JP3439468B2 - Method for manufacturing phase shift mask - Google Patents

Method for manufacturing phase shift mask

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JP3439468B2
JP3439468B2 JP2002014492A JP2002014492A JP3439468B2 JP 3439468 B2 JP3439468 B2 JP 3439468B2 JP 2002014492 A JP2002014492 A JP 2002014492A JP 2002014492 A JP2002014492 A JP 2002014492A JP 3439468 B2 JP3439468 B2 JP 3439468B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフトマスク
の製造技術に関し、特に、光学マスクを用いて所定の集
積回路パターンを転写する露光技術に適用して有効な技
術に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近年、半導体集積回路においては、回路
を構成する素子や配線の微細化、並びに素子間隔や配線
間隔の狭小化が進められている。 【0003】しかし、このような素子や配線の微細化、
並びに素子間隔や配線間隔の狭小化につれ、少なくとも
部分的にコヒーレントな光の照射によって、半導体ウエ
ハ(以下、ウエハという)上に集積回路パターンを転写
するマスクのパターン転写精度の低下が問題となりつつ
ある。 【0004】これを図18(a)〜(d)により説明す
ると以下のとおりである。 【0005】すなわち、図18(a)に示すマスク50
上の所定の集積回路パターンを投影露光法などによりウ
エハ(図示せず)上に転写する際、遮光領域Nを挟む一
対の透過領域P1 ,P2 の各々を透過した光の位相は、
図18(b)に示すように同相であるため、これらの干
渉光が図18(c)に示すように、上記した一対の透過
領域P1 ,P2 に挟まれた遮光領域Nにおいて強め合っ
てしまう。 【0006】このため、図18(d)に示すように、ウ
エハ上における光強度分布のモジュレーション(modula
tion)が低下してしまい、マスクのパターン転写精度が
大幅に低下してしまう。 【0007】このような問題を改善する手段として、例
えば、一対の透過領域の各々を透過した光の間に位相差
を生じさせる位相推移マスクが提案されている。 【0008】位相推移マスクについては、例えば、特公
昭62−59296号公報に記載があり、上記公報に
は、遮光領域と透過領域とを備えたマスクにおいて、遮
光領域を挟む一対の透過領域の少なくとも一方に透明材
料を設け、露光の際に各々の透過領域を透過した光の間
に位相差を生じさせ、これらの光がウエハ上の本来遮光
領域となる領域において干渉して強め合わないようにし
たマスク構造について説明されている。 【0009】このようなマスクにおける透過光の作用を
図19(a)〜(d)により説明すると以下のとおりで
ある。 【0010】すなわち、図19(a)に示すマスク51
上の所定の集積回路パターンを投影露光法などによりウ
エハ(図示せず)上に転写する際、遮光領域Nを挟む一
対の透過領域P1 ,P2 のうち、透明材料52の設けら
れた透過領域P2 を透過した光の位相と、通常の透過領
域P1 を透過した光の位相との間には、図19(b),
(c)に示すように180度の位相差が生じている。 【0011】したがって、一対の透過領域P1 ,P2 を
透過した光が、これら透過領域P1,P2 に挟まれた遮
光領域Nにおいて干渉して打ち消し合うため、図19
(d)に示すように、ウエハ上における光強度分布のモ
ジュレーションが改善され、マスク51のパターン転写
精度が良好となる。 【0012】 【発明が解決しようとする課題】上記のように半導体集
積回路においては、回路を構成する素子や配線の微細
化、並びに素子間隔や配線間隔の狭小化が益々進められ
ていることから、如何にしてパターン転写精度の高い位
相シフトマスクを製造するかが課題となる。 【0013】本発明の目的は、位相シフタパターンと遮
光膜との位置合わせを良好に行えるマスクの製造方法を
提供することにある。 【0014】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。 【0015】 【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。 【0016】すなわち、本発明は、マスク基板を準備す
る工程と、前記マスク基板上に、集積回路パターンおよ
び位相シフタパターンを形成する際の位置合わせに用い
る位置合わせマークを有する遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜に設けられた前記位置合わせマークに基づい
て、前記マスク基板にイオンビームを照射することによ
り前記マスク基板を掘り込んで前記位相シフタパターン
を形成する工程を有するものである。 【0017】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する(なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、その繰り返しの説明は省略する)。 【0018】(実施の形態1)図1は本発明の一実施の
形態であるマスクの要部断面図、図2(a)〜(c)は
このマスクの製造工程を示すマスクの要部断面図、図3
(a)は図1に示すマスクの露光状態を示す断面図、図
3(b)〜(d)はこのマスクの透過領域を透過した光
の振幅、及び強度を示す説明図である。 【0019】図1に示す本実施の形態1のマスク1a
は、例えば、半導体装置の所定の製造工程において、図
示しないウエハ上に所定の集積回路パターンを転写す
る、実寸の集積回路パターンの5倍の集積回路パターン
の原画が形成されたレチクル(以下、5倍レチクルとい
う)である。 【0020】マスク1aを構成する透明なマスク基板
(以下、単に基板という)2は、例えば、屈折率1.47
の合成石英ガラスからなり、その主面上には、例えば、
厚さ500〜3000Å(=50〜300nm)の金属
層3が所定の形状にパターン形成されている。 【0021】金属層3は、例えば、Cr層から、あるい
はCr層の上に酸化Cr層が積層され構成されており、
露光の際には、遮光領域Aとなる。また、金属層3が除
去されている部分は、露光の際、透過領域Bとなる。そ
して、これら遮光領域Aと透過領域Bとによって集積回
路パターンの原画が構成されている。 【0022】本実施の形態1においては、上記した金属
層3のパターン幅よりも僅かに幅広となるようにパター
ン形成された透明膜4aが配置されている。すなわち、
マスク1aには、各々の金属層3の輪郭部から透過領域
Bに一部はみ出した透明膜4aがパターン形成されてい
る。言い換えると、一つの透過領域Bは、透明膜4aに
被覆された部分と透明膜4aの形成されていない部分と
により構成されている。 【0023】透明膜4aは、酸化インジウム(In
X)などからなり、例えば、透過領域Bのパターン幅
を2μmとすると、はみ出した透明膜4aの幅は、0.5
μm程である。 【0024】そして、今仮に、はみ出した透明膜4aの
基板2の主面からの厚さをX1 、基板2の屈折率をn、
露光の際に照射される光の波長をλとすると、透明膜4
aは、その厚さX1 が、X1 =λ/〔2(n−1)〕の
関係を満たすように形成されている。これは露光の際、
マスク1aに照射され、一つの透過領域Bを透過した光
のうち、透明膜4aを透過した光の位相と、通常の透過
領域Bを透過した光の位相との間に180度の位相差を
生じさせるためである。例えば、露光の際に照射される
光の波長λを、0.365μm(i線)、透明膜4aの
屈折率を1.5とすると、透明膜4aの基板2の主面か
らの厚さX1 を、約0.37μmとすればよい。 【0025】なお、図示はしないが、マスク1aには、
例えば、透明膜4aを形成する際、金属層3との位置合
わせをするための位置合わせマークが形成されている。 【0026】次に、本実施の形態1のマスク1aの製造
方法を図2(a)〜(c)により説明する。 【0027】まず、図2(a)に示すように、研磨、洗
浄した透明な基板2の主面上に、例えば、厚さ500〜
3000ÅのCrなどからなる金属層3をスパッタリン
グ法などにより形成し、次いで、この金属層3の上面
に、例えば、0.4〜0.8μmのフォトレジスト5aを
塗布する。 【0028】そして、フォトレジスト5aをプリベーク
した後、予め、図示しない磁気テープなどにコード化さ
れ記録された半導体装置の集積回路パターンの位置座
標、形状などが収められたパターンデータに基づいて、
電子線露光方式などにより、フォトレジスト5aの所定
部分に電子線Eを照射する。 【0029】その後、図2(b)に示すように、フォト
レジスト5aの露光部分を所定の現像液により除去し、
露出した金属層3をドライエッチング法などによりエッ
チングして所定の形状にパターン形成する。 【0030】そして、レジスト剥離液によりフォトレジ
スト5aを除去し、基板2を洗浄、検査した後、図2
(c)に示すように基板2の主面に、基板2の主面から
の厚さが約0.37μmの酸化インジウム(InOx)
等からなる透明膜4aを金属層3を被覆するようにスパ
ッタリング法などにより形成する。 【0031】次いで、透明膜4aの上面に、例えば、
0.4〜0.8μmのフォトレジスト5bを塗布し、さ
らにその上面に、例えば、厚さ0.05μmのアルミニ
ウム(Al)からなる帯電防止層6をスパッタリング法
などにより形成する。 【0032】その後、上記した集積回路パターンのパタ
ーンデータにおいて、遮光領域A、または透過領域Bの
パターンの幅を拡大または縮小して得られた透明膜4a
のパターンデータに基づいて、電子線露光方式などによ
り、例えば、透明膜4aを残す部分のフォトレジスト5
bに電子線Eを照射し、露光する。 【0033】本実施の形態1においては、上記した透明
膜4aのパターンデータは、例えば、遮光領域Aのパタ
ーン幅を太らせることにより、自動的に作成されるよう
になっている。すなわち、透明膜4aのパターンデータ
は、集積回路パターンのパターンデータを作成する時と
同じように特別に作成するのではなく、集積回路パター
ンにおけるパターンデータに基づいて作成される。 【0034】そして、フォトレジスト5bを露光後、現
像、透明膜4aの所定部分のエッチング、フォトレジス
ト5bの除去、さらに洗浄、検査などの工程を経て、図
1に示したマスク1aが製造される。 【0035】このようにして製造されたマスク1aを用
いて、フォトレジストが塗布されたウエハ上にマスク1
a上の集積回路パターンを転写するには、例えば、次の
ようにする。 【0036】すなわち、図示しない縮小投影露光装置に
マスク1a、及びウエハを配置して、マスク1a上の集
積回路パターンの原画を光学的に1/5に縮小してウエ
ハ上に投影するとともに、ウエハを順次ステップ状に移
動させるたびに繰り返し投影露光することによって、ウ
エハ全面に集積回路パターンの転写を行う。 【0037】次に、本実施の形態1の作用を図3(a)
〜(d)により説明する。 【0038】図3(a)に示す本実施の形態1のマスク
1aにおいては、マスク1a上の所定の集積回路パター
ンの原画を縮小露光法などによりウエハ上に転写する
際、マスク1aの各々の透過領域Bにおいて、透明膜4
aを透過した光と、通常の透過領域Bを透過した光との
間には180度の位相差が生じる(図3(b),
