JP3207913B2 - Method for manufacturing phase shift photomask - Google Patents

Method for manufacturing phase shift photomask

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JP3207913B2
JP3207913B2 JP7980492A JP7980492A JP3207913B2 JP 3207913 B2 JP3207913 B2 JP 3207913B2 JP 7980492 A JP7980492 A JP 7980492A JP 7980492 A JP7980492 A JP 7980492A JP 3207913 B2 JP3207913 B2 JP 3207913B2
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【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、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及びそ
の製造方法に係り、特に、微細なパターンを高精度に形
成する際の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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photomask used for manufacturing high-density integrated circuits such as LSIs and VLSIs and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a phase shift when a fine pattern is formed with high precision. The present invention relates to a method for manufacturing a photomask having a layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】IC、LSI、超LSI等の半導体集積
回路は、Si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、エッチングを行う、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。
2. Description of the Related Art Semiconductor integrated circuits such as ICs, LSIs, and VLSIs apply a resist on a substrate to be processed such as a Si wafer, expose a desired pattern by a stepper or the like, and then perform development and etching. It is manufactured by repeating a lithography process.

【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が要求さ
れる傾向にあり、例えば、代表的なLSIであるDRA
M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、同様に、4MビットDRAM用の5倍レ
チクルは0.1〜0.15μmの寸法精度が、16M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。
A photomask called a reticle used in such a lithography process tends to be required to have higher and higher accuracy as the performance and integration of a semiconductor integrated circuit become higher. DRA which is LSI
Taking M as an example, the dimensional deviation in a 5-fold reticle for a 1-Mbit DRAM, that is, a reticle having a size five times as large as the pattern to be exposed, takes an average value ± 3σ (σ is a standard deviation). Also, a precision of 0.15 μm is required. Similarly, a 5 × reticle for a 4 Mbit DRAM has a dimensional accuracy of 0.1 to 0.15 μm, and a 5 × reticle for a 16 Mbit DRAM has a dimensional accuracy of 0.05 to 0.1 μm. Dimensional accuracy is required.

【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
が要求されており、このような要求に応えるために、様
々な露光方法が研究されている。
Furthermore, the line width of a device pattern formed using these reticles is 1 Mbit DRAM.
1.2 μm, 0.8 μm for 4 Mbit DRAM, 1 μm
6-Mbit DRAMs are required to be further miniaturized to 0.6 μm, and various exposure methods are being studied to meet such requirements.

【0005】ところが、例えば64MDRAMクラスの
次々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、特開昭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。
However, in the case of the next-generation device pattern of the 64MDRAM class, for example, the resolution of a resist pattern is limited by the conventional stepper exposure method using a reticle.
For example, JP-A-58-173744, JP-B-62
A reticle based on a new concept of a phase shift mask, as disclosed in, for example, JP-A-59296, has been proposed. Phase shift lithography using a phase shift reticle is a technique for improving the resolution and contrast of a projected image by manipulating the phase of light passing through the reticle.

【0006】位相シフトリソグラフィーを図面に従って
簡単に説明する。図2は位相シフト法の原理を示す図、
図3は従来法を示す図であり、図2(a)及び図3
(a)はレチクルの断面図、図2(b)及び図3(b)
はレチクル上の光の振幅、図2(c)及び図3(c)は
ウェーハ上の光の振幅、図2(d)及び図3(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。
[0006] Phase shift lithography will be briefly described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing the principle of the phase shift method,
FIG. 3 is a diagram showing a conventional method, and FIG. 2 (a) and FIG.
(A) is a cross-sectional view of the reticle, FIG. 2 (b) and FIG. 3 (b)
2 (c) and 3 (c) show the light amplitude on the wafer, FIGS. 2 (d) and 3 (d) show the light intensity on the wafer, respectively, and 1 denotes the light intensity on the wafer. A substrate 2, a light shielding film 3, a phase shifter 3, and an incident light 4 are shown.

