JP3259107B2 - 位相シフトレチクル - Google Patents
位相シフトレチクルInfo
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造工程で用いる位相シフトレチクルと位相シフト露光
方法に関する。近年、集積回路装置をさらに高集積化す
ることが要求されており、そのためには回路パターンを
微細化する必要がある。
製造工程で用いる位相シフトレチクルと位相シフト露光
方法に関する。近年、集積回路装置をさらに高集積化す
ることが要求されており、そのためには回路パターンを
微細化する必要がある。
【０００２】
【従来の技術】従来の集積回路パターンのうち、コンタ
クトーホール等の微小なホール（孔）を形成する場合、
単に必要とする大きさと形状をもつ透過部を遮光部中に
設けた通常のレチクルが用いられ、この解像度を改善す
る位相シフトレチクルも提案されていた。
クトーホール等の微小なホール（孔）を形成する場合、
単に必要とする大きさと形状をもつ透過部を遮光部中に
設けた通常のレチクルが用いられ、この解像度を改善す
る位相シフトレチクルも提案されていた。
【０００３】図８は、従来の露光用レチクルの説明図で
ある。図８の（Ａ）は従来の通常の露光用レチクルの説
明図、（Ｂ）は従来の位相シフトレチクルの説明図であ
る。この図において、３１は遮光部、３２は透過部、３
３遮光部、３４は位相０度の領域、３５は位相１８０度
の領域である。
ある。図８の（Ａ）は従来の通常の露光用レチクルの説
明図、（Ｂ）は従来の位相シフトレチクルの説明図であ
る。この図において、３１は遮光部、３２は透過部、３
３遮光部、３４は位相０度の領域、３５は位相１８０度
の領域である。
【０００４】この図８の（Ａ）に示された従来の通常の
レチクルにおいては、露光光に対して透明なレチクル基
板の上に露光光を透過させない領域に遮光部３１が形成
され、この遮光部３１の所定の位置に、必要とするホー
ル（コンタクトーホール等の微小な孔）の大きさと形状
をもつ透過部３２が設けられていた。このレチクルを用
いて露光すると、微小なホールの解像度が不足するとい
う問題があった。
レチクルにおいては、露光光に対して透明なレチクル基
板の上に露光光を透過させない領域に遮光部３１が形成
され、この遮光部３１の所定の位置に、必要とするホー
ル（コンタクトーホール等の微小な孔）の大きさと形状
をもつ透過部３２が設けられていた。このレチクルを用
いて露光すると、微小なホールの解像度が不足するとい
う問題があった。
【０００５】この通常のレチクルを改良して、レチクル
を透過する光の位相を制御することによりホールの解像
度を向上する方法が提案された。図８の（Ｂ）に示され
た従来の位相シフトレチクルにおいては、露光光に対し
て透明なレチクル基板の上の露光光を透過させない領域
に遮光部３３が形成され、この遮光部３３の所定の位置
に、必要とするホールの大きさと形状をもつ位相０度の
領域３４が形成され、その周辺に、位相１８０度（π）
の領域３５が設けられていた。
を透過する光の位相を制御することによりホールの解像
度を向上する方法が提案された。図８の（Ｂ）に示され
た従来の位相シフトレチクルにおいては、露光光に対し
て透明なレチクル基板の上の露光光を透過させない領域
に遮光部３３が形成され、この遮光部３３の所定の位置
に、必要とするホールの大きさと形状をもつ位相０度の
領域３４が形成され、その周辺に、位相１８０度（π）
の領域３５が設けられていた。
【０００６】この従来の位相シフトレチクルを用いて露
光すると、位相０度の領域３４を透過する露光光の位相
と、その周辺の位相１８０度の領域３５を透過する露光
光の位相が１８０度異なるため、鮮明な輪郭のホールが
形成される。
光すると、位相０度の領域３４を透過する露光光の位相
と、その周辺の位相１８０度の領域３５を透過する露光
光の位相が１８０度異なるため、鮮明な輪郭のホールが
形成される。
【０００７】しかし半導体装置が高集積化され、回路パ
ターンが高密度化すると、透過ホールパターンの径が微
細化されるが、それと同時に透過ホールパターンと透過
ホールパターンの間隔も狭くなり、隣接する透過ホール
パターンを透過した光の位相が同一であるために、ホー
ルとホールの中間にサイドピークが発生し、露光現像し
たレジストのホールとホールの間にレジストの薄膜部が
生じ、被加工体をエッチングするに際して、この薄い部
分がエッチングに耐えられず、被加工体である基板の不
要な箇所に孔が開いてしまうという問題が生じていた。
ターンが高密度化すると、透過ホールパターンの径が微
細化されるが、それと同時に透過ホールパターンと透過
ホールパターンの間隔も狭くなり、隣接する透過ホール
パターンを透過した光の位相が同一であるために、ホー
ルとホールの中間にサイドピークが発生し、露光現像し
たレジストのホールとホールの間にレジストの薄膜部が
生じ、被加工体をエッチングするに際して、この薄い部
分がエッチングに耐えられず、被加工体である基板の不
要な箇所に孔が開いてしまうという問題が生じていた。
【０００８】図９は、従来の位相シフトレチクルの欠点
の説明図である。図９の（Ａ）は従来の位相シフトレチ
クルの平面を、（Ｂ）はその断面を示している。この図
において、４１はレチクル基板、４２は遮光膜、４３は
位相０度の領域、４４は位相１８０度の領域、４５は被
加工体基板、４６は被加工膜、４７はレジスト、４８は
