JP3225535B2 - 位相シフトマスク - Google Patents
位相シフトマスクInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、位相シフトマスクに関
する。本発明は、各種パターン形成技術等に用いる位相
シフトマスクとして利用することができ、例えば、半導
体装置製造プロセスにおいて、ライン・アンド・スペー
ス・パターンのような繰り返しパターンのみならず、特
にセンターホール等の孤立ホールパターンや、孤立ライ
ンパターン等の孤立パターンの形成にも用いることがで
き、そのほか更に、複数のパターンが近隣して存在する
島状パターンのレジストパターン等を形成する場合のマ
スクなどとして用い得る位相シフトフォトマスクとして
利用することができる。
する。本発明は、各種パターン形成技術等に用いる位相
シフトマスクとして利用することができ、例えば、半導
体装置製造プロセスにおいて、ライン・アンド・スペー
ス・パターンのような繰り返しパターンのみならず、特
にセンターホール等の孤立ホールパターンや、孤立ライ
ンパターン等の孤立パターンの形成にも用いることがで
き、そのほか更に、複数のパターンが近隣して存在する
島状パターンのレジストパターン等を形成する場合のマ
スクなどとして用い得る位相シフトフォトマスクとして
利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】フォトマスクを利用して形成するもの、
例えば半導体装置等は、その加工寸法が年々微細化され
る傾向がある。このような背景で、微細化した半導体装
置を得るフォトリソグラフィーの技術において、その解
像度を更に向上させるため、マスクを透過する光に位相
差を与え、これにより光強度プロファイルを改善するい
わゆる位相シフト技術が脚光を浴びている。
例えば半導体装置等は、その加工寸法が年々微細化され
る傾向がある。このような背景で、微細化した半導体装
置を得るフォトリソグラフィーの技術において、その解
像度を更に向上させるため、マスクを透過する光に位相
差を与え、これにより光強度プロファイルを改善するい
わゆる位相シフト技術が脚光を浴びている。
【０００３】従来の位相シフト技術については、特開昭
５８−１７３７４４号公報や、ＭＡＲＣ Ｄ．ＬＥＶＥ
ＮＳＯＮ 他“Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ Ｒｅｓｏｌｕｔｉ
ｏｎｉｎ Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ｗｉｔ
ｈ ａ Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔｉｎｇ Ｍａｓｋ”Ｉ
ＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＥＬＥＣＴ
ＲＯＮ ＤＥＶＩＣＥＳ．Ｖｏｌ．ＥＤ−２９ Ｎｏ．
１２，ＤＥＣＥＭＢＥＲ １９８２，Ｐ１８２８〜１８
３６、また、ＭＡＲＣ Ｄ．ＬＥＶＥＮＳＯＮ 他“Ｔ
ｈｅ Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔｉｎｇ ＭａｓｋＩＩ：
Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｓ
ｕｂｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ Ｅｘｐｏｓ
ｕｒｅｓ”同誌 Ｖｏｌ．ＥＤ−３１，Ｎｏ．６，ＪＵ
ＮＥ１９８４，Ｐ７５３〜７６３に記載がある。
５８−１７３７４４号公報や、ＭＡＲＣ Ｄ．ＬＥＶＥ
ＮＳＯＮ 他“Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ Ｒｅｓｏｌｕｔｉ
ｏｎｉｎ Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ｗｉｔ
ｈ ａ Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔｉｎｇ Ｍａｓｋ”Ｉ
ＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＥＬＥＣＴ
ＲＯＮ ＤＥＶＩＣＥＳ．Ｖｏｌ．ＥＤ−２９ Ｎｏ．
１２，ＤＥＣＥＭＢＥＲ １９８２，Ｐ１８２８〜１８
３６、また、ＭＡＲＣ Ｄ．ＬＥＶＥＮＳＯＮ 他“Ｔ
ｈｅ Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔｉｎｇ ＭａｓｋＩＩ：
Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｓ
ｕｂｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ Ｅｘｐｏｓ
ｕｒｅｓ”同誌 Ｖｏｌ．ＥＤ−３１，Ｎｏ．６，ＪＵ
ＮＥ１９８４，Ｐ７５３〜７６３に記載がある。
【０００４】また、特公昭６２−５０８１１号には、透
明部と不透明部とで形成された所定のパターンを有し、
不透明部をはさむ両側の透明部の少なくとも一方に位相
部材を設け、該両側の透明部に位相差を生ずる構成とし
た位相シフトマスクが開示されている。
明部と不透明部とで形成された所定のパターンを有し、
不透明部をはさむ両側の透明部の少なくとも一方に位相
部材を設け、該両側の透明部に位相差を生ずる構成とし
た位相シフトマスクが開示されている。
【０００５】従来より知られている位相シフト技術につ
いて、図５を利用して説明すると、次のとおりである。
例えばライン・アンド・スペースのパターン形成を行う
場合、通常の従来のマスクは、図５（ａ）に示すよう
に、石英基板等の透明基板１上に、Ｃｒ（クロム）やそ
の他金属、金属酸化物などの遮光性の材料を用いて遮光
部１０を形成し、これによりライン・アンド・スペース
の繰り返しパターンを形成して、露光用マスクとしてい
る。この露光用マスクを透過した光の強度分布は、図５
（ａ）に符号Ａ１で示すように、理想的には遮光部１０
のところではゼロで、他の部分（透過部１２ａ，１２
ｂ）では透過する。１つの透過部１２ａについて考える
と、被露光材に与えられる透過光は、光の回折などによ
り、図５（ａ）にＡ２で示す如く、両側の裾に小山状の
極大をもつ光強度分布になる。透過部１２ｂの方の透過
光Ａ２′は、一点鎖線で示した。各透過部１２ａ，１２
ｂからの光を合わせると、Ａ３に示すように光強度分布
はシャープさを失い、光の回折による像のぼけが生じ、
結局、シャープな露光は達成できなくなる。これに対
し、上記繰り返しパターンの光の透過部１２ａ，１２ｂ
の上に、１つおきに図５（ｂ）に示すように位相シフト
部１１ａ（シフターと称される。ＳｉＯ2 やレジストな
どの材料が用いられる）を設けると、光の回折による像
のぼけが位相の反転によって打ち消され、シャープな像
が転写され、解像力や焦点裕度が改善される。即ち、図
５（ｂ）に示す如く、一方の透過部１２ａに位相シフト
部１１ａが形成されると、それが例えば１８０°の位相
シフトを与えるものであれば、該位相シフト部１１ａを
通った光は符号Ｂ１で示すように反転する。それに隣合
う透過部１２ｂからの光は位相シフト部１１ａを通らな
いので、かかる反転は生じない。被露光材に与えられる
光は、互いに反転した光が、その光強度分布の裾におい
て図にＢ２で示す位置で互いに打ち消し合い、結局被露
光材に与えられる光の分布は図５（ｂ）にＢ３で示すよ
うに、シャープな理想的な形状になる。
いて、図５を利用して説明すると、次のとおりである。
例えばライン・アンド・スペースのパターン形成を行う
場合、通常の従来のマスクは、図５（ａ）に示すよう
に、石英基板等の透明基板１上に、Ｃｒ（クロム）やそ
の他金属、金属酸化物などの遮光性の材料を用いて遮光
部１０を形成し、これによりライン・アンド・スペース
の繰り返しパターンを形成して、露光用マスクとしてい
る。この露光用マスクを透過した光の強度分布は、図５
（ａ）に符号Ａ１で示すように、理想的には遮光部１０
のところではゼロで、他の部分（透過部１２ａ，１２
ｂ）では透過する。１つの透過部１２ａについて考える
と、被露光材に与えられる透過光は、光の回折などによ
り、図５（ａ）にＡ２で示す如く、両側の裾に小山状の
極大をもつ光強度分布になる。透過部１２ｂの方の透過
光Ａ２′は、一点鎖線で示した。各透過部１２ａ，１２
ｂからの光を合わせると、Ａ３に示すように光強度分布
はシャープさを失い、光の回折による像のぼけが生じ、
結局、シャープな露光は達成できなくなる。これに対
し、上記繰り返しパターンの光の透過部１２ａ，１２ｂ
の上に、１つおきに図５（ｂ）に示すように位相シフト
部１１ａ（シフターと称される。ＳｉＯ2 やレジストな
どの材料が用いられる）を設けると、光の回折による像
のぼけが位相の反転によって打ち消され、シャープな像
が転写され、解像力や焦点裕度が改善される。即ち、図
５（ｂ）に示す如く、一方の透過部１２ａに位相シフト
部１１ａが形成されると、それが例えば１８０°の位相
シフトを与えるものであれば、該位相シフト部１１ａを
