JP3194410B2 - Manufacturing method of halftone type phase shift mask - Google Patents

Manufacturing method of halftone type phase shift mask

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JP3194410B2
JP3194410B2 JP24202294A JP24202294A JP3194410B2 JP 3194410 B2 JP3194410 B2 JP 3194410B2 JP 24202294 A JP24202294 A JP 24202294A JP 24202294 A JP24202294 A JP 24202294A JP 3194410 B2 JP3194410 B2 JP 3194410B2
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halftone
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主に投影露光装置にお
いてフォトマスクとして使用されるハーフトーン型位相
シフトマスクの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a halftone type phase shift mask mainly used as a photomask in a projection exposure apparatus .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、フォトマスクとして種々の構
造のものが提案されている。最近では、フォトマスクを
通過する投影露光光に位相差を与えて高解像度のパター
ン転写を可能にした位相シフトマスクが知られている。
このような位相シフトマスクに関しても、従来より、種
々の形式のものが提案されている。例えば、マスク上の
開口部の隣り合う一方に位相を反転させるような透明膜
を設けた構造のレベンソン型位相シフトマスクや、形成
すべきパターンの周辺部に解像限界以下の位相シフター
を形成した構造の補助パターン付き位相シフトマスク
や、基板上にクロムパターンを形成した後にオーバーエ
ッチングによって位相シフターのオーバーハングを形成
した構造の自己整合型位相シフトマスク等がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, photomasks having various structures have been proposed. Recently, there has been known a phase shift mask capable of transferring a high-resolution pattern by giving a phase difference to projection exposure light passing through a photomask.
Various types of phase shift masks have been proposed in the past. For example, a Levenson-type phase shift mask having a structure in which a transparent film is provided so as to invert the phase on one side adjacent to the opening on the mask, or a phase shifter having a resolution equal to or less than the resolution limit is formed around the pattern to be formed. There are a phase shift mask with an auxiliary pattern having a structure, a self-aligned phase shift mask having a structure in which a chromium pattern is formed on a substrate, and an overhang of a phase shifter is formed by overetching, or the like.

【0003】以上の各構造の位相シフトマスクは、基板
上にクロムパターンとシフターパターンを設けたもので
あるが、この構造とは別に、シフターパターンのみによ
って形成された位相シフトマスクとして、透過型位相シ
フトマスクや、ハーフトーン型位相シフトマスク等も知
られている。透過型位相シフトマスクというのは、透明
部を透過した光と位相シフターを透過した光との境界部
において光強度がゼロとなることを利用してパターンを
分離するようにした位相シフトマスクであって、シフタ
ーエッジ利用型位相シフトマスクとも呼ばれる。
The phase shift mask of each of the above structures is provided with a chromium pattern and a shifter pattern on a substrate. Apart from this structure, a phase shift mask formed of only a shifter pattern is used as a transmission type phase shift mask. Shift masks and halftone phase shift masks are also known. A transmissive phase shift mask is a phase shift mask that separates patterns by utilizing the fact that light intensity becomes zero at a boundary between light transmitted through a transparent part and light transmitted through a phase shifter. Therefore, it is also called a shifter edge-based phase shift mask.

【0004】また、ハーフトーン型位相シフトマスクと
いうのは、投影露光光に対して部分透過性を有する、い
わゆる半透明な位相シフターパターンを基板上に形成し
て、その位相シフターパターンの境界部に形成される光
強度がゼロの部分でパターンの解像度を向上するように
した位相シフトマスクである。透過型位相シフトマスク
や、ハーフトーン型位相シフトマスクはその層構造が単
純であるため、製造工程が容易であり、しかもマスク上
の欠陥も少ないという長所を有している。
A halftone type phase shift mask is formed by forming a so-called semi-transparent phase shifter pattern having partial transparency with respect to projection exposure light on a substrate, and forming a boundary between the phase shifter patterns. This is a phase shift mask that improves the resolution of a pattern in a portion where the formed light intensity is zero. Since the transmission type phase shift mask and the halftone type phase shift mask have a simple layer structure, the manufacturing steps are easy and the defects on the mask are few.

