JP3179532B2 - 位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法 - Google Patents
位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法Info
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- JP3179532B2 JP3179532B2 JP26227891A JP26227891A JP3179532B2 JP 3179532 B2 JP3179532 B2 JP 3179532B2 JP 26227891 A JP26227891 A JP 26227891A JP 26227891 A JP26227891 A JP 26227891A JP 3179532 B2 JP3179532 B2 JP 3179532B2
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の
高密度集積回路の製造に用いられるフォトマスクの製造
方法に関し、特に、微細なパターンを高精度に形成する
際に用いられる位相シフト層を有するフォトマスクの製
造方法に関する。
高密度集積回路の製造に用いられるフォトマスクの製造
方法に関し、特に、微細なパターンを高精度に形成する
際に用いられる位相シフト層を有するフォトマスクの製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体集積
回路は、シリコンウェーハ等の被加工基板上にレジスト
を塗布し、ステッパー等により所望のパターンを露光し
た後、現像、エッチング等のいわゆるリソグラフィー工
程を繰り返すことにより製造されている。
回路は、シリコンウェーハ等の被加工基板上にレジスト
を塗布し、ステッパー等により所望のパターンを露光し
た後、現像、エッチング等のいわゆるリソグラフィー工
程を繰り返すことにより製造されている。
【０００３】このようなリソグラフィー工程に使用され
るレチクルと呼ばれるフォトマスクは、半導体集積回路
の高性能化、高集積化に伴ってますます高精度化が要求
される傾向にあり、例えば、代表的なＬＳＩであるＤＲ
ＡＭを例にとると、１ＭビットＤＲＡＭ用の５倍レチク
ル、すなわち、露光するパターンの５倍のサイズを有す
るレチクルにおける寸法のずれは、平均値±３σ（σは
標準偏差）をとった場合においても、０．１５μｍの精
度が要求され、同じように、４ＭビットＤＲＡＭ用の５
倍レチクルは、０．１〜０．１５μｍの寸法精度が、１
６ＭビットＤＲＡＭ用５倍レチクルは、０．０５〜０．
１μｍの寸法精度が要求されている。
るレチクルと呼ばれるフォトマスクは、半導体集積回路
の高性能化、高集積化に伴ってますます高精度化が要求
される傾向にあり、例えば、代表的なＬＳＩであるＤＲ
ＡＭを例にとると、１ＭビットＤＲＡＭ用の５倍レチク
ル、すなわち、露光するパターンの５倍のサイズを有す
るレチクルにおける寸法のずれは、平均値±３σ（σは
標準偏差）をとった場合においても、０．１５μｍの精
度が要求され、同じように、４ＭビットＤＲＡＭ用の５
倍レチクルは、０．１〜０．１５μｍの寸法精度が、１
６ＭビットＤＲＡＭ用５倍レチクルは、０．０５〜０．
１μｍの寸法精度が要求されている。
【０００４】さらに、これらのレチクルを使用して形成
されるデバイスパターンの線幅は、１ＭビットＤＲＡＭ
で１．２μｍ、４ＭビットＤＲＡＭでは０．８μｍ、１
６ＭビットＤＲＡＭでは０．６μｍと、ますます微細化
が要求されている。このような要求に応えるために様々
な露光方法が活発に研究されている。
されるデバイスパターンの線幅は、１ＭビットＤＲＡＭ
で１．２μｍ、４ＭビットＤＲＡＭでは０．８μｍ、１
６ＭビットＤＲＡＭでは０．６μｍと、ますます微細化
が要求されている。このような要求に応えるために様々
な露光方法が活発に研究されている。
【０００５】ところが、例えば６４ＭビットＤＲＡＭク
ラスの次世代のデバイスパターンになると、これまでの
レチクルを用いたステッパー露光方式では、レジストパ
ターンの解像限界となり、この限界を乗り越えるものと
して、例えば、特公昭５８−１７３７４４号公報、特公
昭６２−５９２９６号公報等に示されているような、位
相シフトマスクという新しい考え方のレチクルが提案さ
れてきている。位相シフトレチクルを用いる位相シフト
リソグラフィーは、レチクルを透過する光の位相を操作
することによって、投影像の分解能及びコントラストを
向上させる技術である。
ラスの次世代のデバイスパターンになると、これまでの
レチクルを用いたステッパー露光方式では、レジストパ
ターンの解像限界となり、この限界を乗り越えるものと
して、例えば、特公昭５８−１７３７４４号公報、特公
昭６２−５９２９６号公報等に示されているような、位
相シフトマスクという新しい考え方のレチクルが提案さ
れてきている。位相シフトレチクルを用いる位相シフト
