical elements |
| US4948706A (en) * | 1987-12-30 | 1990-08-14 | Hoya Corporation | Process for producing transparent substrate having thereon transparent conductive pattern elements separated by light-shielding insulating film, and process for producing surface-colored material |
| JP2710967B2 (ja) * | 1988-11-22 | 1998-02-10 | 株式会社日立製作所 | 集積回路装置の製造方法 |
| EP0653679B1 (en) * | 1989-04-28 | 2002-08-21 | Fujitsu Limited | Mask, mask producing method and pattern forming method using mask |
| KR920009369B1 (ko) * | 1990-05-25 | 1992-10-15 | 삼성전자 주식회사 | 마스크의 제작방법 |
| JPH0473758A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | 位相シフトマスクの形成方法 |
| DE69132622T2 (de) * | 1990-09-21 | 2002-02-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Verfahren zur Herstellung einer Phasenschieber-Fotomaske |
| JPH04298745A (ja) * | 1991-03-28 | 1992-10-22 | Nec Corp | 位相シフトマスクの製造方法 |
-
1993
- 1993-08-20 JP JP20650493A patent/JP2500050B2/ja not_active Expired - Fee Related
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-
1995
- 1995-01-25 US US08/378,767 patent/US5484672A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5733667A (en) | 1994-01-20 | 1998-03-31 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Plated nickel-titanium alloy product |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0598672A1 (en) | 1994-05-25 |
| JPH07140633A (ja) | 1995-06-02 |
| US5484672A (en) | 1996-01-16 |
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