(c))。 【0039】そして、透明膜4aは、各金属層3の端部
に配置されているため、一つの透過領域Bを透過した光
のうち、透明膜4aを透過した光と通常の透過領域Bを
透過した光とが、透過領域Bと隣接する遮光領域A,A
との境界部分において弱め合う。 【0040】したがって、ウエハ上の光強度分布のモジ
ュレーション(modulation)が大幅に改善される(図3
(d))。特に、ウエハ上に投影される各々の遮光領域
Aの端部のぼけが大幅に低減され、パターン転写精度を
大幅に向上させることができる。なお、光強度は、光の
振幅の2乗となるため、ウエハ上における光振幅の負側
の波形は、図3(d)に示すように、正側に反転され
る。 【0041】ところで、従来の技術は、一対の透過領域
を透過した光の間に位相差を生じさせる技術、言い換え
ると二つの透過領域で一つの作用を生じさせる技術であ
った。 【0042】そして、前記発明が解決しようとする課題
で説明したように、実際の集積回路パターンのようにパ
ターンが複雑で、かつ、二次元的に配置されている場
合、部分的にパターン転写精度が低下してしまう部分が
生じ、透明材料の配置に制約があった。 【0043】すなわち、マスク上のパターンの全てのパ
ターン転写精度を向上させるような透明材料の配置が非
常に困難であった。 【0044】したがって、透明材料のパターンデータを
自動的に作成することができず、これを作成する場合に
は、パターン転写精度が部分的に低下しないようにその
配置を考慮しながら、透明材料用の特別なパターンを設
計、図面化し、このパターンをコンピュータ処理するこ
とによって作成しなければならない。 【0045】これに対して、本実施の形態1のマスク1
aにおいては、一つの透過領域を透過した光のなかで位
相差を生じさせ、パターン転写精度を向上させる技術で
あるため、マスク1aに形成されたパターンが複雑であ
っても、それに対応して透明膜4aを配置できる。 【0046】そして、このため、透明膜4aの配置が容
易であり、透明膜4aのパターンデータを集積回路パタ
ーンを構成する遮光領域A、または透過領域Bのパター
ンデータに基づいて自動的に作成することが可能とな
る。 【0047】このように本実施の形態によれば以下の効
果を得ることができる。 (1).マスク1aの各々の透過領域Bにおいて、透明膜4
aを透過した光と、通常の透過領域Bを透過した光との
間に180度の位相差が生じ、これらの光が遮光領域A
と透過領域Bとの境界部分において弱め合うため、ウエ
ハ上の光強度分布のモジュレーションが大幅に改善され
る。特に、ウエハ上に投影される遮光領域Aのパターン
像の端部のぼけが大幅に低減され、パターン転写精度を
大幅に向上させることができる。 (2).上記(1) により、マスク上に形成されたパターン
が、微細、かつ複雑な集積回路パターンであっても、部
分的にパターン転写精度が低下することがなく、パター
ン全ての転写精度を向上させることができる。 (3).位相をシフトさせる透明膜4aは、一つの透過領域
Bを透過した光の位相差のみを考慮する技術であるた
め、複雑な集積回路パターンであっても、その配置が容
易となる。 (4).上記(3) により、透明膜4aのパターンデータを、
集積回路パターンを構成する遮光領域A、または透過領
域Bのパターンデータに基づいて自動的に作成させるこ
とができる。 (5).上記(3) ,(4) により、透明膜4aのパターンデー
タを短時間で作成することができるため、位相をシフト
させる透明膜4aの形成されたマスク1aの製造時間を
大幅に短縮させることができる。 【0048】(実施の形態2)図4は本発明の他の実施
の形態であるマスクの要部断面図、図5(a),(b)
はこのマスクの製造工程を示すマスクの要部断面図、図
6はこのマスクを製造する際に用いられる集束イオンビ
ーム装置の構成図、図7(a)は図4に示すマスクの露
光状態を示す断面図、図7(b)〜(d)はこのマスク
の透過領域を透過した光の振幅、及び強度を示す説明図
である。 【0049】図4に示す本実施の形態2のマスク1bに
おいては、露光の際に透過領域Bを透過した光に位相差
を生じさせる手段として、実施の形態1の透明膜4aに
代えて、露光の際、透過領域Bとなる基板2に位相シフ
ト溝7aが形成されている。 【0050】位相シフト溝7aは、露光の際、遮光領域
Aとなる金属層3の端部に沿って、すなわち、金属層3
の輪郭部に沿って形成されている。位相シフト溝7aの
幅は、例えば、透過領域Bのパターン幅を2μmとする
と、0.5μm程である。 【0051】そして、仮に、位相シフト溝7aの深さを
d、基板2の屈折率をn、露光の際に照射される光の波
長をλとすると、位相シフト溝7aは、その深さdが、
d=λ/〔2(n−1)〕の関係を満たすように形成さ
れている。これは露光の際、マスク1bに照射された光
の内、各々の透過領域Bにおいて、位相シフト溝7aを
透過した光の位相と、通常の透過領域Bを透過した光の
位相との間に180度の位相差を生じさせるためであ
る。例えば、露光の際に照射される光の波長λを、0.
365μm(i線)とすると、位相シフト溝7aの深さ
dを、約0.39μmとすればよい。 【0052】なお、図示はしないが、マスク1bには、
位相シフト溝7aを形成する際、金属層3との位置合わ
せをする等のための位置合わせマークが形成されてい
る。 【0053】次に、このマスク1bの製造に用いられる
集束イオンビーム装置8を図6により説明する。 【0054】装置本体の上部に設けられたイオン源9の
内部には、図示はしないが、例えば、ガリウム(Ga)
等の溶融液体金属などが収容されている。イオン源9の
下方には、引き出し電極10が設置されており、その下
方には、静電レンズにより構成された第1レンズ電極1
1a、及び第1アパーチャ電極12aが設置されてい
る。アパーチャ電極12aの下方には、第2レンズ電極
11b、第2アパーチャ電極12b、ビーム照射のO
N、OFFを制御するブランキング電極13、さらに第
3アパーチャ電極12c、及び偏向電極14が設置され
ている。 【0055】このような各電極の構成によって、イオン
源9から放出されたイオンビームは、上記ブランキング
電極13、及び偏向電極14によって制御され、保持器
15に保持されるパターン形成前のマスク1bに照射さ
れるようになっている。 【0056】なお、イオンビームは、その走査の際に、
例えば、0.02×0.02μmのピクセル単位毎に、ビ
ーム照射時間を設定し、走査回数を予め設定すること
で、金属層3、または基板2をエッチング加工できる。 【0057】保持器15は、X,Y方向に移動可能な試
料台16上に設置されており、試料台16は、傍部に設
けられたレーザーミラー17を介してレーザー干渉測長
器18によってその位置認識が行われ、試料台駆動モー
タ19によってその位置合わせが行われるようになって
いる。 【0058】なお、保持器15の上方には、二次イオン
・二次電子検出器20が設置されており、被加工物から
の二次イオン、及び二次電子の発生を検出できるように
なっている。また、上記した二次イオン・二次電子検出
器20の上方には、電子シャワー放射部21が設置され
ており、被加工物の帯電を防止できるようになってい
る。 【0059】以上に説明した処理系内部は、図中、上記
した試料台16の下方に示された真空ポンプ22によっ
て真空状態が維持される構造となっている。 【0060】また、上記した各処理系は、装置本体の外
部に設けられた各制御部23〜27によってその作動が
制御されており、各制御部23〜27は、さらに各イン
ターフェイス部28〜32を介して制御コンピュータ3
3によって制御される構造となっている。制御コンピュ
ータ33は、ターミナル34、データを記録する磁気デ
ィスク装置35、及びMTデッキ36を備えている。 【0061】次に、マスク1bの製造方法を図5
(a),(b)、及び図6により説明する。 【0062】まず、図5(a)に示すように、研磨、洗
浄した基板2の主面に、例えば、500〜3000Åの
金属層3をスパッタリング法などにより形成した後、マ
スク1bを集束イオンビーム装置8の保持器15に保持
させる。 【0063】次いで、イオン源9からイオンビームを放
出し、このイオンビームを上記各電極により、例えば、
0.5μmのビーム径に集束すれば、1.5μA程度のイ
オンビーム電流が得られ、予めMTデッキ36の磁気テ
ープに記録された集積回路パターンのパターンデータに
基づいて金属層3の所定部分に集束されたイオンビーム
を照射し金属層3をエッチングする。この際、ピクセル
当たりの照射時間は、例えば、3×10-6秒、ビームの
走査回数は、30回程度である。このようにして、図5
(b)に示すように、金属層3がパターン形成される。
なお、金属層3のパターン形成は、実施の形態1のよう
に電子線露光法などによっても良い。 【0064】その後、マスク1bに形成された図示しな
い位置合わせマークに所定量のイオンビームを照射し、
発生した二次電子を二次イオン・二次電子検出器20に
より検出して、その検出データにより位置合わせマーク
の位置座標を算出する。 【0065】そして、算出された位置合わせマークの位
置座標をもとに、イオンビーム照射の際にイオンビーム
が位相シフト溝7aを形成する位置に照射されるよう
に、試料台16を移動させる。 【0066】次いで、位相シフト溝7aのパターンデー
タに基づいて、金属層3の端部に沿って金属層3のパタ
ーン形成により露出した基板2にイオンビームを照射
し、位相シフト溝7a(図4)を形成する。この際、集
束イオンビームによれば、位相シフト溝7aの深さ、幅
などの制御を容易に行える。 【0067】本実施の形態2においては、上記した位相
シフト溝7aのパターンデータは、例えば、集積回路パ
ターンのパターンデータをポジネガ反転させ得られた透
過領域Bのパターンデータと、遮光領域Aのパターン幅
を太らせて得られたパターンデータとの論理積(AN
D)をとることによって自動的に作成されるようになっ
ている。 【0068】すなわち、位相シフト溝7aのパターンデ
ータは、特別に作成するのではなく、集積回路パターン
のパターンデータに基づいて自動的に作成される。 【0069】このようにして製造されたマスク1bを用
いて、フォトレジストが塗布されたウエハ上にマスク1
b上の集積回路パターンを転写するには、例えば、次の
ようにする。 【0070】すなわち、図示しない縮小投影露光装置に
マスク1b、及びウエハを配置して、マスク1b上の集
積回路パターンを光学的に1/5に縮小してウエハ上に
投影するとともに、ウエハを順次ステップ状に移動させ
るたびに繰り返し投影露光することによって、ウエハ全
面に集積回路パターンの転写を行う。 【0071】次に、本実施の形態2のマスク1bの作用
を図7(a)〜(d)により説明する。 【0072】図7(a)に示すマスク1b上の所定の集
積回路パターンの原画を転写する露光工程の際、マスク
1bの各々の透過領域Bにおいて、位相シフト溝7aを
透過した光と、通常の透過領域Bを透過した光との間に
は、180度の位相差が生じる(図7(b),
(c))。 【0073】そして、位相シフト溝7aは、各金属層3
の端部に配置されているため、一つの透過領域Bを透過
した光のうち、位相シフト溝7aを透過した光と通常の
透過領域Bを透過した光とが、透過領域Bに隣接する遮
光領域A,Aとの境界部分において弱め合う。 【0074】したがって、ウエハ上の光強度分布のモジ
ュレーションが大幅に改善される(図7(d))。特
に、ウエハ上に投影される各々の遮光領域Aの端部のぼ
けが大幅に低減され、ウエハ上に投影されるパターンの
転写精度が大幅に向上する。 【0075】なお、光強度は、光の振幅の2乗となるた
め、ウエハ上における光振幅の負側の波形は、図7
