【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投影露光装置の原
画であるホトマスク（またはレティクル）に係り、特に
微細パターンを転写するのに好適なホトマスクの製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原画パターンの描かれたマスク（以下レ
ティクルとする）を照明系で照明しレティクル上のパタ
ーンをウエーハ上に転写する投影露光装置には、転写で
きるパターンの微細化が要求されている。投影露光装置
がどの程度微細なパターンまで転写できるかを表わす解
像力は、レティクル上のパターンがウエーハ上に転写さ
れた時、隣接する２ケ所の明部が分離できるかどうかで
評価される。この解像力を向上させる一手段として、レ
ティクル上の隣接する２ケ所の透過部分の露光光に位相
差を与えればよいことが知られている。
【０００３】従来、露光光に位相差を与えるレティクル
パターンについては、例えば特開昭５８−１７３７４４
号公報が挙げられる。この従来例で提案されているレテ
ィクルは、図４に示すごとくガラス基板１上にパターン
の原画となる遮光膜２を設け、更に、その上に露光光の
位相を変化させる層６（以下位相シフト層とする）を設
けている。
【０００４】更に、基板の厚さの差により露光光に位相
差を与えることが、特開昭５３−５５７２号公報に記載
されている。しかし、この従来技術は二重しまを避ける
ために基板を２πエッチングするもので、位相反転のエ
ッチングではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例ではレテ
ィクル製作に当たっては、まず遮光パターン形成のため
の露光、エッチングを必要とし、次に位相シフト層のパ
ターンを遮光パターンに正しく合せて遮光する工程が必
要である。このためレティクル製作に必要な露光工程が
２工程必要であり、工程が複雑であることおよび位相シ
フト層のパターン露光時に位置合せ誤差が生じた場合は
露光光の位相を変える機能が劣化すること等の難点があ
る。
【０００６】本発明の目的は、マスク基板上への遮光膜
の形成時における欠陥の発生を防止できるホトマスクの
製造方法を提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、膜厚の均一な遮光膜
を形成できるホトマスクの製造方法を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のホトマスクの製造方法は、マスク基板上に
遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜を部分的にエッチ
ングする工程と、その後、前記マスク基板をエッチング
して露光光の位相を反転させる位相シフト開口部を形成
する工程と、を有するものである。
【０００９】上記の如き本発明のホトマスクの製造方法
によれば、マスク基板に遮光膜を形成する際に、下地に
段差がないため、遮光膜の形成時における欠陥の発生が
防止され、また膜厚の均一な遮光膜を形成できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【００１１】図１は、本発明を適用したレティクルの断
面を示す図である。ここでは、マスク基板であるガラス
基板１上に設けられたＣｒから成る遮光膜２に、５ケ所
の開口部３−１，３−２，３−３，３−４，３−５から
なる５本の線パターンが形成されている例をとりあげ、
線パターンの長手方向に対して垂直方向の断面を示して
いる。図示したレティクルは、開口部においてガラス基
板１の厚さに差ｔを与えてあることを特徴としている。
【００１２】位相を変えるための層の厚さｔは、その屈
折率をｎ、露光光の波長をλとするとき、
【００１３】
【数式１】
【００１４】で与えられる。例えば、層（ガラス基板
１）の材料として石英ガラスを用いればｎ＝1.４６であ
るので、λ＝0.３６５μｍの時、ｔ＝0.３９７μｍとな
る。
【００１５】図１に示すように、５ケ所の開口部のうち
１ケ所おきの開口部３−２，３−４は、ガラス基板１が
0.３９７μｍだけ除去されている。このため、このレテ
ィクルを上面からコヒーレンス度の高い照明すると、レ
ティクル透過光（露光光）の振幅分布４は図２に示すご
とく、ガラス基板１の厚さがｔだけ薄い開口部３−２，
３−４に対して厚さが厚い開口部３−１，３−３，３−
５で符号が反転し、その結果従来の露光光の位相を変え
るレティクルと全く同等の効果が現われる。
【００１６】次に、本発明のレティクルの製造手順を図
３を用いて説明する。まず、（Ａ）に示すごとくガラス
基板１上に遮光膜２であるＣｒを８００Å蒸着する。更
にその上にホトレジスト５を塗布する。次に、開口部３
−１〜３−５のパターンを露光する。このとき、パター
ンごとに露光強度を変えてあるので現像処理後のレジス
トパターンは、（Ｂ）に示すようにパターン部（すなわ
ち開口部）３−２，３−４は完全に除去されているが、
パターン部（すなわち開口部）３−１，３−３，３−５
はレジスト膜厚が約１／２に減少しているだけである。
【００１７】ここで、硝酸でＣｒをエッチングし、さら
に稀釈したフッ酸でガラス基板１をエッチングすると、
（Ｄ）に示すように開口部３−２，３−４が形成され
る。次に残っているレジスト５を垂直方向にドライエッ
チングして膜厚を減少させていき、パターン部（すなわ
ち開口部）３−１，３−３，３−５のレジスト５を除去
する（図３（Ｅ））。再度硝酸でＣｒをエッチングする
と（Ｆ）に示すように５ケ所の開口部３−１〜３−５が
形成される。最後に残っているレジスト５をすべて除去
することにより図１に示す本発明のレティクルが完成す
る。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、マスク基板上に遮光膜
を形成する際に、下地に段差がないため、遮光膜の形成
時における欠陥の発生を防止できる。
【００１９】また、本発明によれば、膜厚の均一な遮光
膜を形成できる。
【００２０】さらに、本発明によれば、露光光に位相差
を生じさせるために新たに位相差を生じさせる層を作る
必要がないため、パターンを１回の露光工程でホトレジ
スト上に同時に形成することができる。すなわち、従来
のように遮光パターンに合せて新たに位相シフト層を露
光する工程がなく、合せ誤差に起因するパターンの劣化
も生じない。このため、レジスト膜製造工程の簡素化、
パターンの信頼性向上の効果がある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photomask (or reticle) which is an original image of a projection exposure apparatus, and more particularly to a method of manufacturing a photomask suitable for transferring a fine pattern. About. 