JP3257130B2 - Method for manufacturing edge-enhancement type phase shift mask - Google Patents

Method for manufacturing edge-enhancement type phase shift mask

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JP3257130B2
JP3257130B2 JP7211593A JP7211593A JP3257130B2 JP 3257130 B2 JP3257130 B2 JP 3257130B2 JP 7211593 A JP7211593 A JP 7211593A JP 7211593 A JP7211593 A JP 7211593A JP 3257130 B2 JP3257130 B2 JP 3257130B2
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shielding film
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はエッジ強調型位相シフト
マスクの製造方法に関し、特にドライエッチング装置内
部にフォトマスクブランクを収容したままその位相シフ
ト層と遮光膜との双方をパターンニングできる位相シフ
トマスクの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an edge-enhanced phase shift mask, and more particularly, to a phase shift method capable of patterning both a phase shift layer and a light-shielding film while a photomask blank is housed in a dry etching apparatus. The present invention relates to a method for manufacturing a mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】エッジ強調型位相シフトマスクは、図4
又は図5に示すような断面形状を有するものである。す
なわち、このエッジ強調型位相シフトマスクは透明基板
a上に部分的に設けられた金属遮光膜bによる遮光パタ
ーンと、高屈折率透明体膜cによる位相シフトパターン
とが設けられており、上記高屈折率透明体cによる位相
シフトパターンが上記遮光パターンの周囲にわずかに突
出する形状を有している。
2. Description of the Related Art FIG.
Or it has a cross-sectional shape as shown in FIG. That is, this edge-enhancement type phase shift mask is provided with a light-shielding pattern formed of a metal light-shielding film b partially provided on a transparent substrate a and a phase shift pattern formed of a high-refractive-index transparent film c. The phase shift pattern formed by the transparent refractive index member c has a shape slightly projecting around the light-shielding pattern.

【0003】そして、このエッジ強調型位相シフトマス
クは、例えば、半導体基板に塗布されたフォトレジスト
を部分的に露光するために使用される。すなわち、この
エッジ強調型フォトマスクとフォトレジストを備える上
記半導体基板とを、縮小投影露光装置(例えば、ステッ
パー)に装着し、上記エッジ強調型位相シフトマスクを
介して露光光線を照射して、上記遮光パターン状を除く
光透過部位のパターン形状にフォトレジストを露光す
る。この際、上記位相シフトパターン部位を透過する光
線の位相はその外側の位相シフトパターン不存在部位を
透過する光線の位相に比較して略1/2波長遅延する。
このため、上記遮光パターンの周縁から生じて位相シフ
トパターンを透過する回折光と位相シフトパターン不存
在部位を透過する光線とが互いに干渉して透過光線が急
峻な強度分布を生じるため、上記遮光パターンが極めて
高い精度で上記フォトレジスト上に遮光パターンを転写
できる。
The edge-enhancement type phase shift mask is used, for example, to partially expose a photoresist applied to a semiconductor substrate. That is, the edge-enhanced photomask and the semiconductor substrate having a photoresist are mounted on a reduction projection exposure apparatus (for example, a stepper), and the exposure light beam is irradiated through the edge-enhancement type phase shift mask. The photoresist is exposed to the pattern shape of the light transmitting portion excluding the light shielding pattern shape. At this time, the phase of the light beam transmitted through the phase shift pattern portion is delayed by about 波長 wavelength compared to the phase of the light beam transmitted through the outside phase shift pattern non-existent portion.
Therefore, the diffracted light generated from the periphery of the light-shielding pattern and transmitted through the phase shift pattern and the light transmitted through the phase-shift-pattern-free portion interfere with each other to generate a steep intensity distribution of the transmitted light. Can transfer a light-shielding pattern onto the photoresist with extremely high precision.

