JP2986066B2 - 位相シフト・マスクの製造方法 - Google Patents
位相シフト・マスクの製造方法Info
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- 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
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
- G03F1/30—Alternating PSM, e.g. Levenson-Shibuya PSM; Preparation thereof
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- G03F1/28—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof with three or more diverse phases on the same PSM; Preparation thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は総括的に位相シフト・マ
スクを使用したサブミクロン・フォトリソグラフィに関
し、詳細にいえば、エッチ・モニタ・フィルムを用い
て、マスクの位相シフト部分のエッチ深さを制御するこ
のようなマスクに対する基板製造方法に関する。
スクを使用したサブミクロン・フォトリソグラフィに関
し、詳細にいえば、エッチ・モニタ・フィルムを用い
て、マスクの位相シフト部分のエッチ深さを制御するこ
のようなマスクに対する基板製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】簡単にいえば、位相シフト・マスクは透
明なマスクであり、隣接する開口を通過する光学的位相
を変更するために選択的に材料がこの上に除去あるいは
追加される。隣接する開口からの波の間の干渉効果は、
解像度の増加につながる。
明なマスクであり、隣接する開口を通過する光学的位相
を変更するために選択的に材料がこの上に除去あるいは
追加される。隣接する開口からの波の間の干渉効果は、
解像度の増加につながる。
【0003】当分野において、レベンソン(Levenson)
・タイプの位相シフト・マスクが、サブミクロンの線お
よび空間のパターンに対するリソグラフィ解像度を改善
することは周知である。このようなマスクはレベンソン
他の"Improved Resolution and Photolithography with
a Phase-Shifting Mask," IEEE Transaction on Elect
ron Devices, ED-29,1828ページ(1982年)という
論文に記載されている。
・タイプの位相シフト・マスクが、サブミクロンの線お
よび空間のパターンに対するリソグラフィ解像度を改善
することは周知である。このようなマスクはレベンソン
他の"Improved Resolution and Photolithography with
a Phase-Shifting Mask," IEEE Transaction on Elect
ron Devices, ED-29,1828ページ(1982年)という
論文に記載されている。
【0004】RIMタイプの位相シフト・マスクがコン
タクト開口または分離した空間か線、あるいはこれら両
方を作成するのに有利であることも周知である。レベン
ソン・タイプとRIMタイプの両方を同一の位相シフト
・マスクに使用して、ハイブリッド・マスクを形成する
のが望ましい場合もある。最新の方法はレベンソン・タ
イプのPSMまたはRIMタイプのPSMのいずれかに
あわせて設計されている。L−Rハイブリッド・マスク
を製造するように設計されたものは存在していない。位
相シフト・マスクのタイプについては、Semiconductor
International,Feb. 1992, pp 44-55でP. Burggraafに
よって説明されている。
タクト開口または分離した空間か線、あるいはこれら両
方を作成するのに有利であることも周知である。レベン
ソン・タイプとRIMタイプの両方を同一の位相シフト
・マスクに使用して、ハイブリッド・マスクを形成する
のが望ましい場合もある。最新の方法はレベンソン・タ
イプのPSMまたはRIMタイプのPSMのいずれかに
あわせて設計されている。L−Rハイブリッド・マスク
を製造するように設計されたものは存在していない。位
相シフト・マスクのタイプについては、Semiconductor
International,Feb. 1992, pp 44-55でP. Burggraafに
よって説明されている。
【0005】レベンソン・タイプのマスクに関連した問
題の1つは、線−空間パターンの終端部に、透過波の位
相エッジ効果によって生じる残留「ループ(loops)」
があり、このループが各隣接対の線の線パターンと結び
つくことである。この問題に対する公知の解決策の1つ
は、ブロックアウト(block-out)ないしトリム(tri
m)・マスクを使用して、ループを除去することであ
る。他の周知の解決策はマスク上のレベンソン線−空間
対の端部に90度のシフト転移をもうけることである。
このような90度のシフト転移を作り出すためには、加
法(additive)または減法(subtractive)のいずれか
を用いることができる。
題の1つは、線−空間パターンの終端部に、透過波の位
相エッジ効果によって生じる残留「ループ(loops)」
があり、このループが各隣接対の線の線パターンと結び
つくことである。この問題に対する公知の解決策の1つ
は、ブロックアウト(block-out)ないしトリム(tri