2. Description of the Related Art In a projection exposure apparatus that illuminates a mask (hereinafter referred to as a reticle) on which an original pattern is drawn by an illumination system and transfers a pattern on the reticle onto a wafer, a pattern that can be transferred is miniaturized. Has been requested. The resolution which indicates how fine a pattern can be transferred by a projection exposure apparatus is evaluated based on whether or not two adjacent bright portions can be separated when a pattern on a reticle is transferred onto a wafer. It is known that as one means for improving the resolving power, a phase difference may be given to the exposure light at two adjacent transmission portions on the reticle. Conventionally, a reticle pattern for giving a phase difference to exposure light has been disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Publication. In the reticle proposed in this conventional example, as shown in FIG. 4, a light-shielding film 2 serving as an original image of a pattern is provided on a glass substrate 1, and a layer 6 for changing the phase of exposure light (hereinafter referred to as phase shift Layer). Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-5572 describes that a phase difference is given to exposure light by a difference in thickness of a substrate. However, in this prior art, the substrate is etched by 2π in order to avoid double stripes, and it is not a phase inversion etching. [0005] In the above-mentioned conventional example, in manufacturing the reticle, first, exposure and etching for forming a light-shielding pattern are required, and then the pattern of the phase shift layer is properly adjusted to the light-shielding pattern. A step of shielding light is required. For this reason, two exposure steps are required to manufacture the reticle, and the steps are complicated, and if an alignment error occurs during pattern exposure of the phase shift layer, the function of changing the phase of the exposure light deteriorates. There are disadvantages. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a photomask which can prevent the occurrence of defects when forming a light shielding film on a mask substrate. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a photomask capable of forming a light-shielding film having a uniform thickness. In order to achieve the above object, a method of manufacturing a photomask according to the present invention comprises the steps of forming a light shielding film on a mask substrate and partially etching the light shielding film. Forming a phase shift opening for inverting the phase of the exposure light by etching the mask substrate. According to the method for manufacturing a photomask of the present invention as described above, when forming a light-shielding film on a mask substrate, since there is no step in the base, the occurrence of defects during the formation of the light-shielding film is prevented, and A light-shielding film having a uniform thickness can be formed. Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a reticle to which the present invention is applied. Here, a light-shielding film 2 made of Cr provided on a glass substrate 1 serving as a mask substrate has five openings 5-1, 3-2, 3-3, 3-4, and 3-5. Take an example where book line patterns are formed,
The cross section in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the line pattern is shown. The illustrated reticle is characterized in that a difference t is given to the thickness of the glass substrate 1 at the opening. The thickness t of the layer for changing the phase is represented by the following formula, where n is the refractive index and λ is the wavelength of the exposure light. Is given by For example, if quartz glass is used as the material of the layer (glass substrate 1), n = 1.46, so that when λ = 0.365 μm, t = 0.397 μm. As shown in FIG. 1, every other opening 3-2, 3-4 of the five openings is formed by a glass substrate 1.