【0004】ところで、図4に示すエッジ強調型位相シ
フトマスクは比較的小面積の金属遮光膜bから成る遮光
パターン上にこれより大面積の位相シフトパターンcが
配置されているため、以下のような方法により製造して
いた。すなわち、まず、図6に示すように透明基板aの
全面に順次金属遮光膜bと高屈折率透明体cとを成膜
し、この高屈折率透明体c上に電子線レジストdを塗布
する。そして、図7に示すように、上記電子線レジスト
を位相シフトパターン状に電子線露光・現像し、露出し
た上記高屈折率透明体cをドライエッチングして除去す
ることによりパターニングする。次に、エッチング液中
に浸漬して、露出した上記金属遮光膜bをエッチング除
去すると共に上記エッチング液の浸透に伴うサイドエッ
チングを利用して金属遮光膜cの端部をエッチング除去
することにより、この金属遮光膜bを位相シフトパター
ンcより小面積の遮光パターンに加工して上記位相シフ
トマスクを製造している。
In the edge-enhancement type phase shift mask shown in FIG. 4, a phase shift pattern c having a larger area is arranged on a light shielding pattern composed of a metal light shielding film b having a relatively small area. Manufacturing method. That is, first, as shown in FIG. 6, a metal light-shielding film b and a high-refractive-index transparent body c are sequentially formed on the entire surface of the transparent substrate a, and an electron beam resist d is applied on the high-refractive-index transparent body c. . Then, as shown in FIG. 7, the electron beam resist is subjected to electron beam exposure and development in the form of a phase shift pattern, and the exposed high refractive index transparent body c is patterned by dry etching and removed. Next, by immersing in an etchant, the exposed metal light-shielding film b is removed by etching, and the edge of the metal light-shielding film c is removed by etching using side etching accompanying the penetration of the etchant. The metal light-shielding film b is processed into a light-shielding pattern having an area smaller than that of the phase shift pattern c to manufacture the phase shift mask.

【0005】また、図5に示す位相シフトマスクは、比
較的大面積の位相シフトパターンcの上にこれより小さ
い面積の金属遮光膜bが配置されているため、以下のよ
うな方法で製造していた。すなわち、まず図8に示すよ
うに、透明基板aの全面に順次高屈折率透明体cと金属
遮光膜bとを成膜し、電子線レジストdを塗布し、小面
積の遮光パターン状に露光・現像した後エッチング液に
浸漬して露出部位の金属遮光膜bをエッチング除去して
この金属遮光膜bをパターニングする。次に、図9に示
すように、再度電子線レジストdを塗布し、位相シフト
パターンに露光・現像した後、露出部位の高屈折率透明
体をドライエッチングしてパターニングし上記エッジ強
調型位相シフトマスクを製造している。
The phase shift mask shown in FIG. 5 has a relatively large area of the metal light shielding film b on a relatively large area of the phase shift pattern c. Therefore, the phase shift mask is manufactured by the following method. I was That is, first, as shown in FIG. 8, a high-refractive-index transparent body c and a metal light-shielding film b are sequentially formed on the entire surface of a transparent substrate a, an electron beam resist d is applied, and a light-shielding pattern having a small area is exposed. After the development, the metal light-shielding film b is exposed and etched to remove the metal light-shielding film b at the exposed portion, thereby patterning the metal light-shielding film b. Next, as shown in FIG. 9, the electron beam resist d is applied again, exposed and developed into a phase shift pattern, and the high refractive index transparent body at the exposed portion is dry-etched and patterned to form the edge-enhanced phase shift. Manufactures masks.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のいず
れの製造方法においても高屈折率透明体のパターニング
のためにドライエッチングとを必要とし、従って真空状
態のドライエッチング装置内に収容してドライエッチン
グ処理を行う必要があるが、このドライエッチング装置
内に収容したまま上記金属遮光膜をエッチングすること
は不可能である。
Incidentally, in any of the above-mentioned manufacturing methods, dry etching is required for patterning of the high refractive index transparent body. Therefore, the dry etching is carried out in a vacuum state dry etching apparatus. Although it is necessary to perform processing, it is impossible to etch the metal light-shielding film while housed in the dry etching apparatus.

【0007】すなわち、図4に示すエッジ強調型位相シ
フトマスクの製造に当たっては、高屈折率透明体のパタ
ーニングにドライエッチングを欠かすことができない。
一方、このドライエッチングはいわゆる異方性エッチン
グであってサイドエッチングを生じない。このため、サ
イドエッチングによる金属遮光膜端部の加工のためにエ
ッチング液による等方性のエッチング処理を必要とす
る。
In other words, in manufacturing the edge-enhancement type phase shift mask shown in FIG. 4, dry etching is indispensable for patterning a high refractive index transparent body.
On the other hand, this dry etching is so-called anisotropic etching and does not cause side etching. Therefore, an isotropic etching process using an etchant is required for processing the end portion of the metal light shielding film by the side etching.