(d)に示すように、正側に反転される。 【0076】また、本実施の形態2のマスク1bにおい
ても、実施の形態1と同じように、一つの透過領域Bを
透過した光における位相差のみを考慮する技術であるた
め、マスク1b上に複雑な集積回路パターンが形成され
ていても、位相シフト溝7aの配置が容易であり、位相
シフト溝7aのパターンデータを集積回路パターンを構
成する遮光領域A、または透過領域Bのパターンデータ
に基づいて自動的に作成することが可能となる。 【0077】しかも、本実施の形態2のマスク1bにお
いては、その製造の際、実施の形態1で説明した位相を
シフトさせる透明膜4aを形成する工程がない上、集束
イオンビームによって金属層3をパターンニングする
際、併せて位相シフト溝7aも形成してしまうため、そ
の製造時間をさらに短縮させることができる。 【0078】このように実施の形態2によれば以下の効
果を得ることができる。 (1).マスク1bの各々の透過領域Bにおいて、位相シフ
ト溝7aを透過した光と、通常の透過領域Bを透過した
光との間に180度の位相差が生じ、これら光が遮光領
域Aと透過領域Bとの境界部分において弱め合うため、
ウエハ上の光強度分布のモジュレーションが大幅に改善
される。特に、ウエハ上に投影される遮光領域Aのパタ
ーン像の端部のぼけが大幅に低減され、パターン転写精
度を大幅に向上させることができる。 (2).上記(1) により、マスク上に形成されたパターン
が、微細、かつ複雑な集積回路パターンであっても、部
分的にパターン像の転写精度が低下することがなく、パ
ターン全ての転写精度を向上させることができる。 (3).位相シフト溝7aは、一つの透過領域Bを透過した
光の位相差のみを考慮する技術であるため、複雑な集積
回路パターンであっても、その配置が容易である。 (4).上記(3) により、位相シフト溝7aのパターンデー
タを集積回路パターンを構成する遮光領域A、または透
過領域Bのパターンデータに基づいて自動的に作成する
ことができるため、その作成が容易であり、マスク1b
を短時間で製造することができる。 (5).マスク1bにおいては、その製造の際、実施の形態
1で説明した位相をシフトさせる透明膜4aを形成する
工程がない上、集束イオンビームよって金属層3をパタ
ーンニングする際、併せて位相シフト溝7aも形成して
しまうため、その製造時間をさらに短縮させることがで
きる。 (6).マスク1bにおいては、透明膜4aがパターン形成
後の洗浄工程などにより劣化しないため、その寿命を大
幅に向上させることができる。 【0079】(実施の形態3)図8は本発明のさらに他
の実施の形態であるマスクの要部断面図、図9はこのマ
スクの要部平面図、図10(a)は図8、及び図9のマ
スクの露光状態を示す断面図、図10(b)〜(d)は
このマスクの透過領域を透過した光の振幅、及び強度を
示す説明図である。 【0080】まず、図8、及び図9により本実施の形態
3のマスク1cを説明する。なお、本実施の形態3にお
いては、図9に示すように透過領域Bの形状を矩形状と
して説明する。 【0081】本実施の形態3のマスク1cは、例えば、
半導体装置の所定の製造工程において図示しないウエハ
上に所定の集積回路パターンを転写する5倍レチクルで
あり、遮光領域Aを構成する金属層3には、この金属層
3の上面から基板2の主面に達する複数の溝37が設け
られている。 【0082】そして、溝37は、図9に示すように、矩
形状の透過領域B,Bを囲むように、透過領域Bの各辺
に沿って平行に配置されている。なお、例えば、溝37
の幅は、0.5μm程である。 【0083】さらに、溝37の上部には、例えば、屈折
率が1.5の酸化インジウム(InOx)からなる透明膜
4bが設けられており、露光の際に、この透明膜4b、
及び溝37を透過した光と、透過領域Bを透過した光と
の間に位相差が生じる構造となっている。 【0084】そして、透明膜4bの基板2の主面からの
厚さX2 は、実施の形態1と同じく、露光の際、マスク
1cに照射された光のうち、透明膜4b、及び溝37を
透過した光の位相と、透過領域Bを透過した光の位相と
の間に180度の位相差を生じさせるため、X2 =λ/
〔2(n−1)〕の関係を満たすように形成されてい
る。例えば、露光の際に照射される光の波長λを、0.
365μm(i線)とすると、透明膜4bの基板2の主
面からの厚さX2 を、約0.37μmとすればよい。 【0085】なお、図示はしないが、マスク1cには、
例えば、溝37や透明膜4bを形成する際、それらと金
属層3との位置合わせをするための位置合わせマークが
形成されている。 【0086】このようなマスク1cを製造するには、例
えば、次のようにする。 【0087】まず、研磨、洗浄した基板2の主面を覆う
ように、例えば、500〜3000Åの金属層3をスパ
ッタリング法などにより形成した後、これを実施の形態
2で説明した集束イオンビーム装置8の保持器15に保
持させる。 【0088】次いで、予めMTデッキ36の磁気テープ
に記録されている集積回路パターンデータに基づいて、
基板2の主面を覆う金属層3をイオンビームによりパタ
ーン形成する。 【0089】その後、同じくMTデッキ36の磁気テー
プに予め記録されている溝37のパターンデータに基づ
いて、基板2の主面上の金属層3にイオンビームを照射
し、金属層3に溝37を形成する。この溝37のパター
ンデータは、例えば、矩形状の透過領域Bに対する溝3
7の配置規則を設定しておくことで、自動的に作成され
るようになっている。 【0090】そして、集積回路パターンのパターンデー
タと溝37のパターンデータとに基づいて作成された透
明膜4bのパターンデータに基づいて、実施の形態1と
同様にして透明膜4bを形成する。 【0091】次に本実施の形態3の作用を図10(a)
〜(d)により説明する。 【0092】図10(a)に示すマスク1c上の所定の
集積回路パターンの原画を縮小露光法などによりウエハ
上に転写する際、マスク1cの各々の透過領域Bにおい
て、透明膜4b、及び溝37を透過した光と、透過領域
Bを透過した光との間には、180度の位相差が生じる
(図10(b),(c))。 【0093】そして、一つの透過領域Bを透過した光の
うち、透明膜4b、及び溝37を透過した光と、透過領
域Bを透過した光とが、透過領域Bに隣接する遮光領域
A,Aの端部において弱め合う。 【0094】したがって、ウエハ上の光強度分布のモデ
ュレーションが大幅に改善される(図10(d))。特
に、ウエハ上に投影される各々の遮光領域Aの端部のぼ
けが大幅に低減され、ウエハ上に投影されるパターンの
転写精度が大幅に向上する。 【0095】なお、光強度は、光の振幅の2乗となるた
め、ウエハ上における光振幅の負側の波形は、図10
(d)に示すように、正側に反転される。 【0096】また、本実施の形態3のマスク1cにおい
ても、一つの透過領域Bを透過した光における位相差の
みを考慮すれば良いため、溝37、及び透明膜4bの配
置が容易であり、溝37、及び透明膜4bのパターンデ
ータを、集積回路パターンを構成する矩形状の透過領域
Bのパターンデータに基づいて自動的に作成することが
できる。 【0097】このように本実施の形態によれば以下の効
果を得ることができる。 (1).マスク1cの各々の透過領域Bにおいて、透明膜4
b、及び溝37を透過した光と、透過領域Bを透過した
光との間に180度の位相差が生じ、これら光が遮光領
域Aの端部において弱め合うため、ウエハ上の光強度分
布のモジュレーションが大幅に改善される。特に、ウエ
ハ上に投影される遮光領域Aのパターン像の端部のぼけ
が大幅に低減され、パターン転写精度を大幅に向上させ
ることができる。 (2).上記(1) により、マスク上に形成されたパターン
が、微細、かつ複雑な集積回路パターンであっても、部
分的にパターン転写精度が低下することがなく、そのパ
ターン全ての転写精度を向上させることができる。 (3).位相をシフトさせる透明膜4b、及び溝37は、一
つの透過領域Bを透過した光の位相差のみを考慮する技
術であるため、複雑な集積回路パターンであっても、そ
の配置が容易となる。 (4).上記(3) により、溝37、及び透明膜4bのパター
ンデータを、集積回路パターンを構成する遮光領域A、
または透過領域Bのパターンデータに基づいて自動的に
作成させることができる。 (5).上記(3) ,(4) により、透明膜4bのパターンデー
タを短時間で作成することができるため、位相をシフト
させる透明膜4b、溝37の形成されたマスク1cを短
時間で製造することができる。 【0098】(実施の形態4)図11は本発明のさらに
他の実施の形態を示すマスクの要部断面図、図12はこ
のマスクの要部平面図、図13(a)は図11、及び図
12のマスクの露光状態を示す断面図、図13(b)〜
(d)は透過領域を透過した光の振幅、及び強度を示す
説明図である。 【0099】まず、図11、及び図12により本実施の
形態4のマスク1dを説明する。 【0100】本実施の形態4のマスク1dにおいては、
露光の際、溝37を透過した光と透過領域Bを透過した
光との間に位相差を生じさせる手段として、実施の形態
3の透明膜4bに代えて、溝37の下部の基板2に位相
シフト溝7bを形成している。 【0101】位相シフト溝7bの深さdは、実施の形態
2と同じく、露光の際、マスク1bに照射された光のう
ち、溝37、及び位相シフト溝7bを透過した光の位相
と、透過領域Bを透過した光の位相との間に180度の
位相差を生じさせるため、d=λ/〔2(n−1)〕の
関係を満たすように形成されている。例えば、光の波長
λを、0.365μm(i線)とすると、位相シフト溝
7bの深さdを、約0.39μmとすればよい。 【0102】さらに、本実施の形態4においては、図1
2に示すように、矩形状の透過領域Bの四隅に、例え
ば、0.5×0.5μmの矩形状の微小のサブ透過領域
(同位相補助透過領域)Cを設けている。これは、集積
回路パターンの微細化につれ、現像後にウエハ上に形成
されるパターンラインの四隅などが、マスク上の集積回
路パターンの原画と異なり直角にならず丸みを帯びてし
まうといった不具合を防止するためである。すなわち、
集積回路パターンにおいて、最も光強度が低下し易く、
歪みが大きくなってしまう角部に、サブ透過領域Cを設
け、角部付近の光強度を増加させ投影されるパターン像
を補正している。 【0103】なお、図示はしないが、マスク1dには、
例えば、溝37やサブ透過領域Cを形成する際、それら
と金属層3との位置合わせをするための位置合わせマー
クが形成されている。 【0104】また、このようなマスク1dを製造するに
は、イオンビームにより金属層3をエッチングして溝3
7を形成する際、イオンビームの走査回数を増やし、基
板2を深さdだけエッチングしてやれば良い。 【0105】次に、本実施の形態4の作用を図13
(a)〜(d)により説明する。 【0106】図13(a)に示すマスク1d上の所定の
集積回路パターン原画を縮小露光法などによりウエハ上
に転写する際、マスク1dの各々の透過領域Bにおい
て、溝37、及び位相シフト溝7bを透過した光と、透
過領域Bを透過した光との間には、180度の位相差が
生じる(図13(b),(c))。 【0107】そして、一つの透過領域Bを透過した光の
うち、溝37、及び位相シフト溝7bを透過した光と、
透過領域Bを透過した光とが、透過領域Bに隣接する遮
光領域A,Aの端部において弱め合う。 【0108】したがって、ウエハ上の光強度分布のモジ
ュレーションが大幅に改善される(図13(d))。特
に、ウエハ上に投影される各々の遮光領域Aの端部のぼ
けが大幅に低減される上、矩形状の透過領域Bの角部に
形成されたサブ透過領域Cにより角部付近の光強度が増
加されるため、ウエハ上に投影されるパターン像の転写