【0005】ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方
法として、従来、図2に模式的に示す方法が知られてい
る。この方法では、透明基板1の上にハーフトーン材料
膜、例えばMo・Si(モリブデン・シリコン)系ハー
フトーン材料膜2を形成し、さらにその上にレジスト膜
3を形成する(a)。次いで、レジスト膜3に対して露
光及び現像を行って所望のパターンを形成し(b)、さ
らにパターニングされたレジスト膜3’をマスクとして
ハーフトーン材料膜2をエッチングしてパターニングす
る(c)。その後、レジスト膜3’を剥離して、基板1
上に所望パターンのハーフトーン材料膜2’が形成され
たハーフトーン型位相シフトマスクが形成される
(d)。
As a method of manufacturing a halftone type phase shift mask, a method schematically shown in FIG. 2 is conventionally known. In this method, a halftone material film, for example, a Mo.Si (molybdenum / silicon) -based halftone material film 2 is formed on a transparent substrate 1, and a resist film 3 is further formed thereon (a). Next, a desired pattern is formed by exposing and developing the resist film 3 (b), and the halftone material film 2 is etched and patterned using the patterned resist film 3 'as a mask (c). Thereafter, the resist film 3 'is peeled off, and the substrate 1
A halftone type phase shift mask on which a halftone material film 2 ′ having a desired pattern is formed is formed (d).

【0006】また、ハーフトーン型位相シフトマスクの
別の製造方法として、従来、図3に模式的に示す方法も
知られている。この従来方法では、透明基板1の上にM
o・Si系ハーフトーン材料膜2を形成し、さらにその
上にハーフトーン材料膜2と同じエッチング特性を有す
るMo金属膜4及びレジスト膜3を形成する(a)。次
いで、レジスト膜3に対して電子線露光及び現像を行っ
て所望のパターンを形成し(b)、さらにパターニング
されたレジスト膜3’をマスクとして金属膜4及びハー
フトーン材料膜2を同時にエッチングしてパターニング
する(c)。
As another method of manufacturing a halftone type phase shift mask, a method schematically shown in FIG. 3 is conventionally known. In this conventional method, M
An o-Si halftone material film 2 is formed, and a Mo metal film 4 and a resist film 3 having the same etching characteristics as the halftone material film 2 are formed thereon (a). Next, the resist film 3 is subjected to electron beam exposure and development to form a desired pattern (b), and the metal film 4 and the halftone material film 2 are simultaneously etched using the patterned resist film 3 'as a mask. (C).

【0007】その後、レジスト膜3’及びパターニング
された金属膜4’を剥離して、基板1上に所望パターン
のハーフトーン材料膜2’が形成されたハーフトーン型
位相シフトマスクが形成される(d)。この従来方法
で、ハーフトーン材料膜2とレジスト膜3との間にMo
金属膜4を成膜するのは、電子線露光時に基板1が帯電
して電子線の進行経路が不安定になることを防止するた
めである。
After that, the resist film 3 ′ and the patterned metal film 4 ′ are peeled off to form a halftone type phase shift mask having the desired pattern of the halftone material film 2 ′ formed on the substrate 1 ( d). In this conventional method, Mo is applied between the halftone material film 2 and the resist film 3.
The reason why the metal film 4 is formed is to prevent the substrate 1 from being charged at the time of electron beam exposure and making the traveling path of the electron beam unstable.