【0008】また、図5に示すエッジ強調型位相シフト
マスクの製造においては、電子線レジストを二回に渡っ
て塗布する必要があるが、ドライエッチング装置内部で
塗布することができない。
In the manufacture of the edge-enhancement type phase shift mask shown in FIG. 5, an electron beam resist must be applied twice, but cannot be applied inside a dry etching apparatus.

【0009】このため、いずれの製造方法においても、
上記高屈折率透明体のエッチングと金属遮光膜のエッチ
ングとに別工程を要し、その製造工程が煩雑にならざる
を得ないという問題点があった。
Therefore, in any of the manufacturing methods,
There is a problem that separate steps are required for the etching of the high-refractive-index transparent body and the etching of the metal light-shielding film, and the manufacturing process must be complicated.

【0010】本発明はこのような技術的問題点に基づい
てなされたものであって、すなわち、本発明の課題とす
るところは、ドライエッチング装置に収容したまま上記
金属遮光膜のパターニングと高屈折率透明体のパターニ
ングの双方を可能とし、製造工程を簡略化したエッジ強
調型位相シフトマスクの製造方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made on the basis of such technical problems. That is, an object of the present invention is to provide a patterning and a high refraction of the metal light-shielding film while being housed in a dry etching apparatus. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an edge-enhancement type phase shift mask which enables both patterning of a transparent material and simplifies a manufacturing process.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】ところで、電子線レジス
トをパターン状に電子線描画し現像した場合、この電子
線描画精度のばらつきのため、現像後に残存するパター
ン状電子線レジストの端部の膜厚はパターン中央部の膜
厚に比較して薄くなる。そして、上記高屈折率透明体を
ドライエッチングする際にこの電子線レジストもエッチ
ングされてその膜厚が一様に低下するため、この電子線
レジストの膜厚とドライエッチング条件とを適切に制御
することにより、上記パターン状電子線レジストのパタ
ーン端部の電子線レジストをエッチング除去することが
可能となる。そして、こうして電子線レジストが除去さ
れて露出する表面が金属遮光膜から構成されている場合
には、ドライエッチング装置に収容したまま端部に露出
した金属遮光膜をドライエッチング処理により除去して
上記高屈折率透明体を露出させ、上記金属遮光膜の周縁
部に高屈折率透明体から成る位相シフト層を備えるエッ
ジ強調型位相シフトマスクを製造することが可能にな
る。
By the way, when an electron beam resist is drawn in a pattern and then developed, the film at the end of the patterned electron beam resist remaining after development due to the variation in electron beam drawing accuracy. The thickness is smaller than the film thickness at the center of the pattern. Then, when the high refractive index transparent body is dry-etched, the electron beam resist is also etched and its film thickness is uniformly reduced. Therefore, the film thickness of the electron beam resist and the dry etching conditions are appropriately controlled. This makes it possible to etch away the electron beam resist at the pattern end of the patterned electron beam resist. If the exposed surface of the electron beam resist is formed of a metal light-shielding film, the metal light-shielding film exposed at the end is removed by dry etching while being housed in the dry etching apparatus. By exposing the high-refractive-index transparent body, it becomes possible to manufacture an edge-enhanced phase-shift mask including a phase-shift layer made of the high-refractive-index transparent body on the periphery of the metal light-shielding film.