m)・マスクを使用して、ループを除去することであ
る。他の周知の解決策はマスク上のレベンソン線−空間
対の端部に90度のシフト転移をもうけることである。
このような90度のシフト転移を作り出すためには、加
法(additive)または減法(subtractive)のいずれか
を用いることができる。
【0006】加法はしかしながら、エッチ停止フィルム
を必要とする。このフィルムがマスクのパフォーマンス
を低下させることがないようにするためには、界面効
果、フィルム欠陥密度、フィルムの屈折率、露光波長に
おける透過度などの、該フィルムのいくつかの態様を考
慮しなければならない。基板をエッチングして位相シフ
ト領域を形成する減法式の方法には上述の問題はない
が、他の難点、すなわち精密なエッチ深さ管理を、マス
クの製造を容易とすることが十分に出来ない程度まで達
成しなければならないという問題がある。
を必要とする。このフィルムがマスクのパフォーマンス
を低下させることがないようにするためには、界面効
果、フィルム欠陥密度、フィルムの屈折率、露光波長に
おける透過度などの、該フィルムのいくつかの態様を考
慮しなければならない。基板をエッチングして位相シフ
ト領域を形成する減法式の方法には上述の問題はない
が、他の難点、すなわち精密なエッチ深さ管理を、マス
クの製造を容易とすることが十分に出来ない程度まで達
成しなければならないという問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の1つ
は、精密なエッチ深さ管理を特徴とする、レベンソン・
タイプとRIMタイプの両方の位相シフト・マスクを組
み合わせたハイブリッド・マスクを製造する上記減法式
の製造方法を提供することである。
は、精密なエッチ深さ管理を特徴とする、レベンソン・
タイプとRIMタイプの両方の位相シフト・マスクを組
み合わせたハイブリッド・マスクを製造する上記減法式
の製造方法を提供することである。
【0008】他の目的は、精密なエッチ深さ管理を特徴
とする、レベンソン・タイプのマスクのために90度の
位相シフトを作り出す製造方法を提供することである。
とする、レベンソン・タイプのマスクのために90度の
位相シフトを作り出す製造方法を提供することである。
【0009】本発明の他の目的は、エッチ・モニタ・フ
ィルムを使用して、レベンソン・タイプの位相シフトマ
スクを製造する方法であって、モニタ・フィルムの残留
物が不透明パターンの頂部に残り、リソグラフィのパフ
ォーマンスに悪影響を及ぼさない製造方法を提供するこ
とである。
ィルムを使用して、レベンソン・タイプの位相シフトマ
スクを製造する方法であって、モニタ・フィルムの残留
物が不透明パターンの頂部に残り、リソグラフィのパフ
ォーマンスに悪影響を及ぼさない製造方法を提供するこ
とである。
【0010】さらに他の目的は、エッチ・モニタ・フィ
ルムを使用して、レベンソン・タイプの位相シフトマス
クを作成する方法であって、自動整合位相エラー補正を
行うことによって、モニタ・フィルムの残留物がリソグ
ラフィのパフォーマンスに好影響をもたらす製造方法を
提供することである。
ルムを使用して、レベンソン・タイプの位相シフトマス
クを作成する方法であって、自動整合位相エラー補正を
行うことによって、モニタ・フィルムの残留物がリソグ
ラフィのパフォーマンスに好影響をもたらす製造方法を
提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらおよびそ
の他の目的は、以下の明細書を読むことによって明らか
となるものであり、かつ、本発明の最適な実施例におい
て、サクリファイス・エッチ・モニタ・フィルムを設け
ることによって達成され、該モニタ・フィルムのマスク
された部分は、位相シフト・フォトリソグラフィ・マス
クのマスクされた基板部分と同時にエッチングされる。
モニタ・フィルムのエッチング部分が減損した時期を検
出することによって、基板のエッチングを停止する時期
が決定される。フィルムは位相シフト・マスクの不透明
部分上におかれ、エッチングが停止した後で残る残留フ
ィルム部分が位相シフト・マスクの側壁に隣接して配置
され、これによって側壁の散乱によって通常生じる位相
エラーが修正される。90度の位相シフトを有するレベ
ンソン・タイプの位相シフト・マスク、ならびにレベン
ソン・タイプおよびRIMタイプ両方の位相シフト・マ
スクを含むハイブリッド・マスクに、上述の特徴を含め
るようになっている。
の他の目的は、以下の明細書を読むことによって明らか
となるものであり、かつ、本発明の最適な実施例におい
て、サクリファイス・エッチ・モニタ・フィルムを設け
ることによって達成され、該モニタ・フィルムのマスク
された部分は、位相シフト・フォトリソグラフィ・マス
クのマスクされた基板部分と同時にエッチングされる。
モニタ・フィルムのエッチング部分が減損した時期を検
出することによって、基板のエッチングを停止する時期
が決定される。フィルムは位相シフト・マスクの不透明
部分上におかれ、エッチングが停止した後で残る残留フ
ィルム部分が位相シフト・マスクの側壁に隣接して配置
され、これによって側壁の散乱によって通常生じる位相
エラーが修正される。90度の位相シフトを有するレベ
ンソン・タイプの位相シフト・マスク、ならびにレベン
ソン・タイプおよびRIMタイプ両方の位相シフト・マ
スクを含むハイブリッド・マスクに、上述の特徴を含め
るようになっている。
【0012】
【実施例】図1の平面図はハッチングのない部分を通過
した光に、本発明のハイブリッド・マスクの態様がもた
らす光学的位相シフトを示している。ブラケット(brac
ket)1で示されているマスクの第1の部分は、180
度(π)の位相シフト領域4を包囲している0度の位相
シフト領域3からなるRIMタイプの位相シフト・マス