0.397 μm has been removed. Therefore, when the reticle is illuminated from the upper surface with a high degree of coherence, the amplitude distribution 4 of the reticle transmitted light (exposure light) becomes as shown in FIG.
Openings 3-1, 3-3,3-thicker than 3-4
5, the sign is inverted, and as a result, the same effect as that of the conventional reticle that changes the phase of the exposure light appears. Next, the procedure for manufacturing the reticle of the present invention will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 1A, Cr, which is a light shielding film 2, is deposited on a glass substrate 1 by 800 °. Further, a photoresist 5 is applied thereon. Next, the opening 3
-1 to 3-5 are exposed. At this time, since the exposure intensity is changed for each pattern, the pattern portions (that is, openings) 3-2 and 3-4 of the resist pattern after the development processing are completely removed as shown in FIG. ,
Pattern part (namely, opening part) 3-1, 3-3, 3-5
Is that the resist film thickness is only reduced to about 1/2. Here, when the Cr is etched with nitric acid and the glass substrate 1 is further etched with diluted hydrofluoric acid,
Openings 3-2 and 3-4 are formed as shown in FIG. Next, the remaining resist 5 is dry-etched in the vertical direction to reduce the film thickness, and the resist 5 in the pattern portions (ie, openings) 3-1, 3-3, and 3-5 is removed (FIG. 3). (E)). When Cr is etched again with nitric acid, five openings 3-1 to 3-5 are formed as shown in FIG. Finally, the reticle of the present invention shown in FIG. 1 is completed by removing all the remaining resist 5. According to the present invention, when forming a light-shielding film on a mask substrate, there is no step in the base, so that it is possible to prevent the occurrence of defects during the formation of the light-shielding film. Further, according to the present invention, a light-shielding film having a uniform thickness can be formed. Further, according to the present invention, it is not necessary to form a new layer for generating a phase difference in order to cause a phase difference in the exposure light, so that a pattern is simultaneously formed on the photoresist in one exposure step. be able to. That is, there is no step of exposing the phase shift layer newly according to the light-shielding pattern as in the related art, and the pattern does not deteriorate due to the alignment error. Therefore, simplification of the resist film manufacturing process,
This has the effect of improving the reliability of the pattern.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレティクルの断面を示す図である。
【図２】本発明のレティクル透過後の露光光の振幅分布
を示す図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明のレティクルの製造
プロセスを示す図である。
【図４】従来のレティクルの断面図である。
【符号の説明】
１ ガラス基板（マスク基板）
２ 遮光膜
３−１〜３−５ 開口部
４ レティクル透過後の振幅分布
５ ホトレジスト
６ 位相シフト層BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a reticle of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating an amplitude distribution of exposure light after transmission through a reticle according to the present invention. FIGS. 3A to 3F are diagrams showing a reticle manufacturing process of the present invention. FIG. 4 is a sectional view of a conventional reticle. [Description of Signs] 1 Glass substrate (mask substrate) 2 Light shielding film 3-1 to 3-5 Opening 4 Amplitude distribution after reticle transmission 5 Photoresist 6 Phase shift layer
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フロントページの続き
(72)発明者 森山 茂夫
東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地
株式会社日立製作所 中央研究所内
(56)参考文献 特開 昭58−173744（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−5572（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
G03F 1/08 - 1/16 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigeo Moriyama 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-58-173744 (JP, A) JP-A-53 −5572 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G03F 1/08-1/16