レジスト開口、４９はレジスト薄膜部、ｓｐはサイドピ
ークである。
の説明図である。図９の（Ａ）は従来の位相シフトレチ
クルの平面を、（Ｂ）はその断面を示している。この図
において、４１はレチクル基板、４２は遮光膜、４３は
位相０度の領域、４４は位相１８０度の領域、４５は被
加工体基板、４６は被加工膜、４７はレジスト、４８は
レジスト開口、４９はレジスト薄膜部、ｓｐはサイドピ
ークである。
【０００９】この位相シフトレチクルにおいては、露光
光に対して透明なレクチル基板４１の上の露光光を透過
させない領域に遮光膜４２が形成され、この遮光膜４２
に、ホールに相当する大きさと形状の位相１８０度の領
域４４と、その周囲に位相０度の領域４３が形成されて
いる。
光に対して透明なレクチル基板４１の上の露光光を透過
させない領域に遮光膜４２が形成され、この遮光膜４２
に、ホールに相当する大きさと形状の位相１８０度の領
域４４と、その周囲に位相０度の領域４３が形成されて
いる。
【００１０】この位相シフトレチクルを使用して露光し
たときの、レジスト膜上の光強度は図９の（Ｃ）に示さ
れるように、立ち上がりのよい２つの光強度のピークの
ほか、隣接する位相１８０度の領域４４を透過した同位
相の露光光が干渉するため、この２つの光強度のピーク
の中間にサイドピークｓｐが生じる。
たときの、レジスト膜上の光強度は図９の（Ｃ）に示さ
れるように、立ち上がりのよい２つの光強度のピークの
ほか、隣接する位相１８０度の領域４４を透過した同位
相の露光光が干渉するため、この２つの光強度のピーク
の中間にサイドピークｓｐが生じる。
【００１１】この露光光によって被加工体基板４５の上
に形成された被加工膜４６の上の感光レジスト膜を露光
して現像すると、図９の（Ｄ）にその断面が示されてい
るように、隣接する２つのレジスト開口４８と、その中
間にサイドピークによって露光されたレジスト薄膜部４
９が形成される。
に形成された被加工膜４６の上の感光レジスト膜を露光
して現像すると、図９の（Ｄ）にその断面が示されてい
るように、隣接する２つのレジスト開口４８と、その中
間にサイドピークによって露光されたレジスト薄膜部４
９が形成される。
【００１２】このレジスト４７をマスクにして被加工膜
４６をエッチングすると、被加工膜４６のエッチングの
進行とともにレジスト４７の厚さが減少するため、サイ
ドピークによって生じたレジスト薄膜部４９の下の被加
工膜４６もエッチングされる恐れが生じる。
４６をエッチングすると、被加工膜４６のエッチングの
進行とともにレジスト４７の厚さが減少するため、サイ
ドピークによって生じたレジスト薄膜部４９の下の被加
工膜４６もエッチングされる恐れが生じる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、ホールと
ホールが近接する場合は、レチクル上で最適なホール径
ａ、シフター幅ｂを設定することができない場合が生
じ、充分な位相シフトレチクルとしての効果を得ること
ができなかった。本発明は、所望のホールの中間に不要
な露光が発生しない位相シフトレチクルと位相シフト露
光方法を提供することを目的とする。
ホールが近接する場合は、レチクル上で最適なホール径
ａ、シフター幅ｂを設定することができない場合が生
じ、充分な位相シフトレチクルとしての効果を得ること
ができなかった。本発明は、所望のホールの中間に不要
な露光が発生しない位相シフトレチクルと位相シフト露
光方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に依る位相シフト
レチクルに於いては、 （１） 透過領域と該透過領域を取り囲む位相反転透過領域とか
らなる第１及び第２の透過ホールパターンを備えた位相
シフトレチクルにおいて、前記第１の透過ホールパター
ンと前記第２の透過ホールパターンとは遮光領域を挟ん
で隣り合って設けられ、前記第１の透過ホールパターン
に於ける透過領域と前記第２の透過ホールパターンに於
ける透過領域とは透過した露光の為の光に於ける位相が
互いに反転するよう構成されてなることを特徴とする
か、或いは、 （２） 前記（１）に於いて、透過領域と該透過領域を取り囲む
位相反転透過領域とからなる第１及び第２の透過ホール
パターンが遮光領域を挟んで２次元的に配置された位相
シフトレチクルにおいて、隣り合う第１の透過ホールパ
ターンと第２の透過ホールパターンとは露光の為の透過
光の一方が他方と不干渉の遠距離に在る場合は該透過光
の位相が互いに同じであるように、また、露光の為の透
過光の一方が他方と干渉する近距離に在る場合は該透過
光の位相が互いに反転するように構成されてなることを
特徴とするか、或いは、 （３） 前記（１）又は（２）に於いて、第１の透過ホールパタ
ーンに於ける透過領域と該透過領域を取り囲む位相反転
透過領域とを段差で区切って１８０度の位相差を生成さ
せ、且つ、遮光領域を挟んで隣り合う第２の透過ホール
パターンに於ける透過領域と位相反転透過領域とは前記
第１の透過ホールパターンに於ける透過領域と位相反転
透過領域とに比較して更に深い段差で区切って前記第１
の透過ホールパターンとの間に１８０度の位相差を生成
させてなることを特徴とするか、或いは、 （４） 前記（１）又は（２）に於いて、第１の透過ホールパタ
ーンに於ける透過領域と該透過領域を取り囲む位相反転
透過領域とを段差で区切って１８０度の位相差 を生成さ