クである。ブラケット2で示されているマスクの第2部
分はπシフト領域5と0シフト領域6が交互に連続して
いるレベンソン・タイプの位相シフト・マスクである。
上記で指摘したように、RIMタイプ(1)とレベンソ
ン・タイプ(2)のマスクの組み合わせからなるハイブ
リッド位相シフト・マスクは、最適のコンタクト・ホー
ル、および同一の位相シフト・マスク上の線と空間のリ
ソグラフィ解像度を可能とする。
した光に、本発明のハイブリッド・マスクの態様がもた
らす光学的位相シフトを示している。ブラケット(brac
ket)1で示されているマスクの第1の部分は、180
度(π)の位相シフト領域4を包囲している0度の位相
シフト領域3からなるRIMタイプの位相シフト・マス
クである。ブラケット2で示されているマスクの第2部
分はπシフト領域5と0シフト領域6が交互に連続して
いるレベンソン・タイプの位相シフト・マスクである。
上記で指摘したように、RIMタイプ(1)とレベンソ
ン・タイプ(2)のマスクの組み合わせからなるハイブ
リッド位相シフト・マスクは、最適のコンタクト・ホー
ル、および同一の位相シフト・マスク上の線と空間のリ
ソグラフィ解像度を可能とする。
【0013】本発明のプロセスのシーケンスにおける第
1ステップ(図2)を参照すると、クロムの層7が石英
基板8上に約800Åないし1000Åの厚さで付着さ
れている。SiO2のようなCVD酸化物の層9が層7
の上に付着されている。酸化物の厚さはマスク露出光波
長、酸化物の屈折率などによって決定される。たとえ
ば、3650Åの厚さが深UV露出光に適している。レ
ジストのパターン化(図示せず)の後、酸化物層および
クロム層は従来の態様で石英基板8でエッチングされ
て、図示のパターンをもたらす。
1ステップ(図2)を参照すると、クロムの層7が石英
基板8上に約800Åないし1000Åの厚さで付着さ
れている。SiO2のようなCVD酸化物の層9が層7
の上に付着されている。酸化物の厚さはマスク露出光波
長、酸化物の屈折率などによって決定される。たとえ
ば、3650Åの厚さが深UV露出光に適している。レ
ジストのパターン化(図示せず)の後、酸化物層および
クロム層は従来の態様で石英基板8でエッチングされ
て、図示のパターンをもたらす。
【0014】プラズマ・エンハンスドCVDポリシリコ
ン、アモルファス・シリコン、またはその他のTiSi
2などの選択的に化学エッチングできる(SiO2に比較
して)適切な材料の層10が、図3に示すように図2の
構造上に付着される。層10の厚さはRIMサイズによ
って決定され、熱応力を回避するために低温で付着され
る。たとえば、4×ツールを使用して露出したウェハ
(図示せず)上に0.1μmのRIMサイズを得るため
には、4000Åの層10が必要である。フィルム10
はトリム(trim)・マスクおよび湿式エッチングによっ
て削り取られるので、層10は図4に示すように、図1
の領域1に対応するコンタクト領域にだけ残る。
ン、アモルファス・シリコン、またはその他のTiSi
2などの選択的に化学エッチングできる(SiO2に比較
して)適切な材料の層10が、図3に示すように図2の
構造上に付着される。層10の厚さはRIMサイズによ
って決定され、熱応力を回避するために低温で付着され
る。たとえば、4×ツールを使用して露出したウェハ
(図示せず)上に0.1μmのRIMサイズを得るため
には、4000Åの層10が必要である。フィルム10
はトリム(trim)・マスクおよび湿式エッチングによっ
て削り取られるので、層10は図4に示すように、図1
の領域1に対応するコンタクト領域にだけ残る。
【0015】層10を次いで指向性エッチングして(図
5)、各コンタクト開口のエッジに沿って側壁スペーサ
11をもたらす。Cl2/O2プラズマ・エッチは約20
ないし50:1のポリシリコン対酸化物のエッチ選択性
を有しており、適切なものである。
5)、各コンタクト開口のエッジに沿って側壁スペーサ
11をもたらす。Cl2/O2プラズマ・エッチは約20
ないし50:1のポリシリコン対酸化物のエッチ選択性
を有しており、適切なものである。
【0016】レベンソン部分(図1の2)はこれで、ハ
イブリッド・マスクの線−空間領域でパターン化され
る。フォトレジスト12は0度の位相シフト領域でパタ
ーン化され、酸化物9および石英8はそれぞれフォトレ
ジストおよびクロムでカバーされていない部分を、CF
4/O2中で位置13にある酸化物をエッチ終点検出用の
モニタとして使用して(図5)乾式エッチされ、ついで
レジスト12が剥離されて、図6の構造がもたらされ
る。周知のレーザ干渉計終点検出技法は終点検出サイト
13で使用するのに適したものである。酸化物9の厚さ
は若干異なるエッチング速度を考慮してあらかじめ確立
されているので、酸化物9が完全に除去された場合、石
英の凹穴14の深さが、石英基板8に凹穴が作成されて
いない位置15を通過する光に関してπ位相シフトに対
応した希望量となる。
イブリッド・マスクの線−空間領域でパターン化され
る。フォトレジスト12は0度の位相シフト領域でパタ
ーン化され、酸化物9および石英8はそれぞれフォトレ
ジストおよびクロムでカバーされていない部分を、CF
4/O2中で位置13にある酸化物をエッチ終点検出用の
モニタとして使用して(図5)乾式エッチされ、ついで
レジスト12が剥離されて、図6の構造がもたらされ
る。周知のレーザ干渉計終点検出技法は終点検出サイト
13で使用するのに適したものである。酸化物9の厚さ
は若干異なるエッチング速度を考慮してあらかじめ確立
されているので、酸化物9が完全に除去された場合、石
英の凹穴14の深さが、石英基板8に凹穴が作成されて
いない位置15を通過する光に関してπ位相シフトに対
応した希望量となる。
【0017】ポリシリコン・スペーサ11が湿式エッチ