リソグラフィーは、レチクルを透過する光の位相を操作
することによって、投影像の分解能及びコントラストを
向上させる技術である。
【０００６】位相シフトリソグラフィーを図４の従来法
と位相シフト法の対比図に従って簡単に説明する。図４
（Ａ）〜（Ｄ）は位相シフト法の原理を示し、図４
（ａ）〜（ｄ）は従来法を示しており、図４（Ａ）及び
（ａ）は、レチクルの断面図、図４（Ｂ）及び（ｂ）
は、レチクル上の光の振幅、図４（Ｃ）及び（ｃ）は、
ウェーハ上の光の振幅、図４（Ｄ）及び（ｄ）は、ウェ
ーハ上の光強度をそれぞれ示し、１は基板、２は遮光
膜、３は位相シフター、４は入射光を示す。
と位相シフト法の対比図に従って簡単に説明する。図４
（Ａ）〜（Ｄ）は位相シフト法の原理を示し、図４
（ａ）〜（ｄ）は従来法を示しており、図４（Ａ）及び
（ａ）は、レチクルの断面図、図４（Ｂ）及び（ｂ）
は、レチクル上の光の振幅、図４（Ｃ）及び（ｃ）は、
ウェーハ上の光の振幅、図４（Ｄ）及び（ｄ）は、ウェ
ーハ上の光強度をそれぞれ示し、１は基板、２は遮光
膜、３は位相シフター、４は入射光を示す。
【０００７】従来法において、フォトマスクは、図４
（ａ）に示すように、ガラス等からなる基板１にクロム
等からなる遮光膜２が形成されて、所定のパターンの光
透過部が形成されているだけであるが、位相シフトリソ
グラフィーでは、図４（Ａ）に示すように、レチクル上
の隣接する光透過部の一方に位相を反転（位相差１８０
度）させるための透過膜からなる位相シフター３が設け
られている。したがって、従来法においては、レチクル
上の光の振幅は、図４（ｂ）に示すように、隣接する光
透過部間で同位相となるので、その結果、図４（ｄ）の
ように、ウェーハ上のパターンを分解することができな
いのに対して、位相シフトリソグラフィーにおいては、
位相シフターを透過した光は、図４（Ｂ）に示すよう
に、隣接するパターンの間で互いに逆位相になされるた
め、パターンの境界部で光強度が零になり、図４（Ｄ）
に示すように、隣接するパターンを明瞭に分離すること
ができる。このように、位相シフトリソグラフィーにお
いては、従来法では分離できなかったパターンも分解可
能となり、解像度を向上させることができるものであ
る。
（ａ）に示すように、ガラス等からなる基板１にクロム
等からなる遮光膜２が形成されて、所定のパターンの光
透過部が形成されているだけであるが、位相シフトリソ
グラフィーでは、図４（Ａ）に示すように、レチクル上
の隣接する光透過部の一方に位相を反転（位相差１８０
度）させるための透過膜からなる位相シフター３が設け
られている。したがって、従来法においては、レチクル
上の光の振幅は、図４（ｂ）に示すように、隣接する光
透過部間で同位相となるので、その結果、図４（ｄ）の
ように、ウェーハ上のパターンを分解することができな
いのに対して、位相シフトリソグラフィーにおいては、
位相シフターを透過した光は、図４（Ｂ）に示すよう
に、隣接するパターンの間で互いに逆位相になされるた
め、パターンの境界部で光強度が零になり、図４（Ｄ）
に示すように、隣接するパターンを明瞭に分離すること
ができる。このように、位相シフトリソグラフィーにお
いては、従来法では分離できなかったパターンも分解可
能となり、解像度を向上させることができるものであ
る。
【０００８】次に、このような位相シフトレチクルの製
造工程の１例を図５を参照して説明する。図５は従来の
位相シフトレチクルの製造工程を示す断面図であり、同
図（ａ）に示すように、基板５上にクロムパターン６が
設けられたクロムレチクルを準備し、次に、同図（ｂ）
に示すように、クロムパターン６の上にＳｉＯ2 等から
なる透明膜７を形成する。次いで、同図（ｃ）に示すよ
うに、透明膜７上にクロロメチル化ポリスチレン等の電
離放射線レジスト層８を形成し、同図（ｄ）に示すよう
に、レジスト層８に常法に従ってアライメントを行い、
電子線露光装置等の電離放射線９によって所定のパター
ンを描画し、現像、リンスして、同図（ｅ）に示すよう
に、レジストパターン１０を形成する。次に、必要に応
じて加熱処理及びデスカム処理を行った後、同図（ｆ）
に示すように、レジストパターン１０の開口部より露出
する透明膜７部分をエッチングスプラマ１１によりドラ
イエッチングし、位相シフターパターン１２を形成す
る。なお、この位相シフターパターン１２の形成は、ド
ライエッチングに代えてウェトエッチングにより行って
もよいものである。次に、残存したレジストを、同図
（ｇ）に示すように、酸素プラズマ１３により灰化除去
する。以上の工程により、同図（ｈ）に示すような位相
シフター１２を有する位相シフトマスクが完成する。
造工程の１例を図５を参照して説明する。図５は従来の
位相シフトレチクルの製造工程を示す断面図であり、同
図（ａ）に示すように、基板５上にクロムパターン６が
設けられたクロムレチクルを準備し、次に、同図（ｂ）
に示すように、クロムパターン６の上にＳｉＯ2 等から
なる透明膜７を形成する。次いで、同図（ｃ）に示すよ
