JP2892753B2 - ホトマスクおよびホトマスクの製造方法 - Google Patents

ホトマスクおよびホトマスクの製造方法

Info

Publication number
JP2892753B2
JP2892753B2 JP5635390A JP5635390A JP2892753B2 JP 2892753 B2 JP2892753 B2 JP 2892753B2 JP 5635390 A JP5635390 A JP 5635390A JP 5635390 A JP5635390 A JP 5635390A JP 2892753 B2 JP2892753 B2 JP 2892753B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
shifter
shielding pattern
layer
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP5635390A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03259147A (ja
Inventor
昇雄 長谷川
彰 今井
稔彦 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP5635390A priority Critical patent/JP2892753B2/ja
Priority to US07/593,808 priority patent/US5362591A/en
Publication of JPH03259147A publication Critical patent/JPH03259147A/ja
Priority to US08/282,543 priority patent/US5656397A/en
Priority to US08/834,542 priority patent/US5885735A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2892753B2 publication Critical patent/JP2892753B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は半導体装置などの製造に用いるホトマスクに
係り、特にマスク上の開口部の一部分に照明光の位相を
変える処理を施したホトマスクの製造方法及びその構造
に関する。
【従来の技術】
マスクパターンを転写する露光装置の解像力を向上さ
せる従来技術のひとつとして、マスク透過光に位相を導
入する方法がある。例えば特開昭58-173744号では、露
光波長に対応した特定の厚さの透明膜を所定の位置に設
けている。 また、シフタ材として塗布珪素化合物(SOG)を用い
ることは、第36回応用物理学関係連合講演会、講演予行
集、1989年、1a-K−3において“位相シフト法によるSu
bμmリソグラフィー(4)”と題する文献において論
じられている。
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、位相シフタは1層で構成さ
れており、とくに、シフタ膜の不均一性や、欠陥の修正
については、特に配慮されていなかった。 シフタ層を塗布膜により形成する際には、下地段差に
起因する膜厚ばらつきが問題となる。通常のマスクに用
いられている遮光膜はCr膜であり、膜厚は約80nmであ
る。この膜が種々の形状、パターン密度で配置されてい
る。この上に塗布膜でシフタ層を形成すると、Cr膜に囲
まれたシフタ層の膜厚は、塗布膜厚に比較してCrの膜厚
分だけ厚く形成される。しかし、ほとんどが透過部でCr
パターンの面積が小さい場合は、ほぼ塗布膜厚に等しい
膜厚に形成される。たとえば大面積のCrパターンの横に
微細なCrパターンが繰返し配置されている場合、大面積
のCrパターンの横の透過部上のシフタ膜厚は塗布膜厚よ
り約80nm厚いが、大面積のCrパターンから離れた部分で
はほぼ塗布膜厚に近い膜厚になる。このように、マスク
内でマクロ的に膜厚分布が生じてしまう。従ってシフタ
層の膜厚は場所によって約80nmばらつくことになる。も
し、この膜厚誤差を考慮して、シフタ層の膜厚をあらか
じめ40nm薄く塗布した場合でも、40nmのばらつきは防げ
ない。シフタの膜厚設定はは屈折率で異なるが、例え
ば、露光光の波長が365nm,で膜の屈折率が1.45の場合、
シフタ膜厚は約406nmが最適膜厚であり、40nmの誤差は
約10%の誤差となる。この膜厚誤差を位相のずれになお
すと約20°の誤差となり、パターン解像特性に大きく影
響する。 さらに、従来法ではシフタ層に欠陥が存在する場合の
修正法については考慮されていない。 本発明の目的は、高精度なシフタ層の形成と、欠陥修
正可能なシフタの構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明ではガラス基板上
に遮光膜でパターンを形成した後、遮光膜の段差を平坦
化する為の、平坦化層を設け、その上に位相シフタを形
成する。このため本発明においては位相シフタの膜厚ば
らつきを極めて小さくすることができる。 また、この平坦化層の膜厚を、位相が180°反転する
膜厚に設定すれば、欠陥補修に使うことができる。位相
シフト層に欠陥がある場合、この欠陥を含む位相シフト
層とその直下の平坦化層を選択的に除去することによ
り、この除去した部分とその周囲を透過する光の位相を
同位相にでき、シフタの欠陥を容易に修復することがで
きる。
【作用】
良好な位相シフト法の効果を得るには、位相の誤差を
約10°以下に押さえる必要がある。位相シフタの下に平