せ、且つ、遮光領域を挟んで隣り合う第２の透過ホール
パターンに於ける透過領域と位相反転透過領域とに透過
光の位相を反転するＳｉＯ 2 膜、ＳＯＧ膜、感光材を含
有するＳＯＧ膜、感光レジスト膜から選択された位相シ
フター材を積層して前記第１の透過ホールパターンとの
間に１８０度の位相差を生成させてなることを特徴とす
る。
レチクルに於いては、 （１） 透過領域と該透過領域を取り囲む位相反転透過領域とか
らなる第１及び第２の透過ホールパターンを備えた位相
シフトレチクルにおいて、前記第１の透過ホールパター
ンと前記第２の透過ホールパターンとは遮光領域を挟ん
で隣り合って設けられ、前記第１の透過ホールパターン
に於ける透過領域と前記第２の透過ホールパターンに於
ける透過領域とは透過した露光の為の光に於ける位相が
互いに反転するよう構成されてなることを特徴とする
か、或いは、 （２） 前記（１）に於いて、透過領域と該透過領域を取り囲む
位相反転透過領域とからなる第１及び第２の透過ホール
パターンが遮光領域を挟んで２次元的に配置された位相
シフトレチクルにおいて、隣り合う第１の透過ホールパ
ターンと第２の透過ホールパターンとは露光の為の透過
光の一方が他方と不干渉の遠距離に在る場合は該透過光
の位相が互いに同じであるように、また、露光の為の透
過光の一方が他方と干渉する近距離に在る場合は該透過
光の位相が互いに反転するように構成されてなることを
特徴とするか、或いは、 （３） 前記（１）又は（２）に於いて、第１の透過ホールパタ
ーンに於ける透過領域と該透過領域を取り囲む位相反転
透過領域とを段差で区切って１８０度の位相差を生成さ
せ、且つ、遮光領域を挟んで隣り合う第２の透過ホール
パターンに於ける透過領域と位相反転透過領域とは前記
第１の透過ホールパターンに於ける透過領域と位相反転
透過領域とに比較して更に深い段差で区切って前記第１
の透過ホールパターンとの間に１８０度の位相差を生成
させてなることを特徴とするか、或いは、 （４） 前記（１）又は（２）に於いて、第１の透過ホールパタ
ーンに於ける透過領域と該透過領域を取り囲む位相反転
透過領域とを段差で区切って１８０度の位相差 を生成さ
せ、且つ、遮光領域を挟んで隣り合う第２の透過ホール
パターンに於ける透過領域と位相反転透過領域とに透過
光の位相を反転するＳｉＯ 2 膜、ＳＯＧ膜、感光材を含
有するＳＯＧ膜、感光レジスト膜から選択された位相シ
フター材を積層して前記第１の透過ホールパターンとの
間に１８０度の位相差を生成させてなることを特徴とす
る。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【作用】本発明のように、レチクルの隣接する透過ホー
ルパターンを透過する露光光を互いに１８０度位相を変
えて位相反転すると、２つの透過ホールパターンを透過
した露光光の干渉によって生じるサイドピークを低減す
ることができる。なお、隣接する透過ホールパターンを
透過する露光光の位相は厳密に１８０度である必要はな
く、１８０度から若干外れても、その角度に見合う効果
を生じるため、本発明においては、この位相差は実質的
に１８０度であれば足りる。
ルパターンを透過する露光光を互いに１８０度位相を変
えて位相反転すると、２つの透過ホールパターンを透過
した露光光の干渉によって生じるサイドピークを低減す
ることができる。なお、隣接する透過ホールパターンを
透過する露光光の位相は厳密に１８０度である必要はな
く、１８０度から若干外れても、その角度に見合う効果
を生じるため、本発明においては、この位相差は実質的
に１８０度であれば足りる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （第１実施例）図１は、第１実施例の位相シフトレチク
ルの説明図である。図１の（Ａ）は第１実施例の位相シ
フトレチクルの平面を、（Ｂ）はその断面を示してい
る。この図において、１はレチクル基板、２は遮光膜、
３は位相１８０度の領域、４は位相０度の領域、５は１
８０度位相シフター材である。
ルの説明図である。図１の（Ａ）は第１実施例の位相シ
フトレチクルの平面を、（Ｂ）はその断面を示してい
る。この図において、１はレチクル基板、２は遮光膜、
３は位相１８０度の領域、４は位相０度の領域、５は１
８０度位相シフター材である。
【００２３】本発明の位相シフトレチクルにおいては、
透明なレチクル基板１の上の露光光を遮断すべき領域に
遮光膜２を形成し、２つの位相１８０度の領域３とその
周囲に位相０度の領域４を形成し、隣接する位相１８０
度の領域３の１つに１８０度位相シフター材５を形成し
ている。
透明なレチクル基板１の上の露光光を遮断すべき領域に
遮光膜２を形成し、２つの位相１８０度の領域３とその
周囲に位相０度の領域４を形成し、隣接する位相１８０
度の領域３の１つに１８０度位相シフター材５を形成し
ている。
【００２４】この位相シフトレチクルのうち、第１のホ
ールにおいては、位相０度の領域４を透過する露光光と
位相１８０度の領域３を透過する露光光の間に１８０度
の位相差を有し、隣接する第２のホールにおいては、位
相０度の領域４の上に形成された１８０度位相シフター
材５を透過する露光光と、位相１８０度の領域３の上に
形成された１８０度位相シフター材５を透過する露光光
の間に１８０度の位相差を有し、かつ、第１のホールを
透過する露光光と第２のホールを透過する露光光の間に