【0012】本発明はこのような技術的原理に基づいて
完成されたもので、すなわち、本発明は、透明基板上
に、順次、高屈折率透明体膜、遮光膜及び電子線レジス
トを積層し、上記電子線レジストをパターン状に露光・
現像することにより上記電子線レジストを位相シフター
層のパターン形状に残存させると共に、この電子線レジ
ストのパターン中央部に比べてパターン周辺部の膜厚を
薄く加工し、上記遮光膜の露出部位をドライエッチング
して除去し、こうして露出した高屈折率透明体膜をドラ
イエッチングして位相シフト層を形成すると共に上記ド
ライエッチングにより残存電子線レジストの膜厚を一様
に減少させてパターン周辺部の電子線レジストを除去し
て上記残存する遮光膜のパターン周辺部を露出させ、次
にこうして露出した上記遮光膜のパターン周辺部をドラ
イエッチングして除去することを特徴とするものであ
る。
The present invention has been completed based on such a technical principle. That is, the present invention comprises sequentially laminating a high refractive index transparent film, a light shielding film and an electron beam resist on a transparent substrate. Exposure of the electron beam resist in a pattern
By developing, the electron beam resist is left in the pattern shape of the phase shifter layer, and the film thickness of the pattern peripheral portion is made thinner than the central portion of the pattern of the electron beam resist, and the exposed portion of the light shielding film is dried. The high-refractive-index transparent body film thus exposed is dry-etched to form a phase shift layer, and the dry-etching uniformly reduces the thickness of the remaining electron beam resist to remove electrons in the peripheral portion of the pattern. The line resist is removed to expose the remaining pattern peripheral portion of the light shielding film, and then the exposed pattern peripheral portion of the light shielding film is removed by dry etching.

【0013】このような技術的手段において、上記透明
基板としては周知の石英ガラス基板等が利用できる。
In such technical means, a known quartz glass substrate or the like can be used as the transparent substrate.

【0014】また、上記高屈折率透明体としては屈折率
約1.47の酸化珪素の薄膜が利用でき、この酸化珪素
薄膜はスパッタガスをアルゴンと酸素との混合ガスと
し、ターゲットをSiO2 としてRFスパッタリングに
より成膜することができる。
As the high refractive index transparent body, a silicon oxide thin film having a refractive index of about 1.47 can be used. The silicon oxide thin film is formed by using a sputtering gas of a mixed gas of argon and oxygen and a target of SiO 2. The film can be formed by RF sputtering.

【0015】そして、この高屈折率透明体薄膜は上記エ
ッジ強調型位相シフトマスクの位相シフト層を構成する
ものであり、このフォトマスクの遮光パターンを半導体
基板上のフォトレジストに投影露光する際の露光光線の
位相をこの位相シフト層の存在しない部位の露光光線に
対して約1/2波長変位させるものである。このため、
この高屈折率透明体薄膜の厚さをd、屈折率をn1 、空
気の屈折率n0 =1.00、上記露光光線の波長をλと
するとき、この膜厚dは(n1 −1.00)×d=1/
2×λを満たすことが望ましい。尚、上記高屈折率透明
体薄膜が屈折率1.47の酸化珪素薄膜から成り且つ上
記露光光線が波長365nmのi線から成る場合には、
上記式を満たす高屈折率透明体薄膜の膜厚dは約388
nmである。
The high refractive index transparent body thin film constitutes a phase shift layer of the edge-enhancing type phase shift mask, and is used when a light-shielding pattern of the photomask is projected and exposed on a photoresist on a semiconductor substrate. The phase of the exposure light beam is displaced by about 波長 wavelength with respect to the exposure light beam at the portion where the phase shift layer does not exist. For this reason,
When the thickness of the high refractive index transparent thin film is d, the refractive index is n 1 , the refractive index of air is n 0 = 1.00, and the wavelength of the exposure light is λ, the thickness d is (n 1 − 1.00) × d = 1 /
It is desirable to satisfy 2 × λ. When the high-refractive-index transparent thin film is made of a silicon oxide thin film having a refractive index of 1.47 and the exposure light beam is made of an i-ray having a wavelength of 365 nm,
The thickness d of the high-refractive-index transparent thin film satisfying the above equation is about 388.
nm.

【0016】また、上記金属遮光膜としては金属クロム
又は金属ニッケルの薄膜が利用でき、例えば、窒素とア
ルゴンの混合ガスをスパッタガスとし、ターゲットを金
属クロムとしてRFスパッタリングにより成膜すること
ができる。この金属遮光膜は実質的に上記露光光線の光
透過を防止できればよく、例えば、20nm以上の膜厚
でよい。
As the metal light-shielding film, a thin film of metal chromium or metal nickel can be used. For example, a film can be formed by RF sputtering using a mixed gas of nitrogen and argon as a sputtering gas and a target of metal chromium. The metal light-shielding film only needs to be capable of substantially preventing light transmission of the exposure light, and may have a thickness of, for example, 20 nm or more.