通った光は符号Ｂ１で示すように反転する。それに隣合
う透過部１２ｂからの光は位相シフト部１１ａを通らな
いので、かかる反転は生じない。被露光材に与えられる
光は、互いに反転した光が、その光強度分布の裾におい
て図にＢ２で示す位置で互いに打ち消し合い、結局被露
光材に与えられる光の分布は図５（ｂ）にＢ３で示すよ
うに、シャープな理想的な形状になる。
【０００６】上記の場合、この効果を最も確実ならしめ
るには位相を１８０°反転させることが最も有利である
が、このためには、 （ｎは位相シフト部の屈折率、λは露光波長）なる膜厚
Ｄで膜形成した位相シフト部１１ａを設ける。
るには位相を１８０°反転させることが最も有利である
が、このためには、 （ｎは位相シフト部の屈折率、λは露光波長）なる膜厚
Ｄで膜形成した位相シフト部１１ａを設ける。
【０００７】なお露光によりパターン形成する場合、縮
小投影するものをレティクル、１対１投影するものをマ
スクと称したり、あるいは原盤に相当するものをレティ
クル、それを複製したものをマスクと称したりすること
があるが、本発明においては、このような種々の意味に
おけるマスクやレティクルを総称して、マスクと称する
ものである。
小投影するものをレティクル、１対１投影するものをマ
スクと称したり、あるいは原盤に相当するものをレティ
クル、それを複製したものをマスクと称したりすること
があるが、本発明においては、このような種々の意味に
おけるマスクやレティクルを総称して、マスクと称する
ものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記したような位相シ
フト技術、特に空間周波数変調型の位相シフト法の１つ
の問題点は、３つ（以上）の島状パターンが形成されて
成るパターン形成については、位相シフト法の特徴であ
る、隣合うパターンへの照射光の位相を１８０°シフト
させるということが根本的にできないということであ
る。即ち、３つ以上のパターンＡ，Ｂ，Ｃが図６のよう
に配置された場合、位相シフトをそれぞれＡ−Ｂ間、Ｂ
−Ｃ間、Ｃ−Ａ間すべての間で１８０°変化にすること
はできない。つまり、Ａ−Ｂ間で１８０°シフトし、Ａ
−Ｃ間でも１８０°シフトすると、Ｂ−Ｃ間では０°の
シフトになってしまう。よってＢ−Ｃ間ではシフトでき
ず、位相シフトの効果は出せない。これは図のＡ−Ｃ−
Ｂ′、Ｃ−Ｂ′−Ａ′間でも同様な関係である。このた
め、上記のように３つ（以上）のパターンが図６に示す
ように島状パターンに配置形成されてなるパターン形成
については、隣合うパターンへの照射光の位相を全パタ
ーンについて１８０°シフトさせることができないとい
う根本的な問題点があった。
フト技術、特に空間周波数変調型の位相シフト法の１つ
の問題点は、３つ（以上）の島状パターンが形成されて
成るパターン形成については、位相シフト法の特徴であ
る、隣合うパターンへの照射光の位相を１８０°シフト
させるということが根本的にできないということであ
る。即ち、３つ以上のパターンＡ，Ｂ，Ｃが図６のよう
に配置された場合、位相シフトをそれぞれＡ−Ｂ間、Ｂ
−Ｃ間、Ｃ−Ａ間すべての間で１８０°変化にすること
はできない。つまり、Ａ−Ｂ間で１８０°シフトし、Ａ
−Ｃ間でも１８０°シフトすると、Ｂ−Ｃ間では０°の
シフトになってしまう。よってＢ−Ｃ間ではシフトでき
ず、位相シフトの効果は出せない。これは図のＡ−Ｃ−
Ｂ′、Ｃ−Ｂ′−Ａ′間でも同様な関係である。このた
め、上記のように３つ（以上）のパターンが図６に示す
ように島状パターンに配置形成されてなるパターン形成
については、隣合うパターンへの照射光の位相を全パタ
ーンについて１８０°シフトさせることができないとい
う根本的な問題点があった。
【０００９】更に、孤立ホールや孤立ライン等の孤立パ
ターンの形成には、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、
対象パターン３２ａ，３２ｂの周囲にそれだけでは解像
しない位相シフト補助パターン３３ａ，３３ａ′，３３
ｂ，３３ｂ′，３３ｂ″，３３ｂ′′′を配置して対象
孤立パターン３２ａ，３２ｂの解像度を上げる方法が提
案されている。しかしこの補助パターンは解像しては困
るため、特にその幅を細く作る必要がある。この幅はＥ
Ｂ描画機の性能限界に近くなるため、この細い幅の補助
パターンの形成精度が悪く、所期の目的精度を達成し難
いという問題点があった。
ターンの形成には、図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、