１８０度の位相差を有することになる。
ールにおいては、位相０度の領域４を透過する露光光と
位相１８０度の領域３を透過する露光光の間に１８０度
の位相差を有し、隣接する第２のホールにおいては、位
相０度の領域４の上に形成された１８０度位相シフター
材５を透過する露光光と、位相１８０度の領域３の上に
形成された１８０度位相シフター材５を透過する露光光
の間に１８０度の位相差を有し、かつ、第１のホールを
透過する露光光と第２のホールを透過する露光光の間に
１８０度の位相差を有することになる。
【００２５】図１の（Ｃ）は、第１のホールを透過する
露光光と第２のホールを透過する露光光の光振幅を表し
ている。この図の横軸はホールの位置を示し、縦軸は光
振幅を示している。前記のように、第１のホールを透過
する露光光と第２のホールを透過する露光光は１８０度
の位相差を有するから、両ホールを透過する露光光のホ
ールの中間での位相差は１８０度あり位相反転してお
り、その点での露光光は相殺されて、光振幅の二乗に相
当する光強度は、図１の（Ｄ）に示されるように、第１
のホールと第２のホールの間で０になり、レジストのホ
ールとホールの中間にサイドピークによる薄膜部を生じ
ない。
露光光と第２のホールを透過する露光光の光振幅を表し
ている。この図の横軸はホールの位置を示し、縦軸は光
振幅を示している。前記のように、第１のホールを透過
する露光光と第２のホールを透過する露光光は１８０度
の位相差を有するから、両ホールを透過する露光光のホ
ールの中間での位相差は１８０度あり位相反転してお
り、その点での露光光は相殺されて、光振幅の二乗に相
当する光強度は、図１の（Ｄ）に示されるように、第１
のホールと第２のホールの間で０になり、レジストのホ
ールとホールの中間にサイドピークによる薄膜部を生じ
ない。
【００２６】なお、この効果は、ホールの間隔の大小に
よらず常に成り立つ。また、上記の説明において、隣接
するホール間の位相差が１８０度異なるとして説明した
が、前記の位相シフトによる効果は、位相差は厳密な意
味で１８０度でなくても、その効果を生じることは原理
から明らかである。
よらず常に成り立つ。また、上記の説明において、隣接
するホール間の位相差が１８０度異なるとして説明した
が、前記の位相シフトによる効果は、位相差は厳密な意
味で１８０度でなくても、その効果を生じることは原理
から明らかである。
【００２７】（第２実施例）図２は、第２実施例の位相
シフトレチクルの説明図である。この図において、Ｘと
Ｙは位相シフト透過ホールパターンであり、透過ホール
パターンＸを透過する露光光の位相と透過ホールパター
ンＹを透過する露光光の位相は１８０度異なっている。
シフトレチクルの説明図である。この図において、Ｘと
Ｙは位相シフト透過ホールパターンであり、透過ホール
パターンＸを透過する露光光の位相と透過ホールパター
ンＹを透過する露光光の位相は１８０度異なっている。
【００２８】この実施例の位相シフトレチクルにおいて
は、２次元的に配置され、隣接する透過ホールパターン
を透過する全ての露光光の位相が１８０度異なってい
る。この実施例では、全ての透過ホールパターンで位相
シフト効果が生じる。この透過ホールパターンＸは第１
実施例における第１の透過ホールパターンに対応し、透
過ホールパターンＹは第１実施例における第２の透過ホ
ールパターンに対応する。
は、２次元的に配置され、隣接する透過ホールパターン
を透過する全ての露光光の位相が１８０度異なってい
る。この実施例では、全ての透過ホールパターンで位相
シフト効果が生じる。この透過ホールパターンＸは第１
実施例における第１の透過ホールパターンに対応し、透
過ホールパターンＹは第１実施例における第２の透過ホ
ールパターンに対応する。
【００２９】（第３実施例）前記の第２実施例の位相シ
フトレチクルにおいては、透過ホールパターンの間隔が
縦横方向でほぼ同じであったが、いずれかの方向で透過
ホールパターンの間隔が充分離れていて、透過した露光
光が干渉し合わないような場合は、列毎にだけ露光光の
透過光の位相を反転させることによってサイドピークの
発生を防ぐことができる。
フトレチクルにおいては、透過ホールパターンの間隔が
縦横方向でほぼ同じであったが、いずれかの方向で透過
ホールパターンの間隔が充分離れていて、透過した露光
光が干渉し合わないような場合は、列毎にだけ露光光の
透過光の位相を反転させることによってサイドピークの
発生を防ぐことができる。
【００３０】図３は、第３実施例の位相シフトレチクル
の説明図である。この図における符号Ｘ，Ｙは、図２に
おいて同符号を付して説明したものと同様である。この
実施例においては、２次元的に配置されている透過ホー
ルパターンのうち、横方向に延びる透過ホールパターン
列の間隔は充分大きく、横方向の透過ホールパターンを
透過する露光光の間で干渉は生じない。この場合、横方
向に延びる透過ホールパターンの位相は同じであり、横
方向に延びる透過ホールパターンを透過する露光光の位
相が、その上下に隣接する横方向に延びる透過ホールパ
ターンを透過する露光光の位相とほぼ１８０度異なるよ
うに形成されている。
の説明図である。この図における符号Ｘ，Ｙは、図２に
おいて同符号を付して説明したものと同様である。この
実施例においては、２次元的に配置されている透過ホー
ルパターンのうち、横方向に延びる透過ホールパターン