坦層を設けることにより、遮光パターンの寸法や密度の
異なる部分での位相シフタの膜厚ばらつきを防止するこ
とができる。なお、この平坦化層の膜厚も同様にばらつ
くが、マクロ的なものであり、この上に形成するシフタ
層の膜厚が変動しないかぎり問題にならない。この平坦
化層はシフタ欠陥修復のための補助シフタ層となる。
【実施例】
(実施例1) 以下、本発明の実施例を説明する。 第1図に示すように、ガラス基板1、導電膜2、クロ
ム膜3からなるマスクブランクスに通常の方法でクロム
パターンを形成した。次に、全面に塗布珪素化合物4を
被着した。ここでは、塗布珪素化合物4にOCD T-11000
(商品名:東京応化学工業KK製)を用いたが、これに限
らず、使用する投影光学系で用いる露光波長の透過率が
約80%以上得られる材料であれば他の材料を用いても良
い。また、塗布珪素化合物4の膜厚は、約430nmとし
た。この膜厚をt、膜の屈折率をn,露光波長をλとする
と、 t=λ/{a(n−1)} の関係となるよう(但し、1.3≦a≦4)設定した。 次に、200℃、20分の熱処理を行ない、塗布珪素化合
物4を硬化させた。この時の温度及び時間は、次の層形
成時に溶解や変質が起こらないようにするものであり、
この条件に限らない。ここで用いたOCD T-11000の場
合、120℃以上であることが望ましい。 次に、全面に塗布珪素化合物5を被着した。ここで
は、塗布珪素化合物5には平坦化層4と同じくOCD T-11
000を用いたが、これに限らず、使用する投影光学系で
用いる露光波長の透過率が約80%以上得られる材料であ
れば他の材料を用いても良い。また、塗布珪素化合物5
の膜厚は、前記塗布珪素化合物4の膜厚条件と同一であ
る。次に、80℃10分の熱処理を行なった。この熱処理は
省略することも可能である。 次に、電子線描画装置により、シフタパタンを描画し
た。この時の電子線照射量は約200μC/cm2とした。電子
線照射量はこれに限らず、塗布珪素化合物5の材料、熱
処理条件、またはパタン寸法などによっても最適値は異
なる。次に、メチルアルコールで3分間現像し不要なシ
フタ層を除去した。現像液はこれに限らず、電子線照射
部を残し未照射部を除去できる材料であれば他のもので
も良い。次に、200℃20分の熱処理を行ない、シフタパ
タンを硬化させた。この熱処理条件はこれに限らずマス
クの洗浄等に耐性が得られる条件であれば良い。 なお、塗布珪素化合物5の膜厚tを求める式のパラメ
ータaが1.3≦a≦4の範囲外にある場合、転写したパ
タンは解像不良となった。特に露光時のフォーカス位置
が最適値から異なると解像不良は顕著であった。また、
塗布珪素化合物4あるいは5の膜厚が、 t=λ/(n−1)×{(1/a)+m} (但しmは整数) の時も、上記実施例同様良好な結果が得られた。 以上の工程により、簡単に、高精度な位相シフトマス
クが形成できた。 (実施例2) 実施例1では塗布珪素化合物5に電子線を直線照射し
パタンを形成したが、本実施例では、レジストをマスク
に塗布珪素化合物5をエッチングし、シフタパタンを形
成した。 塗布珪素化合物5の被着までは実施例1と同じ工程で
行なった。次に、90℃20分の熱処理を行なった。次に上
記電子線レジストを塗布し、通常の電子線描画法により
シフタタパンを電子線レジストで形成した。次に、電子
線レジストパタンをマスクとして塗布珪素化合物5をエ
ッチングした。エッチング液はフッ酸とフッ化アンモニ
ウムを1:20の割合で混合した溶液を用いた。この時塗布
珪素化合物5のエッチ速度は、その下の塗布珪素化合物
4のエッチ速度の約4倍であった。このエッチ速度の差
を利用して、塗布珪素化合物5を選択的にエッチングし
た。この時、塗布珪素化合物4の削れは約10nm以下であ
った。次に、レジストを除去し、次に、200℃20分の熱
処理を行ない、シフタパタンを硬化させた。 以上の工程により、位相シフトマスクが形成できた。
しかし、シフタとなる塗布珪素化合物5のエッチング時
に塗布珪素化合物4が削れる為、実施例1のマスクに比
べると、位相シフタの位相誤差は大きい。これを防ぐた
めに、塗布珪素化合物5と塗布珪素化合物4の間にエッ
チングストッパを設けることも可能である。 (実施例3) 実施例1で作成した位相シフトマスクの欠陥検査を行
なったところ、位相シフタに欠陥が検出されたため、欠
陥修正を行なった。ここで、欠陥検査は位相シフトマス
クのシフタ側から光を照射し、その反射光の強度を検出
し、コンピュータを用い設計データと比較しシフタパタ
ンエッジの正否を判定した。 第2図を用いて欠陥修正の実施例を説明する。第2図
(a)に示すように、位相シフトマスクのシフタ6に膜
の欠けた欠陥部7がある。この欠陥を修正する。第2図
(b)に示すように、全面にポジ型電子線レジスト8を
被着した。次に、通常の電子線描画装置によりパタン描
画、現像を行ない、欠陥を含む領域9のポジ型電子線レ
ジスト8を除去した。次に、第2図(c)に示すよう
に、ポジ型電子線レジスト8をマスクに欠陥部7を含む
シフタ6およびその直下の塗布珪素化合物4をエッチン
グした。エッチング液はフッ酸とフッ化アンモニウムを
1:20の割合で混合した溶液を用いた。この時、塗布珪素
化合物4とシフタ6は同じ材料であり、さらに、同じ温
度の熱処理を経ているため、エッチ速度はほぼ同一であ
った。 ここで、塗布珪素化合物4の下の導電膜層2がエッチ
ングのストッパとなるため、ガラス基板1が削られるこ
とはない。なお、本実施例では湿式エッチングを用いた
が、これに限らず、反応性イオンエッチング法などのド
ライエッチング法も適用できることはいうまでもない。 次に、ポジ型電子線レジスト8を通常の方法で除去
し、第2図(d)に示すような、欠陥修正を施したマス