うに、透明膜７上にクロロメチル化ポリスチレン等の電
離放射線レジスト層８を形成し、同図（ｄ）に示すよう
に、レジスト層８に常法に従ってアライメントを行い、
電子線露光装置等の電離放射線９によって所定のパター
ンを描画し、現像、リンスして、同図（ｅ）に示すよう
に、レジストパターン１０を形成する。次に、必要に応
じて加熱処理及びデスカム処理を行った後、同図（ｆ）
に示すように、レジストパターン１０の開口部より露出
する透明膜７部分をエッチングスプラマ１１によりドラ
イエッチングし、位相シフターパターン１２を形成す
る。なお、この位相シフターパターン１２の形成は、ド
ライエッチングに代えてウェトエッチングにより行って
もよいものである。次に、残存したレジストを、同図
（ｇ）に示すように、酸素プラズマ１３により灰化除去
する。以上の工程により、同図（ｈ）に示すような位相
シフター１２を有する位相シフトマスクが完成する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、位相
シフトマスクの製造において、位相シフターを加工する
際に、主としてドライエッチングを用いて位相シフター
パターンを形成させるので、レジストの断面形状はでき
るだけ垂直であるのが望ましい。
シフトマスクの製造において、位相シフターを加工する
際に、主としてドライエッチングを用いて位相シフター
パターンを形成させるので、レジストの断面形状はでき
るだけ垂直であるのが望ましい。
【００１０】しかしながら、現状では、位相シフター層
の上層にスピンコーティング法によってレジストを塗布
する場合、レジストははじかれてしまい、均一に塗布で
きないという問題がある。また、レジストが均一に塗布
できたとしても、レジストパターン形成後に、パターン
脱落や断面形状異常が発生してしまうという問題があ
る。ここで、断面形状異常とは、図６に示すように、位
相シフター層１６とレジスト１４との界面に食い込み部
１５が生じるというもの、あるいは、後加工の際、著し
い寸法シフトを伴う逆台形形状のものである。
の上層にスピンコーティング法によってレジストを塗布
する場合、レジストははじかれてしまい、均一に塗布で
きないという問題がある。また、レジストが均一に塗布
できたとしても、レジストパターン形成後に、パターン
脱落や断面形状異常が発生してしまうという問題があ
る。ここで、断面形状異常とは、図６に示すように、位
相シフター層１６とレジスト１４との界面に食い込み部
１５が生じるというもの、あるいは、後加工の際、著し
い寸法シフトを伴う逆台形形状のものである。
【００１１】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、位相シフトマスクの製造にお
いて、位相シフター層の上に塗布するレジストを均一に
塗布可能にし、レジストパターン形成後にパターン脱落
や断面形状異常が発生しない方法を提供することであ
る。
ものであり、その目的は、位相シフトマスクの製造にお
いて、位相シフター層の上に塗布するレジストを均一に
塗布可能にし、レジストパターン形成後にパターン脱落
や断面形状異常が発生しない方法を提供することであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
に鑑み、超微細フォトリソグラフィーを可能とする位相
シフトマスクを得るべく研究した結果、製造工程におい
て位相シフター層の上層にレジストを塗布する際、位相
シフター層に表面処理を施すことにより、レジストの密
着性を高めて、レジストの均一塗布を可能にし、垂直な
断面形状を有するレジストパターンを得ることができ、
高精度の位相シフトマスクを製造することができること
を見い出し、かかる知見に基づいて本発明を完成させた
ものである。
に鑑み、超微細フォトリソグラフィーを可能とする位相
シフトマスクを得るべく研究した結果、製造工程におい
て位相シフター層の上層にレジストを塗布する際、位相
シフター層に表面処理を施すことにより、レジストの密
着性を高めて、レジストの均一塗布を可能にし、垂直な
断面形状を有するレジストパターンを得ることができ、
高精度の位相シフトマスクを製造することができること
を見い出し、かかる知見に基づいて本発明を完成させた
ものである。
【００１３】図１に本発明による位相シフターパターン
形成工程を示す。図１は位相シフトレチクルの製造工程
を示す断面図であり、同図（ａ）に示すように、基板１
８上にクロムパターン１７が設けられて完成されたクロ
ムレチクルを準備し、次に、同図（ｂ）に示すように、
クロムパターン１７の上にＳｉＯ2 等からなる透明膜１
９を形成する。次に、同図（ｃ）に示すように、透明膜
１９表面にオゾン処理２０を施してその表面を親水化さ
せ、次いで、同図（ｄ）に示すように、電離放射線レジ
スト層２１を塗布し、同図（ｅ）に示すように、レジス
ト層２１に常法に従ってアライメントを行い、電子線露
光装置等の電離放射線２２によって所定のパターンを描
画し、現像、リンスして、同図（ｆ）に示すように、レ