列の間隔は充分大きく、横方向の透過ホールパターンを
透過する露光光の間で干渉は生じない。この場合、横方
向に延びる透過ホールパターンの位相は同じであり、横
方向に延びる透過ホールパターンを透過する露光光の位
相が、その上下に隣接する横方向に延びる透過ホールパ
ターンを透過する露光光の位相とほぼ１８０度異なるよ
うに形成されている。
【００３１】（第４実施例）図４は、第４実施例の位相
シフトレチクルの説明図である。前記の第３実施例の位
相シフトレチクルにおいては、２次元的に配置されてい
る透過ホールパターンのうち、横方向に延びる透過ホー
ルパターン列を透過する露光光の位相が、その上下に隣
接する横方向に延びる透過ホールパターン列を透過する
露光光の位相とほぼ１８０度異なるように形成してい
る。
シフトレチクルの説明図である。前記の第３実施例の位
相シフトレチクルにおいては、２次元的に配置されてい
る透過ホールパターンのうち、横方向に延びる透過ホー
ルパターン列を透過する露光光の位相が、その上下に隣
接する横方向に延びる透過ホールパターン列を透過する
露光光の位相とほぼ１８０度異なるように形成してい
る。
【００３２】この場合は、横方向に配置された複数の透
過ホールパターンの少なくとも一部に、複数個の透過ホ
ールパターンを覆うように連続して位相シフター材を形
成すると、個々の透過ホールパターンに位相シフター材
を形成する場合に比べて位相シフターパターンが単純化
され、特に、位相シフターパターンを形成するときにＥ
Ｂ描画装置を用いる場合は、データ数が減少するためレ
チクル製造のスループットが改善される。
過ホールパターンの少なくとも一部に、複数個の透過ホ
ールパターンを覆うように連続して位相シフター材を形
成すると、個々の透過ホールパターンに位相シフター材
を形成する場合に比べて位相シフターパターンが単純化
され、特に、位相シフターパターンを形成するときにＥ
Ｂ描画装置を用いる場合は、データ数が減少するためレ
チクル製造のスループットが改善される。
【００３３】（第５実施例）レチクル基板の上に位相シ
フター材を形成しなくても、レチクル基板の段差と遮光
膜のみからなる従来の位相シフトレチクルの所定の位置
を再度エッチングすることによって、レチクル基板の段
差と遮光膜のみで構成される本発明の位相シフトレチク
ルを製造することもできる。このようにすると、露光光
の波長に整合した透過特性を有するシフター材を新たに
開発する必要がない。
フター材を形成しなくても、レチクル基板の段差と遮光
膜のみからなる従来の位相シフトレチクルの所定の位置
を再度エッチングすることによって、レチクル基板の段
差と遮光膜のみで構成される本発明の位相シフトレチク
ルを製造することもできる。このようにすると、露光光
の波長に整合した透過特性を有するシフター材を新たに
開発する必要がない。
【００３４】図５は、第５実施例の位相シフトレチクル
の説明図である。図５の（Ａ）〜（Ｄ）は、第５実施例
の位相シフトレチクルの製造工程を示している。この図
において、１１はレチクル基板、１２は第１の段差部、
１３は遮光膜、１４はレジストパターン、１５は第２の
段差部である。この図によって、この実施例の位相シフ
トレチクルの製造工程を兼ねてその構成を説明する。
の説明図である。図５の（Ａ）〜（Ｄ）は、第５実施例
の位相シフトレチクルの製造工程を示している。この図
において、１１はレチクル基板、１２は第１の段差部、
１３は遮光膜、１４はレジストパターン、１５は第２の
段差部である。この図によって、この実施例の位相シフ
トレチクルの製造工程を兼ねてその構成を説明する。
【００３５】第１工程（図５（Ａ）参照） 露光光に対して透明なレチクル基板１１の上面の第１の
ホールと第２のホールの透過ホールパターンに相当する
場所をフォトリソグラフィー技術を用いてエッチングし
て、露光光がレチクル基板の上面に対して１８０度
（π）の位相差を生じる深さの第１の段差部１２を形成
する。なお、通常はホールは多数形成されるが、ここで
はその中の、隣接する第１のホールと第２のホールの２
個に着目して説明する。
ホールと第２のホールの透過ホールパターンに相当する
場所をフォトリソグラフィー技術を用いてエッチングし
て、露光光がレチクル基板の上面に対して１８０度
（π）の位相差を生じる深さの第１の段差部１２を形成
する。なお、通常はホールは多数形成されるが、ここで
はその中の、隣接する第１のホールと第２のホールの２
個に着目して説明する。
【００３６】第２工程（図５（Ｂ）参照） 前工程で形成された第１の段差部１２を有するレチクル
基板の、露光光の透過を遮断すべき部分に、第１の段差
部１２の周囲のレチクル基板１１の上縁を０．１〜０．
２μｍ程度残して遮光膜１３を形成する。
基板の、露光光の透過を遮断すべき部分に、第１の段差
部１２の周囲のレチクル基板１１の上縁を０．１〜０．
２μｍ程度残して遮光膜１３を形成する。
【００３７】第３工程（図５（Ｃ）参照） 前工程で形成された第１の段差部１２と遮光膜１３を有
するレチクル基板１１の、第１のホールの第１の段差部
１２から遮光膜１３の上にかけて、フォトリソグラフィ
ー技術を用いてレジストパターン１４を形成する。
するレチクル基板１１の、第１のホールの第１の段差部
１２から遮光膜１３の上にかけて、フォトリソグラフィ
ー技術を用いてレジストパターン１４を形成する。
【００３８】第４工程（図５（Ｄ）参照） このレジストパターン１４をマスクにして、レチクル基