対象パターン３２ａ，３２ｂの周囲にそれだけでは解像
しない位相シフト補助パターン３３ａ，３３ａ′，３３
ｂ，３３ｂ′，３３ｂ″，３３ｂ′′′を配置して対象
孤立パターン３２ａ，３２ｂの解像度を上げる方法が提
案されている。しかしこの補助パターンは解像しては困
るため、特にその幅を細く作る必要がある。この幅はＥ
Ｂ描画機の性能限界に近くなるため、この細い幅の補助
パターンの形成精度が悪く、所期の目的精度を達成し難
いという問題点があった。
【００１０】本発明は上述した問題点を解決して、島状
パターンが形成されてなるパターンの形成においても、
また、孤立パターンの形成の両方においても、効果的に
位相シフト技術を用いることができ、よってこのような
パターン形成についても位相シフト技術の利点を生かす
ことができる位相シフトマスクを提供することを目的と
する。
パターンが形成されてなるパターンの形成においても、
また、孤立パターンの形成の両方においても、効果的に
位相シフト技術を用いることができ、よってこのような
パターン形成についても位相シフト技術の利点を生かす
ことができる位相シフトマスクを提供することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明においては、次の
技術的手段をとることによって、上記した目的を達成す
る 。
技術的手段をとることによって、上記した目的を達成す
る 。
【００１２】本出願の請求項１の発明は、透明基板上に
遮光部を設け、遮光部を部分的に除去して四角形状の第
一の開口部を形成し、該第一の開口部の四辺に沿って該
四辺近くに隣接して第二の開口部を形成し、該第二の開
口部が透過光に位相の変化を与える位相シフト部を有す
る位相シフトマスクにおいて、該位相シフト部の光透過
率が４０％〜６０％であることを特徴とする位相シフト
マスクであって、これにより上述した目的を達成したも
のである。
遮光部を設け、遮光部を部分的に除去して四角形状の第
一の開口部を形成し、該第一の開口部の四辺に沿って該
四辺近くに隣接して第二の開口部を形成し、該第二の開
口部が透過光に位相の変化を与える位相シフト部を有す
る位相シフトマスクにおいて、該位相シフト部の光透過
率が４０％〜６０％であることを特徴とする位相シフト
マスクであって、これにより上述した目的を達成したも
のである。
【００１３】本出願の請求項２の発明は、前記第二の開
口部の幅を、前記遮光部を部分的に除去するために用い
るＥＢ描画機の描画性能範囲に十分入る広さにしたこと
を特徴とする請求項１に記載の位相シフトマスクであっ
て、これにより上述した目的を達成したものである。
口部の幅を、前記遮光部を部分的に除去するために用い
るＥＢ描画機の描画性能範囲に十分入る広さにしたこと
を特徴とする請求項１に記載の位相シフトマスクであっ
て、これにより上述した目的を達成したものである。
【００１４】本出願の各発明において、位相シフト部と
は、光透過部が透過する露光光に対して互いに異なる位
相で露光光を透過するものをいう。遮光部とは、使用す
る露光光についてその光を遮るものである。
は、光透過部が透過する露光光に対して互いに異なる位
相で露光光を透過するものをいう。遮光部とは、使用す
る露光光についてその光を遮るものである。
【００１５】遮光部の材料としては、クロムや、その他
酸化クロム、もしくは高融点金属（Ｗ，Ｍｏ、Ｂｅ等）
全般、及びその酸化物などを用いることができる。
酸化クロム、もしくは高融点金属（Ｗ，Ｍｏ、Ｂｅ等）
全般、及びその酸化物などを用いることができる。
【００１６】透明基板としては、石英、通常のガラス、
適宜各種成分を含有させたガラス、その他適宜のものを
用いることができる。
適宜各種成分を含有させたガラス、その他適宜のものを
用いることができる。
【００１７】本出願の各発明において、位相シフト部
は、基板等の上に位相シフト部を構成する材料をパター
ニングして得ることができる。位相シフト膜の材料とし
ては、例えば次のようなものが例示できる。
は、基板等の上に位相シフト部を構成する材料をパター
ニングして得ることができる。位相シフト膜の材料とし
ては、例えば次のようなものが例示できる。
【００１８】即ち、フォトレジストとして用いることか
できる各種有機物質を用いることができ、例えばＥＢ用
レジスト（ネガまたはポジレジスト）を用いて、ＥＢ描
画装置におけるレジスト機能を兼ねさせることができ
る。具体的には、ＳＯＧ、例えば東京応化（株）製のＣ
ＯＤｔｙｐｅ２，そのほかの有機材料、例えばポリイミ
ド樹脂等の屈折率が大きく強固でかつ形成（成膜）と加