ジストパターン２３を形成する。
形成工程を示す。図１は位相シフトレチクルの製造工程
を示す断面図であり、同図（ａ）に示すように、基板１
８上にクロムパターン１７が設けられて完成されたクロ
ムレチクルを準備し、次に、同図（ｂ）に示すように、
クロムパターン１７の上にＳｉＯ2 等からなる透明膜１
９を形成する。次に、同図（ｃ）に示すように、透明膜
１９表面にオゾン処理２０を施してその表面を親水化さ
せ、次いで、同図（ｄ）に示すように、電離放射線レジ
スト層２１を塗布し、同図（ｅ）に示すように、レジス
ト層２１に常法に従ってアライメントを行い、電子線露
光装置等の電離放射線２２によって所定のパターンを描
画し、現像、リンスして、同図（ｆ）に示すように、レ
ジストパターン２３を形成する。
【００１４】次に、必要に応じて加熱処理及びデスカム
処理を行った後、同図（ｇ）に示すように、レジストパ
ターン２３の開口部より露出する透明膜１９部分をエッ
チングガスプラマ２４よりドライエッチングし、同図
（ｈ）に示すような位相シフターパターン２５を形成す
る。次に、残存したレジストを酸素プラズマにより灰化
除去し、同図（ｉ）に示すような位相シフター１２を有
する位相シフトマスクが完成する。
処理を行った後、同図（ｇ）に示すように、レジストパ
ターン２３の開口部より露出する透明膜１９部分をエッ
チングガスプラマ２４よりドライエッチングし、同図
（ｈ）に示すような位相シフターパターン２５を形成す
る。次に、残存したレジストを酸素プラズマにより灰化
除去し、同図（ｉ）に示すような位相シフター１２を有
する位相シフトマスクが完成する。
【００１５】ここでの表面処理は、主に位相シフター層
１９を親水化させ、ぬれ性を向上させるということであ
る。ぬれ性を向上させるためには、（１）分散力相互作
用を大きくする、（２）極性力相互作用を大きくする、
という方法がある。ここで、例えば、分散力相互作用を
大きくするためには、位相シフター材料の表面層の密度
を高めてやればよい。また、極性力相互作用を大きくす
るには、水素結合等の相互作用を増やしてやればよい。
１９を親水化させ、ぬれ性を向上させるということであ
る。ぬれ性を向上させるためには、（１）分散力相互作
用を大きくする、（２）極性力相互作用を大きくする、
という方法がある。ここで、例えば、分散力相互作用を
大きくするためには、位相シフター材料の表面層の密度
を高めてやればよい。また、極性力相互作用を大きくす
るには、水素結合等の相互作用を増やしてやればよい。
【００１６】本発明の方法を適用することのできる位相
シフター材料は、ガラス、石英、スピンオングラス、ス
パッタＳｉＯ2 、ＣａＦ2 、ＭｇＦ2 、ＳｉＮ、Ａｌ2
Ｏ3 、その他の金属酸化物、金属窒化物、フッ素樹脂、
合成樹脂等の短波長の透過性の高い多くの位相シフター
材料である。
シフター材料は、ガラス、石英、スピンオングラス、ス
パッタＳｉＯ2 、ＣａＦ2 、ＭｇＦ2 、ＳｉＮ、Ａｌ2
Ｏ3 、その他の金属酸化物、金属窒化物、フッ素樹脂、
合成樹脂等の短波長の透過性の高い多くの位相シフター
材料である。
【００１７】また、本発明で使用されるレジストの種類
は問わないが、断面形状異常現象は化学増幅系レジスト
で多くみられるので、これらのレジストに対しては、本
発明の方法は特に実用的な手法である。なお、断面形状
異常現象が生じる理由は、現在のところ定かでない。
は問わないが、断面形状異常現象は化学増幅系レジスト
で多くみられるので、これらのレジストに対しては、本
発明の方法は特に実用的な手法である。なお、断面形状
異常現象が生じる理由は、現在のところ定かでない。
【００１８】本発明において用いる表面処理を説明する
と、 （１）基板をアルカリ溶液中に浸漬する。又は、基板ア
ルカリ液を塗布する。
と、 （１）基板をアルカリ溶液中に浸漬する。又は、基板ア
ルカリ液を塗布する。
【００１９】（２）基板を酸素プラズマ、紫外線、遠紫
外線、オゾン、紫外線及びオゾンによって処理する。 （３）基板を有機溶媒中に浸漬あるいは基板に有機溶媒
を塗布する。 （４）基板を有機溶媒中でリフラックスする。
外線、オゾン、紫外線及びオゾンによって処理する。 （３）基板を有機溶媒中に浸漬あるいは基板に有機溶媒
を塗布する。 （４）基板を有機溶媒中でリフラックスする。
【００２０】まず、アルカリ処理について説明すると、
アルカリ液としては、例えば、水酸化ナトリウム、ある
いは、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物等の水
溶液、あるいは、メタノール等のアルコール溶液、アン
モニア水、テトラメチルアンモニウムオキサイド等の有
機アルカリがある。
アルカリ液としては、例えば、水酸化ナトリウム、ある
いは、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物等の水
溶液、あるいは、メタノール等のアルコール溶液、アン
モニア水、テトラメチルアンモニウムオキサイド等の有