板１１を、露光光が１８０度位相シフトする厚さだけ等
方性エッチングして、第２のホールに第２の段差部１５
を形成する。その結果得られた位相シフトレチクルは、
第１のホール、第２のホール共にその周囲の上縁を透過
する露光光とホールの底を透過する露光光の位相差が１
８０度になり、第１のホールと第２のホールを透過する
露光光の位相差は１８０度になり、その間の干渉が低減
される。
板１１を、露光光が１８０度位相シフトする厚さだけ等
方性エッチングして、第２のホールに第２の段差部１５
を形成する。その結果得られた位相シフトレチクルは、
第１のホール、第２のホール共にその周囲の上縁を透過
する露光光とホールの底を透過する露光光の位相差が１
８０度になり、第１のホールと第２のホールを透過する
露光光の位相差は１８０度になり、その間の干渉が低減
される。
【００３９】（第６実施例）第５実施例のようにレチク
ル基板をエッチングすることに代えて、隣接する透過ホ
ールパターンの一つに露光光に対して透明な位相シフタ
ー材を形成すると容易に本発明の位相シフトレチクルを
実現することができる。
ル基板をエッチングすることに代えて、隣接する透過ホ
ールパターンの一つに露光光に対して透明な位相シフタ
ー材を形成すると容易に本発明の位相シフトレチクルを
実現することができる。
【００４０】図６は、第６実施例の位相シフトレチクル
の説明図である。図６の（Ａ）〜（Ｃ）は、第６実施例
の位相シフトレチクルの製造工程を示している。この図
において、２１はレチクル基板、２２は段差部、２３は
遮光膜、２４は位相シフター材である。この図によっ
て、この実施例の位相シフトレチクルの製造工程を兼ね
てその構成を説明する。
の説明図である。図６の（Ａ）〜（Ｃ）は、第６実施例
の位相シフトレチクルの製造工程を示している。この図
において、２１はレチクル基板、２２は段差部、２３は
遮光膜、２４は位相シフター材である。この図によっ
て、この実施例の位相シフトレチクルの製造工程を兼ね
てその構成を説明する。
【００４１】第１工程（図６（Ａ）参照） 露光光に対して透明なレチクル基板２１の上面の第１の
ホールと第２のホールの透過ホールパターンに相当する
場所をエッチングして、露光光がレチクル基板２１の上
面に対して１８０度の位相差を生じる深さの段差部２２
を形成する。
ホールと第２のホールの透過ホールパターンに相当する
場所をエッチングして、露光光がレチクル基板２１の上
面に対して１８０度の位相差を生じる深さの段差部２２
を形成する。
【００４２】第２工程（図６（Ｂ）参照） 前工程で形成された段差部２２を有するレチクル基板
の、露光光の透過を遮断すべき部分に、段差部２２の周
囲のレチクル基板２１の上縁を残して遮光膜２３を形成
する。
の、露光光の透過を遮断すべき部分に、段差部２２の周
囲のレチクル基板２１の上縁を残して遮光膜２３を形成
する。
【００４３】第３工程（図６（Ｃ）参照） 前工程で形成された段差部２２と遮光膜２３を有するレ
チクル基板２１の、第１のホールの段差部２２からレチ
クル基板２１の上縁にかけて、フォトリソグラフィー技
術を用いて露光光が１８０度の位相差を生じる厚さのＳ
ｉＯ2 膜またはＳＯＧ膜等からなる位相シフター材２４
を形成する。また、段差部２２と遮光膜２３を有するレ
チクル基板２１の上に、感光材を含有するＳＯＧ膜ある
いは感光レジスト膜を塗布し、露光し現像して、それ自
体で露光光が１８０度の位相差を生じる厚さの位相シフ
ター材２４を形成することができる。
チクル基板２１の、第１のホールの段差部２２からレチ
クル基板２１の上縁にかけて、フォトリソグラフィー技
術を用いて露光光が１８０度の位相差を生じる厚さのＳ
ｉＯ2 膜またはＳＯＧ膜等からなる位相シフター材２４
を形成する。また、段差部２２と遮光膜２３を有するレ
チクル基板２１の上に、感光材を含有するＳＯＧ膜ある
いは感光レジスト膜を塗布し、露光し現像して、それ自
体で露光光が１８０度の位相差を生じる厚さの位相シフ
ター材２４を形成することができる。
【００４４】上記の第１実施例から第６実施例までの位
相シフトレチクルを用いて半導体基板上に塗布した感光
性レジストを投影露光し現像すると、隣接するホールパ
ターンを透過する露光光の干渉を防ぐことができるか
ら、ホールが１個独立している場合と同様に最適マスク
幅を決定することができ、解像度が高く焦点深度が高い
露光が可能になり、安定して集積回路装置を製造するこ
とができる。
相シフトレチクルを用いて半導体基板上に塗布した感光
性レジストを投影露光し現像すると、隣接するホールパ
ターンを透過する露光光の干渉を防ぐことができるか
ら、ホールが１個独立している場合と同様に最適マスク
幅を決定することができ、解像度が高く焦点深度が高い
露光が可能になり、安定して集積回路装置を製造するこ
とができる。
【００４５】上記の各実施例においては、ホールの底と
その周囲のレチクルの上縁との間に実質的に１８０度の
位相差を有する位相シフトレチクルについて説明した
が、本発明は、下記の他の形態の位相シフトレチクルを
近接して配置する場合にも有効に適用することができ
る。
その周囲のレチクルの上縁との間に実質的に１８０度の
位相差を有する位相シフトレチクルについて説明した
が、本発明は、下記の他の形態の位相シフトレチクルを
近接して配置する場合にも有効に適用することができ
る。
【００４６】図７は、種々の形態の位相シフトレチクル
