JP2854545B2 - 位相反転マスク及びその製造方法 - Google Patents

位相反転マスク及びその製造方法

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JP2854545B2 JP26412395A JP26412395A JP2854545B2 JP 2854545 B2 JP2854545 B2 JP 2854545B2 JP 26412395 A JP26412395 A JP 26412395A JP 26412395 A JP26412395 A JP 26412395A JP 2854545 B2 JP2854545 B2 JP 2854545B2
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相満 ▲べー▼
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals 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
    • G03F1/26Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/30Alternating PSM, e.g. Levenson-Shibuya PSM; Preparation thereof

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子の製造工
程の際、用いられる位相反転マスク及びその製造方法に
関し、特に、クロムパターンの段差のため位相反転地域
に形成される位相反転物質の厚さが異なることを防止す
るクロムマスク及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】256 メガバイトDRAM級以上の高集積
半導体素子製造工程で、微細なパターンを形成するため
には高解像力を有する位相反転マスクが一層要求され
る。従って、このような位相反転マスクに位相反転物質
層を蒸着する工程で厚さ又はマスクアライメントの精度
がさらに要求される。
【0003】従来技術で位相反転物質をトポロジを有す
る下部パターンの上部に塗布する場合、下部のトポロジ
の屈曲段差により位相反転物質のコーティング厚さの均
一度が低下する。特に、レチィクル内でパターンの大き
さが最少化される高集積されたパターンの場合、その上
部に塗布される位相反転物質の材質により厚さの均一度
に甚だしく差が生じる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で製造され
た位相反転マスクを図1を参照して説明する。石英基板
4の上部に厚さがdであるクロムパターン3が一定間隔
に離隔され多数個形成される。前記クロムパターン3の
一つ置きに位相反転物質パターン2(例えばSOG膜)
が石英基板4上に形成されるが、このパターン2は隣接
するクロムパターン3上に一部分がオーバラップされる
ように形成する。
【0005】しかし、厚さdを有するクロムパターン3
の段差により位相反転物質パターン2の厚さが位置によ
り異なるが、クロムパターン3の側壁に塗布される位相
反転物質パターン2の厚さはtとなり、石英基板4の上
部に塗布される位相反転物質パターン2の厚さはtにな
る。一方、入射光1′が位相反転物質パターン2を通過
する際、位相が180 度シフトされて位相差が発生するこ
とになるが、位相反転物質パターン2の厚さが不均一の
ため位相反転物質パターン2を通過した光の位相が少し
ずつ異なるようになる。その結果、元来設計した通り位
相反転マスクを製作し難くなる。このような位相反転マ
スクを用いるとウェーハ上部に得られるパターンのCD
(critical demension)値が変る原因となる。
【0006】入射光1が石英基板4をそのまま通過する
時は位相差が0度である。本発明は上記した通り、クロ
ムパターンの段差により位相反転物質パターンの厚さが
変ることを防止するため、クロムパターンの縁部が石英
基板の表面と同様な高さになるようクロムパターンを形
成することにより、予定された位相反転地域の位相反転
物質の厚さが同一に形成されるようにする位相反転マス
ク及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の位相反転マスクは、複数の溝が形成さ
れ、溝と溝でない部分とが隣接配置された石英基板にお
いて、前記溝とそれと隣接する溝でない部分とに亘りオ
ーバラップして形成したクロムパターンと、該クロムパ
ターンと隣接する溝が形成されていない石英基板の部分
に形成した位相反転物質パターンとを具備し、前記クロ
ムパターンの縁部上面が石英基板の溝でない部分の上面
と同一平面となるよう形成し、これにより位相反転地域
で位相反転物質パターンを通過する入射光の位相が均一
となるように形成してあることを特徴とする位相反転マ
スクにある。
【0008】本発明の他の目的とする所は、前記溝の深
さはクロムパターンの厚さと近似した値に形成したこと
を特徴とする位相反転マスクを提供するにある。
【0009】本発明の更に他の目的とする所は、マスク
を用い石英基板の一定厚さをエッチングして複数の溝を
形成する段階と、前記基板の全体構造の上部にクロム層
を蒸着し、マスクを用い前記クロム層の一定部分をエッ
チングして前記溝及びそれと隣接したエッチングされて
いない石英基板の部分とオーバラップされるクロムパタ
ーンを形成する段階と、前記全体構造の上部に位相反転
物質を塗布した後、マスクを用いたエッチング工程で前
記位相反転物質をエッチングして予定された部分に位相
反転物質パターンを形成する段階とより成ることを特徴
とする位相反転マスクの製造方法を提供するにある。
【0010】本発明の更に他の目的とする所は、前記石
英基板上の溝は反応性イオンエッチング方法によりエッ
チングされることを特徴とする位相反転マスクの製造方
法を提供するにある。
【0011】本発明の更に他の目的とする所は、前記溝
の深さはクロムパターンの厚さと近似する値にするよう
形成することを特徴とする位相反転マスクの製造方法を
提供するにある。
【0012】本発明によると、クロムパターンの段差に
より位相反転物質の厚さが変ることを、クロムパターン
の縁部が石英基板の表面と同様な高さになるクロムパタ
ーンを形成し位相が反転する位置で位相反転物質の厚さ
が均一になるよう形成することにより防止できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明を詳細に説明する。図2A乃至図2Dは、本発明の実
施の形態により位相反転マスクを製造する段階を示した
断面図である。
【0014】図2Aは、石英基板4の上部に電子ビーム
用レジストを塗布し、マスク(図示せず)を用いた露光
及び現像工程でレジストパターン5を形成し、これをマ
スクに用い石英基板4を反応性イオンエッチング方法で
エッチングするが、蒸着するクロムパターンの厚さだけ
エッチングして溝10を形成した状態を示す断面図であ
る。
【0015】図2Bは、前記レジストパターン5を除去
した後、石英基板4の上部にクロム層6を蒸着し、その
上部にクロムパターンマスク用レジストパターン5Aを
形成した状態を示す断面図である。
【0016】図2Cは、露出したクロム層6をエッチン
グして縁が前記溝10とオーバラップされるようクロムパ
ターン6Aを形成し、前記レジストパターン5Aを除去
した後に、その全体構造の上部に位相反転物質7を塗布
した後、その上部に位相反転物質パターンマスク用レジ
ストパターン8を形成した状態を示す断面図である。
【0017】図2Dは、露出した位相反転物質7をエッ
チングして位相反転物質パターン7Aを形成し、前記レ
ジストパターン8を除去した状態を示す断面図で、予定
された位相反転地域(x)には位相反転物質パターン7
Aの厚さが均一に形成されるのが判る。
【0018】
【発明の効果】本発明によると、クロムパターンの段差
により位相反転物質の厚さが変ることを、クロムパター
ンの縁部が石英基板の表面と同様な高さになるクロムパ
ターンを形成し位相が反転する位置で位相反転物質の厚
さが均一になるよう形成することにより防止できる。こ
のように、均一な厚さに塗布された本発明の位相反転マ
スクを用いるとウェーハ上部に微細なレジストパターン
を形成する際、位相反転効果を極大化させることがで
き、位相反転マスク製造工程の品質向上を期待すること
ができる工業上大なる利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、従来の位相反転マスクを示した断面図
である。
【図2】図2A乃至図2Dは、本発明による位相反転マ
スクの製造段階を示した断面図である。
【符号の説明】
1,1′ 入射光 2,7A 位相反転物質パターン 3,6A クロムパターン 4 石英基板 4A 溝が形成されていない石英基板の部分 5,5A,8 レジストパターン 6 クロム層 6A エッチングにより残ったクロム層 7 位相反転物質 7A エッチングで残った位相反転物質パターン 10 溝