工が容易なもの等を用いることができる。
できる各種有機物質を用いることができ、例えばＥＢ用
レジスト（ネガまたはポジレジスト）を用いて、ＥＢ描
画装置におけるレジスト機能を兼ねさせることができ
る。具体的には、ＳＯＧ、例えば東京応化（株）製のＣ
ＯＤｔｙｐｅ２，そのほかの有機材料、例えばポリイミ
ド樹脂等の屈折率が大きく強固でかつ形成（成膜）と加
工が容易なもの等を用いることができる。
【００１９】または無機材料では、ＳｉＯ、ＳｉＯ2 、
シリコン窒化膜（Ｓｉ3 Ｎ4 膜など）等を用いることが
できる。この場合、低温で形成されることが望ましい。
シリコン窒化膜（Ｓｉ3 Ｎ4 膜など）等を用いることが
できる。この場合、低温で形成されることが望ましい。
【００２０】但し位相シフト部は所望の位相シフトが達
成されればよいのであるから、基板上に形成することな
く、光透過部（基板）中の一部にパターン状に屈折率を
変えるような物質をドープすることによって、位相シフ
トを起こさせるようにしてもよい。場合によっては光透
過部（基板）や遮光部材料の膜厚を変えることにより、
位相シフト部を形成することも可能である。このように
位相シフト部の形成の手段は任意に選択できるものであ
り、これら位相シフト機能を有する部分を総称して、本
明細書中では位相シフト部と称するものである。
成されればよいのであるから、基板上に形成することな
く、光透過部（基板）中の一部にパターン状に屈折率を
変えるような物質をドープすることによって、位相シフ
トを起こさせるようにしてもよい。場合によっては光透
過部（基板）や遮光部材料の膜厚を変えることにより、
位相シフト部を形成することも可能である。このように
位相シフト部の形成の手段は任意に選択できるものであ
り、これら位相シフト機能を有する部分を総称して、本
明細書中では位相シフト部と称するものである。
【００２１】本発明の位相シフト部の光透過率は、本発
明の効果を発揮すべく、特定の光透過率を有するが、こ
れは一般に光透過率の低いものであることが好ましい。
例えば、遮光部と併用する場合は約４０％〜約６０％で
あることが好ましく、位相シフト部自体が遮光部を兼ね
る場合は、振幅で０．６〜０．１（光強度で０．３６〜
０．０１）であることが好ましい。なお、位相シフト量
は１８０°に限らず、適宜最適値に設定することができ
る。
明の効果を発揮すべく、特定の光透過率を有するが、こ
れは一般に光透過率の低いものであることが好ましい。
例えば、遮光部と併用する場合は約４０％〜約６０％で
あることが好ましく、位相シフト部自体が遮光部を兼ね
る場合は、振幅で０．６〜０．１（光強度で０．３６〜
０．０１）であることが好ましい。なお、位相シフト量
は１８０°に限らず、適宜最適値に設定することができ
る。
【００２２】
【作用】本発明によれば、孤立パターンはもちろん、島
状パターンについても、良好に位相シフト効果を働かせ
て、解像力の良好なパターニングを実現できる。
状パターンについても、良好に位相シフト効果を働かせ
て、解像力の良好なパターニングを実現できる。
【００２３】即ち、孤立パターンを形成する際に補助パ
ターンの幅をひろげればＥＢ描画精度を向上させること
ができる。しかし幅をひろげただけでは露光光の透過量
が増加して補助パターン部が転写される。この対策とし
て補助パターンの位相シフト部に透過率の低い材料を使
用すれば透過量を減少することができる。その結果幅の
広いＥＢ描画精度の高い補助パターンを使用して補助パ
ターンを解像させることなく対象孤立パターンの解像度
のみを向上させることができる。
ターンの幅をひろげればＥＢ描画精度を向上させること
ができる。しかし幅をひろげただけでは露光光の透過量
が増加して補助パターン部が転写される。この対策とし
て補助パターンの位相シフト部に透過率の低い材料を使
用すれば透過量を減少することができる。その結果幅の
広いＥＢ描画精度の高い補助パターンを使用して補助パ
ターンを解像させることなく対象孤立パターンの解像度
のみを向上させることができる。
【００２４】また、例えば島状パターンの形成にあって
は、遮光部部分を透過率の低い、例えば透過率が１０％
で１８０°の位相シフトを与える位相シフト部に換える
ことによって、遮光部分も位相が１８０°反転した光が
僅かに透過し、この位相が反転した透過光によって位相
シフト部の下に回折によって光透過部から侵入してきた
光を相殺することができ、その結果シャープなパターン
（光プロファイル）が得られ、従って従来の単なる位相
シフト部では不可能であった島状パターンの解像力の向