で剥離され(図7)、ハイブリッド・マスクの最終構造
が形成される。RIMタイプ・マスク部分のエッチ凹穴
47がショルダ領域16に包囲されて、それぞれ必要な
πおよび0度のこれも図1に示されているRIMタイプ
の位相シフトマスク領域4および3をもたらすことに留
意すべきである。また、もとの層9の残留酸化物17、
18および19が依然0度の位相シフト側壁領域に残っ
ていることにも留意すべきである。図19に関して以下
で詳細に説明するように、このような残留酸化物は酸化
物が残留していない位相シフト・マスクでの側壁の散乱
によって通常生じる位相エラーの修正時に重要な役割を
演じる。このような側壁散乱はエッチされた領域14で
のみ生じ、側壁を有していない未エッチ領域15では生
じない。エッチ・モニタ・フィルムの酸化物残留物が不
透明なクロム・パターンの上にある限り、リソグラフィ
のパフォーマンスに酸化フィルムの特性および品質に起
因する有害な影響を及ぼすことはない。
で剥離され(図7)、ハイブリッド・マスクの最終構造
が形成される。RIMタイプ・マスク部分のエッチ凹穴
47がショルダ領域16に包囲されて、それぞれ必要な
πおよび0度のこれも図1に示されているRIMタイプ
の位相シフトマスク領域4および3をもたらすことに留
意すべきである。また、もとの層9の残留酸化物17、
18および19が依然0度の位相シフト側壁領域に残っ
ていることにも留意すべきである。図19に関して以下
で詳細に説明するように、このような残留酸化物は酸化
物が残留していない位相シフト・マスクでの側壁の散乱
によって通常生じる位相エラーの修正時に重要な役割を
演じる。このような側壁散乱はエッチされた領域14で
のみ生じ、側壁を有していない未エッチ領域15では生
じない。エッチ・モニタ・フィルムの酸化物残留物が不
透明なクロム・パターンの上にある限り、リソグラフィ
のパフォーマンスに酸化フィルムの特性および品質に起
因する有害な影響を及ぼすことはない。
【0018】図8の平面図は本発明の多段レベンソン・
マスクによる光学的位相シフトを示す。本発明によれ
ば、90度の位相シフト領域がトリム領域20の隣接す
る線セグメントの両端に作成される。図8はセグメント
の上端における位相シフト領域だけを示している。同様
な90度の位相シフト領域が完成したマスクの線セグメ
ントの荷担(図示せず)にも作成されることに留意すべ
きである。この目的はゼロ・シフト・パターンの端部に
形成されるループをトリムして除去することである。
マスクによる光学的位相シフトを示す。本発明によれ
ば、90度の位相シフト領域がトリム領域20の隣接す
る線セグメントの両端に作成される。図8はセグメント
の上端における位相シフト領域だけを示している。同様
な90度の位相シフト領域が完成したマスクの線セグメ
ントの荷担(図示せず)にも作成されることに留意すべ
きである。この目的はゼロ・シフト・パターンの端部に
形成されるループをトリムして除去することである。
【0019】90度の位相シフト領域を有するレベンソ
ン・タイプのマスクを製造する本発明のプロセス・シー
ケンスの最初のステップを参照すると、CVDポリシリ
コン21(500Å)、クロム22(800Å)、厚さ
が90度の光学的位相シフト(たとえば、1825Å)
に等しいCVD酸化物23および頂部CVDポリシリコ
ン(500Å)の多層フィルムが、石英基板25上に付
着されている。従来のマスク・パターン化を行い、これ
によって、ポリシリコン24がCl2/O2プラズマ中で
エッチされ、酸化物23がCF4/O2プラズマ中でエッ
チされ、クロム層22で停止して図9に示される構造が
もたらされる。クロム22が次に、従来の方法を使用し
て、CF4と50%のO2のプラズマ中で、図10に示す
ように、ポリシリコン21までエッチされる。
ン・タイプのマスクを製造する本発明のプロセス・シー
ケンスの最初のステップを参照すると、CVDポリシリ
コン21(500Å)、クロム22(800Å)、厚さ
が90度の光学的位相シフト(たとえば、1825Å)
に等しいCVD酸化物23および頂部CVDポリシリコ
ン(500Å)の多層フィルムが、石英基板25上に付
着されている。従来のマスク・パターン化を行い、これ
によって、ポリシリコン24がCl2/O2プラズマ中で
エッチされ、酸化物23がCF4/O2プラズマ中でエッ
チされ、クロム層22で停止して図9に示される構造が
もたらされる。クロム22が次に、従来の方法を使用し
て、CF4と50%のO2のプラズマ中で、図10に示す
ように、ポリシリコン21までエッチされる。
【0020】次の一連のステップにおいて、レベンソン
・パターンおよび第1終点パターンが、図11のマスク
26を使用して画定される。マスクされていない領域の
ポリシリコンの頂部層(24)および底部層(21)が
Cl2/O2プラズマ中で、それぞれ酸化物23および石
英25まで同時にエッチされる。次いで、レジスト・マ
スク26がO2アッシングによって除去される。CVD
酸化物23の露出部分(あらかじめマスクが除去された
領域のエッチされたポリシリコン24によって露出させ
られた)および露出した石英25が、CF4プラズマ中
で同時にエッチされる。このプラズマは約15:1の酸
化物対クロムの選択性を有している。第1終点検出サイ
ト27を使用して、エッチされた酸化物23が第1終点
サイト上から完全に除去される時期を決定する。即ち、
その決定された時点で、凹穴28、29、30および3
1(図12)は遠UV波長に対して1825Å超である
90度(π/2)光学的位相シフトに等しい深さに達し
ている。
・パターンおよび第1終点パターンが、図11のマスク
26を使用して画定される。マスクされていない領域の
ポリシリコンの頂部層(24)および底部層(21)が
Cl2/O2プラズマ中で、それぞれ酸化物23および石
英25まで同時にエッチされる。次いで、レジスト・マ