【0008】図2及び図3に示したハーフトーン型位相
シフトマスクの製造方法において、レジスト膜3に対し
てエッチング等といったパターニング処理が実行される
前の積層構造体、例えば図2についてみれば、透明基板
1上にハーフトーン材料膜2を一様に積層した積層構造
体及びその上にさらにレジスト膜3を一様に積層した積
層構造体は、一般に、ブランクと呼ばれる。また、図3
についてみれば、透明基板1上にハーフトーン材料膜2
及び同エッチング特性のMo金属膜4を一様に積層した
積層構造体並びにその上にさらにレジスト膜3を一様に
積層した積層構造体が、一般に、ブランクと呼ばれる。
このブランクは、それ自身が1つの製品として取り扱わ
れことがある。
In the method of manufacturing the halftone type phase shift mask shown in FIGS. 2 and 3, a laminated structure before a patterning process such as etching is performed on the resist film 3, for example, FIG. A laminated structure in which a halftone material film 2 is uniformly laminated on a transparent substrate 1 and a laminated structure in which a resist film 3 is further uniformly laminated thereon are generally called blanks. FIG.
The halftone material film 2 on the transparent substrate 1
A laminated structure in which Mo metal films 4 having the same etching characteristics are uniformly laminated, and a laminated structure in which a resist film 3 is further uniformly laminated thereon are generally called blanks.
This blank may itself be treated as one product.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のハーフ
トーン型位相シフトマスクの製造方法では、レジスト膜
3’をマスクとしてハーフトーン材料膜2をエッチング
するとき、レジスト膜3’それ自身もエッジの側からエ
ッチングされてしまうため、ハーフトーン材料膜2の寸
法制御が正確に行われず、その結果、ハーフトーン材料
膜2を高精度にパターニングすることができないという
問題があった。また、成膜から位相シフトマスクが出来
上がるまでの各処理工程では、酸、アルカリ等の各種薬
品を使用することがあるが、これらの薬品の作用により
ハーフトーン材料膜が特性変化を起こして希望するハー
フトーン特性が得られなくなるという問題も生じてい
た。
In the conventional method for manufacturing a halftone type phase shift mask described above, when the halftone material film 2 is etched using the resist film 3 'as a mask, the resist film 3' itself has an edge. Since the halftone material film 2 is etched from the side, the dimensional control of the halftone material film 2 is not accurately performed. As a result, there is a problem that the halftone material film 2 cannot be patterned with high accuracy. In addition, various chemicals such as an acid and an alkali may be used in each processing step from the film formation to the completion of the phase shift mask. However, the action of these chemicals causes a change in the characteristics of the halftone material film, which is desired. There has also been a problem that halftone characteristics cannot be obtained.

【0010】本発明に係るハーフトーン型位相シフトマ
スクの製造方法は、従来の製造方法における上記の問題
点を解消するためになされたものであって、ハーフトー
ン材料膜に対して選択エッチングが可能な金属膜をその
ハーフトーン材料膜の上に設け、さらに適宜の処理を施
すことによって、エッチングによるハーフトーン材料膜
のパターニングを高精度の寸法精度で行えるようにする
ことを目的とする。
A method of manufacturing a halftone type phase shift mask according to the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems in the conventional manufacturing method, and is capable of selectively etching a halftone material film. It is an object of the present invention to provide a metal film on the halftone material film and to perform an appropriate process so that patterning of the halftone material film by etching can be performed with high dimensional accuracy.

【0011】ところで、従来のハーフトーン型位相シフ
トマスク用のブランクは、多くの場合、透明基板上にハ
ーフトーン材料膜を一様に積層した積層構造体又はその
上にさらにレジスト膜を一様に積層した積層構造体であ
った。このようなブランクは、ハーフトーン材料膜に対
して選択エッチングが可能な金属膜の層を含んでいない
ので、本発明に係るハーフトーン型位相シフトマスクの
製造方法には適していない。
By the way, in many cases, a blank for a conventional halftone type phase shift mask is a laminated structure in which a halftone material film is uniformly laminated on a transparent substrate, or a resist film is further uniformly formed thereon. It was a laminated structure. Since such a blank does not include a metal film layer that can be selectively etched with respect to the halftone material film, it is not suitable for the method of manufacturing a halftone phase shift mask according to the present invention.

【0012】また、本発明に係るハーフトーン型位相シ
フトマスクの製造方法によって製造される位相シフトマ
スクとは異なる構成の位相シフトマスクとして、Cr
(クロム)等のような遮光性を有する金属をハーフトー
ン材料膜の上の適所にパターン状に設けて、ハーフトー
ン型位相シフトマスクの遮光領域の遮光性を向上させる
という技術が有利である。このようなハーフトーン型位
相シフトマスクを製造する際にも、従来のような、ハー
フトーン材料膜に対して選択エッチングが可能な金属膜
の層を含んでいないブランクは適切ではない。
A phase shift mask having a different structure from the phase shift mask manufactured by the method for manufacturing a halftone type phase shift mask according to the present invention is Cr.
It is advantageous to provide a light-shielding metal such as (chrome) or the like in a pattern on the halftone material film in a pattern to improve the light-shielding property of the light-shielding region of the halftone phase shift mask. When manufacturing such a halftone phase shift mask, a blank which does not include a metal film layer which can be selectively etched with respect to a halftone material film as in the related art is not appropriate.