上が達成できる。従来は遮光部１０の縁部では光振幅に
裾引きができて図７（ａ）に模式的に示すように、シャ
ープな解像ができなかったのに対し、図７（ｂ）に示す
ように半透明の膜から成る位相シフト部１１を設けてこ
れを遮光部としての作用を兼ねさせると、同図のように
光振幅はシャープになる。１２は光透過部を示す。
は、遮光部部分を透過率の低い、例えば透過率が１０％
で１８０°の位相シフトを与える位相シフト部に換える
ことによって、遮光部分も位相が１８０°反転した光が
僅かに透過し、この位相が反転した透過光によって位相
シフト部の下に回折によって光透過部から侵入してきた
光を相殺することができ、その結果シャープなパターン
（光プロファイル）が得られ、従って従来の単なる位相
シフト部では不可能であった島状パターンの解像力の向
上が達成できる。従来は遮光部１０の縁部では光振幅に
裾引きができて図７（ａ）に模式的に示すように、シャ
ープな解像ができなかったのに対し、図７（ｂ）に示す
ように半透明の膜から成る位相シフト部１１を設けてこ
れを遮光部としての作用を兼ねさせると、同図のように
光振幅はシャープになる。１２は光透過部を示す。
【００２５】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参考にし
て説明する。但し、当然のことではあるが、本発明は以
下に示す実施例により限定されるものではない。
て説明する。但し、当然のことではあるが、本発明は以
下に示す実施例により限定されるものではない。
【００２６】実施例−１ この実施例は、本出願の請求項１の発明、特に請求項２
の発明を、半導体装置の製造に適用し、この発明により
孤立ホールの解像力向上のための補助ラインの幅をＥＢ
描画機の性能範囲内に十分入る広さにひろげることを可
能にしたものである。
の発明を、半導体装置の製造に適用し、この発明により
孤立ホールの解像力向上のための補助ラインの幅をＥＢ
描画機の性能範囲内に十分入る広さにひろげることを可
能にしたものである。
【００２７】本実施例においては、透明な石英基板１上
にＣｒ遮光部により遮光部２０を設け、遮光部２０を部
分的に除去した０．３５μｍ角の正方形の第一の開口部
２２を形成し（図１（ａ）参照）、該第一の開口部２２
に隣接して図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように第二の開口
部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを形成し（中心から
中心まで０．５μｍ）、この第二の開口部が光透過率が
従来の９０％のＳＯＧ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ
（図１（ｂ））、６０％のレジスト２１ａ′，２１
ｂ′，２１ｃ′，２１ｄ′〔シプレー社のＳＡＬ６０
１、厚膜１８００Å）（図１（ｃ）〕、４０％のレジス
ト２１ａ″，２１ｂ″，２１ｃ″，２１ｄ″〔本例では
具体的にはソマール社のＳＥＬ−Ｎ５５２）（図１
（ｄ）〕の１８０°の位相シフト部を有する位相シフト
マスクを設けた。
にＣｒ遮光部により遮光部２０を設け、遮光部２０を部
分的に除去した０．３５μｍ角の正方形の第一の開口部
２２を形成し（図１（ａ）参照）、該第一の開口部２２
に隣接して図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように第二の開口
部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを形成し（中心から
中心まで０．５μｍ）、この第二の開口部が光透過率が
従来の９０％のＳＯＧ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ
（図１（ｂ））、６０％のレジスト２１ａ′，２１
ｂ′，２１ｃ′，２１ｄ′〔シプレー社のＳＡＬ６０
１、厚膜１８００Å）（図１（ｃ）〕、４０％のレジス
ト２１ａ″，２１ｂ″，２１ｃ″，２１ｄ″〔本例では
具体的にはソマール社のＳＥＬ−Ｎ５５２）（図１
（ｄ）〕の１８０°の位相シフト部を有する位相シフト
マスクを設けた。
【００２８】その結果、解像を生じない補助パターンの
幅は従来の光透過率９０％の位相シフトマスクではＥＢ
描画機の性能限界ぎりぎりの０．１５μｍ（図のＷ）で
あったのに対して、透過率６０％の位相シフトマスクで
は０．２５μｍ（図のＷ′）、透過率４０％の位相シフ
トマスクでは０．３５μｍ（図のＷ″）にひろがり、十
分な精度をもって補助パターンを形成できた。