機アルカリがある。
【００２１】アルカリによる処理方法は、アルカリ液へ
の浸漬方法、刷毛等による塗布方法、スプレイ法等によ
って行うことができる。アルカリ液による処理の温度
は、１０°Ｃないし８０°Ｃ、処理時間は、１０秒ない
し２０分間が適当である。
の浸漬方法、刷毛等による塗布方法、スプレイ法等によ
って行うことができる。アルカリ液による処理の温度
は、１０°Ｃないし８０°Ｃ、処理時間は、１０秒ない
し２０分間が適当である。
【００２２】アルカリ液による処理後は、純水によるリ
ンス洗浄、あるいは、高圧洗浄やスクラブ洗浄を行うこ
とにより、基板表面からアルカリ液を除去する。
ンス洗浄、あるいは、高圧洗浄やスクラブ洗浄を行うこ
とにより、基板表面からアルカリ液を除去する。
【００２３】酸素プラズマ、紫外線、遠紫外線、オゾ
ン、紫外線及びオゾン処理について説明すると、基板を
洗浄後、酸素プラズマ、紫外線、遠紫外線、オゾン、又
は、紫外線及びオゾンで処理し、基板表面の酸化物及び
有機物を分解することにより、親水化するというもので
ある。
ン、紫外線及びオゾン処理について説明すると、基板を
洗浄後、酸素プラズマ、紫外線、遠紫外線、オゾン、又
は、紫外線及びオゾンで処理し、基板表面の酸化物及び
有機物を分解することにより、親水化するというもので
ある。
【００２４】有機溶媒処理について説明すると、基板を
有機溶媒に浸漬、基板に有機溶媒を塗布、あるいは、基
板を有機溶媒中でリフラックスして洗浄し、表面に付着
した油分等を除去することにより、表面を親水化させる
方法である。ここで用いられる有機溶媒には、アセト
ン、ＭＩＢＫ等のケトン類、メタノール、エタノール等
のアルコール類、ベンゼン、キシレン等の芳香族類、エ
チルセルソルブ等がある。
有機溶媒に浸漬、基板に有機溶媒を塗布、あるいは、基
板を有機溶媒中でリフラックスして洗浄し、表面に付着
した油分等を除去することにより、表面を親水化させる
方法である。ここで用いられる有機溶媒には、アセト
ン、ＭＩＢＫ等のケトン類、メタノール、エタノール等
のアルコール類、ベンゼン、キシレン等の芳香族類、エ
チルセルソルブ等がある。
【００２５】
【００２６】酸処理方法について説明すると、酸溶液と
しては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、蟻酸、ふっ
化水素溶液、あるいは、それらの混酸等である。
しては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、蟻酸、ふっ
化水素溶液、あるいは、それらの混酸等である。
【００２７】酸による処理方法は、酸溶液への浸漬方
法、刷毛等によると塗布方法、スプレイ法等によって行
うことができる。酸溶液による処理の温度は、５°Ｃな
いし８０°Ｃ、処理時間は、１０秒ないし３０分間が適
当である。この酸処理を基板表面にスピンコーティング
あるいはラングミュアー・ブロージェット法により、親
水基である酸を並べることによって行ってもよい。表面
処理後は、純水によるリンス洗浄、あるいは、高圧洗浄
やスクラブ洗浄を行うことにより、基板表面から余分な
酸溶液を除去する。
法、刷毛等によると塗布方法、スプレイ法等によって行
うことができる。酸溶液による処理の温度は、５°Ｃな
いし８０°Ｃ、処理時間は、１０秒ないし３０分間が適
当である。この酸処理を基板表面にスピンコーティング
あるいはラングミュアー・ブロージェット法により、親
水基である酸を並べることによって行ってもよい。表面
処理後は、純水によるリンス洗浄、あるいは、高圧洗浄
やスクラブ洗浄を行うことにより、基板表面から余分な
酸溶液を除去する。
【００２８】すなわち、本発明の位相シフト層を有する
フォトマスクの製造方法は、位相シフター用透明層を形
成した基板上にレジスト薄膜を塗布し、このレジスト薄
膜に電離放射線等にてパターン描画露光を行い、パター
ン描画露光後、レジスト薄膜を現像してレジストパター
ンを形成し、このレジストパターンをマスクとして露出
した位相シフター用透明層をエッチングし、エッチング
終了後、残存したレジストを除去する位相シフト層を有
するフォトマスクの製造方法において、前記の位相シフ
ター用透明層の表面をぬれ性向上のための表面処理を施
した後に、前記レジスト薄膜を塗布することを特徴とす
る方法である。
フォトマスクの製造方法は、位相シフター用透明層を形
成した基板上にレジスト薄膜を塗布し、このレジスト薄
膜に電離放射線等にてパターン描画露光を行い、パター
ン描画露光後、レジスト薄膜を現像してレジストパター
ンを形成し、このレジストパターンをマスクとして露出
した位相シフター用透明層をエッチングし、エッチング
終了後、残存したレジストを除去する位相シフト層を有
するフォトマスクの製造方法において、前記の位相シフ
ター用透明層の表面をぬれ性向上のための表面処理を施
した後に、前記レジスト薄膜を塗布することを特徴とす
る方法である。
【００２９】この場合、前記の位相シフター用透明層