【0007】従来法においては、図3(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2(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°)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
3(b)に示すように同相となり、ウェーハ上の光の振
幅も図3(c)に示すように同相となるので、その結
果、図3(d)のようにウェーハ上のパターンを分離す
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2
(b)に示すように、隣接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2(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、従来は分離できなかったパターン
も分離可能となり、解像度を向上させることができるも
のである。
In the conventional method, as shown in FIG. 3A, only a light-shielding film 2 made of chrome or the like is formed on a substrate 1 made of glass or the like, and a light transmitting portion of a predetermined pattern is formed. However, in phase shift lithography,
As shown in FIG. 2A, a phase shifter 3 made of a transmission film for inverting the phase (a phase difference of 180 °) is provided on one of the adjacent light transmission portions on the reticle. Therefore, in the conventional method, the amplitude of light on the reticle is in phase as shown in FIG. 3 (b), and the amplitude of light on the wafer is also in phase as shown in FIG. 3 (c). While the pattern on the wafer cannot be separated as shown in FIG. 3D, in phase shift lithography, the light transmitted through the phase shifter
As shown in FIG. 2B, since the phases are made opposite to each other between the adjacent patterns, the light intensity becomes zero at the boundary of the patterns, and the adjacent patterns are clearly separated as shown in FIG. 2D. be able to. As described above, in the phase shift lithography, a pattern that cannot be separated conventionally can be separated and the resolution can be improved.

【0008】次に、位相シフトレチクルの従来の製造工
程の1例を図面を参照して説明する。図4は位相シフト
レチクルの製造工程を示す断面図であり、図中、10は
基板、11は導電層、12はクロム膜、13はレジスト
層、14は電離放射線、15はレジストパターン、16
はエッチングガスプラズマ、17はクロムパターン、1
8は酸素プラズマ、19は透明膜、20はレジスト層、
21は電離放射線、22はレジストパターン、23はエ
ッチングガスプラズマ、24は位相シフトパターン、2
5は酸素プラズマを示す。
Next, an example of a conventional manufacturing process of a phase shift reticle will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the phase shift reticle. In the figure, 10 is a substrate, 11 is a conductive layer, 12 is a chromium film, 13 is a resist layer, 14 is ionizing radiation, 15 is a resist pattern, 16
Is an etching gas plasma, 17 is a chromium pattern, 1
8 is oxygen plasma, 19 is a transparent film, 20 is a resist layer,
21 is ionizing radiation, 22 is a resist pattern, 23 is an etching gas plasma, 24 is a phase shift pattern, 2
Reference numeral 5 denotes oxygen plasma.

【0009】まず、図4(a)に示すように、光学研磨
された基板10に、位相シフターパターン描画時の露光
ビームによるチャージアップ現象を防止するために、タ
ンタル薄膜層等からなる導電層11を形成し、その上に
クロム膜12を形成し、さらに、クロロメチル化ポリス
チレン等の電離放射線レジストを、スピンコーティング
等の常法により均一に塗布し、加熱乾燥処理を施し、厚
さ0.1〜2.0μm程度のレジスト層13を形成す
る。加熱乾燥処理は、使用するレジストの種類にもよる
が、通常、80〜150℃で、20〜60分間程度行
う。
First, as shown in FIG. 4A, a conductive layer 11 made of a tantalum thin film layer or the like is formed on an optically polished substrate 10 in order to prevent a charge-up phenomenon due to an exposure beam when drawing a phase shifter pattern. Is formed thereon, and a chromium film 12 is formed thereon. Further, an ionizing radiation resist such as chloromethylated polystyrene is uniformly applied by a conventional method such as spin coating, and is subjected to a heat drying treatment to have a thickness of 0.1 mm. A resist layer 13 having a thickness of about 2.0 μm is formed. The heating and drying treatment is usually performed at 80 to 150 ° C. for about 20 to 60 minutes, depending on the type of resist used.