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明に係るハーフトー
ン型位相シフトマスクの製造方法は、(1)透明基板の
上にハーフトーン材料膜を積層し、(2)ハーフトーン
材料膜の上に該ハーフトーン材料膜に対して選択エッチ
ングが可能な金属膜を積層し、該金属膜はCr、Cr
O、CrN、CrONを積層した複合膜によって構成さ
れ、(3)金属膜の上にレジスト膜を積層し、(4)レ
ジスト膜をパターニングし、(5)パターニングされた
レジスト膜をマスクとして金属膜をエッチングによって
パターニングし、(6)パターニングされたレジスト膜
及び金属膜をマスクとしてハーフトーン材料膜をエッチ
ングし、さらに(7)所望パターンの金属膜をハーフト
ーン材料膜の上に残してレジスト膜を剥離することを特
徴とする。
Means for Solving the Problems A half toe according to the present invention
The method for manufacturing a phase shift mask is as follows.
(2) halftone
Selective etching for the halftone material film on the material film
A metal film that can be coated, and the metal film is formed of Cr, Cr
O, CrN, CrON
(3) A resist film is laminated on the metal film, and (4)
Patterning the dying film, (5) patterned
Etching the metal film using the resist film as a mask
Patterned, (6) patterned resist film
And halftone material film using metal film as mask
(7) Half-toning the metal film of the desired pattern
The resist film is stripped off while leaving it on the
Sign.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】ハーフトーン材料膜としては、例えばMo
・Si系の材料、より具体的には、例えば化学記号Mo
SiOXY(X,Yは整数)で表される材料を用いるこ
とができる。
As the halftone material film, for example, Mo
Si-based materials, more specifically, for example, the chemical symbol Mo
A material represented by SiO X N Y (X and Y are integers) can be used.

【0018】金属膜に関して「選択エッチングが可能で
ある」ということは、ハーフトーン材料膜をエッチング
によって除去することなしに、金属膜だけをエッチング
によって除去できる性質を有するということである。こ
のような選択エッチングが可能な金属としては、例え
ば、ハーフトーン材料膜がMo・Si系材料で形成され
るとすれば、Cr(クロム)、CrO(酸化クロム)、
CrN(窒化クロム)、CrON(窒化酸化クロム)又
はこれらを積層した複合膜を採用できる。複合膜を採用
する場合は、図4及び図5に示すような2層構造又は図
6に示すような3層構造とすることができる。
The phrase "selective etching is possible" with respect to the metal film means that only the metal film is removed by etching without removing the halftone material film by etching. As a metal capable of such selective etching, for example, if a halftone material film is formed of a Mo.Si-based material, Cr (chromium), CrO (chromium oxide),
CrN (chromium nitride), CrON (chromium nitride oxide), or a composite film in which these are laminated can be employed. When a composite film is employed, a two-layer structure as shown in FIGS. 4 and 5 or a three-layer structure as shown in FIG. 6 can be employed.

【0019】金属膜の厚さは、例えば、300〜150
0Å程度に設定する。但し、金属膜は比較的薄い厚さに
形成することが望ましい。金属膜が厚すぎると、この金
属膜自体をエッチングによってパターニングする際、い
わゆるサイドエッチの影響で金属膜それ自体を正確な形
状に仕上げることができなくなるおそれがあるからであ
る。金属膜が薄ければ、サイドエッチの影響を小さく抑
えることができるので、精密なパターニングを行うこと
ができる。
The thickness of the metal film is, for example, 300 to 150.
Set to about 0 °. However, it is desirable that the metal film be formed to have a relatively small thickness. If the metal film is too thick, when the metal film itself is patterned by etching, it may not be possible to finish the metal film itself into an accurate shape due to the influence of so-called side etching. If the metal film is thin, the influence of side etching can be suppressed to a small degree, so that precise patterning can be performed.