は、スピンオングラス、ＳｉＯ2 、ＣａＦ2 、Ｍｇ
Ｆ2 、ＳｉＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、その他の金属酸化物、金属
窒化物、又は、フッ素樹脂から形成するのが望ましい。
は、スピンオングラス、ＳｉＯ2 、ＣａＦ2 、Ｍｇ
Ｆ2 、ＳｉＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、その他の金属酸化物、金属
窒化物、又は、フッ素樹脂から形成するのが望ましい。
【００３０】また、前記の表面処理は、基板をアルカリ
溶液中に浸漬又はアルカリ液の塗布によって行うか、基
板を酸素プラズマ、紫外線、遠紫外線、オゾン、紫外線
及びオゾンによる処理によって行うか、基板を有機溶媒
中に浸漬あるいは塗布することによって行うか、又は、
基板を有機溶媒中でリフラックスすることによって行
う、のが望ましい。
溶液中に浸漬又はアルカリ液の塗布によって行うか、基
板を酸素プラズマ、紫外線、遠紫外線、オゾン、紫外線
及びオゾンによる処理によって行うか、基板を有機溶媒
中に浸漬あるいは塗布することによって行うか、又は、
基板を有機溶媒中でリフラックスすることによって行
う、のが望ましい。
【００３１】
【作用】スピンオングラス等の位相シフター材料層上に
レジストを塗布する場合、ほとんどの種類のレジストを
はじいてしまい、均一に塗布することは困難である。ま
た、レジストに化学増幅系レジストを用いた場合、密着
不良や断面形状異常という問題がある。そこで、本発明
により、位相シフター用透明層の表面をぬれ性向上のた
めの表面処理を施し、レジストに対するぬれ性を高める
ことにより、レジストのはじきをなくして密着性を高
め、レジストを均一に塗布することができ、パターン形
成後も、パターン脱落がなく、密着性のよい垂直な断面
形状を有するレジストパターンを形成することができ
る。そのため、高精度の位相シフトレチクルを安価に効
率的に製造することができる。
レジストを塗布する場合、ほとんどの種類のレジストを
はじいてしまい、均一に塗布することは困難である。ま
た、レジストに化学増幅系レジストを用いた場合、密着
不良や断面形状異常という問題がある。そこで、本発明
により、位相シフター用透明層の表面をぬれ性向上のた
めの表面処理を施し、レジストに対するぬれ性を高める
ことにより、レジストのはじきをなくして密着性を高
め、レジストを均一に塗布することができ、パターン形
成後も、パターン脱落がなく、密着性のよい垂直な断面
形状を有するレジストパターンを形成することができ
る。そのため、高精度の位相シフトレチクルを安価に効
率的に製造することができる。
【００３２】
実施例１ クロム層とＳＯＧ（スピンオングラス）からなる位相シ
フト層を有するフォトマスク基板を、テトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイドを主成分とするアルカリ水
溶液であるシプレイ社製ＭＦ３２１中に、温度２１°Ｃ
で５分間浸漬した後に、純水で洗浄し、スピン乾燥さ
せ、親水面表面を有する基板を得た。
フト層を有するフォトマスク基板を、テトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイドを主成分とするアルカリ水
溶液であるシプレイ社製ＭＦ３２１中に、温度２１°Ｃ
で５分間浸漬した後に、純水で洗浄し、スピン乾燥さ
せ、親水面表面を有する基板を得た。
【００３３】この位相シフトマスク基板に化学増幅ネガ
型レジストであるシプレイ社製ＳＮＲ−２４８のレジス
ト溶液をスピンコーティングし、１２０°Ｃで３０分間
プリベークして、厚さ０．５μｍの均一なレジスト膜を
得た。
型レジストであるシプレイ社製ＳＮＲ−２４８のレジス
ト溶液をスピンコーティングし、１２０°Ｃで３０分間
プリベークして、厚さ０．５μｍの均一なレジスト膜を
得た。
【００３４】これに、加速電圧１０ｋＶの電子線露光装
置により１．５μＣ／ｃｍ2 の照射量でパターン露光し
た。露光、ポストエックスポージャベーク後、テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイドを主成分とするア
ルカリ水溶液であるシプレイ社製ＭＦ３２１で２分間現
像し、純水でリンスしてレジストパターンを得た。
置により１．５μＣ／ｃｍ2 の照射量でパターン露光し
た。露光、ポストエックスポージャベーク後、テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイドを主成分とするア
ルカリ水溶液であるシプレイ社製ＭＦ３２１で２分間現
像し、純水でリンスしてレジストパターンを得た。
【００３５】図２に上記親水化処理を施して形成したレ
ジストパターンの走査電子顕微鏡で観察した断面形状を
示す。親水化処理を施した基板上のレジスト断面２６
は、垂直でパターン脱落もなかった。図中、符号２９は
フォトマスク基板、２８はクロム層、２７は透明層であ