【0010】次に、同図(b)に示すように、レジスト
層13に、常法に従って電子線描画装置等の露光装置に
より電離放射線14でパターン描画し、エチルセロソル
ブやエステル等の有機溶剤を主成分とする現像液で現像
後、アルコールでリンスし、同図(c)に示すようなレ
ジストパターン15を形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, a pattern is drawn on the resist layer 13 with an ionizing radiation 14 using an exposure device such as an electron beam drawing device according to a conventional method, and an organic solvent such as ethyl cellosolve or ester is drawn. After development with a developer as a main component, rinsing with alcohol is performed to form a resist pattern 15 as shown in FIG.

【0011】次に、必要に応じて加熱処理、及び、デス
カム処理を行って、レジストパターン15のエッジ部分
等に残存したレジスト屑、ヒゲ等不要なレジストを除去
した後、同図(d)に示すように、レジストパターン1
5の開口部より露出する被加工部分、すなわち、クロム
層12をエッチングガスプラズマ16によりドライエッ
チングし、クロムパターン17を形成する。なお、この
クロムパターン17の形成は、エッチングガスプラズマ
16によるドライエッチングに代えて、ウェットエッチ
ングにより行ってもよいことは当業者に明らかである。
Next, heat treatment and descum treatment are performed as necessary to remove unnecessary resist such as resist dust and whiskers remaining on the edge portion of the resist pattern 15, and the like, as shown in FIG. As shown, the resist pattern 1
The chromium layer 12 is dry-etched with the etching gas plasma 16 to form a chromium pattern 17. It is obvious to those skilled in the art that the chromium pattern 17 may be formed by wet etching instead of dry etching by the etching gas plasma 16.

【0012】このようにしてエッチングした後、同図
(e)に示すように、レジストパターン15、すなわ
ち、残存するレジストを酸素プラズマ18により灰化除
去し、同図(f)に示すようなフォトマスクを完成させ
る。なお、この処理は、酸素プラズマ18による灰化処
理に代えて、溶剤剥離により行うことも可能である。
After etching as described above, the resist pattern 15, ie, the remaining resist is ashed and removed by oxygen plasma 18 as shown in FIG. Complete the mask. This process can be performed by solvent stripping instead of the ashing process using the oxygen plasma 18.

【0013】続いて、このフォトマスクを検査し、必要
によってはパターン修正を加え、洗浄した後、同図
(g)に示すように、クロムパターン17の上にSOG
(スピン・オン・グラス)のSiO2 等からなる透明膜
19を形成する。次に、同図(h)に示すように、透明
膜19上に、上記と同様にして、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20を形成し、同図
(i)に示すように、レジスト層20に常法に従ってア
ライメイトを行い、電子線露光装置等の電離放射線21
によって所定のパターンを描画し、現像、リンスして、
同図(j)に示すように、レジストパターン22を形成
する。
Subsequently, the photomask is inspected, a pattern is corrected if necessary, and the photomask is washed. Then, as shown in FIG.
A transparent film 19 made of (spin-on-glass) SiO 2 or the like is formed. Next, as shown in FIG. 6H, an ionizing radiation resist layer 20 of chloromethylated polystyrene or the like is formed on the transparent film 19 in the same manner as described above, and as shown in FIG. The resist layer 20 is aligned according to a conventional method, and ionized radiation 21 such as an electron beam exposure device is used.
Draw a predetermined pattern, develop, rinse,
As shown in FIG. 1J, a resist pattern 22 is formed.

【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(k)に示すように、レジ
ストパターン22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ズマ23によりドライエッチング
し、位相シフターパターン24を形成する。なお、この
位相シフターパターン24の形成は、エッチングガスプ
ラズマ23によるドライエッチングに代えて、ウェット
エッチングにより行ってもよいものである。
Next, if necessary, a heating process and a descum process are performed, and as shown in FIG. 1K, the transparent film 19 exposed from the opening of the resist pattern 22 is etched with an etching gas plasma. Dry etching is performed by using 23 to form a phase shifter pattern 24. Note that the phase shifter pattern 24 may be formed by wet etching instead of dry etching by the etching gas plasma 23.