精度がさらに向上する。 【0109】なお、光強度は、光の振幅の2乗となるた
め、ウエハ上における光振幅の負側の波形は、図13
(d)に示すように、正側に反転される。 【0110】また、本実施の形態4のマスク1dにおい
ても、一つの透過領域Bを透過した光における位相差の
みを考慮すれば良いため、溝37の配置が容易であり、
溝37のパターンデータを、集積回路パターンを構成す
る矩形状の透過領域Bのパターンに対して、溝37の配
置規則を設定しておくことにより、自動的に作成するこ
とが可能である。 【0111】本実施の形態4においては、実施の形態3
の(1) 〜(5) で示した効果の他に、マスク1dの製造の
際、実施の形態3で説明した位相をシフトさせる透明膜
4bを形成する工程がない上、集束イオンビームによっ
て金属層3をパターンニングする際、併せて位相シフト
溝7bも形成できるため、その製造時間をさらに短縮さ
せることができる。 【0112】そして、マスク1dにおいては、実施の形
態3におけるマスク1cの透明膜4bの形成後の洗浄工
程などによる劣化がないため、マスク1dの寿命を大幅
に向上させることができる。 【0113】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 【0114】例えば、実施の形態1のマスクにおいて
は、位相をシフトさせる透明膜を金属層の輪郭部から透
過領域に一部はみ出すように配置させた場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図
14に示すマスク1eのように、透過領域Bの中央付近
に透明膜4cを配置しても良い。 【0115】この場合においても、図16(a)〜
(d)で示すように、マスク1e(図16(a))の各
々の透過領域B,Bにおいて、透明膜4cを透過した光
と、通常の透過領域Bを透過した光との間には180度
の位相差が生じ(図16(b),(c))、一つの透過
領域Bを透過した光のうち、透明膜4cを透過した光と
通常の透過領域Bを透過した光とが、透過領域Bと隣接
する遮光領域A,Aとの境界部分において弱め合うた
め、ウエハ上の光強度分布のモジュレーション(modula
tion)が大幅に改善される(図16(d))。 【0116】そして、この場合の透明膜4cのパターン
データは、例えば、集積回路パターンのパターンデータ
をポジネガ反転させて得られた遮光領域のパターンを細
らせることにより作成すれば良い。 【0117】また、実施の形態2のマスクにおいては、
位相シフト溝を金属層の端部に沿って配置した場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、例え
ば、図15に示すマスク1fのように、透過領域Bの中
央付近に位相シフト溝7cを形成、配置しても良い。こ
の場合も、図16(b)〜(d)で示した作用と同じ作
用が得られる。 【0118】また、例えば、メモリセルのように集積回
路パターンが単純に配置されるような部分においては、
図17に示すマスク1gのように遮光領域Aを挟む一対
の透過領域B,Bの少なくとも一方に位相シフト溝7d
を形成しても良い。 【0119】これは、光の位相をシフトさせる意味にお
いては、従来の一対の透過領域の一方に透明膜を設ける
技術と同じであるが、透明材料を設けないため、その製
造時間を大幅に短縮させることができる上、透明材料の
形成後の洗浄などによる劣化がないため、マスクの寿命
を大幅に向上させることができる効果がある。 【0120】また、実施の形態3、4においては、透過
領域を矩形状とした場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、複雑な形状であってもそれに対
応することができる。 【0121】また、実施の形態1、3において、透明膜
を酸化インジウムとした場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、フッ化マグネシウム、ポリ
メチルメタクリレートなどでも良い。 【0122】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である半導
体装置の製造工程に用いられるマスクに適用した場合に
ついて説明したが、これに限定されず種々適用可能であ
り、フォトリソグラフィ技術により、所定の基板上に微
細、かつ複雑なパターンを転写させることを必要とする
技術分野に適用可能である。 【0123】 【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。 【0124】すなわち、本発明によれば、マスク基板を
準備する工程と、前記マスク基板上に、集積回路パター
ンおよび位相シフタパターンを形成する際の位置合わせ
に用いる位置合わせマークを有する遮光膜を形成する工
程と、前記遮光膜に設けられた前記位置合わせマークに
基づいて、前記マスク基板にイオンビームを照射するこ
とにより前記マスク基板を掘り込んで前記位相シフタパ
ターンを形成する工程とを有することにより、位相シフ
タパターンと遮光膜の位置合わせを良好に行えるマスク
の製造方法を提供することが可能となる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a phase shift mask.
In particular, with regard to the manufacturing technology of
Effective technology applied to exposure technology to transfer integrated circuit patterns
It is about art. [0002] 2. Description of the Related Art In recent years, in semiconductor integrated circuits,
Of the elements and wiring that make up
The gap is being narrowed. [0003] However, the miniaturization of such elements and wiring,
In addition, as the spacing between elements and wiring becomes narrower, at least
Irradiation of partially coherent light allows semiconductor wafers
Transfer the integrated circuit pattern onto c (hereinafter referred to as wafer)
Degradation of mask transfer accuracy of masks is becoming a problem
is there. [0004] This will be described with reference to FIGS.
The result is as follows. That is, the mask 50 shown in FIG.
The predetermined integrated circuit pattern on
When transferring onto an eha (not shown), one
The phase of the light transmitted through each of the pair of transmission regions P1 and P2 is
Since they are in phase as shown in FIG.
As shown in FIG. 18 (c), the light transmission
Strengthen each other in the light shielding area N sandwiched between the areas P1 and P2.
Would. For this reason, as shown in FIG.
Modulation of light intensity distribution on EHA (modula
of the mask pattern transfer accuracy
It will drop significantly. As means for improving such a problem, for example,
For example, the phase difference between light transmitted through each of a pair of transmission areas
Have been proposed. For the phase shift mask, for example,
It is described in JP-A-62-59296, and
Is a mask having a light shielding area and a transmission area.
A transparent material is provided on at least one of the pair of transmission regions sandwiching the light region.
Between the light transmitted through each transmission area during exposure.
Causes a phase difference, and these lights are originally blocked on the wafer
So that they do not interfere and reinforce each other
The described mask structure is described. The effect of transmitted light in such a mask is
19 (a) to 19 (d) are as follows.
is there. That is, the mask 51 shown in FIG.
The predetermined integrated circuit pattern on
When transferring onto an eha (not shown), one
Of the pair of transmission areas P1 and P2,
Of the light transmitted through the transmitted transmission region P2 and the normal transmission region.
FIG. 19 (b) shows the phase difference between the light transmitted through the region P1 and the phase.
As shown in (c), a phase difference of 180 degrees occurs. Therefore, the pair of transmission areas P1, P2 is defined as
The transmitted light is blocked by these transmission areas P1 and P2.
Since the light beams interfere with each other in the optical region N and cancel each other, FIG.
