JP2776912B2 - 光学マスクの製造方法及び光学マスクの修正方法 - Google Patents

光学マスクの製造方法及び光学マスクの修正方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 半導体装置の製造に用いられる投影露光装置用の光学
マスクを製造する光学マスクの製造方法及び製造された
光学マスクを修正する光学マスクの修正方法に関し、 位相シフタの膜厚制御性がよく、位相シフタの有無に
より光透過率が異なることのない光学マスクの製造方法
及び位相シフタの欠陥修正を容易に行うことができる光
学マスクの修正方法を提供することを目的とし、 光学マスク基板の位相シフタ形成領域に露光光の位相
を反転させる位相シフタを形成する光学マスクの製造方
法において、前記光学マスク基板上に、前記位相シフタ
形成領域が開口したレジスト層を形成する工程と、前記
レジスト層をマスクとして、位相シフタ材料をイオンビ
ームアシスト蒸着法により蒸着する工程と、前記レジス
ト層を除去する工程とを有するように構成する。
[産業上の利用分野] 本発明は半導体装置の製造に用いられる投影露光装置
用の光学マスクを製造する光学マスクの製造方法及び製
造された光学マスクを修正する光学マスクの修正方法に
関する。
近年の超LSIの開発において、超高集積化を実現する
ために、サブミクロンからハーフミクロンのパターン形
成が必要になってきた。例えば、4M−DRAMでは0.8μ
m、16M−DRAMでは0.5〜0.6μmの設計ルールであり、
更に64M−DRAMでは0.3μmもの設計ルールとなる。この
ような微細化を実現するため、パターンを形成するため
のリソグラフィ工程において量産性と解像性に優れた縮
小投影露光装置(ステッパー)が採用されている。この
縮小投影露光装置の性能を限界まで引出すために、レジ
スト材料やレジストプロセスの改良が進められている
が、縮小投影露光装置の性能限界を更に向上させるもの
として光学マスク(レチクル)に位相シフタを形成する
位相シフトリソグラフィと呼ばれる技術がある。
位相シフトリソグラフィは、光学マスクを透過する光
の位相を操作することにより投影像の光強度及びコント
ラストを向上させる技術である。位相シフトリソグラフ
ィにおいては、光学マスクの隣接する光透過部の一方に
光の位相を反転させる位相シフタを設ける。透過した光
は隣接する光透過部間で互いに逆位相のため、光透過部
の境界部で光強度がほぼゼロとなりコントラストが向上
するためパターンを分離できる。
[従来の技術] 位相シフトリソグラフィに用いる従来の光学マスクを
第5図及び第6図に示す。
第5図に示す光学マスクは、石英で作られた光学マス
ク基板40上に窒化膜(SiN)42を介して位相シフタとし
ての酸化膜(SiO2)44が形成され、酸化膜44上に遮光マ
スクであるクロム膜46が形成されている。クロム膜46の
隣接する光透過部46a、46bの一方の光透過部46bのみに
位相を180度反転させる厚さの酸化膜44が形成されてい
る。
第5図の光学マスクでは位相シフタとなる酸化膜44を
スパッタ又はCVD法により全面に形成し、その後微細加
工により不要部分である光透過部46aをエッチング除去
するようにして形成する。窒化膜42は酸化膜44をエッチ
ング除去する際のエッチングストッパとして設けてい
る。
第6図に示す光学マスクは、石英で作られた光学マス
ク基板40全面に窒化膜42が形成され、この窒化膜42上に
遮光マスクであるクロム膜46が形成されている。クロム
膜46の隣接する光透過部46a、46bの一方の光透過部46a
のみに位相180度反転させる厚さのSOG膜48が形成されて
いる。
第6図の光学マスクではSOG膜48をスピンコートによ
り塗布した後に微細加工により光透過部46a上のSOG膜48
を残して他の部分をエッチング除去している。窒化膜42
はSOG膜48をエッチング除去する際のエッチングストッ
パとして設けている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、第5図及び第6図の従来の光学マスク
では、光学マスク基板40と位相シフタとしての酸化膜44
又はSOG膜の屈折率はほぼ同じであるが、間に挟まれた
窒化膜42の屈折率が大きく異なるため、透過光が多重反
射する等して、位相シフタの有無により光透過率が異な
り、パターンの寸法精度が悪くなるという問題があっ
た。
また、光学マスクはマスクパターンや位相シフタの欠
けなどの欠陥が全く無い完全な良品が要求されるが、一