【0015】次に、残存したレジストを、同図(l)に
示すように、酸素プラズマ25により灰化除去する。以
上の工程により、同図(m)に示すような位相シフター
24を有する位相シフトマスクが完成する。
Next, the remaining resist is ashed and removed by oxygen plasma 25 as shown in FIG. Through the above steps, a phase shift mask having the phase shifter 24 as shown in FIG.

【0016】[0016]

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、従来の
位相シフトフォトマスク製造プロセスでは、位相シフタ
ーになる透明膜を形成してから後の工程が多く、位相シ
フターとして形成されたSOGが製版、洗浄工程等でシ
ラノール(Si−OH)化等の変質を起こし、その結
果、屈折率等の膜質が変化することがある。このため、
位相シフターの位相の保証ができず、また、歩留りの増
加に伴う製造期間の長期化、高コスト化等の多くの問題
を含んでいる。
However, in the conventional phase shift photomask manufacturing process, there are many steps after forming a transparent film to be a phase shifter, and the SOG formed as the phase shifter is subjected to the plate making and cleaning steps. In some cases, the properties such as silanol (Si-OH) conversion are caused, and as a result, the film quality such as the refractive index may be changed. For this reason,
It cannot guarantee the phase of the phase shifter, and also involves many problems such as a prolonged manufacturing period and high cost due to an increase in yield.

【0017】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、位相シフターに変質が起こ
り、屈折率変化が検出された場合に、簡単な工程の追加
により、変質した位相シフターを復元して、より実用的
で、良品率の向上、低コスト化、製造期間の短縮を併せ
て可能にした位相シフトフォトマスクの製造方法を提供
することである。
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to change the phase of a phase shifter by adding a simple step when a change in the refractive index is detected and a change in the refractive index is detected. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a phase shift photomask which is more practical, improves the yield rate, lowers the cost, and shortens the manufacturing period by restoring the shifter.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題に
鑑み、良品率の向上、低コスト化を行い、かつ、高精度
の位相シフトフォトマスクを安定して製造する方法を開
発すべく研究の結果、位相シフトフォトマスク製造工程
において、シラノール化等の変質を起こした位相シフタ
ー層(SOG)を加熱等の後処理によって復元すること
により、高解像力を有する位相シフトフォトマスクを、
位相シフター層の位相差を保証した上で、低コストで安
定して製造できることを見出し、かかる知見に基づいて
本発明を完成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention aims to develop a method for improving the yield rate and reducing the cost, and for stably producing a high-precision phase shift photomask. As a result of the research, in the phase shift photomask manufacturing process, a phase shift photomask having a high resolution is obtained by restoring the phase shifter layer (SOG) that has undergone deterioration such as silanolation by post-processing such as heating.
The present inventors have found that the phase shifter layer can be stably manufactured at low cost while guaranteeing the phase difference of the phase shifter layer, and have completed the present invention based on such knowledge.

【0019】以下、本発明の位相シフトフォトマスクの
製造方法を図面を参照して説明する。図1は、本発明に
係わる位相シフトフォトマスクの製造方法の各工程を示
す断面図であり、図中、30は基板、31は導電層、3
2は遮光層、33は位相シフト層、34は電離放射線レ
ジスト、35は位相シフターパターン、36は電離放射
線、37は電離放射線レジストパターン、38はエッチ
ングガスプラズマ、39は酸素プラズマ、40は加熱あ
るいはレーザー光によるアニール処理を表している。
Hereinafter, a method for manufacturing a phase shift photomask of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing each step of a method for manufacturing a phase shift photomask according to the present invention, in which 30 is a substrate, 31 is a conductive layer,
2 is a light shielding layer, 33 is a phase shift layer, 34 is an ionizing radiation resist, 35 is a phase shifter pattern, 36 is an ionizing radiation, 37 is an ionizing radiation resist pattern, 38 is an etching gas plasma, 39 is an oxygen plasma, 40 is a heating or heating This represents an annealing process using laser light.