【0017】また、上記電子線レジストとしては、ポリ
クロロメチルスチレン系のネガ型の電子線レジストやポ
リブテン−1−スルフォン系のポジ型の電子線レジスト
が使用できる。この電子線レジストは、上記金属遮光膜
上にスピンコートして塗布することができるが、この膜
厚は金属遮光膜のドライエッチングや高屈折率透明体薄
膜のドライエッチングのエッチング条件に応じて適切に
設定することが望ましい。すなわち、この電子線レジス
トを電子線描画して露光させ、現像して残存したパター
ン状電子線レジストの端部が、金属遮光膜のドライエッ
チングや高屈折率透明体薄膜のドライエッチングと同時
にエッチングされてこの電子線レジストの下の金属遮光
膜が表面に露出する程度の膜厚である必要がある。
As the electron beam resist, a polychloromethylstyrene-based negative electron beam resist or a polybutene-1-sulfone-based positive electron beam resist can be used. This electron beam resist can be spin-coated on the metal light-shielding film, and the film thickness is appropriate according to the etching conditions of the dry etching of the metal light-shielding film and the dry etching of the high-refractive-index transparent thin film. It is desirable to set to. That is, the electron beam resist is drawn by electron beam exposure, exposed, developed, and the end of the patterned electron beam resist remaining is etched simultaneously with the dry etching of the metal light shielding film and the dry etching of the high refractive index transparent thin film. It is necessary that the film thickness be such that the metal light-shielding film below the lever resist is exposed on the surface.

【0018】そして、上記金属遮光膜は、平行平板型リ
アクティブエッチング装置内により、CCl4 やCHC
3 等の塩化炭素系ガス又はCl2 とO2 との混合ガス
をエッチングガスとしてドライエッチングすることが可
能である。一方、高屈折率透明体が酸化珪素から構成さ
れる場合には、この酸化珪素薄膜は、上記平行平板型リ
アクティブエッチング装置内で、CF4 やCHF3 等の
フッ化炭素系ガスを利用してドライエッチングすること
ができ、この酸化珪素薄膜のドライエッチングの際同時
に上記電子線レジストの膜厚が減少してその端部の金属
遮光膜が露出する。こうして露出した金属遮光膜を再度
ドライエッチングすることにより遮光膜パターンを形成
することができる。この金属遮光膜の再度のドライエッ
チングは上記塩化炭素系ガス又はCl2 とO2 との混合
ガスをエッチングガスとして実施することが可能であ
る。そして、これら金属遮光膜の二回のドライエッチン
グと酸化珪素薄膜のドライエッチングとはエッチングガ
スを交換するだけで同じ装置内部で可能であり、従って
上記エッチング装置内に収容したまま連続してこれら三
回のドライエッチングを実施して上記金属遮光膜のパタ
ーニングと位相シフト層のパターニングとが共に可能と
なる。
Then, the metal light-shielding film is formed in a parallel plate type reactive etching apparatus by using CCl 4 or CHC.
a mixed gas of a chloride carbonaceous gas or Cl 2 O 2 of l 3 such as an etching gas can be dry-etched. On the other hand, when the high refractive index transparent body is made of silicon oxide, this silicon oxide thin film is formed by using a fluorocarbon gas such as CF 4 or CHF 3 in the parallel plate type reactive etching apparatus. During the dry etching of the silicon oxide thin film, the thickness of the electron beam resist is reduced at the same time, and the metal light shielding film at the end is exposed. The light-shielding film pattern can be formed by dry-etching the exposed metal light-shielding film again. The dry etching of the metal light-shielding film can be performed again using the above-mentioned carbon chloride-based gas or a mixed gas of Cl 2 and O 2 as an etching gas. The dry etching of the metal light-shielding film twice and the dry etching of the silicon oxide thin film can be performed inside the same apparatus only by exchanging the etching gas. By performing dry etching a number of times, both the patterning of the metal light shielding film and the patterning of the phase shift layer can be performed.