度で無欠陥の光学マスクを作るのは困難であり、位相シ
フタの欠陥を修正できることが望ましい。しかしなが
ら、第5図の従来の光学マスクでは、位相シフタである
酸化膜44上にクロム膜46が形成されているため、酸化膜
44のみを修正することは困難である。第6図の光学マス
クにおいても位相シフタであるSOG膜48をスピンコート
により塗布するようにしているため、一部分だけにSOG
膜48を形成して欠陥修正することが困難である。
さらに、第5図の従来の光学マスクでは位相シフタで
ある酸化膜44をスパッタやCVD法で形成しているため、
良質な膜を得るためには250〜350℃で酸化膜44を形成す
る必要があり、膜厚の制御が困難であるという問題があ
った。また、第6図の従来の光学マスクでも位相シフタ
であるSOG膜48をスピンコート法により形成した後のキ
ュア時の膜減りにより、膜厚の制御が困難であるという
問題があった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、位相シ
フタの膜厚制御性がよく、位相シフタの有無により光透
過率が異なることのない光学マスクの製造方法及び位相
シフタの欠陥修正を容易に行うことができる光学マスク
の修正方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的は、光学マスク基板の位相シフタ形成領域に
露光光の位相を反転させる位相シフタを形成する光学マ
スクの製造方法において、前記光学マスク基板上に、前
記位相シフタ形成領域が開口したレジスト層を形成する
工程と、前記レジスト層をマスクとして、位相シフタ材
料をイオンビームアスシト蒸着法により蒸着する工程
と、前記レジスト層を除去する工程とを有することを特
徴とする光学マスクの製造方法によって達成される。
また、上記目的は、光学マスク基板に形成された位相
シフタを修復する光学マスクの修正方法において、前記
光学マスク基板上に、修復すべき欠陥位相シフタを含む
位相シフタ形成領域が開口したレジスト層を形成する工
程と、前記レジスト層をマスクとして、前記欠陥位相シ
フタをエッチング除去する工程と、前記レジスト層をマ
スクとして、位相シフタ材料をイオンビームアシスト蒸
着法により蒸着する工程と、前記レジスト層を除去する
工程とを有することを特徴とする光学マスクの修正方法
によって達成される。
[作用] 本発明の光学マスクの製造方法によれば、位相シフタ
の膜厚制御性がよく、位相シフタの有無により光透過率
が異なることのない。
また、本発明の光学マスクの修正方法によれば、他の
位相シフタに影響を与えることなく、欠陥位相シフタの
みを選択的に除去して修復できる。
[実施例] 本発明の一実施例による光学マスクの製造方法を第1
図を用いて説明する。
光学マスク基板10は127mm角、厚さ2.3mmの例えば合成
石英からなる基板である。この光学マスク基板10上に遮
光マスクである厚さ80nmのクロム膜12が形成されてい
る。クロム膜12には隣接した光透過部12a、12bが開口し
ている。本実施例では光透過部12aに位相シフタを形成
する。
まず、クロム膜12上の全面にEBレジストのレジスト層
14を形成する(第1図(a))。EBレジストをスピンコ
ート法により約1μm厚となるよう塗布し、その後180
℃で30分間プリベークを行う。
次に、電子ビーム露光により位相シフタを形成する光
透過部12a上のレジスト層14を160μC/cm2で露光し、現
像してレジスト層14に開口14aを形成する(第1図
(b))。
次に、全面に酸化膜(SiO2)16をイオンビームアシス
ト蒸着法により蒸着する(第1図(c))。
イオンビームアシスト蒸着法は、被蒸着面にイオンビ
ームを照射しながら蒸着するもので、蒸着時に被蒸着面
をイオンでたたくことにより緻密な蒸着膜を形成するこ
とができる。
イオンビームアシスト蒸着装置を第2図を用いて説明
する。
真空槽20を真空排気口22に接続された真空ポンプを用
いて排気する。気体の流入や蒸着が行われても真空槽20
内の圧力が常に一定圧力に維持されるよう真空ポンプで
の排気は引き続き行う。真空槽20上部には光学マスク基
板10を固定する基板支持板24が設けられている。基板支
持板24中央には膜厚測定のためのモニタガラス26が設け
られている。
光源28から発せられた光はミラー29により方向が曲げ
られモニタガラス26に入射される。モニタガラス26によ
る反射光はミラー31により方向が曲げられ受光器30に入
射される。膜厚コントローラ32は、受光器30の受光信号
に基づいてモニタガラス26上の蒸着膜の厚さを測定し、