クを作成した。このマスクを用いてパタン転写テストを
行なった結果、正常な位相シフトの効果が得られ、欠陥
修正前に見られたパタン欠けは転写されず、良好なパタ
ンが転写でき、解像度向上効果も確認できた。 なお、本実施例では、ガラス基板1上に導電膜層2を
配置したが、この層はシフタパタン電子線描画時のチュ
ージアップを防止する役目と、上記エッチングのストッ
パの役目をする。従って、チャージアップを他の方法で
防止する場合は、導電膜以外の材料を用いることができ
る。例えば、エッチングのストッパとしては、シリコン
窒化膜などを用いてもよい。 (実施例4) 実施例1と同様の方法で作成したマスクを用いて、半
導体素子を作成した。この結果、従来のマスクでは解像
できない微細パターンが解像でき、更に、縮小投影露光
装置の装置特性である投影像の面内焦点分布の影響の少
ない均一なパタン寸法精度が得られた。特に、シフタ配
置の有無による寸法差を防止できたため、特性変動のな
いバランスの良い素子特性が得られた。
【発明の効果】
本発明によれば、遮光パタンの寸法や密度の異なる部
分での位相シフタの膜厚変動を防止することができ、位
相ばらつきの少ない、高精度な位相シフタを作成するこ
とができる。これにより、従来問題となっていた位相シ
フタの膜厚変動に起因する、レジストパタンの寸法変動
を防止することができた。更に、遮光膜の段差を平坦化
する平坦化層がシフタ欠陥修正用の補助シフタの役目を
するため、欠陥修正も簡単に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のマスクの構造を示す断面
図、第2図は本発明の実施例における欠陥修正方法の工
程を示すマスクの断面図である。 符号の説明 1……ガラス基板、2……導電膜、3……クロム膜、
4、5……塗布珪素化合物、6……シフタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−78747(JP,A) 特開 平3−208050(JP,A) 特開 平2−211450(JP,A) 特開 昭61−292643(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03F 1/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学的に透明な基板上に遮光パタンを形成
    する工程、 前記遮光パタンによる基板上の段差を平坦化するような
    透明な平坦化層を設ける工程、 前記平坦化層上の所望の位置に位相シフタを形成する工
    程、 とを有することを特徴とするホトマスクの製造方法。
  2. 【請求項2】光学的に透明な基板上に遮光パタンを形成
    する工程、 前記遮光パタンによる段差を平坦化するような透明層を
    形成する工程、 前記遮光パタンの特定の開口部の前記透明層上に位相シ
    フタを形成する工程、 前記位相シフタの欠陥部分を含む領域の位相シフタ及び
    前記領域の位相シフタ層下の前記透明層を選択的に除去
    する工程、 とを有することを特徴とするホトマスクの製造方法。
  3. 【請求項3】マスク基板上に遮光パタンの設けられたホ
    トマスクであって、前記遮光パタンの開口部分の所定の
    領域に前記マスク基板表面と前記遮光パタンとの段差を
    埋めるような透明な平坦化層を介して、位相シフタを設
    けたことを特徴とするホトマスク。
  4. 【請求項4】光学的に透明な基板上に、第一の密度を有
    する遮光パタンの設けられた領域と、第二の密度を有す
    る遮光パタンの設けられた領域と、前記第一と第二の領
    域の遮光パタン上に設けられた段差を平坦化するような
    透明膜と、前記遮光パタンの開口部の所定の領域の前記
    透明膜上に設けられた位相シフトとを有することを特徴
    とするホトマスク。
JP5635390A 1989-10-09 1990-03-09 ホトマスクおよびホトマスクの製造方法 Expired - Lifetime JP2892753B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5635390A JP2892753B2 (ja) 1990-03-09 1990-03-09 ホトマスクおよびホトマスクの製造方法
US07/593,808 US5362591A (en) 1989-10-09 1990-10-05 Mask having a phase shifter and method of manufacturing same
US08/282,543 US5656397A (en) 1989-10-09 1994-07-29 Mask having a phase shifter and method of manufacturing same
US08/834,542 US5885735A (en) 1989-10-09 1997-03-31 Mask having a phase shifter and method of manufacturing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5635390A JP2892753B2 (ja) 1990-03-09 1990-03-09 ホトマスクおよびホトマスクの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03259147A JPH03259147A (ja) 1991-11-19
JP2892753B2 true JP2892753B2 (ja) 1999-05-17