【0019】尚、上記高屈折率透明体が酸化珪素から構
成される場合には、この酸化珪素薄膜のドライエッチン
グの際に上記透明基板もエッチングされる危険があるか
ら、この透明基板上に上記露光光線を透過し且つ上記フ
ッ化炭素系ガスによってドライエッチングされないエッ
チングストッパー層を介して上記酸化珪素薄膜を形成す
ることが望ましい。このようなエッチングストッパー層
としては窒化シリコーン、ポリシリコン、あるいは酸化
アルミニウム(Al2 3 )が利用できる。膜厚は10
〜200nmでよく、スパッタガスをアルゴン、ターゲ
ットをAl2 3 としたRFスパッタリングにより成膜
することができる。
The high refractive index transparent body is made of silicon oxide.
If formed, dry etch of this silicon oxide thin film
Is there a risk that the transparent substrate will also be etched during
Then, the exposure light is transmitted through the transparent substrate and the
Etching that is not dry-etched by carbon
The silicon oxide thin film is formed via a chuck stopper layer.
Is desirable. Such an etching stopper layer
Can be silicone nitride, polysilicon, or oxidized
Aluminum (AlTwoOThree) Is available. The film thickness is 10
~ 200 nm, and the sputtering gas is argon, target
Set to AlTwoO ThreeBy RF sputtering
can do.

【0020】[0020]

【作用】本発明においては、遮光膜上に積層された電子
線レジストをパターン状に露光・現像することにより上
記電子線レジストを位相シフター層のパターン形状に残
存させると共に、この電子線レジストのパターン中央部
に比べてパターン周辺部の膜厚を薄く加工し、上記遮光
膜の露出部位をドライエッチングして除去した後、こう
して露出した高屈折率透明体膜をドライエッチングして
位相シフト層を形成すると共に上記ドライエッチングに
より残存電子線レジストの膜厚を一様に減少させてパタ
ーン周辺部の電子線レジストを除去して上記残存する遮
光膜のパターン周辺部を露出させ、次にこうして露出し
た上記遮光膜のパターン周辺部をドライエッチングして
除去するため、上記金属遮光膜のパターンと高屈折率透
明体のパターンとが異なるにも係わらず、ドライエッチ
ング装置内部でこの双方をパターニングすることが可能
となる。
According to the present invention, the electron beam resist laminated on the light-shielding film is exposed and developed in the form of a pattern so that the electron beam resist remains in the pattern shape of the phase shifter layer, and the pattern of the electron beam resist is changed. The thickness of the peripheral portion of the pattern is processed to be thinner than that of the central portion, and the exposed portion of the light shielding film is removed by dry etching, and the exposed high refractive index transparent film is dry etched to form a phase shift layer. At the same time, the film thickness of the remaining electron beam resist is uniformly reduced by the dry etching to remove the electron beam resist at the peripheral portion of the pattern to expose the peripheral portion of the pattern of the remaining light-shielding film. In order to remove the peripheral portion of the pattern of the light-shielding film by dry etching, the pattern of the metal light-shielding film and the pattern of the high refractive index transparent body Despite the different, it is possible to pattern the both inside the dry etching apparatus.

【0021】[0021]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。すなわち、図1Aに示すように、石英ガラス基板
1上に、順次、厚さ10〜20nmのAl2 3 から成
るエッチングストッパー層2、屈折率1.47の酸化珪
素から成る高屈折率透明体薄膜3(膜厚約388n
m)、厚さ100nmの金属クロム遮光膜4を積層し
た。これらの膜は、いずれも、RFスパッタリングによ
り、適切なターゲットとスパッタガスを使用して成膜し
たものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. That is, as shown in FIG. 1A, an etching stopper layer 2 made of Al 2 O 3 having a thickness of 10 to 20 nm and a high refractive index transparent body made of silicon oxide having a refractive index of 1.47 are sequentially formed on a quartz glass substrate 1. Thin film 3 (thickness about 388n
m), a metal chrome light shielding film 4 having a thickness of 100 nm was laminated. These films are all formed by RF sputtering using an appropriate target and a sputtering gas.