の説明図である。図７の（Ａ）〜（Ｃ）はそれらの平面
を示している。これらの図の斜線部分は遮光膜を表し、
白抜き部分は露光光を透過する部分を表しており、ま
た、Ｈは透過ホールパターン、Ｐは周辺の１８０度位相
差光透過部を示している。
の説明図である。図７の（Ａ）〜（Ｃ）はそれらの平面
を示している。これらの図の斜線部分は遮光膜を表し、
白抜き部分は露光光を透過する部分を表しており、ま
た、Ｈは透過ホールパターン、Ｐは周辺の１８０度位相
差光透過部を示している。
【００４７】図７の（Ａ）に示された位相シフトレチク
ルは既に各実施例によって説明されたものであり、透過
ホールパターンＨとその周囲に１８０度位相差光透過部
Ｐを有している。この位相シフトレチクルは、前記のよ
うに、透過ホールパターンＨとその周囲の１８０度位相
差光透過部Ｐを透過する露光光が１８０度の位相差をも
ち、エッジ強調効果を有している。
ルは既に各実施例によって説明されたものであり、透過
ホールパターンＨとその周囲に１８０度位相差光透過部
Ｐを有している。この位相シフトレチクルは、前記のよ
うに、透過ホールパターンＨとその周囲の１８０度位相
差光透過部Ｐを透過する露光光が１８０度の位相差をも
ち、エッジ強調効果を有している。
【００４８】図７の（Ｂ）に示された位相シフトレチク
ルにおいては、透過ホールパターンＨの周囲のレチクル
基板に、それ独自では解像しない程度に細い１８０度位
相差光透過部Ｐが形成されている。この位相シフトレチ
クルも、透過ホールパターンＨとその周囲の１８０度位
相差光透過部Ｐを透過する露光光が１８０度の位相差を
もち、エッジ強調効果を有している。
ルにおいては、透過ホールパターンＨの周囲のレチクル
基板に、それ独自では解像しない程度に細い１８０度位
相差光透過部Ｐが形成されている。この位相シフトレチ
クルも、透過ホールパターンＨとその周囲の１８０度位
相差光透過部Ｐを透過する露光光が１８０度の位相差を
もち、エッジ強調効果を有している。
【００４９】図７の（Ｃ）に示された位相シフトレチク
ルにおいては、透過ホールパターンＨの周囲のレチクル
基板に、それ独自では露光を生じない程度に細い１８０
度位相差光透過部Ｐが透過ホールパターンＨの４辺に沿
って形成されている。この位相シフトレチクルも、透過
ホールパターンＨとその周囲の４辺に近接して形成され
た１８０度位相差光透過部Ｐを透過する露光光が１８０
度の位相差をもち、エッジ強調効果を有している。
ルにおいては、透過ホールパターンＨの周囲のレチクル
基板に、それ独自では露光を生じない程度に細い１８０
度位相差光透過部Ｐが透過ホールパターンＨの４辺に沿
って形成されている。この位相シフトレチクルも、透過
ホールパターンＨとその周囲の４辺に近接して形成され
た１８０度位相差光透過部Ｐを透過する露光光が１８０
度の位相差をもち、エッジ強調効果を有している。
【００５０】上記の説明では、露光光の特定をしていな
かったが、本発明においては、可視光から紫外線、ディ
ープ紫外線にわたる波長の露光光を用いることができ
る。
かったが、本発明においては、可視光から紫外線、ディ
ープ紫外線にわたる波長の露光光を用いることができ
る。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
従来の位相シフトレチクルを使用した場合に生じた隣接
するホールの中間のサイドピークの発生を低減すること
ができるため、最適ホール径、シフターの幅を設定で
き、結果として、解像度、フォーカス深度を向上させる
ことができ、微細なホールを安定して形成できる。
従来の位相シフトレチクルを使用した場合に生じた隣接
するホールの中間のサイドピークの発生を低減すること
ができるため、最適ホール径、シフターの幅を設定で
き、結果として、解像度、フォーカス深度を向上させる
ことができ、微細なホールを安定して形成できる。
【図１】第１実施例の位相シフトレチクルの説明図で、
（Ａ）は第１実施例の位相シフトレチクルの平面を、
（Ｂ）はその断面を、（Ｃ）は、第１のホールを透過す
る露光光と第２のホールを透過する露光光の光振幅を、
また、（Ｄ）はその光強度を示している。
（Ａ）は第１実施例の位相シフトレチクルの平面を、
（Ｂ）はその断面を、（Ｃ）は、第１のホールを透過す
る露光光と第２のホールを透過する露光光の光振幅を、
また、（Ｄ）はその光強度を示している。
【図２】第２実施例の位相シフトレチクルの説明図であ
る。
る。
【図３】第３実施例の位相シフトレチクルの説明図であ
る。
る。
【図４】第４実施例の位相シフトレチクルの説明図であ
る。
る。
【図５】第５実施例の位相シフトレチクルの説明図で、
（Ａ）〜（Ｄ）は第５実施例の位相シフトレチクルの製
造工程を示している。
（Ａ）〜（Ｄ）は第５実施例の位相シフトレチクルの製
造工程を示している。
【図６】第６実施例の位相シフトレチクルの説明図で、
（Ａ）〜（Ｃ）は第６実施例の位相シフトレチクルの製
造工程を示している。
（Ａ）〜（Ｃ）は第６実施例の位相シフトレチクルの製
造工程を示している。
【図７】種々の形態の位相シフトレチクルの説明図で、
（Ａ）〜（Ｃ）はそれらの平面を示している。
（Ａ）〜（Ｃ）はそれらの平面を示している。
【図８】従来の露光用レチクルの説明図で、（Ａ）は従
来の通常の露光用レチクルの説明図、（Ｂ）は従来の位
相シフトレチクルの説明図である。
来の通常の露光用レチクルの説明図、（Ｂ）は従来の位