幅は従来の光透過率９０％の位相シフトマスクではＥＢ
描画機の性能限界ぎりぎりの０．１５μｍ（図のＷ）で
あったのに対して、透過率６０％の位相シフトマスクで
は０．２５μｍ（図のＷ′）、透過率４０％の位相シフ
トマスクでは０．３５μｍ（図のＷ″）にひろがり、十
分な精度をもって補助パターンを形成できた。
【００２９】実施例−２ この実施例は、参考例であって、ライン・アンド・スペ
ースのパターン形成について、光の透過量として振幅で
０．６（光強度で０．３６）の位相シフト部を使用し、
比較遮光部としてＣｒを使用した例である。
ースのパターン形成について、光の透過量として振幅で
０．６（光強度で０．３６）の位相シフト部を使用し、
比較遮光部としてＣｒを使用した例である。
【００３０】光源としてエキシマレーザ光（ＫｒＦ２５
０ｎｍ）〔図２（ａ）〜（ｂ）〕及びｉ線〔図３（ａ）
〜（ｂ）〕を使用したが、両者とも完全に遮光するＣｒ
に比べて、僅かに位相が反転した光を透過する位相シフ
トマスクを使用した本実施例の場合の方が回折によって
侵入してきた光を相殺する効果が現れ、位相シフトして
いる分シャープな形状が深まり、０．２４μｍのライン
・アンド・スペース・パターンも解像できた。
０ｎｍ）〔図２（ａ）〜（ｂ）〕及びｉ線〔図３（ａ）
〜（ｂ）〕を使用したが、両者とも完全に遮光するＣｒ
に比べて、僅かに位相が反転した光を透過する位相シフ
トマスクを使用した本実施例の場合の方が回折によって
侵入してきた光を相殺する効果が現れ、位相シフトして
いる分シャープな形状が深まり、０．２４μｍのライン
・アンド・スペース・パターンも解像できた。
【００３１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の位
相シフトマスクは、特定の光透過率を有することによっ
て孤立パターンの形成において、その周囲に配置する補
助パターンがＥＢ描画機の性能限界に収まり、充分な精
度で形成できる幅を持たせて精度よく容易に描画作成で
きて、しかもその部分が解像しないようにする効果を発
揮する。また、従来の遮光部の代わりに、あるいは遮光
部の周辺に特定の光透過率を有する位相シフト部を設け
ることによって、従来位相シフト技術の利点を生かすこ
とができなかった島状パターンが配列されてなるパター
ン形成についても位相シフト技術を有効に利用して解像
度を向上させる効果を発揮する。
相シフトマスクは、特定の光透過率を有することによっ
て孤立パターンの形成において、その周囲に配置する補
助パターンがＥＢ描画機の性能限界に収まり、充分な精
度で形成できる幅を持たせて精度よく容易に描画作成で
きて、しかもその部分が解像しないようにする効果を発
揮する。また、従来の遮光部の代わりに、あるいは遮光
部の周辺に特定の光透過率を有する位相シフト部を設け
ることによって、従来位相シフト技術の利点を生かすこ
とができなかった島状パターンが配列されてなるパター
ン形成についても位相シフト技術を有効に利用して解像
度を向上させる効果を発揮する。
【図１】本発明の実施例−１の光強度と補助パターン幅
の関係を説明する図である。
の関係を説明する図である。
【図２】本発明の実施例−２の光源としてエキシマレー
ザ光を使用した場合の光強度のクロム遮光部との比較図
である。
ザ光を使用した場合の光強度のクロム遮光部との比較図
である。
【図３】本発明の実施例−２の光源としてｉ線を使用し
た場合の光強度のクロム遮光部との比較図である。
た場合の光強度のクロム遮光部との比較図である。
【図４】位相シフト技術を利用した孤立ライン及び孤立
ホールを形成するためのレチクルパターンである。
ホールを形成するためのレチクルパターンである。
【図５】位相シフトマスクの原理説明図である。
【図６】問題点を示す図である。
【図７】本発明の作用説明図である。
１０・・・遮光部 １１・・・位相シフト部 ２１・・・第一の開口部 ２２ａ〜２２ｄ・・・第二の開口部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−44638（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−223464（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−25841（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−12354（ＪＰ，Ａ) 米国特許4890309（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16