スク26がO2アッシングによって除去される。CVD
酸化物23の露出部分(あらかじめマスクが除去された
領域のエッチされたポリシリコン24によって露出させ
られた)および露出した石英25が、CF4プラズマ中
で同時にエッチされる。このプラズマは約15:1の酸
化物対クロムの選択性を有している。第1終点検出サイ
ト27を使用して、エッチされた酸化物23が第1終点
サイト上から完全に除去される時期を決定する。即ち、
その決定された時点で、凹穴28、29、30および3
1(図12)は遠UV波長に対して1825Å超である
90度(π/2)光学的位相シフトに等しい深さに達し
ている。
【0021】トリム領域20および第2終点検出サイト
32がマスク33(図14)を使用してパターン化され
る。これによって、トリム領域に残っている(底部)ポ
リシリコン21が、マスク26を除去することによって
(図15)露出された(頂部)ポリシリコン24ととも
に除去される。酸化物23および石英25が次いで、酸
化物が終点検出サイト32において完全に除去されるま
で、同時にエッチされる。その段階で、基板25の凹穴
34、35、36および37がπ光学位相深さまで深く
され、かつ新しい凹穴38、39および40がπ/2光
学位相深さで形成されている。プロセスのこの点で、ト
リム領域および線/空間領域の断面はそれぞれ図16お
よび図17に示すようになる。最後のステップは0度位
相シフト領域の露出したポリシリコン24および21を
エッチして、線/空間パターンを完成することである
(図18)。残留酸化物41が0度位相シフト側壁領域
に隣接して残っていることに留意されたい。
32がマスク33(図14)を使用してパターン化され
る。これによって、トリム領域に残っている(底部)ポ
リシリコン21が、マスク26を除去することによって
(図15)露出された(頂部)ポリシリコン24ととも
に除去される。酸化物23および石英25が次いで、酸
化物が終点検出サイト32において完全に除去されるま
で、同時にエッチされる。その段階で、基板25の凹穴
34、35、36および37がπ光学位相深さまで深く
され、かつ新しい凹穴38、39および40がπ/2光
学位相深さで形成されている。プロセスのこの点で、ト
リム領域および線/空間領域の断面はそれぞれ図16お
よび図17に示すようになる。最後のステップは0度位
相シフト領域の露出したポリシリコン24および21を
エッチして、線/空間パターンを完成することである
(図18)。残留酸化物41が0度位相シフト側壁領域
に隣接して残っていることに留意されたい。
【0022】クロム・マスクの頂部のみにある残留酸化
物41が、レベンソン・マスクにおける側壁散乱による
固有位相エラーを最小限とするのに役立つということが
実際に判明している。図19は残留酸化物の厚さがπ位
相シフト(i線が0.388μmの場合の)に等しい本
発明の残留酸化物を有する位相シフト・マスク(PS
M)のパフォーマンスをシミュレーションした強度対距
離のプロットである。残留酸化物を有するPSMの隣接
する2つのピークの間の強度の相違が、残留酸化物のな
い従来のPSMのものよりも少ないことがわかる。残留
酸化物のないPSM直線での強度は、非対称の隣接ピー
クを示している。エッチされた(すなわち、πの)ウィ
ンドウの左側のピークは側壁散乱効果のため、側壁のな
い右側のピークよりも強度が少なくなっている。その結
果、ウェハにプリントされるパターンは他のものよりも
若干大きなパターンを示す。
物41が、レベンソン・マスクにおける側壁散乱による
固有位相エラーを最小限とするのに役立つということが
実際に判明している。図19は残留酸化物の厚さがπ位
相シフト(i線が0.388μmの場合の)に等しい本
発明の残留酸化物を有する位相シフト・マスク(PS
M)のパフォーマンスをシミュレーションした強度対距
離のプロットである。残留酸化物を有するPSMの隣接
する2つのピークの間の強度の相違が、残留酸化物のな
い従来のPSMのものよりも少ないことがわかる。残留
酸化物のないPSM直線での強度は、非対称の隣接ピー
クを示している。エッチされた(すなわち、πの)ウィ
ンドウの左側のピークは側壁散乱効果のため、側壁のな
い右側のピークよりも強度が少なくなっている。その結
果、ウェハにプリントされるパターンは他のものよりも
若干大きなパターンを示す。
【0023】当分野の技術者には、異なる実施例を本発
明の精神および範囲内で作ることができることができ、
特許請求の範囲が図示の実施例に限定されるものではな
いことが容易に理解できよう。
明の精神および範囲内で作ることができることができ、
特許請求の範囲が図示の実施例に限定されるものではな
いことが容易に理解できよう。
【0024】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【0025】(1)基板を設け、上記基板上に所定のパ
ターンで不透明な材料をおき、上記不透明材料上にだけ
エッチ・モニタのための第1フィルムを取り付け、上記
第1フィルムの選択した部分をマスクし、第1のエッチ
ング・ステップにおいて、マスクされていない上記第1
フィルムの部分と上記基板の露出部分を同時に、前記の
マスクされていない第1フィルムの部分が完全に除去さ
れるまでエッチングすることからなるリソグラフィ位相
シフト・マスクの製造方法であって、上記のマスクされ
ていない第1フィルムの部分が完全に除去された時期を
検出し、上記フィルムの部分上での前記エッチングを停
止することからなり、上記エッチングが停止したとき
に、上記材料上に上記のマスクされた第1フィルムが残
ることを特徴とする位相シフト・マスクの製造方法。 (2)第2のフィルムを上記パターン化不透明材料の連
続した対の上記第1フィルム上、およびその間におき、