【0020】金属膜は、周知の成膜方法によって形成で
きる。例えば、CrOに関しては、Crをターゲットに
してO2 を含む雰囲気中、例えばArを主成分として若
干O2 を含むガス中、でスパッタリングを行う。CrN
に関しては、CrをターゲットにしてN2 を含む雰囲気
中、例えばArを主成分として若干N2 を含むガス中、
でスパッタリングを行う。CrONに関しては、Crを
ターゲットにしてO2とN2 を含む雰囲気中、例えばA
rを主成分として若干のO2 とN2 を含むガス中、でス
パッタリングを行う。
The metal film can be formed by a known film forming method. For example, with respect to CrO, sputtering is performed in an atmosphere containing O 2 with Cr as a target, for example, in a gas containing Ar as a main component and slightly containing O 2 . CrN
With respect to the above, in an atmosphere containing N 2 with Cr as a target, for example, in a gas containing Ar as a main component and slightly containing N 2 ,
To perform sputtering. Regarding CrON, in an atmosphere containing O 2 and N 2 by targeting Cr, for example, A
Sputtering is performed in a gas containing r as a main component and some O 2 and N 2 .

【0021】[0021]

【作用】請求項1記載のハーフトーン型位相シフトマス
クの製造方法においては、金属膜の上にレジストが一様
に塗布され、そのレジスト膜を電子線露光及び現像によ
ってパターニングし、さらにそのパターニングされたレ
ジスト膜をマスクとして金属膜を所望のパターンにパタ
ーニングする。上記のようにしてパターニングされた金
属膜はハーフトーン材料膜をパターニングするためのマ
スクとして使用される。
The halftone phase shift mass according to claim 1
In the method of manufacturing the mask, the resist is
And the resist film is exposed by electron beam exposure and development.
And then patterned.
Pattern the metal film into the desired pattern using the
Training. The metal film patterned as described above is used as a mask for patterning the halftone material film.

【0022】しかしながら、金属膜の利用形態は、その
ようなハーフトーン材料膜用のマスクに限られるもので
はなく、その他の任意の用途に利用できる。例えば、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクには、ウェハ等といった
露光対象物上に画像として露光される部分であるメイン
パターンが形成される。露光光は、当然のことながらそ
のメインパターンを通過するが、それ以外の部分は通過
してはならない。ハーフトーン材料膜は、本来、そのよ
うな露光光の通過を遮蔽する働きを有しているが、その
性質上、露光光のうちの何割かはそのハーフトーン材料
膜を通過する。通常、このような微弱な透過光はウェハ
等を露光するに足るような十分な光量の光ではないが、
何らかの理由によりこの光が2重、3重、4重 ‥‥‥
等のように重なり合うと、本来は露光してはならないウ
ェハ上の領域が感光してしまうおそれがある。このよう
に、ハーフトーン材料膜を透過する微弱光がウェハ等の
上で重なり合うことが考えられる場合には、ハーフトー
ン型位相シフトマスクのうち透過微弱光がウェハ等の上
で重なり合うと考えられる部分に、遮光層を形成するこ
とが望ましい。本発明に係るハーフトーン型シフトマス
ク用ブランクの金属膜は、そのような遮光層として用い
ることもできる。
However, the form of use of the metal film is not limited to such a mask for a halftone material film, but can be used for any other purpose. For example, on a halftone phase shift mask, a main pattern which is a portion to be exposed as an image on an exposure target such as a wafer is formed. The exposure light naturally passes through the main pattern, but must not pass through other portions. The halftone material film originally has a function of blocking the passage of such exposure light, but by its nature, some of the exposure light passes through the halftone material film. Normally, such weak transmitted light is not light of a sufficient amount to expose a wafer or the like,
For some reason, this light is double, triple, quadruple.
If they overlap as in the above, there is a possibility that an area on the wafer which should not be exposed to light may be exposed. As described above, when it is considered that the weak light transmitted through the halftone material film overlaps on the wafer or the like, a portion of the halftone type phase shift mask where the transmitted weak light is considered to overlap on the wafer or the like. Preferably, a light-shielding layer is formed first. The metal film of the blank for a halftone shift mask according to the present invention can also be used as such a light shielding layer.