【0020】まず、図1(a)に示すような、常法に従
って作成、欠陥検査を行ったクロムマスクに、同図
(b)に示すように、位相シフト層33を次の式(1)
に合うような膜厚で形成する。
First, as shown in FIG. 1B, a phase shift layer 33 is applied to a chromium mask formed and subjected to a defect inspection according to a conventional method as shown in FIG.
It is formed with a film thickness suitable for.

【0021】 d=λ/{2(n−1)} (nm) ・・・(1) ここで、n・・・位相シフト層材料の屈折率、 λ・・・露光波長(nm)、 d・・・位相シフト層の膜厚(nm)。D = λ / {2 (n−1)} (nm) (1) where, n: refractive index of phase shift layer material, λ: exposure wavelength (nm), d ... The thickness (nm) of the phase shift layer.

【0022】なお、位相シフト層33としては、SOG
(スピン・オン・グラス)を用いて形成する。
The phase shift layer 33 is made of SOG
(Spin-on-glass).

【0023】この上に、同図(c)に示すように、電離
放射線レジスト層34を形成し、常法に従ってアライメ
ントを行い、同図(d)に示すように、電離放射線レジ
スト層34上の位相シフターパターン部にレジストパタ
ーンが残るように、電子線36でパターン描画し、露光
後レジスト層34を製版することにより、同図(e)に
示すような電離放射線レジストパターン37を形成す
る。
On this, an ionizing radiation resist layer 34 is formed as shown in FIG. 3C, alignment is performed according to a conventional method, and as shown in FIG. A pattern is drawn with an electron beam 36 so that the resist pattern remains in the phase shifter pattern portion, and the resist layer 34 is subjected to plate making after exposure, thereby forming an ionizing radiation resist pattern 37 as shown in FIG.

【0024】次に、同図(f)に示すように、この電離
放射線レジストパターン37をマスクとして、位相シフ
ト層であるSOG層33をエッチングガスプラズマ38
によりエッチングして、位相シフト層33のパターニン
グを行う。
Next, as shown in FIG. 1F, using the ionizing radiation resist pattern 37 as a mask, the SOG layer 33 as a phase shift layer is etched with an etching gas plasma 38.
To pattern the phase shift layer 33.

【0025】この後に、同図(g)に示すように、酸素
プラズマ39により電離放射線レジストパターン37を
剥離、灰化処理する。
Thereafter, as shown in FIG. 2G, the ionizing radiation resist pattern 37 is peeled off by an oxygen plasma 39 and ashing is performed.

【0026】この後、洗浄工程を経て、欠陥検査工程に
おいて、位相シフター35層の膜質・屈折率の変化が検
出された場合、同図(h)に示すように、レーザー光、
紫外光あるいは加熱処理40により位相シフター材を元
の膜質・屈折率へと復元し、再度欠陥検査の後に、同図
(i)に示すような位相シフトフォトマスクが完成す
る。
Thereafter, when a change in the film quality / refractive index of the phase shifter 35 layer is detected in the defect inspection step through a cleaning step, as shown in FIG.
The phase shifter material is restored to the original film quality and refractive index by ultraviolet light or heat treatment 40, and after the defect inspection again, a phase shift photomask as shown in FIG.

【0027】従来法においては、図1(h)のようなア
ニール工程を経なかったので、製造工程において位相シ
フター層が変質した場合に対処法がなく、そのまま歩留
まり低下の原因となっていたが、本発明においては、レ
ーザー光、紫外光による全面照射、あるいは、フォトマ
スクを加熱するといった簡単な工程を増やすだけで、位
相シフトフォトマスクは完成し、位相差の保証、歩留ま
り率の向上、コストの低減を併せて可能とした。
In the conventional method, since the annealing step as shown in FIG. 1 (h) was not performed, there is no way to cope with the case where the phase shifter layer is deteriorated in the manufacturing process. According to the present invention, the phase shift photomask is completed, the phase difference is assured, the yield rate is improved, and the cost is increased only by increasing the number of simple steps such as laser irradiation, ultraviolet irradiation, or heating the photomask. It is also possible to reduce.