Family

ID=13024871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5635390A Expired - Lifetime JP2892753B2 (ja) 1989-10-09 1990-03-09 ホトマスクおよびホトマスクの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2892753B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05165189A (ja) * 1991-12-12 1993-06-29 Hitachi Ltd 光学マスク及びその修正方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03259147A (ja) 1991-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5885735A (en) Mask having a phase shifter and method of manufacturing same
US5234780A (en) Exposure mask, method of manufacturing the same, and exposure method using the same
EP0585872B1 (en) Process for fabricating a phase shift photomask or phase shift photomask blank
JP3368947B2 (ja) レティクル及びレティクル・ブランク
EP0773477A1 (en) Phase shift layer - containing photomask, and its production and correction
JPH10161293A (ja) フォトマスクの残留欠陥修正方法
JPH1097052A (ja) 露光量調節による位相反転マスクの製造方法
JPH06289589A (ja) 位相シフトマスクとその製造方法そしてそれに用いるブランク
JPH10254122A (ja) 露光用フォトマスク
KR0184277B1 (ko) 위상시프터를 갖는 마스크와 그 제조방법 및 그 마스크를 사용한 패턴형성방법
JPH06250376A (ja) 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法
JP2892753B2 (ja) ホトマスクおよびホトマスクの製造方法
JPH09218500A (ja) レジストパターンの作製方法
JP2000221660A (ja) マスク構造体の製造方法
JPH05142745A (ja) 位相シフトマスク及びマスクの製造方法
JP3263872B2 (ja) ハーフトーン方式位相シフトマスク及びその修正方法並びに半導体装置の製造方法
JP3422054B2 (ja) 光学マスクおよびその製造方法
KR100207445B1 (ko) 포토마스크 제조방법
JP3178516B2 (ja) 位相シフトマスク
JP2652341B2 (ja) 位相反転マスクの製造方法
JPH04368947A (ja) 位相シフトマスクの作成方法
US20080057410A1 (en) Method of repairing a photolithographic mask
JP2002303967A (ja) 露光用マスク、露光用マスクの製造方法及びこの露光用マスクを用いた露光方法
JPH06347993A (ja) 位相シフトマスクおよびその製造方法
JP3166223B2 (ja) 位相シフト露光マスク、位相シフト露光マスクの製造方法、及び位相シフト露光マスクを使用した露光方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080226

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090226

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090226

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100226

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110226

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110226

Year of fee payment: 12