As shown in (d), the mode of the light intensity distribution on the wafer
Improves the duration and transfers the pattern of the mask 51
Accuracy is improved. [0012] SUMMARY OF THE INVENTION As described above, the semiconductor
In integrated circuits, the elements and wiring that make up the circuit
And the spacing between elements and wiring have been increasingly narrowed.
Therefore, how high the pattern transfer accuracy is
The issue is how to manufacture a phase shift mask. An object of the present invention is to provide a phase shifter pattern and a shield.
A method of manufacturing a mask that can perform good alignment with an optical film
To provide. The above and other objects and novel objects of the present invention
Features are apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
Will be. [0015] SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is disclosed in the present application.
A brief description of typical inventions will be given below.
It is as follows. That is, the present invention provides:Prepare the mask substrate
Forming an integrated circuit pattern and
And phase shifter patterns.
Forming a light-shielding film having an alignment mark,
Based on the alignment mark provided on the light shielding film
Irradiating the mask substrate with an ion beam.
The phase shifter pattern
FormProcessWhenIt has. [0017] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Will be described in detail based on
In all the drawings for illustration, those having the same function
And the repeated explanation is omitted). (Embodiment 1) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
2 (a) to 2 (c) are cross-sectional views of a main part of a mask which is an embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a mask showing a manufacturing process of this mask.
FIG. 2A is a cross-sectional view showing an exposure state of the mask shown in FIG.
3 (b) to 3 (d) show light transmitted through the transmission region of the mask.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the amplitude and intensity of a sine wave. The mask 1a of the first embodiment shown in FIG.
For example, in a predetermined manufacturing process of a semiconductor device,
Transfer a predetermined integrated circuit pattern onto a wafer not shown
5 times the size of an integrated circuit pattern
Reticle on which the original image was formed (hereinafter referred to as a 5-fold reticle)
U). A transparent mask substrate constituting the mask 1a
(Hereinafter, simply referred to as a substrate) 2 has, for example, a refractive index of 1.47.
Of synthetic quartz glass, on its main surface, for example,
Metal with a thickness of 500-3000mm (= 50-300nm)
The layer 3 is patterned in a predetermined shape. The metal layer 3 is made of, for example, a Cr layer or
Is composed of a Cr oxide layer laminated on a Cr layer,
At the time of exposure, it becomes the light-shielded area A. Also, the metal layer 3 is removed.
The part that has been removed becomes a transmission area B during exposure. So
Then, the light-shielding area A and the transmission area B are used to integrate the light.
The original of the road pattern is constructed. In the first embodiment, the above-described metal
Pattern so that it is slightly wider than the pattern width of layer 3.
The formed transparent film 4a is disposed. That is,
The mask 1a includes a transparent region from the contour of each metal layer 3.
The transparent film 4a which has partially protruded from B is pattern-formed.
You. In other words, one transmission region B is formed on the transparent film 4a.
The coated part and the part where the transparent film 4a is not formed
It consists of. The transparent film 4a is made of indium oxide (In)
OX), For example, the pattern width of the transmission region B
Is 2 μm, the width of the protruding transparent film 4a is 0.5
It is about μm. Then, temporarily, the transparent film 4a
The thickness from the main surface of the substrate 2 is X1, the refractive index of the substrate 2 is n,
Assuming that the wavelength of the light irradiated upon exposure is λ, the transparent film 4
a indicates that the thickness X1 of X1 = [lambda] / [2 (n-1)]
It is formed to satisfy the relationship. This is the exposure
Light irradiated on the mask 1a and transmitted through one transmission region B
Of the light transmitted through the transparent film 4a and the normal transmission
A phase difference of 180 degrees between the phase of light transmitted through the region B and
It is to cause it. For example, it is irradiated at the time of exposure
The wavelength λ of the light is 0.365 μm (i-line),
Assuming that the refractive index is 1.5, the main surface of the substrate 2 of the transparent film 4a
The thickness X1 may be set to about 0.37 μm. Although not shown, the mask 1a includes:
For example, when the transparent film 4a is formed,
An alignment mark for alignment is formed. Next, manufacture of the mask 1a of the first embodiment
The method will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG.
On the main surface of the purified transparent substrate 2, for example, a thickness of 500 to
Sputter the metal layer 3 made of 3000% Cr etc.
And then the upper surface of the metal layer 3
Then, for example, a photoresist 5a having a thickness of 0.4 to 0.8 μm is formed.
Apply. Then, the photoresist 5a is pre-baked.
After that, it is encoded in advance on a magnetic tape (not shown).
Position of integrated circuit pattern of semiconductor device recorded and recorded
Based on pattern data that contains markers, shapes, etc.,
Predetermined photoresist 5a by electron beam exposure
The portion is irradiated with an electron beam E. Thereafter, as shown in FIG.
The exposed portion of the resist 5a is removed with a predetermined developing solution,
The exposed metal layer 3 is etched by dry etching or the like.
To form a pattern in a predetermined shape. Then, the photoresist is removed by a resist stripper.
After removing the strike 5a and cleaning and inspecting the substrate 2, FIG.
As shown in (c), the main surface of the substrate 2
Of indium oxide (InOx) having a thickness of about 0.37 μm
A transparent film 4a made of a material such as
It is formed by a sputtering method or the like. Next, on the upper surface of the transparent film 4a, for example,
A 0.4-0.8 μm photoresist 5b is applied,
Further, on the upper surface, for example, an aluminum
Antistatic layer 6 made of aluminum (Al) by sputtering
It is formed by such as. Thereafter, the pattern of the above-described integrated circuit pattern is
Of the light-shielding area A or the transmission area B
Transparent film 4a obtained by enlarging or reducing the width of the pattern
Electron beam exposure method based on the
For example, the photoresist 5 in a portion where the transparent film 4a is left
b is irradiated with an electron beam E and exposed. In the first embodiment, the above-described transparent
The pattern data of the film 4a is, for example, the pattern of the light shielding area A.
It is created automatically by increasing the line width.
It has become. That is, the pattern data of the transparent film 4a
When creating pattern data for integrated circuit patterns
In the same way, instead of creating specially,
Created based on the pattern data in the application. After exposing the photoresist 5b,
Image, etching of predetermined part of transparent film 4a, photoresist
After the steps of removing 5b, cleaning and inspection, etc.
The mask 1a shown in FIG. 1 is manufactured. Using the mask 1a manufactured in this manner,
And a mask 1 is placed on the photoresist-coated wafer.
To transfer the integrated circuit pattern on a, for example,
To do. That is, a reduction projection exposure apparatus (not shown)
By disposing the mask 1a and the wafer, the collection on the mask 1a is performed.
The original of the integrated circuit pattern is optically reduced to 1/5 and
C and project the wafer sequentially in steps.
By repeatedly projecting and exposing each time
The integrated circuit pattern is transferred to the entire surface of the wafer. Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (d). The mask according to the first embodiment shown in FIG.
1a, a predetermined integrated circuit pattern on the mask 1a
Transfer original image on wafer by reduction exposure method etc.
At this time, in each transmission region B of the mask 1a, the transparent film 4
a between the light transmitted through a and the light transmitted through the normal transmission region B.
A phase difference of 180 degrees occurs between them (FIG. 3B,
(C)). The transparent film 4a is formed at the end of each metal layer 3.
Light transmitted through one transmission area B
Of the light transmitted through the transparent film 4a and the normal transmission area B
The transmitted light is transmitted to the light shielding areas A and A adjacent to the transmission area B.
Weaken each other at the border. Therefore, the light intensity distribution on the wafer
The modulation is greatly improved (Fig. 3
(D)). In particular, each light-shielded area projected on the wafer
The blur at the end of A is greatly reduced, and the pattern transfer accuracy is improved.
It can be greatly improved. The light intensity is
Since it is the square of the amplitude, the negative side of the light amplitude on the wafer
Is inverted to the positive side as shown in FIG.
You. By the way, the conventional technique uses a pair of transmissive regions.
Technology that creates a phase difference between light transmitted through
This is a technology that produces one effect in two transmission areas.
Was. The problem to be solved by the invention
As described in the section, the pattern is
When turns are complicated and two-dimensionally arranged
If the pattern transfer accuracy is partially reduced,
As a result, the arrangement of the transparent material was restricted. That is, all patterns of the pattern on the mask
The placement of transparent material that improves turn transfer accuracy is not
It was always difficult. Therefore, the pattern data of the transparent material is
If you can not create it automatically and create it
Is used to prevent the pattern transfer accuracy from partially lowering.
Special patterns for transparent materials are set up, taking into account the layout.
Calculate, draw, and computer-process this pattern.
And must be created by. On the other hand, the mask 1 of the first embodiment
In the case of a, the light is transmitted through one transmission area.
A technology that creates a phase difference and improves pattern transfer accuracy
Therefore, the pattern formed on the mask 1a is complicated.
However, the transparent film 4a can be arranged correspondingly. For this reason, the arrangement of the transparent film 4a is easy.
The pattern data of the transparent film 4a is easily
Pattern of the light-shielding area A or the transmission area B constituting the pattern
Can be created automatically based on the
You. As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
Fruit can be obtained. (1) In each transmission area B of the mask 1a, the transparent film 4
a between the light transmitted through a and the light transmitted through the normal transmission region B.
A 180-degree phase difference is generated between the light-shielded areas A
Are weakened at the boundary between
The modulation of the light intensity distribution on c has been greatly improved
You. In particular, the pattern of the light shielding area A projected on the wafer
The blur at the edges of the image is greatly reduced, and the pattern transfer accuracy is improved.
It can be greatly improved. (2) The pattern formed on the mask by (1) above
However, even if it is a fine and complicated integrated circuit pattern,
The pattern transfer accuracy does not decrease
The transfer accuracy of all the components can be improved. (3). The transparent film 4a for shifting the phase has one transmission region.
This technology considers only the phase difference of light transmitted through B.
Therefore, even if it is a complicated integrated circuit pattern,
It will be easier. (4) According to the above (3), the pattern data of the transparent film 4a is
The light shielding area A or the transmission area constituting the integrated circuit pattern
Automatically create based on pattern data in area B
Can be. (5) According to the above (3) and (4), the pattern data of the transparent film 4a is obtained.
Phase shift because you can create
The manufacturing time of the mask 1a on which the transparent film 4a is
It can be greatly reduced. (Embodiment 2) FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
5 (a) and 5 (b).