【0028】すなわち、本発明の位相シフトフォトマス
クの製造方法は、透明層を形成し、その透明層をパター
ニングして位相シフターパターンを形成する位相シフト
フォトマスクの製造方法において、透明層形成後の工程
でのシラノール化の反応による透明層の少なくとも一部
の屈折率の変化を検出する検査工程と、前記検査工程に
おいて屈折率の変化が検出された場合に、パターニング
後に加熱処理によって元の屈折率に復元する工程とを備
えていることを特徴とする方法である。この場合に、そ
の加熱処理を窒素雰囲気下で行うことが望ましい。本発
明のもう1つの位相シフトフォトマスクの製造方法は、
透明層を形成し、その透明層をパターニングして位相シ
フターパターンを形成する位相シフトフォトマスクの製
造方法において、透明層形成後の工程でのシラノール化
の反応による透明層の少なくとも一部の屈折率の変化を
検出する検査工程と、前記検査工程において屈折率の変
化が検出された場合に、パターニング後にレーザー光又
は紫外光によるアニール処理によって元の屈折率に復元
する工程とを備えていることを特徴とする方法である。
That is, in the method for manufacturing a phase shift photomask of the present invention, a method for manufacturing a phase shift photomask in which a transparent layer is formed and the transparent layer is patterned to form a phase shifter pattern is provided. An inspection step of detecting a change in the refractive index of at least a part of the transparent layer due to a reaction of silanolation in the step; and, when a change in the refractive index is detected in the inspection step, an original refractive index is obtained by heating after patterning. And a step of restoring the image. In this case, the heat treatment is desirably performed in a nitrogen atmosphere. Another method for manufacturing a phase shift photomask of the present invention is as follows.
In a method for manufacturing a phase shift photomask in which a transparent layer is formed and the transparent layer is patterned to form a phase shifter pattern, at least a part of the refractive index of the transparent layer due to a silanolation reaction in a step after forming the transparent layer An inspection step of detecting a change in the refractive index, and, when a change in the refractive index is detected in the inspection step, a step of restoring the original refractive index by annealing treatment with laser light or ultraviolet light after patterning. Characteristic method.

【0029】これらの場合、透明層はスピン・オン・グ
ラスによって形成するのが典型的である。
In these cases, the transparent layer is typically formed by spin-on-glass.

【0030】[0030]

【作用】最近のLSI、超LSIの高集積化に伴います
ますフォトマスクの高集積化が要求され、マスク構成も
複雑化し、それに従って工程数の増加、ゴミ等による欠
陥の多発が問題になっている。また、必然的に高コスト
となる。
[Function] With the recent high integration of LSIs and super LSIs, high integration of photomasks is required, and the mask configuration is also complicated. Accordingly, the number of processes is increased, and the occurrence of defects due to dust and the like becomes a problem. ing. In addition, the cost is inevitably high.