る。なお、このような表面処理をしないと、レジストは
均一に塗布できなかった。
ジストパターンの走査電子顕微鏡で観察した断面形状を
示す。親水化処理を施した基板上のレジスト断面２６
は、垂直でパターン脱落もなかった。図中、符号２９は
フォトマスク基板、２８はクロム層、２７は透明層であ
る。なお、このような表面処理をしないと、レジストは
均一に塗布できなかった。
【００３６】実施例２ クロム層とＳＯＧからなる位相シフト層を有するフォト
マスク基板に、紫外線及びオゾンによる処理を２分間施
し、親水表面を有する基板を得た。
マスク基板に、紫外線及びオゾンによる処理を２分間施
し、親水表面を有する基板を得た。
【００３７】まず、このフォトマスク基板に化学増幅ネ
ガ型レジストであるシプレイ社製ＳＮＲ−２４８のレジ
スト溶液をスピンコーティングし、１２０°Ｃで３０分
間プリベークして、厚さ０．５μｍの均一なレジスト膜
を得た。
ガ型レジストであるシプレイ社製ＳＮＲ−２４８のレジ
スト溶液をスピンコーティングし、１２０°Ｃで３０分
間プリベークして、厚さ０．５μｍの均一なレジスト膜
を得た。
【００３８】これに、加速電圧１０ｋＶの電子線露光装
置により１．５μＣ／ｃｍ2 の照射量でパターン露光し
た。露光、ポストエックスポージャベーク後、テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイドを主成分とするア
ルカリ水溶液であるシプレイ社製ＭＦ３２１で２分間現
像し、純水でリンスしてレジストパターンを得た。
置により１．５μＣ／ｃｍ2 の照射量でパターン露光し
た。露光、ポストエックスポージャベーク後、テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイドを主成分とするア
ルカリ水溶液であるシプレイ社製ＭＦ３２１で２分間現
像し、純水でリンスしてレジストパターンを得た。
【００３９】図３に上記親水化処理を施して形成したレ
ジストパターンの走査電子顕微鏡で観察した断面形状を
示す。親水化処理を施した基板上のレジスト断面３０
は、垂直でパターン脱落もなかった。図中、符号３３は
フォトマスク基板、３２はクロム層、３１は透明層であ
る。
ジストパターンの走査電子顕微鏡で観察した断面形状を
示す。親水化処理を施した基板上のレジスト断面３０
は、垂直でパターン脱落もなかった。図中、符号３３は
フォトマスク基板、３２はクロム層、３１は透明層であ
る。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の本発明の
位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法により、
レジストパターン形成用のレジスト薄膜を塗布する際
に、位相シフター用透明層の表面をぬれ性向上のための
表面処理を施し、レジストに対するぬれ性を高めること
により、レジストのはじきをなくして密着性を高め、レ
ジストを均一に塗布することができ、パターン形成後
も、パターン脱落がなく、密着性のよい垂直な断面形状
を有するレジストパターンを形成することができる。そ
のため、高精度の位相シフトレチクルを安価に効率的に
製造することができる。
位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法により、
レジストパターン形成用のレジスト薄膜を塗布する際
に、位相シフター用透明層の表面をぬれ性向上のための
表面処理を施し、レジストに対するぬれ性を高めること
により、レジストのはじきをなくして密着性を高め、レ
ジストを均一に塗布することができ、パターン形成後
も、パターン脱落がなく、密着性のよい垂直な断面形状
を有するレジストパターンを形成することができる。そ
のため、高精度の位相シフトレチクルを安価に効率的に
製造することができる。
【図１】本発明による位相シフトレチクルの１実施例の
製造工程を示す断面図である。
製造工程を示す断面図である。
【図２】実施例１の親水化処理を施して形成したレジス
トパターンの断面形状を示す図である。
トパターンの断面形状を示す図である。
【図３】実施例２の親水化処理を施して形成したレジス
トパターンの断面形状を示す図である。
トパターンの断面形状を示す図である。
【図４】位相シフト法の原理を示すための従来法との対
比図である。
比図である。
【図５】従来の位相シフトレチクルの製造工程を示す断
面図である。
面図である。
【図６】レジストパターンの断面形状異常を示す断面図
である。
である。
１７…クロムパターン １８…基板 １９…透明膜 ２０…表面処理 ２１…レジスト層 ２２…電離放射線 ２３…レジストパターン ２４…エッチングガスプラズマ ２５…位相シフターパターン
Claims (5)
- 【請求項１】 位相シフター用透明層を形成した基板上
にレジスト薄膜を塗布し、このレジスト薄膜に電離放射
線等にてパターン描画露光を行い、パターン描画露光
後、レジスト薄膜を現像してレジストパターンを形成