Is a cross-sectional view of a main part of the mask, showing a manufacturing process of the mask.
6 is a focused ion beam used in manufacturing this mask.
FIG. 7 (a) is a view showing the structure of a mask device shown in FIG.
FIGS. 7B to 7D are cross-sectional views showing optical states, and FIGS.
Explanatory diagram showing the amplitude and intensity of light transmitted through the transmission region of FIG.
It is. The mask 1b of the second embodiment shown in FIG.
In the exposure, the light transmitted through the transmission area B during the exposure has a phase difference
As means for causing the transparent film 4a of the first embodiment.
Instead, during the exposure, the phase shift
A groove 7a is formed. The phase shift groove 7a is used as a light shielding area during exposure.
A along the edge of the metal layer 3, that is, the metal layer 3
Are formed along the outline of the. Of the phase shift groove 7a
The width is set, for example, such that the pattern width of the transmission region B is 2 μm.
And about 0.5 μm. And, suppose that the depth of the phase shift groove 7a is
d, the refractive index of the substrate 2 is n, and the wave of light emitted during exposure
If the length is λ, the depth d of the phase shift groove 7a is
d = λ / [2 (n−1)].
Have been. This is the light irradiated on the mask 1b during the exposure.
In each of the transmission regions B, the phase shift groove 7a is
The phase of the transmitted light and the light transmitted through the normal transmission region B
Phase difference of 180 degrees with the
You. For example, the wavelength λ of the light irradiated at the time of exposure is set to 0.
If it is 365 μm (i-line), the depth of the phase shift groove 7a
d may be about 0.39 μm. Although not shown, the mask 1b has
When forming the phase shift groove 7a, alignment with the metal layer 3 is performed.
Alignment marks for
You. Next, it is used for manufacturing the mask 1b.
The focused ion beam device 8 will be described with reference to FIG. The ion source 9 provided at the upper part of the apparatus main body
Although not shown, for example, gallium (Ga)
Etc. are stored. Of ion source 9
A lead electrode 10 is provided below, and below it.
The first lens electrode 1 composed of an electrostatic lens
1a and the first aperture electrode 12a are provided.
You. A second lens electrode is provided below the aperture electrode 12a.
11b, the second aperture electrode 12b, and O
Blanking electrode 13 for controlling N and OFF,
A 3-aperture electrode 12c and a deflection electrode 14 are provided.
ing. With such a configuration of each electrode, ions
The ion beam emitted from the source 9
Controlled by the electrode 13 and the deflection electrode 14,
Irradiate the mask 1b before pattern formation held at
It is supposed to be. It should be noted that the ion beam is scanned during the scanning.
For example, for each pixel of 0.02 × 0.02 μm,
Set the irradiation time and set the number of scans in advance
Thus, the metal layer 3 or the substrate 2 can be etched. [0057] The cage 15 can be moved in the X and Y directions.
The sample table 16 is set on the side
Laser interferometry via the laser mirror 17
The position of the sample stage is recognized by the
The alignment is performed by the
I have. It should be noted that a secondary ion
・ The secondary electron detector 20 is installed, and from the workpiece
Detection of secondary ions and secondary electrons
Has become. In addition, the secondary ion and secondary electron detection described above
An electron shower radiator 21 is provided above the vessel 20.
To prevent the workpiece from being charged.
You. The inside of the processing system described above is
The vacuum pump 22 shown below the sample stage 16
And a vacuum state is maintained. Each of the above-described processing systems is provided outside the main body of the apparatus.
The operation is controlled by the control units 23 to 27 provided in the unit.
Each of the control units 23 to 27 further controls
Control computer 3 via interface units 28 to 32
3 is controlled. Control computer
The data 33 includes a terminal 34 and magnetic data for recording data.
A disk device 35 and an MT deck 36 are provided. Next, a method of manufacturing the mask 1b will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (a) and (b) and FIG. First, as shown in FIG.
On the main surface of the cleaned substrate 2, for example,
After forming the metal layer 3 by a sputtering method or the like,
The disk 1b is held in the holder 15 of the focused ion beam device 8.
Let it. Next, an ion beam is emitted from the ion source 9.
Out, and this ion beam is, for example,
If the beam is focused to a beam diameter of 0.5 μm, the aperture will be about 1.5 μA.
An on-beam current is obtained, and the magnetic tape of the MT deck 36 is previously determined.
Integrated circuit pattern data recorded in the
Beam focused on a predetermined portion of the metal layer 3 based on the
And the metal layer 3 is etched. At this time, the pixel
The irradiation time per hit is, for example, 3 × 10-6Second, beam
The number of scans is about 30 times. Thus, FIG.
As shown in (b), the metal layer 3 is patterned.
The pattern formation of the metal layer 3 is performed as in the first embodiment.
Alternatively, an electron beam exposure method may be used. Thereafter, the illustration formed on the mask 1b is not shown.
A predetermined amount of ion beam onto the alignment mark,
The generated secondary electrons are sent to the secondary ion / secondary electron detector 20.
Detection mark and the alignment mark
Is calculated. Then, the position of the calculated alignment mark is calculated.
Ion beam irradiation based on the setting coordinates
Is applied to the position where the phase shift groove 7a is formed.
Next, the sample table 16 is moved. Next, the pattern data of the phase shift groove 7a is
Of the metal layer 3 along the edge of the metal layer 3 based on the
The substrate 2 exposed by the ion beam formation with an ion beam
Then, a phase shift groove 7a (FIG. 4) is formed. At this time,
According to the bundle ion beam, the depth and width of the phase shift groove 7a
Can be easily controlled. In the second embodiment, the phase
The pattern data of the shift groove 7a is, for example, an integrated circuit pattern.
The transparency obtained by inverting the pattern data of the turn
Pattern data of over-area B and pattern width of light-shielded area A
AND with the pattern data obtained by fattening (AN
D) is automatically created by taking
ing. That is, the pattern data of the phase shift groove 7a
Data is not created specifically,
Is automatically created based on the pattern data. Using the mask 1b manufactured in this manner,
And a mask 1 is placed on the photoresist-coated wafer.
To transfer the integrated circuit pattern on b, for example,
To do. That is, a reduction projection exposure apparatus (not shown)
The mask 1b and the wafer are arranged and the collection on the mask 1b is performed.
Optical reduction of integrated circuit pattern to 1/5
While projecting, the wafer is sequentially moved stepwise.
By repeatedly performing projection exposure every time, the entire wafer is exposed.
The integrated circuit pattern is transferred onto the surface. Next, the operation of the mask 1b according to the second embodiment will be described.
Will be described with reference to FIGS. A predetermined collection on the mask 1b shown in FIG.
During the exposure process to transfer the original image of the integrated circuit pattern, the mask
In each transmission region B of FIG.
Between the transmitted light and the light transmitted through the normal transmission area B
Produces a phase difference of 180 degrees (FIG. 7B,
(C)). The phase shift groove 7a is formed in each metal layer 3
, So that it transmits through one transmission area B.
Light transmitted through the phase shift groove 7a and the normal light
The light transmitted through the transmission area B is blocked by the light adjacent to the transmission area B.
At the boundary between the light regions A, A weaken each other. Therefore, the module of the light intensity distribution on the wafer
This greatly improves the simulation (FIG. 7D). Special
The edge of each light shielding area A projected on the wafer
Injury is greatly reduced and the pattern projected on the wafer
Transfer accuracy is greatly improved. Note that the light intensity is the square of the light amplitude.
The waveform on the negative side of the light amplitude on the wafer is shown in FIG.
As shown in (d), it is inverted to the positive side. The mask 1b according to the second embodiment
However, as in the first embodiment, one transmission region B is
It is a technology that considers only the phase difference in transmitted light
Therefore, a complicated integrated circuit pattern is formed on the mask 1b.
However, the arrangement of the phase shift groove 7a is easy,
The pattern data of the shift groove 7a is composed of an integrated circuit pattern.
Pattern data of the light-shielding area A or the transparent area B to be formed
Can be automatically created based on the In addition, the mask 1b of the second embodiment
At the time of manufacture, the phase described in the first embodiment is changed.
There is no step of forming the transparent film 4a to be shifted,
Patterning metal layer 3 by ion beam
At this time, the phase shift groove 7a is also formed at the same time.
Can be further shortened. As described above, according to the second embodiment, the following effects can be obtained.
Fruit can be obtained. (1) In each transmission area B of the mask 1b, a phase shift
Light transmitted through the groove 7a and transmitted through the normal transmission region B
There is a 180 degree phase difference between the light and the
To weaken each other at the boundary between the area A and the transmission area B,
Significantly improved modulation of light intensity distribution on wafer
Is done. In particular, the pattern of the light shielding area A projected on the wafer
The blur at the edges of the image is greatly reduced,
The degree can be greatly improved. (2) The pattern formed on the mask by (1) above
However, even if it is a fine and complicated integrated circuit pattern,
The transfer accuracy of the pattern image does not decrease
The transfer accuracy of all turns can be improved. (3). The phase shift groove 7a has transmitted one transmission area B.
Complex integration because this technology only considers the phase difference of light
Even a circuit pattern can be easily arranged. (4) According to the above (3), the pattern data of the phase shift groove 7a is
The light shielding area A constituting the integrated circuit pattern
Automatically created based on the pattern data of excess area B
Therefore, it is easy to make the mask 1b
Can be manufactured in a short time. (5) For the mask 1b, the manufacturing method
The transparent film 4a for shifting the phase described in 1 is formed.
There is no process, and the metal layer 3 is patterned by a focused ion beam.
At the time of cleaning, a phase shift groove 7a is also formed.
The production time can be further reduced.
Wear. (6) In the mask 1b, the transparent film 4a is patterned.
It does not deteriorate due to the subsequent cleaning process, etc.
The width can be improved. (Embodiment 3) FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of a mask according to the third embodiment.
FIG. 10 (a) is a plan view of a main part of the disk, and FIG.
FIGS. 10B to 10D are cross-sectional views showing the exposure state of the mask.
The amplitude and intensity of the light transmitted through the transmission area of this mask
FIG. First, this embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
The third mask 1c will be described. It should be noted that Embodiment 3
Therefore, as shown in FIG. 9, the shape of the transmission area B is rectangular.