【0023】請求項及び請求項記載のハーフトーン
型位相シフトマスクの製造方法では、ハーフトーン材料
膜は、パターニングされた金属膜をマスクとしてエッチ
ングされ、しかもその金属膜はハーフトーン材料膜に対
して選択エッチングが可能な材料によって構成される。
よって、ハーフトーン材料膜に対するエッチング処理中
に金属膜がエッチングによって除去されることがない。
従って、ハーフトーン材料膜を高精度の寸法精度でエッ
チング処理でき、その結果、寸法精度の高いハーフハー
ン型位相シフトマスクを得ることができる。
In the method for manufacturing a halftone type phase shift mask according to the first and second aspects, the halftone material film is etched using the patterned metal film as a mask, and the metal film is formed on the halftone material film. On the other hand, it is made of a material that can be selectively etched.
Therefore, the metal film is not removed by etching during the etching process on the halftone material film.
Therefore, the halftone material film can be etched with high dimensional accuracy, and as a result, a half-Hahn type phase shift mask with high dimensional accuracy can be obtained.

【0024】[0024]

【実施例】図1(a)に示すように、石英によって形成
された透明基板1の上に、周知の成膜方法を用いて、M
o・Si系ハーフトーン材料膜2、金属膜としてのCr
膜5、そしてレジスト膜3を順次に積層して位相シフト
マスク用ブランクを作成した。各膜の厚さは、ハーフト
ーン材料膜2を1200〜2000Å、Cr膜5を30
0〜1500Å、そしてレジスト膜3を3000〜60
00Åとした。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 1A, a transparent substrate 1 made of quartz is formed on a transparent substrate 1 by using a known film forming method.
o.Si halftone material film 2, Cr as metal film
The film 5 and the resist film 3 were sequentially laminated to form a phase shift mask blank. The thicknesses of the respective films are as follows.
0 to 1500 °, and the resist film 3 is 3,000 to 60
00 °.

【0025】次いで、電子線露光及び現像により所望パ
ターンのレジスト膜3’を形成した(b)。さらに、そ
のレジスト膜3’をマスクとして、硝酸第2セリウムア
ンモニウムに過塩素酸を加えて製造したエッチング液を
用いた常法のウエットエッチングにより、又は塩素系ガ
スを用いたドライエッチングにより、Cr金属膜5を所
望のパターンのCr金属膜5’へとパターニングした
(c)。Cr金属膜5とハーフトーン材料膜2とは互い
に選択エッチングが可能な材料で形成されているので、
Cr金属膜5をエッチングするとき、ハーフトーン材料
膜2はエッチングされない。
Next, a resist film 3 'having a desired pattern was formed by electron beam exposure and development (b). Further, using the resist film 3 'as a mask, a conventional wet etching using an etching solution prepared by adding perchloric acid to ceric ammonium nitrate, or a dry etching using a chlorine-based gas, The film 5 was patterned into a Cr metal film 5 'having a desired pattern (c). Since the Cr metal film 5 and the halftone material film 2 are formed of materials that can be selectively etched with each other,
When etching the Cr metal film 5, the halftone material film 2 is not etched.

【0026】その後、CF4 、C26等のフッ素系ガス
を用いたドライエッチングによってハーフトーン材料膜
2を所望パターンのハーフトーン材料膜2’へとパター
ニングした(d)。このとき、マスクとして働くCr金
属膜5’はエッチングされないので、ハーフトーン材料
膜2’のパターンが極めて高精度な寸法精度で得られ
た。
Thereafter, the halftone material film 2 was patterned into a desired pattern of the halftone material film 2 'by dry etching using a fluorine-based gas such as CF 4 or C 2 F 6 (d). At this time, since the Cr metal film 5 'serving as a mask was not etched, the pattern of the halftone material film 2' was obtained with extremely high dimensional accuracy.