Claims (2)
- 【請求項１】透明基板上に遮光部を設け、遮光部を部分
的に除去して四角形状の第一の開口部を形成し、該第一
の開口部の四辺に沿って該四辺近くに隣接して第二の開
口部を形成し、該第二の開口部が透過光に位相の変化を
与える位相シフト部を有する位相シフトマスクにおい
て、 該位相シフト部の光透過率が４０％〜６０％であること
を特徴とする位相シフトマスク。 - 【請求項２】前記第二の開口部の幅を、前記遮光部を部
分的に除去するために用いるＥＢ描画機の描画性能範囲
に十分入る広さにしたことを特徴とする請求項１に記載
の位相シフトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12536591A JP3225535B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 位相シフトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12536591A JP3225535B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 位相シフトマスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627633A JPH0627633A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3225535B2 true JP3225535B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=14908333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12536591A Expired - Fee Related JP3225535B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 位相シフトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3225535B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4790350B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2011-10-12 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 露光用マスク及び露光用マスクの製造方法 |
| JP6581759B2 (ja) * | 2014-07-17 | 2019-09-25 | Hoya株式会社 | フォトマスク、フォトマスクの製造方法、フォトマスクブランク及び表示装置の製造方法 |
| JP2019012280A (ja) * | 2018-09-19 | 2019-01-24 | Hoya株式会社 | フォトマスク、フォトマスクの製造方法、フォトマスクブランク及び表示装置の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4890309A (en) | 1987-02-25 | 1989-12-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Lithography mask with a π-phase shifting attenuator |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP12536591A patent/JP3225535B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4890309A (en) | 1987-02-25 | 1989-12-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Lithography mask with a π-phase shifting attenuator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0627633A (ja) | 1994-02-04 |
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