【0031】本発明においては、位相シフター用透明層
形成後の工程でのシラノール化の反応による透明層の少
なくとも一部の屈折率の変化を検出し、屈折率の変化が
検出された場合に、パターニング後に加熱処理によっ
て、あるいは、レーザー光又は紫外光によるアニール処
理によって元の屈折率に復元するので、位相シフトフォ
トマスク製造に関して、大げさな工程を増やすことな
く、歩留り率が向上して製造コストを低く抑えることが
でき、併せて位相差の保証も可能となる。
In the present invention, a change in the refractive index of at least a portion of the transparent layer due to a silanolation reaction in a step after the formation of the phase shifter transparent layer is detected, and when the change in the refractive index is detected, Since the original refractive index is restored by heat treatment after patterning or by annealing treatment with laser light or ultraviolet light, the yield rate is improved and the production cost is improved without increasing the number of steps for the phase shift photomask production. It can be kept low, and also the phase difference can be guaranteed.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の製造方法の実施例について説
明する。 実施例1 常法に従って製造したフォトマスクの品質を検査した
後、このマスク上にSGO(スピン・オン・グラス;屈
折率1.45)を位相シフター層の膜厚が406nmに
なるようにスピンコーティング法により成膜する。その
後に、このSOGを成膜したマスクを300℃、窒素雰
囲気下で加熱して、SOGを焼成する。この位相シフタ
ー層に欠陥がないことを確認した上で、電離放射線レジ
スト等を用いてエッチングマスクとなるレジストパター
ンを製版作成し、次いで、マスク全面をエッチングガス
プラズマに曝してSOG位相シフターパターンを形成す
る。その後に、レジストパターンを酸素プラズマにより
剥離、灰化処理する。
EXAMPLES Examples of the production method of the present invention will be described below. Example 1 After inspecting the quality of a photomask manufactured according to an ordinary method, SGO (spin-on-glass; refractive index: 1.45) is spin-coated on the mask so that the thickness of the phase shifter layer becomes 406 nm. The film is formed by a method. Thereafter, the mask on which the SOG is formed is heated at 300 ° C. in a nitrogen atmosphere, and the SOG is baked. After confirming that there is no defect in the phase shifter layer, a resist pattern serving as an etching mask is prepared using an ionizing radiation resist or the like, and then the entire surface of the mask is exposed to an etching gas plasma to form an SOG phase shifter pattern. I do. After that, the resist pattern is peeled off by oxygen plasma and ashed.

【0033】この後の検査工程において、SOG位相シ
フターの変質、屈折率変化が認めらる場合、このSOG
変質欠陥が見つかった位相シフトフォトマスクを窒素雰
囲気下の300℃で加熱処理し、再度欠陥検査修正後、
位相シフトフォトマスクを完成する。
In the subsequent inspection process, if any change in the SOG phase shifter or a change in the refractive index is found, this SOG phase shifter
The phase shift photomask in which the alteration defect was found was heat-treated at 300 ° C. in a nitrogen atmosphere, and after defect inspection and correction again,
Complete the phase shift photomask.

【0034】このようなプロセスで作製した位相シフト
フォトマスクの位相シフト量のずれは、平均値±3σ
(σは標準偏差)をとった場合に、±2.0°という値
を示し、高精度の位相シフトフォトマスクが得られたこ
とが確認された。また、マスク周辺部にても、上記以外
の位相シフト量のずれ等は全く観測されなかった。
The deviation of the amount of phase shift of the phase shift photomask manufactured by such a process is an average value ± 3σ.
When (σ is a standard deviation), a value of ± 2.0 ° was obtained, and it was confirmed that a highly accurate phase shift photomask was obtained. In addition, no deviation in the phase shift amount other than the above was observed at the periphery of the mask.

【0035】[0035]

【発明の効果】最近のLSI、超LSIの高集積化に伴
いますますフォトマスクの高集積化が要求され、マスク
構成も複雑化し、それに従って工程数の増加、ゴミ等に
よる欠陥の多発が問題になっている。また、必然的に高
コストとなる。
With the recent high integration of LSIs and VLSIs, high integration of photomasks is required, and the mask configuration is also complicated. Accordingly, the number of steps is increased, and the number of defects due to dust is frequent. It has become. In addition, the cost is inevitably high.