【0027】次いで、酸素プラズマや硫酸を用いてレジ
スト膜3’を剥離し、さらに、硝酸第2セリウムアンモ
ニウムに過塩素酸を加えて製造したエッチング液を用い
た定法のウエットエッチングによってCr金属膜5’を
剥離した。これにより、所望パターンのハーフトーン材
料膜2’を備えたハーフトーン型の位相シフトマスクを
得た(e)。この位相シフトマスクをステッパ等の投影
露光装置に使用するときには、透明基板1側から露光光
Rを照射し、ハーフトーン材料膜2’に対面する位置に
配置した露光対象物、例えばウェハ上に、ハーフトーン
材料膜2’に対応したパターンの光像を露光する。
Next, the resist film 3 ′ is peeled off using oxygen plasma or sulfuric acid, and the Cr metal film 5 is formed by a conventional wet etching using an etching solution prepared by adding perchloric acid to ceric ammonium nitrate. 'Peeled off. As a result, a halftone type phase shift mask including the halftone material film 2 ′ having the desired pattern was obtained (e). When this phase shift mask is used in a projection exposure apparatus such as a stepper, the exposure light R is irradiated from the transparent substrate 1 side, and an exposure target, for example, a wafer, which is arranged at a position facing the halftone material film 2 ′, A light image having a pattern corresponding to the halftone material film 2 'is exposed.

【0028】こうして得られたハーフトーン型位相シフ
トマスクのハーフトーン材料膜2’のパターンは極めて
高精度の寸法精度に仕上げられていた。また、図1の工
程aから工程eに至る製造プロセスに関しては、適宜の
工程において、酸やアルカリ等を用いた洗浄処理が行わ
れる。この洗浄の際、Cr金属膜5の存在によりハーフ
トーン材料膜2が酸やアルカリ等の影響により特性変化
を生じることが防止される。
The pattern of the halftone material film 2 'of the halftone type phase shift mask thus obtained has been finished with extremely high dimensional accuracy. In the manufacturing process from step a to step e in FIG. 1, a cleaning process using an acid, an alkali, or the like is performed in an appropriate step. At the time of this cleaning, the presence of the Cr metal film 5 prevents the halftone material film 2 from changing its characteristics due to the influence of an acid, an alkali or the like.

【0029】以上、好ましい実施例を挙げて本発明を説
明したが、本発明はその実施例に限定されるものでな
く、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変で
きる。例えば、請求項1又は請求項2記載のハーフトー
ン型位相シフトマスク用ブランクの使用形態は、請求項
5又は請求項6記載のハーフトーン型位相シフトマスク
の製造方法に限定されない。例えば、請求項1又は請求
項2記載のブランクの金属膜をハーフトーン材料膜に対
して選択的にエッチングして所望パターンの金属膜をハ
ーフトーン材料膜上に残すようにすれば、ハーフトーン
材料膜上に所望パターンの遮光層を形成できる。
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and can be variously modified within the technical scope described in the claims. For example, the usage of the blank for a halftone phase shift mask according to claim 1 or 2 is not limited to the method for manufacturing a halftone phase shift mask according to claim 5 or 6. For example, if the metal film of the blank according to claim 1 or 2 is selectively etched with respect to the halftone material film so that the metal film of a desired pattern is left on the halftone material film, A light-shielding layer having a desired pattern can be formed on the film.

【0030】[0030]

【発明の効果】請求項1及び請求項2記載のハーフトー
ン型位相シフトマスクの製造方法によれば、パターニン
グされた金属膜をマスクとしてハーフトーン材料膜をエ
ッチングするので、ハーフトーン材料膜を所望のパター
ンへと高精密にパターニングできる。また、Crを含ん
だ金属のような遮光性を有する金属によって金属膜を形
成するので、エッチングによって所望パターンの金属膜
をハーフトーン材料膜の上に残すことにより、所望パタ
ーンの遮光層を有するハーフトーン型位相シフトマスク
を作製できる。
According to the method for manufacturing a halftone type phase shift mask according to the first and second aspects, the patterning of
The halftone material film is etched using the
The halftone material film to the desired pattern.
Patterning with high precision. Also contains Cr
The metal film is formed by a light-shielding metal such as
Metal film of a desired pattern by etching
Is left on the halftone material film, a halftone phase shift mask having a light-shielding layer of a desired pattern can be manufactured.