I will explain. The mask 1c of the third embodiment is, for example,
Wafer not shown in predetermined manufacturing process of semiconductor device
With a 5x reticle that transfers a predetermined integrated circuit pattern onto it
The metal layer 3 constituting the light shielding area A has
A plurality of grooves 37 extending from the upper surface of the substrate 3 to the main surface of the substrate 2
Have been. The groove 37 is, as shown in FIG.
Each side of the transmission area B so as to surround the transmission areas B
Are arranged in parallel along. In addition, for example, the groove 37
Is about 0.5 μm. Further, for example, a refraction
Transparent film made of indium oxide (InOx) with a ratio of 1.5
4b, and at the time of exposure, this transparent film 4b,
And light transmitted through the groove 37 and light transmitted through the transmission area B.
And a phase difference is generated between them. Then, the transparent film 4b is viewed from the main surface of the substrate 2
The thickness X2 is the same as in the first embodiment,
1c, the transparent film 4b and the groove 37 are formed.
The phase of the transmitted light and the phase of the light transmitted through the transmission region B
To produce a phase difference of 180 degrees between X2 = λ /
[2 (n-1)].
You. For example, the wavelength λ of the light irradiated at the time of exposure is set to 0.
When the thickness is 365 μm (i-line), the main
The thickness X2 from the surface may be about 0.37 μm. Although not shown, the mask 1c includes:
For example, when forming the groove 37 and the transparent film 4b,
The alignment mark for aligning with the genus layer 3
Is formed. To manufacture such a mask 1c, for example,
For example, First, the main surface of the polished and cleaned substrate 2 is covered.
Thus, for example, a metal layer 3 of 500 to 3000
After forming it by the method such as
2 in the holder 15 of the focused ion beam device 8 described in
Hold. Next, the magnetic tape of the MT deck 36 is
Based on the integrated circuit pattern data recorded in
The metal layer 3 covering the main surface of the substrate 2 is patterned by an ion beam.
Formed. Thereafter, the magnetic tape of the MT deck 36 is also used.
Based on the pattern data of the groove 37 recorded in advance in the
And irradiates the metal layer 3 on the main surface of the substrate 2 with an ion beam.
Then, a groove 37 is formed in the metal layer 3. This groove 37 putter
The data is, for example, the groove 3 for the rectangular transmission area B.
By setting the arrangement rule of 7, it is automatically created
It has become so. Then, the pattern data of the integrated circuit pattern
And a pattern created based on the pattern data of the groove 37.
Based on the pattern data of the bright film 4b,
Similarly, a transparent film 4b is formed. Next, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (d). A predetermined area on the mask 1c shown in FIG.
The original image of the integrated circuit pattern is wafer
When transferring to the upper side, the light is transferred to each transmission area B of the mask 1c.
The light transmitted through the transparent film 4b and the groove 37 and the transmission area
A phase difference of 180 degrees is generated between the light transmitted through B and the light transmitted through B.
(FIGS. 10B and 10C). The light transmitted through one transmission area B is
Of these, the light transmitted through the transparent film 4b and the groove 37 and the transmission area
The light transmitted through the region B is a light shielding region adjacent to the transmission region B.
A, Weak at the ends of A. Therefore, the model of the light intensity distribution on the wafer
This greatly improves the simulation (FIG. 10D). Special
The edge of each light shielding area A projected on the wafer
Injury is greatly reduced and the pattern projected on the wafer
Transfer accuracy is greatly improved. Note that the light intensity is the square of the light amplitude.
The waveform on the negative side of the light amplitude on the wafer is shown in FIG.
As shown in (d), it is inverted to the positive side. Further, the mask 1c of the third embodiment
However, the phase difference of the light transmitted through one transmission region B
Only the grooves 37 and the transparent film 4b need to be considered.
It is easy to install the groove 37 and the pattern of the transparent film 4b.
Data into a rectangular transparent area that constitutes the integrated circuit pattern.
Automatically created based on pattern data of B
it can. As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
Fruit can be obtained. (1) In each transmission area B of the mask 1c, the transparent film 4
b, the light transmitted through the groove 37 and the light transmitted through the transmission area B.
There is a 180 degree phase difference between the light and the
Since the light is weakened at the end of the area A, the light intensity
Fabric modulation is greatly improved. In particular,
C. Blurring of the end of the pattern image of the light-shielded area A projected on the top
Is greatly reduced, and the pattern transfer accuracy is greatly improved.
Can be (2) The pattern formed on the mask by (1) above
However, even if it is a fine and complicated integrated circuit pattern,
The pattern transfer accuracy does not decrease
The transfer accuracy of all turns can be improved. (3) The transparent film 4b for shifting the phase and the groove 37 are
Technique that considers only the phase difference of the light transmitted through the two transmission areas B
Technology, even complex integrated circuit patterns
Arrangement becomes easy. (4) According to the above (3), the pattern of the groove 37 and the transparent film 4b is formed.
Data from the light shielding area A, which constitutes the integrated circuit pattern,
Or automatically based on the pattern data of the transparent area B
Can be created. (5) According to the above (3) and (4), the pattern data of the transparent film 4b is obtained.
Phase shift because you can create
The mask 1c on which the transparent film 4b and the groove 37 are formed is shortened.
Can be manufactured in time. (Embodiment 4) FIG. 11 shows still another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a sectional view of a main part of a mask showing another embodiment.
13 (a) is a plan view of a main part of the mask of FIG.
FIG. 13B is a cross-sectional view showing an exposure state of the mask 12.
(D) shows the amplitude and intensity of the light transmitted through the transmission region.
FIG. First, the present embodiment will be described with reference to FIGS.
The mask 1d according to mode 4 will be described. In the mask 1d according to the fourth embodiment,
At the time of exposure, light transmitted through the groove 37 and transmitted light through the transmission region B
As a means for generating a phase difference with light, an embodiment
3 instead of the transparent film 4b of FIG.
A shift groove 7b is formed. The depth d of the phase shift groove 7b is determined according to the embodiment.
As in the case of 2, the light beam applied to the mask 1b during the exposure
That is, the phase of light transmitted through the groove 37 and the phase shift groove 7b
Between the phase of light transmitted through the transmission region B and
In order to generate a phase difference, d = λ / [2 (n−1)]
It is formed to satisfy the relationship. For example, the wavelength of light
If λ is 0.365 μm (i-line), the phase shift groove
The depth d of 7b may be about 0.39 μm. Further, in Embodiment 4, FIG.
As shown in FIG. 2, for example, at the four corners of the rectangular transmission area B,
For example, a rectangular sub-transmissive area of 0.5 × 0.5 μm
(In-phase auxiliary transmission region) C is provided. This is an accumulation
Formed on wafers after development as circuit patterns become finer
The four corners of the pattern line to be
Unlike the original image of the road pattern, it is not square but rounded
This is in order to prevent a malfunction such as swelling. That is,
In integrated circuit patterns, the light intensity is most likely to decrease,
A sub-transmissive area C is set at the corner where the distortion becomes large.
Pattern image projected with increased light intensity near corners
Has been corrected. Although not shown, the mask 1d includes:
For example, when forming the groove 37 and the sub-transmission area C,
Alignment mark for aligning the metal layer 3 with the metal layer 3
Is formed. Further, in manufacturing such a mask 1d,
Is to etch the metal layer 3 with an ion beam
7 is formed, the number of times of ion beam scanning is increased,
The plate 2 may be etched by the depth d. Next, the operation of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (a) to (d). A predetermined pattern on the mask 1d shown in FIG.
Original pattern of integrated circuit pattern on wafer by reduced exposure method
Is transferred to each transmission area B of the mask 1d.
Light transmitted through the groove 37 and the phase shift groove 7b,
There is a 180 degree phase difference between the light transmitted through the
(FIGS. 13B and 13C). The light transmitted through one transmission area B is
Of which, the light transmitted through the groove 37 and the phase shift groove 7b;
The light transmitted through the transmission area B is blocked by the light adjacent to the transmission area B.
The optical regions A, A weaken each other at the ends. Therefore, the light intensity distribution on the wafer
This greatly improves the simulation (FIG. 13D). Special
The edge of each light shielding area A projected on the wafer
Injuries are greatly reduced and the corners of the rectangular transmission area B
The formed sub-transmission area C increases the light intensity near the corner.
Transfer of the pattern image projected on the wafer
The accuracy is further improved. Note that the light intensity is the square of the light amplitude.
Therefore, the waveform on the negative side of the light amplitude on the wafer is shown in FIG.
As shown in (d), it is inverted to the positive side. Further, in the mask 1d of the fourth embodiment,
However, the phase difference of the light transmitted through one transmission region B
Only the depth of the groove 37 can be easily determined.
The pattern data of the groove 37 is used to construct an integrated circuit pattern.
The groove 37 is arranged with respect to the pattern of the rectangular transparent area B.
By setting the placement rules,
And it is possible. In Embodiment 4, Embodiment 3
In addition to the effects shown in (1) to (5), the manufacturing of the mask 1d
In this case, the transparent film for shifting the phase described in the third embodiment
4b is not formed, and the focused ion beam
Phase shift when patterning the metal layer 3
Since the groove 7b can also be formed, the manufacturing time can be further reduced.
Can be made. In the mask 1d, the embodiment
Cleaning work after formation of transparent film 4b of mask 1c in state 3
The life of the mask 1d is greatly increased because there is no deterioration
Can be improved. As described above, the invention made by the present inventor is realized.
Although specifically described based on the embodiment, the present invention
It is not limited to the embodiment but deviates from its gist.
Needless to say, various changes can be made within the range that does not exist. For example, in the mask of the first embodiment,
A transparent film that shifts the phase from the contour of the metal layer
Explain the case where it is arranged so that it partially protrudes into the excess area.
, But is not limited to this.
As shown in a mask 1e shown in FIG.
The transparent film 4c may be disposed on the surface. Also in this case, FIGS.
As shown in (d), each of the masks 1e (FIG. 16 (a))
Light transmitted through the transparent film 4c in each of the transmission areas B, B
And 180 degrees between the light transmitted through the normal transmission region B
(FIGS. 16 (b) and 16 (c)), and one transmission
Of the light transmitted through the region B, the light transmitted through the transparent film 4c is
The light transmitted through the normal transmission region B is adjacent to the transmission region B.