相シフトレチクルの説明図である。
【図９】従来の位相シフトレチクルの欠点の説明図で、
（Ａ）は従来の位相シフトレチクルの平面を、（Ｂ）は
その断面を、（Ｃ）はレジスト膜上の光強度を、（Ｄ）
は被加工体基板上のレジスト膜の断面を示している。
（Ａ）は従来の位相シフトレチクルの平面を、（Ｂ）は
その断面を、（Ｃ）はレジスト膜上の光強度を、（Ｄ）
は被加工体基板上のレジスト膜の断面を示している。
【符号の説明】 １ レチクル基板 ２ 遮光膜 ３ 位相１８０度の領域 ４ 位相０度の領域 ５ １８０度位相シフター材 １１ レチクル基板 １２ 第１の段差部 １３ 遮光膜 １４ レジストパターン １５ 第２の段差部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16
Claims (4)
- 【請求項１】透過領域と該透過領域を取り囲む位相反転
透過領域とからなる第１及び第２の透過ホールパターン
を備えた位相シフトレチクルにおいて、前記第１の透過ホールパターンと前記第２の透過ホール
パターンとは遮光領域を挟んで隣り合って設けられ、 前記第１の透過ホールパターンに於ける透過領域と前記
第２の透過ホールパターンに於ける透過領域とは透過し
た露光の為の光に於ける位相が互いに反転するよう構成
されてなること を特徴とする位相シフトレチクル。 - 【請求項２】透過領域と該透過領域を取り囲む位相反転
透過領域とからなる第１及び第２の透過ホールパターン
が遮光領域を挟んで２次元的に配置された位相シフトレ
チクルにおいて、 隣り合う第１の透過ホールパターンと第２の透過ホール
パターンとは露光の為の透過光の一方が他方と不干渉の
遠距離に在る場合は該透過光の位相が互いに同じである
ように、また、露光の為の透過光の一方が他方と干渉す
る近距離に在る場合は該透過光の位相が互いに反転する
ように構成されてなること を特徴とする請求項１記載の
位相シフトレチクル。 - 【請求項３】第１の透過ホールパターンに於ける透過領
域と該透過領域を取り囲む位相反転透過領域とを段差で
区切って１８０度の位相差を生成させ、且つ、遮光領域
を挟んで隣り合う第２の透過ホールパターンに於ける透
過領域と位相反転透過領域とは前記第１の透過ホールパ
ターンに於ける透過領域と位相反転透過領域とに比較し
て更に深い段差で区切って前記第１の透過ホールパター
ンとの間に１８０度の位相差を生成させてなることを特
徴とする請求項１又は請求項２記載の位相シフトレチク
ル。 - 【請求項４】第１の透過ホールパターンに於ける透過領
域と該透過領域を取り囲む位相反転 透過領域とを段差で
区切って１８０度の位相差を生成させ、且つ、遮光領域
を挟んで隣り合う第２の透過ホールパターンに於ける透
過領域と位相反転透過領域とに透過光の位相を反転する
ＳｉＯ 2 膜、ＳＯＧ膜、感光材を含有するＳＯＧ膜、感
光レジスト膜から選択された位相シフター材を積層して
前記第１の透過ホールパターンとの間に１８０度の位相
差を生成させてなることを特徴とする請求項１又は請求
項２記載の位相シフトレチクル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25927392A JP3259107B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 位相シフトレチクル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25927392A JP3259107B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 位相シフトレチクル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06110194A JPH06110194A (ja) | 1994-04-22 |
| JP3259107B2 true JP3259107B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=17331806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25927392A Expired - Fee Related JP3259107B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 位相シフトレチクル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3259107B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115343910A (zh) * | 2021-05-12 | 2022-11-15 | 上海传芯半导体有限公司 | 移相掩膜版及其制作方法 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP25927392A patent/JP3259107B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06110194A (ja) | 1994-04-22 |
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