【0022】次に、この金属クロム遮光膜4上にネガ型
電子線レジスト5を塗布し、目的とする位相シフトパタ
ーン状に電子線描画し、現像した(図1B)。現像後残
存した電子線レジスト5パターンの端部断面形状を図2
に示す。この図2から明らかなように、現像後残存する
電子線レジスト5はそのパターン中央部の膜厚が現像前
の膜厚をほぼそのまま維持しているのに対し、パターン
端部に近づくに従って膜厚が漸減していることが分か
る。
Next, a negative-type electron beam resist 5 was applied on the metal chrome light-shielding film 4, and an electron beam was drawn in a desired phase shift pattern and developed (FIG. 1B). FIG. 2 shows the cross-sectional shape at the end of the electron beam resist 5 pattern remaining after development.
Shown in As apparent from FIG. 2, the thickness of the electron beam resist 5 remaining after the development is substantially the same as the film thickness at the central portion of the pattern before development, whereas the thickness of the electron beam resist 5 becomes smaller as approaching the edge of the pattern. It can be seen that is gradually decreasing.

【0023】そして、次に平行平板型リアクティブエッ
チング装置に収容し、上記残存電子線レジスト5をレジ
ストパターンとして、露出した金属クロム4及び酸化珪
素薄膜3をドライエッチングした(図1C)。尚、この
工程は上記エッチング装置の外部に取り出すことなくこ
の装置内に収容したまま、エッチングガスを交換するこ
とにより、連続して実施した。すなわち、まずエッチン
グガスとしてCCl4を使用して上記露出部位の金属ク
ロム遮光膜4をエッチング除去し、次にエッチングガス
をCF4 に交換して上記金属クロム遮光膜4のエッチン
グに伴って露出した酸化珪素薄膜3の露出部位をエッチ
ング除去した。この時の電子線レジスト5パターンの端
部断面形状を図3に示す。図中、破線はエッチング前の
電子線レジスト5の断面形状を示しており、この図か
ら、上記ドライエッチングに伴って電子線レジスト5の
膜厚が一様に減少し、この減少により上記残存金属クロ
ム遮光膜4の端部4aが表面に露出していることが分か
る。
Then, the exposed metal chromium 4 and silicon oxide thin film 3 were dry-etched in a parallel plate type reactive etching apparatus using the remaining electron beam resist 5 as a resist pattern (FIG. 1C). This process was continuously performed by exchanging the etching gas while taking out the etching device without taking it out of the etching device. That is, first, the metal chromium light-shielding film 4 at the above-mentioned exposed portion was etched and removed using CCl 4 as an etching gas, and then the etching gas was replaced with CF 4 to expose the metal chrome light-shielding film 4 with the etching. The exposed portion of the silicon oxide thin film 3 was removed by etching. FIG. 3 shows an end cross-sectional shape of the electron beam resist 5 pattern at this time. In the figure, the broken line shows the cross-sectional shape of the electron beam resist 5 before etching. From this figure, the film thickness of the electron beam resist 5 decreases uniformly with the dry etching, and the decrease in the residual metal It can be seen that the end 4a of the chrome light-shielding film 4 is exposed on the surface.

【0024】次に、この平行平板型リアクティブエッチ
ング装置に収容したまま再度エッチングガスをCCl4
に交換し、上述にように表面に露出した金属クロム遮光
膜4端部4aをドライエッチングした(図1D)。こう
して得られたエッジ強調型位相シフトマスクは、図1D
の断面説明図からも明らかなように位相シフト層3及び
金属クロム遮光膜4の端面がガラス基板1表面に対して
略直交しており、パターン精度に優れたものであること
が分かる。
Next, while being accommodated in the parallel plate type reactive etching apparatus, the etching gas is again supplied with CCl 4.
And the end 4a of the metal chrome light-shielding film 4 exposed on the surface as described above was dry-etched (FIG. 1D). The edge-enhancement type phase shift mask thus obtained is shown in FIG.
As is clear from the cross-sectional view, the end faces of the phase shift layer 3 and the metal chromium light-shielding film 4 are substantially perpendicular to the surface of the glass substrate 1, and it is understood that the pattern precision is excellent.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、金属遮光膜のパターン
と高屈折率透明体のパターンとが異なるにも係わらず、
ドライエッチング装置内部でこの双方をパターニングす
ることが可能となるため、エッジ強調型位相シフトマス
クの製造工程が著しく簡略化して、効率的に上記マスク
を製造できるという効果を奏する。
According to the present invention, although the pattern of the metal light-shielding film and the pattern of the high-refractive-index transparent body are different,
Since both of these can be patterned inside the dry etching apparatus, the manufacturing process of the edge-enhancement type phase shift mask is significantly simplified, and the mask can be efficiently manufactured.