At the boundary between the light-shielding areas A, A
The modulation of the light intensity distribution on the wafer (modula
is greatly improved (FIG. 16D). The pattern of the transparent film 4c in this case is
The data is, for example, pattern data of an integrated circuit pattern.
The pattern of the light-shielded area obtained by inverting the
What is necessary is to make it by making it. In the mask according to the second embodiment,
When the phase shift groove is arranged along the edge of the metal layer,
However, the present invention is not limited to this.
For example, as shown in a mask 1f shown in FIG.
The phase shift groove 7c may be formed and arranged near the center. This
In the case of, the same operation as the operation shown in FIGS.
Use is obtained. Further, for example, an integrated circuit such as a memory cell is used.
In the part where the road pattern is simply arranged,
A pair sandwiching the light shielding region A like a mask 1g shown in FIG.
A phase shift groove 7d in at least one of the transmission regions B
May be formed. This means that the phase of light is shifted.
In addition, a transparent film is provided on one of a pair of conventional transmission regions.
Same as technology, but without transparent material
In addition to greatly reducing the manufacturing time,
Since there is no deterioration due to cleaning after formation, the life of the mask
Has an effect that can be greatly improved. In the third and fourth embodiments, the transmission
The case where the area is rectangular has been described.
It is not specified, even if it is a complicated shape
I can respond. Further, in Embodiments 1 and 3, the transparent film
Was described as indium oxide.
It is not limited to magnesium fluoride, poly
Methyl methacrylate may be used. In the above description, mainly the present inventor has described
Of the inventions made
When applied to masks used in the manufacturing process of body devices
Although described above, the present invention is not limited to this, and various applications are possible.
Microlithography on a given substrate by photolithography technology.
Need to transfer fine and complex patterns
Applicable to technical fields. [0123] According to the invention disclosed by the present application,
To briefly explain the effects that can be achieved by tabular objects,
It is as follows. That is, according to the present invention,Mask substrate
Providing and an integrated circuit pattern on the mask substrate.
Alignment when forming phase and phase shifter patterns
For forming a light-shielding film having alignment marks used for
And the alignment mark provided on the light shielding film.
Irradiating the mask substrate with an ion beam based on the
And the phase shifter
Forming a turnThe phase shift
Mask that enables good alignment between the mask pattern and the light-shielding film
Can be provided.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施の形態である光学マスクの要部
断面図である。 【図2】(a)〜(c)はこの光学マスクの製造工程を
示す光学マスクの要部断面図である。 【図3】(a)は図1の光学マスクの露光状態を示す断
面図であり、(b)〜(d)はこの光学マスクの透過領
域を透過した光の振幅及び強度を示す説明図である。 【図4】本発明の他の実施の形態である光学マスクの要
部断面図である。 【図5】(a),(b)はこの光学マスクの製造工程を
示す光学マスクの要部断面図である。 【図6】この光学マスクを製造する際に用いられる集束
イオンビーム装置の構成図である。 【図7】(a)は図4の光学マスクの露光状態を示す断
面図であり、(b)〜(d)はこの光学マスクの透過領
域を透過した光の振幅及び強度を示す説明図である。 【図8】本発明のさらに他の実施の形態である光学マス
クの要部断面図である。 【図9】この光学マスクの要部平面図である。 【図10】(a)は図8及び図9の光学マスクの露光状
態を示す断面図であり、(b)〜(d)はこの光学マス
クの透過領域を透過した光の振幅及び強度を示す説明図
である。 【図11】本発明のさらに他の実施の形態を示す光学マ
スクの要部断面図である。 【図12】この光学マスクの要部平面図である。 【図13】(a)は図11及び図12の光学マスクの断
面図であり、(b)〜(d)はこの光学マスクの透過領
域を透過した光の振幅及び強度を示す説明図である。 【図14】本発明のさらに他の実施の形態である光学マ
スクの要部断面図である。 【図15】本発明のさらに他の実施の形態である光学マ
スクの要部断面図である。 【図16】(a)は図14の光学マスクの露光状態を示
す断面図であり、(b)〜(d)は図14で示した光学
マスクの透過領域を透過した光の振幅及び強度を示す説
明図である。 【図17】本発明のさらに他の実施の形態である光学マ
スクの要部断面図である。 【図18】(a)は従来の光学マスクの露光状態を示す
断面図であり、(b)〜(d)は従来の光学マスクの透
過領域を透過した光の振幅及び強度を示す説明図であ
る。 【図19】(a)は従来の光学マスクの露光状態を示す
断面図であり、(b)〜(d)は従来の光学マスクの透
過領域を透過した光の振幅及び強度を示す説明図であ
る。 【図20】従来の光学マスクを示す部分平面図である。 【符号の説明】 1a〜1g マスク 2 マスク基板 3 金属層 4a〜4c 透明膜 5a,5b フォトレジスト 6 帯電防止層 7a〜7d 位相シフト溝 8 集束イオンビーム装置 9 イオン源 10 引き出し電極 11a,11b 第1、第2レンズ電極 12a〜12c 第1〜第3アパーチャ電極 13 ブランキング電極 14 偏向電極 15 保持器 16 試料台 17 レーザーミラー 18 レーザー干渉測長器 19 試料台駆動モータ 20 二次イオン・二次電子検出器 21 電子シャワー放射部 22 真空ポンプ 23〜27 制御部 28〜32 インターフェイス部 33 制御コンピュータ 34 ターミナル 35 磁気ディスク装置 36 MTデッキ 37 溝 A 遮光領域 B 透過領域 C サブ透過領域(同位相補助透過領域) E 電子線 50,51 従来のマスク 52 透明材料 53 集積回路パターン P1 〜P3 従来のマスクにおける透過領域 N〜N3 従来のマスクにおける遮光領域
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of a main part of an optical mask according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2A to 2C are main-portion cross-sectional views of the optical mask showing a manufacturing process of the optical mask. 3A is a cross-sectional view illustrating an exposure state of the optical mask of FIG. 1, and FIGS. 3B to 3D are explanatory diagrams illustrating amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the optical mask. is there. FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of an optical mask according to another embodiment of the present invention. FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views of a main part of the optical mask showing a manufacturing process of the optical mask. FIG. 6 is a configuration diagram of a focused ion beam device used when manufacturing the optical mask. 7A is a cross-sectional view illustrating an exposure state of the optical mask of FIG. 4, and FIGS. 7B to 7D are explanatory diagrams illustrating amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the optical mask. is there. FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of an optical mask according to still another embodiment of the present invention. FIG. 9 is a plan view of a main part of the optical mask. 10A is a cross-sectional view showing an exposure state of the optical mask of FIGS. 8 and 9, and FIGS. 10B to 10D show amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the optical mask. FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part of an optical mask showing still another embodiment of the present invention. FIG. 12 is a plan view of a main part of the optical mask. FIG. 13A is a cross-sectional view of the optical mask of FIGS. 11 and 12, and FIGS. 13B to 13D are explanatory diagrams showing the amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the optical mask. . FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part of an optical mask according to still another embodiment of the present invention. FIG. 15 is a sectional view of a main part of an optical mask according to still another embodiment of the present invention. 16A is a cross-sectional view showing an exposure state of the optical mask of FIG. 14, and FIGS. 16B to 16D show amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the optical mask shown in FIG. FIG. FIG. 17 is a sectional view of a main part of an optical mask according to still another embodiment of the present invention. 18A is a cross-sectional view illustrating an exposure state of a conventional optical mask, and FIGS. 18B to 18D are explanatory diagrams illustrating amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the conventional optical mask. is there. 19A is a cross-sectional view illustrating an exposure state of a conventional optical mask, and FIGS. 19B to 19D are explanatory diagrams illustrating amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the conventional optical mask. is there. FIG. 20 is a partial plan view showing a conventional optical mask. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a to 1g Mask 2 Mask substrate 3 Metal layers 4a to 4c Transparent films 5a and 5b Photoresist 6 Antistatic layers 7a to 7d Phase shift grooves 8 Focused ion beam device 9 Ion source 10 Extraction electrodes 11a and 11b 1. Second lens electrodes 12a to 12c First to third aperture electrodes 13 Blanking electrodes 14 Deflection electrodes 15 Holder 16 Sample stage 17 Laser mirror 18 Laser interferometer 19 Sample stage drive motor 20 Secondary ion / secondary Electron detector 21 Electron shower radiation unit 22 Vacuum pump 23-27 Control unit 28-32 Interface unit 33 Control computer 34 Terminal 35 Magnetic disk unit 36 MT deck 37 Groove A Light shielding area B Transmission area C Sub transmission area (in-phase auxiliary transmission) Area) E Electron beam 50, 51 Conventional mask 52 Transparent material 53 Integrated circuit patterns P1 to P3 Transmission areas N to N3 in conventional mask Light shielding area in conventional mask

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−173744(JP,A) 特開 昭61−292643(JP,A) 特開 昭56−38475(JP,A) 特開 昭63−10162(JP,A) 特開 昭62−92438(JP,A) 特開 昭62−189468(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 1/00 - 1/16 Continuation of front page (56) References JP-A-58-173744 (JP, A) JP-A-61-292643 (JP, A) JP-A-56-38475 (JP, A) JP-A-63-10162 (JP) JP-A-62-92438 (JP, A) JP-A-62-189468 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 1/00-1/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 マスク基板を準備する工程と、 前記マスク基板上に、集積回路パターンおよび位相シフ
タパターンを形成する際の位置合わせに用いる位置合わ
せマークを有する遮光膜を形成する工程と、 前記遮光膜に設けられた前記位置合わせマークに基づい
て、前記マスク基板にイオンビームを照射することによ
り前記マスク基板を掘り込んで前記位相シフタパターン
を形成する工程とを有することを特徴とする位相シフト
マスクの製造方法。
(57) Claims 1. A step of preparing a mask substrate, and light shielding having alignment marks used for alignment when forming an integrated circuit pattern and a phase shifter pattern on the mask substrate. Forming a film , based on the alignment mark provided on the light-shielding film.
Irradiating the mask substrate with an ion beam.
Forming the phase shifter pattern by excavating the mask substrate .
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