蒸着膜が所定の厚さになったことを検出すると蒸着を停
止させる。
真空槽20下部には蒸着する材料が収納された蒸発源43
が載置されている。また、真空槽20下部にはイオンビー
ムを照射するためのイオンガン36が設けられている。照
射するガスはイオンガン36下方のガス流入口36aから流
入される。イオンガン36上方には発せられるイオンを電
気的に中性化するニュートライザ36bが設けられてい
る。
このイオンビームアシスト蒸着装置を用いて酸化膜16
を形成する方法を詳細に説明する。
まず、真空槽20を真空排気口22に接続された真空ポン
プを用いて排気し、5×10-4Torrの真空度を維持する。
次に、気体流入口36aから酸素ガスを流入する。この
時、真空ポンプでの排気は引き続き行い、真空槽20の圧
力を一定に保つようにする。
この状態で、電子ビームにより蒸発源34を加熱し、蒸
発源34中の溶融石英又は合成石英を蒸発させる。同時
に、イオンガン36から例えば1kVの加速電圧で20μA/cm2
の酸素のイオンビームを光学マスク基板10に向けて照射
する。なお、蒸着時に光学マスク基板10は室温のままで
もよいし、80〜110℃程度に加熱してもよい。
位相シフタとしての酸化膜16の膜厚は膜厚コントロー
ラ32により厳密に制御される。露光波長をλ、露光波長
における屈折率をnとすると、酸化膜16の厚さd=λ/2
(n−1)となる。例えば一般的なg線ステッパーでは
λ=0.4358μmであり酸化膜16の厚さdは約0.47μmと
なる。膜厚コントローラ32により酸化膜16の膜厚が0.47
μmになったことがモニターされると、シャッターを閉
じる等によりイオンビームアシスト蒸着を終了する。
次に、レジスト層14を除去すると、レジスト層14上の
酸化膜16がリフトオフされ、光透過部12a上に位相シフ
タとしての酸化膜16が形成される(第1図(d))。
このように本実施例によれば位相シフタとしての酸化
膜をイオンビームアシスト蒸着法で形成しているので、
緻密な酸化膜が形成され、しかも正確に膜厚制御された
位相シフタを形成することができる。また、本実施例で
は位相シフタである酸化膜が光学マスク基板に直接接し
ているため、屈折率の相違による多重反射などが発生せ
ず位相シフタの有無による光透過率の相違も生じない。
次に本発明の他の実施例である光学マスクの修正方法
を第3図を用いて説明する。第1図と同一の構成要素に
は同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例では光学マスク基板10とクロム膜12の間にエ
ッチングストッパとして窒化膜18が形成されている。ク
ロム膜12の一方の光透過部12aに位相シフタとしての酸
化膜16を形成したが、第1図(a)に示すように、形成
した酸化膜16の一部が欠けた欠陥酸化膜16′の修正方法
を例として説明する。
まず、全面にレジスト層14を形成し、修復すべき欠陥
酸化膜16′を含む位相シフタ形成領域のみを開口する
(第3図(b))。
次に、レジスト層14をマスクとして、欠陥酸化膜16′
をエッチング除去する(第3図(c))。光学マスク基
板10上には窒化膜18が形成されているので、光学マスク
基板10までエッチングされることはない。
次に、全面に酸化膜(SiO2)16を前述のイオンビーム
アシスト蒸着法により蒸着する(第3図(d))。
次に、レジスト層14を除去すると、レジスト層14上の
酸化膜16がリフトオフされ、光透過部12a上に位相シフ
タとしての修復された酸化膜16が形成される(第3図
(d))。
このように本実施例によれば光学マスクの位相シフタ
の一部に欠陥があっても、他の位相シフタに影響を与え
ることなく、欠陥位相シフタのみを選択的に除去して修
復することができる。
なお、上記実施例ではエッチングストッパとしての窒
化膜18が光学マスク基板10とクロム膜12の間に挿入され
ていたが、第4図に示すようにクロム膜12と酸化膜14の
間に窒化膜18を挿入してもよい。
本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能であ
る。
例えば、光学マスク基板、位相シフタ、遮光マスク、
レジスト層、エッチングストッパ等の材料は上述の実施
例のものに限定されないことは言うまでもない。
[発明の効果] 以上の通り、本発明の光学マスクの製造方法によれ
ば、位相シフタの膜厚制御性がよく、位相シフタの有無
により光透過率が異なることのない光学マスクを製造す
ることができる。また、本発明の光学マスクの修正方法
によれば、他の位相シフタに影響を与えることなく、欠