【0036】本発明の位相シフトフォトマスクの製造方
法によると、位相シフター用透明層形成後の工程でのシ
ラノール化の反応による透明層の少なくとも一部の屈折
率の変化を検出し、屈折率の変化が検出された場合に、
パターニング後に加熱処理によって、あるいは、レーザ
ー光又は紫外光によるアニール処理によって元の屈折率
に復元するので、位相シフトフォトマスク製造に関し
て、大げさな工程を増やすことなく、歩留り率が向上し
て製造コストを低く抑えることができ、併せて位相差の
保証も可能となる。
According to the method for manufacturing a phase shift photomask of the present invention, a change in the refractive index of at least a part of the transparent layer due to a silanolation reaction in the step after the formation of the phase shifter transparent layer is detected, and the refractive index of the transparent layer is detected. If a change is detected,
Since the original refractive index is restored by heat treatment after patterning or by annealing treatment with laser light or ultraviolet light, the yield rate is improved and the production cost is improved without increasing the number of steps for the phase shift photomask production. It can be kept low, and also the phase difference can be guaranteed.

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

【図1】本発明に係る位相シフト層を有するフォトマス
クの製造方法の工程を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing steps of a method for manufacturing a photomask having a phase shift layer according to the present invention.

【図2】位相シフト法の原理を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of the phase shift method.

【図3】従来法を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional method.

【図4】従来の位相シフトフォトマスクの製造工程を示
す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional phase shift photomask.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30…基板 31…導電層 32…遮光層 33…位相シフト層 34…電離放射線レジスト 35…位相シフターパターン 36…電離放射線 37…電離放射線レジストパターン 38…エッチングガスプラズマ 39…酸素プラズマ 40…加熱あるいはレーザー光によるアニール処理 REFERENCE SIGNS LIST 30 substrate 31 conductive layer 32 light shielding layer 33 phase shift layer 34 ionizing radiation resist 35 phase shifter pattern 36 ionizing radiation 37 ionizing radiation resist pattern 38 etching gas plasma 39 oxygen plasma 40 heating or laser Annealing treatment by light

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 透明層を形成し、その透明層をパターニ
ングして位相シフターパターンを形成する位相シフトフ
ォトマスクの製造方法において、透明層形成後の工程で
のシラノール化の反応による透明層の少なくとも一部の
屈折率の変化を検出する検査工程と、前記検査工程にお
いて屈折率の変化が検出された場合に、パターニング後
加熱処理によって元の屈折率に復元する工程とを備え
ていることを特徴とする位相シフトフォトマスクの製造
方法。
1. A forming the transparent layer, the method of manufacturing a phase shift photomask to form a phase shifter pattern by patterning the transparent layer, at least the transparent layer by the reaction of a silanol of at after the transparent layer forming step An inspection step for detecting a change in a part of the refractive index;
And when a change in the refractive index is detected, a step of restoring the original refractive index by a heat treatment after patterning.
A method for manufacturing a phase shift photomask.
【請求項2】 透明層を形成し、その透明層をパターニ2. A method for forming a transparent layer, comprising the steps of:
ングして位相シフターパターンを形成する位相シフトフPhase shifter to form a phase shifter pattern
ォトマスクの製造方法において、透明層形成後の工程でIn the photomask manufacturing method, in the process after forming the transparent layer,
のシラノール化の反応による透明層の少なくとも一部のAt least a part of the transparent layer by the silanolation reaction of
屈折率の変化を検出する検査工程と、前記検査工程におAn inspection step for detecting a change in the refractive index; and
いて屈折率の変化が検出された場合に、パターニング後If a change in the refractive index is detected
にレーザー光又は紫外光によるアニール処理によって元Laser light or ultraviolet light annealing
の屈折率に復元する工程とを備えていることを特徴とすAnd a step of restoring the refractive index to
る位相シフトフォトマスクの製造方法。Manufacturing method of a phase shift photomask.
【請求項3】 前記加熱処理を窒素雰囲気下で行うこと3. The heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere.
を特徴とする請求項1記載の位相シフトフォトマスクのThe phase shift photomask according to claim 1, wherein
製造方法。Production method.
【請求項4】 前記透明層をスピン・オン・グラスによ
って形成することを特徴とする請求項1から3の何れか
1項記載の位相シフトフォトマスクの製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the transparent layer is formed by spin-on-glass .
2. The method for manufacturing a phase shift photomask according to claim 1 .
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