上記第2フィルムの指向性エッチングを行って、上記同
時エッチング・ステップ前に、上記連続対上に側壁を作
成することをさらに含んでいることを特徴とする、上記
(1)に記載の方法。 (3)上記同時エッチング・ステップに引き続いて、上
記側壁を除去することをさらに含んでいることを特徴と
する、上記(2)に記載の方法。 (4)上記第1フィルムの上記選択部分の上記マスキン
グを除去し、第2のエッチング・ステップにおいて、上
記第1フィルムの上記選択部分と該基板の露出部分を同
時にエッチングすることをさらに含んでいることを特徴
とする、上記(1)に記載の方法。 (5)上記基板と前記材料の間に第3のフィルムをお
き、上記第1エッチング・ステップの前に、上記第3フ
ィルムの第1部分を選択的に除去し、上記第1エッチン
グ・ステップに引き続き、ただし、上記第2エッチング
・ステップの前に上記第3フィルムの第2部分を選択的
に除去することをさらに含んでいることを特徴とする、
上記(4)に記載の方法。 (6)上記基板と前記材料の間に第3のフィルムをお
き、上記第1エッチング・ステップの前に、上記第3フ
ィルムの第1部分を選択的に除去し、上記第2エッチン
グ・ステップに引き続いて、上記第3フィルムの第2部
分を選択的に除去することをさらに含んでいることを特
徴とする、上記(4)に記載の方法。 (7)上記第1フィルムが前記基板と同時にエッチされ
たときに、上記第1フィルムが完全に除去された時点
で、基板がπ/2位相シフトに等しい深さまでエッチさ
れるように、上記第1フィルムの厚さが選択されている
ことを特徴とする、上記(4)に記載の方法。 (8)上記第1フィルムが上記基板と同時にエッチされ
たときに、上記第1フィルムが完全に除去された時点
で、基板がπ位相シフトに等しい深さまでエッチされる
ように、上記第1フィルムの厚さが選択されていること
を特徴とする、上記(1)に記載の方法。 (9)上記検出ステップが前記第1フィルムの特定部分
においてレーザ干渉計終点検出を使用することからなっ
ていることを特徴とする、上記(1)に記載の方法。 (10)上記エッチングが停止したときに上記材料に残
っている前記のマスクされたフィルムが位相シフト・マ
スクの開口の側壁に隣接して配置されており、これによ
って側壁散乱によって生じる位相エラーが修正されるこ
とを特徴とする、上記(1)に記載の方法。
ターンで不透明な材料をおき、上記不透明材料上にだけ
エッチ・モニタのための第1フィルムを取り付け、上記
第1フィルムの選択した部分をマスクし、第1のエッチ
ング・ステップにおいて、マスクされていない上記第1
フィルムの部分と上記基板の露出部分を同時に、前記の
マスクされていない第1フィルムの部分が完全に除去さ
れるまでエッチングすることからなるリソグラフィ位相
シフト・マスクの製造方法であって、上記のマスクされ
ていない第1フィルムの部分が完全に除去された時期を
検出し、上記フィルムの部分上での前記エッチングを停
止することからなり、上記エッチングが停止したとき
に、上記材料上に上記のマスクされた第1フィルムが残
ることを特徴とする位相シフト・マスクの製造方法。 (2)第2のフィルムを上記パターン化不透明材料の連
続した対の上記第1フィルム上、およびその間におき、
上記第2フィルムの指向性エッチングを行って、上記同
時エッチング・ステップ前に、上記連続対上に側壁を作
成することをさらに含んでいることを特徴とする、上記
(1)に記載の方法。 (3)上記同時エッチング・ステップに引き続いて、上
記側壁を除去することをさらに含んでいることを特徴と
する、上記(2)に記載の方法。 (4)上記第1フィルムの上記選択部分の上記マスキン
グを除去し、第2のエッチング・ステップにおいて、上
記第1フィルムの上記選択部分と該基板の露出部分を同
時にエッチングすることをさらに含んでいることを特徴
とする、上記(1)に記載の方法。 (5)上記基板と前記材料の間に第3のフィルムをお
き、上記第1エッチング・ステップの前に、上記第3フ
ィルムの第1部分を選択的に除去し、上記第1エッチン
グ・ステップに引き続き、ただし、上記第2エッチング
・ステップの前に上記第3フィルムの第2部分を選択的
に除去することをさらに含んでいることを特徴とする、
上記(4)に記載の方法。 (6)上記基板と前記材料の間に第3のフィルムをお
き、上記第1エッチング・ステップの前に、上記第3フ
ィルムの第1部分を選択的に除去し、上記第2エッチン
グ・ステップに引き続いて、上記第3フィルムの第2部
分を選択的に除去することをさらに含んでいることを特
徴とする、上記(4)に記載の方法。 (7)上記第1フィルムが前記基板と同時にエッチされ
たときに、上記第1フィルムが完全に除去された時点
で、基板がπ/2位相シフトに等しい深さまでエッチさ
れるように、上記第1フィルムの厚さが選択されている
ことを特徴とする、上記(4)に記載の方法。 (8)上記第1フィルムが上記基板と同時にエッチされ
たときに、上記第1フィルムが完全に除去された時点
で、基板がπ位相シフトに等しい深さまでエッチされる
ように、上記第1フィルムの厚さが選択されていること
を特徴とする、上記(1)に記載の方法。 (9)上記検出ステップが前記第1フィルムの特定部分
においてレーザ干渉計終点検出を使用することからなっ
ていることを特徴とする、上記(1)に記載の方法。 (10)上記エッチングが停止したときに上記材料に残
っている前記のマスクされたフィルムが位相シフト・マ
スクの開口の側壁に隣接して配置されており、これによ
って側壁散乱によって生じる位相エラーが修正されるこ
とを特徴とする、上記(1)に記載の方法。
【0026】
【発明の効果】本願発明により、精密なエッチ深さ管理
が可能であり、エッチ・モニタ・フィルムを使用して、
位相シフト・マスクの位相シフト領域を精密に作り出す