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

【図1】図1は本発明の実施例に係るエッジ強調型位相
シフトマスクの製造工程を示す断面説明図。
FIG. 1 is an explanatory sectional view showing a manufacturing process of an edge-enhancement type phase shift mask according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は本発明の実施例に係り、電子線レジスト
の露光・現像後のそのパターン端部断面形状を示す断面
説明図。
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view showing a cross-sectional shape of an end portion of a pattern after exposure and development of an electron beam resist according to the embodiment of the present invention.

【図3】図3は本発明の実施例に係り、金属クロム遮光
膜と酸化珪素薄膜のドライエッチング後のそのパターン
端部断面形状を示す断面説明図。
FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view showing a cross-sectional shape of a pattern end portion after dry etching of a metal chrome light-shielding film and a silicon oxide thin film according to the embodiment of the present invention.

【図4】図4は従来のエッジ強調型位相シフトマスクの
断面説明図。
FIG. 4 is an explanatory sectional view of a conventional edge-enhancement type phase shift mask.

【図5】図5は従来のエッジ強調型位相シフトマスクの
断面説明図。
FIG. 5 is an explanatory sectional view of a conventional edge-enhanced phase shift mask.

【図6】図6は従来例に係る図4のエッジ強調型位相シ
フトマスクの製造工程を示す断面説明図。
FIG. 6 is an explanatory sectional view showing a manufacturing process of the edge-enhancement type phase shift mask of FIG. 4 according to a conventional example.

【図7】図7は従来例に係る図4のエッジ強調型位相シ
フトマスクの製造工程を示す断面説明図。
FIG. 7 is an explanatory sectional view showing a manufacturing process of the edge-enhancement type phase shift mask of FIG. 4 according to a conventional example.

【図8】図8は従来例に係る図5のエッジ強調型位相シ
フトマスクの製造工程を示す断面説明図。
FIG. 8 is an explanatory sectional view showing a manufacturing process of the edge-enhancement type phase shift mask of FIG. 5 according to a conventional example.

【図9】図9は従来例に係る図5のエッジ強調型位相シ
フトマスクの製造工程を示す断面説明図。
FIG. 9 is an explanatory sectional view showing a manufacturing process of the edge-enhancement type phase shift mask of FIG. 5 according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 石英ガラス基板 2 エッチングストッパー層 3 酸化珪素薄膜 4 金属クロム薄膜 5 電子線レジスト Reference Signs List 1 quartz glass substrate 2 etching stopper layer 3 silicon oxide thin film 4 metallic chromium thin film 5 electron beam resist

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】透明基板上に、順次、高屈折率透明体膜、
遮光膜及び電子線レジストを積層し、 上記電子線レジストをパターン状に露光・現像すること
により上記電子線レジストを位相シフター層のパターン
形状に残存させると共に、この電子線レジストのパター
ン中央部に比べてパターン周辺部の膜厚を薄く加工し、 上記遮光膜の露出部位をドライエッチングして除去し、 こうして露出した高屈折率透明体膜をドライエッチング
して位相シフト層を形成すると共に上記ドライエッチン
グにより残存電子線レジストの膜厚を一様に減少させて
パターン周辺部の電子線レジストを除去して上記残存す
る遮光膜のパターン周辺部を露出させ、 次にこうして露出した上記遮光膜のパターン周辺部をド
ライエッチングして除去することを特徴とするエッジ強
調型位相シフトマスクの製造方法。
1. A transparent film having a high refractive index is sequentially formed on a transparent substrate.
A light-shielding film and an electron beam resist are laminated, and the electron beam resist is exposed and developed in a pattern to leave the electron beam resist in the pattern shape of the phase shifter layer. Then, the exposed portion of the light-shielding film is dry-etched and removed, and the exposed high refractive index transparent body film is dry-etched to form a phase shift layer and dry etching. The thickness of the remaining electron beam resist is reduced uniformly to remove the electron beam resist in the peripheral portion of the pattern to expose the peripheral portion of the pattern of the remaining light-shielding film. A method for manufacturing an edge-enhancement type phase shift mask, characterized by removing portions by dry etching.
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