し、このレジストパターンをマスクとして露出した位相
シフター用透明層をエッチングし、エッチング終了後、
残存したレジストを除去する位相シフト層を有するフォ
トマスクの製造方法において、前記の位相シフター用透
明層の表面をぬれ性向上のために、基板をアルカリ溶液
中に浸漬又はアルカリ液の塗布によって表面処理を施し
た後に、前記レジスト薄膜を塗布することを特徴とする
位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法。 - 【請求項２】 位相シフター用透明層を形成した基板上
にレジスト薄膜を塗布し、このレジスト薄膜に電離放射
線等にてパターン描画露光を行い、パターン描画露光
後、レジスト薄膜を現像してレジストパターンを形成
し、このレジストパターンをマスクとして露出した位相
シフター用透明層をエッチングし、エッチング終了後、
残存したレジストを除去する位相シフト層を有するフォ
トマスクの製造方法において、前記の位相シフター用透
明層の表面をぬれ性向上のために、基板を酸素プラズ
マ、紫外線、遠紫外線、オゾン、紫外線及びオゾンによ
る処理によって表面処理を施した後に、前記レジスト薄
膜を塗布することを特徴とする位相シフト層を有するフ
ォトマスクの製造方法。 - 【請求項３】 位相シフター用透明層を形成した基板上
にレジスト薄膜を塗布し、このレジスト薄膜に電離放射
線等にてパターン描画露光を行い、パターン描画露光
後、レジスト薄膜を現像してレジストパターンを形成
し、このレジストパターンをマスクとして露出した位相
シフター用透明層をエッチングし、エッチング終了後、
残存したレジストを除去する位相シフト層を有するフォ
トマスクの製造方法において、前記の位相シフター用透
明層の表面をぬれ性向上のために、基板を有機溶媒中に
浸漬あるいは塗布することによって表面処理を施した後
に、前記レジスト薄膜を塗布することを特徴とする位相
シフト層を有するフォトマスクの製造方法。 - 【請求項４】 位相シフター用透明層を形成した基板上
にレジスト薄膜を塗布し、このレジスト薄膜に電離放射
線等にてパターン描画露光を行い、パターン描画露光
後、レジスト薄膜を現像してレジストパターンを形成
し、このレジストパターンをマスクとして露出した位相
シフター用透明層をエッチングし、エッチング終了後、
残存したレジストを除去する位相シフト層を有するフォ
トマスクの製造方法において、前記の位相シフター用透
明層の表面をぬれ性向上のために、基板を有機溶媒中で
リフラックスすることによって表面処理を施した後に、
前記レジスト薄膜を塗布することを特徴とする位相シフ
ト層を有するフォトマスクの製造方法。 - 【請求項５】 前記の位相シフター用透明層が、スピン
オングラス、ＳｉＯ2 、ＣａＦ2 、ＭｇＦ2 、ＳｉＮ、
Ａｌ2 Ｏ3 、その他の金属酸化物、金属窒化物、又は、
フッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１から４の
何れか１項記載の位相シフト層を有するフォトマスクの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26227891A JP3179532B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26227891A JP3179532B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100408A JPH05100408A (ja) | 1993-04-23 |
| JP3179532B2 true JP3179532B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=17373573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26227891A Expired - Fee Related JP3179532B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3179532B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4513299B2 (ja) * | 2003-10-02 | 2010-07-28 | 株式会社ニコン | 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法 |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP26227891A patent/JP3179532B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05100408A (ja) | 1993-04-23 |
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