ことが容易にできる製造方法が与えられる。また、この
製造方法において使用されたモニタ・フィルムの残留物
が、リソグラフィのパフォーマンスに好影響をもたらす
位相シフト・マスクを与える。
が可能であり、エッチ・モニタ・フィルムを使用して、
位相シフト・マスクの位相シフト領域を精密に作り出す
ことが容易にできる製造方法が与えられる。また、この
製造方法において使用されたモニタ・フィルムの残留物
が、リソグラフィのパフォーマンスに好影響をもたらす
位相シフト・マスクを与える。
【図1】ハイブリッド位相シフト・マスクの平面図であ
る。
る。
【図2】本発明の製造ステップにおいて生じる図1の断
面図である。
面図である。
【図3】本発明の製造ステップにおいて生じる図1の断
面図である。
面図である。
【図4】本発明の製造ステップにおいて生じる図1の断
面図である。
面図である。
【図5】本発明の製造ステップにおいて生じる図1の断
面図である。
面図である。
【図6】本発明の製造ステップにおいて生じる図1の断
面図である。
面図である。
【図7】本発明の製造ステップにおいて生じる図1の断
面図である。
面図である。
【図8】0、90および180度の多段レベンソン・タ
イプの位相シフト・マスクの平面図である。
イプの位相シフト・マスクの平面図である。
【図9】本発明の製造ステップにおいて生じる図8の断
面図である。
面図である。
【図10】本発明の製造ステップにおいて生じる図8の
断面図である。
断面図である。
【図11】本発明の製造ステップにおいて生じる図8の
断面図である。
断面図である。
【図12】本発明の製造ステップにおいて生じる図8の
断面図である。
断面図である。
【図13】0、90および180度の多段レベンソン・
タイプの位相シフト・マスクの平面図である。
タイプの位相シフト・マスクの平面図である。
【図14】0、90および180度の多段レベンソン・
タイプの位相シフト・マスクの平面図である。
タイプの位相シフト・マスクの平面図である。
【図15】本発明の製造ステップにおいて生じる図8の
断面図である。
断面図である。
【図16】本発明の製造ステップにおいて生じる図8の
断面図である。
断面図である。
【図17】本発明の製造ステップにおいて生じる図8の
断面図である。
断面図である。
【図18】本発明の製造ステップにおいて生じる図8の
断面図である。
断面図である。
【図19】本発明が提供する自動整合位相エラー補正を
示すシミュレーション計算の一連のプロットである。
示すシミュレーション計算の一連のプロットである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルイ・ルー=チェン・スー アメリカ合衆国12524 ニューヨーク州 (ダッチェス・カウンティ)フィッシュ キル クロスビー・コート 7 (72)発明者 ポール・ジャー=ミン・ツァン アメリカ合衆国12603 ニューヨーク州 (ダッチェス・カウンティ)ポーキープ シー サドル・ロック・ドライブ 50 (72)発明者 チ=ミン・ユアン アメリカ合衆国78746 テキサス州(ト ラビス・カウンティ)オースチン ポー ト・ロイヤル・ドライブ 1902 (56)参考文献 特開 昭62−265727(JP,A) 特開 平2−166721(JP,A) 特開 昭61−269157(JP,A) 特開 平3−200149(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/027 G03F 1/08
Claims (10)
- 【請求項1】基板を設け、 上記基板上に所定のパターンで不透明な材料をおき、 上記不透明材料上にだけエッチ・モニタのための第1フ
ィルムを取り付け、 上記第1フィルムの選択した部分をマスクし、 第1のエッチング・ステップにおいて、マスクされてい
ない上記第1フィルムの部分と上記基板の露出部分を同
時に、前記のマスクされていない第1フィルムの部分が
完全に除去されるまでエッチングすることからなるリソ
グラフィ位相シフト・マスクの製造方法であって、 上記のマスクされていない第1フィルムの部分が完全に
除去された時期を検出し、 上記フィルムの部分上での前記エッチングを停止するこ
とからなり、 上記エッチングが停止したときに、上記材料上に上記の
マスクされた第1フィルムが残ることを特徴とする位相
シフト・マスクの製造方法。 - 【請求項2】第2のフィルムを上記パターン化不透明材
料の連続した対の上記第1フィルム上、およびその間に
おき、 上記第2フィルムの指向性エッチングを行って、上記同
時エッチング・ステップ前に、上記連続対上に側壁を作
成することをさらに含んでいることを特徴とする、請求
項1に記載の方法。 - 【請求項3】上記同時エッチング・ステップに引き続い
て、上記側壁を除去することをさらに含んでいることを
特徴とする、請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】上記第1フィルムの上記選択部分の上記マ
スキングを除去し、 第2のエッチング・ステップにおいて、上記第1フィル
ムの上記選択部分と該基板の露出部分を同時にエッチン
グすることをさらに含んでいることを特徴とする、請求
項1に記載の方法。 - 【請求項5】上記基板と前記材料の間に第3のフィルム
をおき、 上記第1エッチング・ステップの前に、上記第3フィル
ムの第1部分を選択的に除去し、 上記第1エッチング・ステップに引き続き、ただし、上
記第2エッチング・ステップの前に上記第3フィルムの
第2部分を選択的に除去することをさらに含んでいるこ
とを特徴とする、請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】上記基板と前記材料の間に第3のフィルム
をおき、 上記第1エッチング・ステップの前に、上記第3フィル