陥位相シフタのみを選択的に除去して修復することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による光学マスクの製造方法
の工程断面図、 第2図はイオンビームアシスト蒸着装置の断面図、 第3図は本発明の他の実施例による光学マスクの修正方
法の工程断面図、 第4図は光学マスクの他の具体例を示す断面図、 第5図、第6図は従来の光学マスクの断面図 である。 図において、 10……光学マスク基板 12……クロム膜 12a、12b……光透過部 14……レジスト層 16……酸化膜 16′……欠陥酸化膜 18……窒化膜 20……真空槽 22……真空排気口 24……基板支持板 26……モニタガラス 28……光源 29、31……ミラー 30……受光器 32……膜厚コントローラ 34……蒸発源 36……イオンガン 36a……ガス流入口 36b……ニュートライザ 40……光学マスク基板 42……窒化膜 44……酸化膜 46……クロム膜 46a、46b……光透過部 48……SOG膜

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学マスク基板の位相シフタ形成領域に露
    光光の位相を反転させる位相シフタを形成する光学マス
    クの製造方法において、 前記光学マスク基板上に、前記位相シフタ形成領域が開
    口したレジスト層を形成する工程と、 前記レジスト層をマスクとして、位相シフタ材料をイオ
    ンビームアシスト蒸着法により蒸着する工程と、 前記レジスト層を除去する工程と を有することを特徴とする光学マスクの製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の方法において、 前記位相シフタ用材料が、前記光学マスク基板とほぼ同
    じ屈折率の材料であり、 前記光学マスク基板上に前記位相シフタが直接接してい
    ることを特徴とする光学マスクの製造方法。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の方法において、 前記光学マスク基板が石英であり、前記位相シフタ用材
    料がSiO2であることを特徴とする光学マスクの製造方
    法。
  4. 【請求項4】光学マスク基板に形成された位相シフタを
    修復する光学マスクの修正方法において、 前記光学マスク基板上に、修復すべき欠陥位相シフタを
    含む位相シフタ形成領域が開口したレジスト層を形成す
    る工程と、 前記レジスト層をマスクとして、前記欠陥位相シフタを
    エッチング除去する工程と、 前記レジスト層をマスクとして、位相シフタ材料をイオ
    ンビームアシスト蒸着法により蒸着する工程と、 前記レジスト層を除去する工程と を有することを特徴とする光学マスクの修正方法。
  5. 【請求項5】請求項4記載の方法において、 前記光学マスク基板が石英であり、前記位相シフタ用材
    料がSiO2であることを特徴とする光学マスクの修正方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05165189A (ja) * 1991-12-12 1993-06-29 Hitachi Ltd 光学マスク及びその修正方法
KR940005606B1 (ko) * 1991-05-09 1994-06-21 금성일렉트론 주식회사 측벽 식각을 이용한 위상 반전 마스크 제조방법
JP2922715B2 (ja) * 1992-06-02 1999-07-26 三菱電機株式会社 位相シフトパターンの欠陥修正方法
JP2002169265A (ja) * 2000-12-01 2002-06-14 Hoya Corp フォトマスクブランクス及びフォトマスクブランクスの製造方法
CN114182226B (zh) * 2021-10-22 2023-11-21 南京理工大学 基于预补偿的离子源辅助镀膜的介质反射镜面型控制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0664338B2 (ja) * 1988-02-02 1994-08-22 三菱電機株式会社 薄膜パターンの修正方法およびその方法によって修正された露光用マスク
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

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