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の溝が形成され、溝と溝でない部分
    とが隣接配置された石英基板において、前記溝とそれと
    隣接する溝でない部分とに亘りオーバラップして形成し
    たクロムパターンと、該クロムパターンと隣接する溝が
    形成されていない石英基板の部分に形成した位相反転物
    質パターンとを具備し、前記クロムパターンの縁部上面
    が石英基板の溝でない部分の上面と同一平面となるよう
    形成し、これにより位相反転地域で位相反転物質パター
    ンを通過する入射光の位相が均一となるように形成して
    あることを特徴とする位相反転マスク。
  2. 【請求項2】 前記溝の深さはクロムパターンの厚さと
    近似した値に形成したことを特徴とする請求項1記載の
    位相反転マスク。
  3. 【請求項3】 マスクを用い石英基板の一定厚さをエッ
    チングして複数の溝を形成する段階と、 前記基板の全体構造の上部にクロム層を蒸着し、マスク
    を用い前記クロム層の一定部分をエッチングして前記溝
    及びそれと隣接したエッチングされていない石英基板の
    部分とオーバラップされるクロムパターンを形成する段
    階と、 前記全体構造の上部に位相反転物質を塗布した後、マス
    クを用いたエッチング工程で前記位相反転物質をエッチ
    ングして予定された部分に位相反転物質パターンを形成
    する段階とより成ることを特徴とする位相反転マスクの
    製造方法。
  4. 【請求項4】 前記石英基板上の溝は反応性イオンエッ
    チング方法によりエッチングされることを特徴とする請
    求項3記載の位相反転マスクの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記溝の深さはクロムパターンの厚さと
    近似した値に形成することを特徴とする請求項3記載の
    位相反転マスクの製造方法。
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CN1041974C (zh) 1999-02-03
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