ムの第1部分を選択的に除去し、 上記第2エッチング・ステップに引き続いて、上記第3
フィルムの第2部分を選択的に除去することをさらに含
んでいることを特徴とする、請求項4に記載の方法。 - 【請求項7】上記第1フィルムが前記基板と同時にエッ
チされたときに、上記第1フィルムが完全に除去された
時点で、基板がπ/2位相シフトに等しい深さまでエッ
チされるように、上記第1フィルムの厚さが選択されて
いることを特徴とする、請求項4に記載の方法。 - 【請求項8】上記第1フィルムが上記基板と同時にエッ
チされたときに、上記第1フィルムが完全に除去された
時点で、基板がπ位相シフトに等しい深さまでエッチさ
れるように、上記第1フィルムの厚さが選択されている
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項9】上記検出ステップが前記第1フィルムの特
定部分においてレーザ干渉計終点検出を使用することか
らなっていることを特徴とする、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項10】上記エッチングが停止したときに上記材
料に残っている前記のマスクされたフィルムが位相シフ
ト・マスクの開口の側壁に隣接して配置されており、こ
れによって側壁散乱によって生じる位相エラーが修正さ
れることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/234,899 US5465859A (en) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | Dual phase and hybrid phase shifting mask fabrication using a surface etch monitoring technique |
US234899 | 1994-04-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0855786A JPH0855786A (ja) | 1996-02-27 |
JP2986066B2 true JP2986066B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=22883271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10438095A Expired - Lifetime JP2986066B2 (ja) | 1994-04-28 | 1995-04-27 | 位相シフト・マスクの製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5465859A (ja) |
EP (1) | EP0679948A3 (ja) |
JP (1) | JP2986066B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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KR100399444B1 (ko) * | 1995-06-30 | 2004-04-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | 에지강조형위상반전마스크및그제조방법 |
JP3388986B2 (ja) * | 1996-03-08 | 2003-03-24 | 株式会社東芝 | 露光用マスク及びその製造方法 |
US5914202A (en) * | 1996-06-10 | 1999-06-22 | Sharp Microeletronics Technology, Inc. | Method for forming a multi-level reticle |
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US7391382B1 (en) | 2005-04-08 | 2008-06-24 | Raytheon Company | Transmit/receive module and method of forming same |
CN101122736A (zh) * | 2006-07-06 | 2008-02-13 | Asml蒙片工具有限公司 | 一种改进的cpl掩模及产生cpl掩模的方法和程序产品 |
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-
1994
- 1994-04-28 US US08/234,899 patent/US5465859A/en not_active Expired - Fee Related
-
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- 1995-03-31 EP EP95480036A patent/EP0679948A3/en not_active Withdrawn
- 1995-04-27 JP JP10438095A patent/JP2986066B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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EP0679948A2 (en) | 1995-11-02 |
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US5465859A (en) | 1995-11-14 |
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