【0031】さらに、請求項及び請求項記載のハー
フトーン型位相シフトマスクの製造方法によれば、ハー
フトーン材料膜のためのエッチング剤によってはエッチ
ングされない金属膜をマスクとしてハーフトーン材料膜
をエッチングによってパターニングできるので、レジス
トをマスクとしてハーフトーン材料膜を直接エッチング
する場合に比べて、寸法精度の高いハーフトーンパター
ンを得ることができる。また、ハーフトーン材料膜を金
属膜で覆うので、ハーフトーン材料膜が薬品によって特
性変化を生じることを防止できる。
Furthermore, according to the manufacturing method of claims 1 and halftone phase shift mask according to claim 2, the halftone material film a metal film which is not etched by an etchant for the halftone material film as a mask Since patterning can be performed by etching, a halftone pattern with higher dimensional accuracy can be obtained as compared with a case where the halftone material film is directly etched using a resist as a mask. Further, since the halftone material film is covered with the metal film, it is possible to prevent the halftone material film from being changed in characteristics by a chemical.

【0032】[0032]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るハーフトーン型位相シフトマスク
の製造方法を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a view schematically showing a method for manufacturing a halftone phase shift mask according to the present invention.

【図2】ハーフトーン型位相シフトマスクのための従来
の製造方法を模式的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a conventional manufacturing method for a halftone type phase shift mask.

【図3】ハーフトーン型位相シフトマスクのための他の
従来の製造方法を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing another conventional manufacturing method for a halftone type phase shift mask.

【図4】金属膜の一実施例の部分断面構造を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a partial cross-sectional structure of one embodiment of a metal film.

【図5】金属膜の他の一実施例の部分断面構造を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a partial cross-sectional structure of another embodiment of the metal film.

【図6】金属膜のさらに他の一実施例の部分断面構造を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a partial cross-sectional structure of still another embodiment of the metal film.

【符号の説明】 1 透明基板 2 ハーフトーン材料膜 2’ パターニングされたハーフトーン材料膜 3 レジスト 3’ パターニングされたレジスト膜 5 Cr金属膜 5’ パターニングされたCr金属膜[Description of Signs] 1 Transparent substrate 2 Halftone material film 2 'Patterned halftone material film 3 Resist 3' Patterned resist film 5 Cr metal film 5 'Patterned Cr metal film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−175346(JP,A) 特開 昭58−54633(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 1/00 - 1/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-175346 (JP, A) JP-A-58-54633 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 1/00-1/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】透明基板の上に希望パターンのハーフトー
ン材料膜を形成してなるハーフトーン型位相シフトマス
クを製造する製造方法において、 (1)透明基板の上にハーフトーン材料膜を積層し、 (2)ハーフトーン材料膜の上に該ハーフトーン材料膜
に対して選択エッチングが可能な金属膜を積層し、該金
属膜はCr、CrO、CrN、CrONを積層した複合
膜によって構成され、 (3)金属膜の上にレジスト膜を積層し、 (4)レジスト膜をパターニングし、 (5)パターニングされたレジスト膜をマスクとして金
属膜をエッチングによってパターニングし、 (6)パターニングされたレジスト膜及び金属膜をマス
クとしてハーフトーン材料膜をエッチングし、さらに (7)所望パターンの金属膜をハーフトーン材料膜の上
に残してレジスト膜を剥離することを特徴とするハーフ
トーン型位相シフトマスクの製造方法。
1. A half-tone pattern of a desired pattern on a transparent substrate.
Half-tone phase shift mass formed with
In the method for producing a click, (1) the halftone material film laminated on the transparent substrate, (2) the halftone material film on the halftone material film
A metal film that can be selectively etched with respect to
The composite film consists of Cr, CrO, CrN and CrON laminated.
Is constituted by a membrane, (3) a resist film is laminated on the metal film, (4) a gold resist film is patterned, (5) the patterned resist film as a mask
Patterning the metal film by etching; (6) masking the patterned resist film and metal film;
The halftone material film is etched as a step, and (7) a metal film having a desired pattern is formed on the halftone material film.
Characterized in that the resist film is peeled off while leaving the
A method for manufacturing a tone-type phase shift mask.
【請求項2】(2) 請求項1において、前記金属膜の最表面層2. The outermost surface layer of the metal film according to claim 1,
はCrOによって構成されることを特徴とするハーフトIs characterized by being composed of CrO
ーン型位相シフトマスクの製造方法。A method of manufacturing a phase shift mask.
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