JP3736132B2

JP3736132B2 - Method for producing phase shift mask

Info

Publication number: JP3736132B2
Application number: JP23892298A
Authority: JP
Inventors: 義弘越戸
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2018-08-25
Also published as: JP2000066369A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位相シフト露光法に用いられる位相シフトマスクの作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
露光法で使用される転写マスクの解像度を高くする方法として、マスクを透過する光に位相差を与え、その干渉を利用する方法がある。この方法は位相シフト露光法として知られており、位相シフト露光法に用いられる位相シフトマスクには、いくつかのタイプのものがある。
【０００３】
（第１の従来技術）
図１（ａ）（ｂ）に示すものは、基板エッチング方式のレベンソン型位相シフトマスク１の構造を示す斜視図及び断面図であって、石英基板等の透明基板２の上に遮光膜３を形成して遮光膜パターン３ａとその間の開口４を所定間隔毎に配列し、遮光膜パターン３ａ間の開口４のうち１つおきの開口４で透明基板２をエッチングすることにより溝２ａを形成し、１つおきの開口４で基板厚みが薄くなるようにしたものである。このような位相シフトマスクに例えばｉ線（波長３６５ｎｍの紫外線）を照射すると、遮光膜パターン３ａ間の開口４のうち、基板厚みの薄い投光窓５（透明基板２の溝２ａを形成された領域）を通過した光と基板厚みの厚い投光窓６（透明基板２のエッチングされていない領域）を通過した光の位相が互いに１８０度シフトするので、位相シフトマスクを透過する光の０次回折光が消失し、その結果位相シフトマスク１による解像度が向上するようになっている。
【０００４】
従来における、基板エッチング方式のレベンソン型位相シフトマスクの作製方法を図２に示す。図２（ａ）〜（ｅ）に沿って説明すると、まず、図２（ａ）に示すように、透明基板２の上に所定パターンの遮光膜３を形成した後、図２（ｂ）のように遮光膜３の上から透明基板２上の全面にポジ型フォトレジスト７を塗布する。ついで、図２（ｃ）に示すように、２箇所の遮光膜パターン３ａ及びその中間の開口４を正確にフォトマスク８で覆ってアライメント露光する。このときの露光量はポジ型フォトレジスト７が感光して解像する露光量以上とする。ついで、ポジ型フォトレジスト７を現像処理すると、ポジ型フォトレジスト７の露光部分だけが現像によって溶解除去されるので、図２（ｄ）のように遮光膜パターン３ａ間でポジ型フォトレジスト７が１つおきに開口される。この後、ポジ型フォトレジスト７の開口７ａを通して図２（ｅ）のように透明基板２をエッチングして溝２ａを彫り込み、基板厚みを薄くする。最後に、透明基板２上のポジ型フォトレジスト７を剥離すると、図１のような基板エッチング方式のレベンソン型位相シフトマスク１が得られる。
【０００５】
（第２の従来技術）
また、図３に示すものは、位相シフタ（以下、単にシフタという）を用いたレベンソン型位相シフトマスク１１の構造を示す断面図であって、透明基板２の上にシフタ１２を設け、シフタ１２の上に遮光膜３を形成し、所定間隔毎に配列された遮光膜パターン３ａ間の開口４のうち１つおきの開口４にシフタ１２を残し、その中間の開口４でシフタ１２を除去して開口させたものである。このような位相シフトマスク１１に光を照射すると、シフタ１２の存在しない投光窓１３を通過した光とシフタ１２の存在する投光窓１４を通過した光の位相が互いに１８０度シフトするので、位相シフトマスク１１を透過する光の０次回折光が消失し、その結果位相シフトマスク１１による解像度が向上する。
【０００６】
シフタ１２を用いた従来のレベンソン型位相シフトマスク１１の作製方法を図４に示す。図４（ａ）〜（ｅ）に沿って説明すると、まず、図４（ａ）に示すように、透明基板２の表面全面にシフタ１２を設け、シフタ１２の上に所定パターンの遮光膜３を形成する。この後、図４（ｂ）のように遮光膜３の上から透明基板２上の全面にポジ型フォトレジスト７を塗布する。ついで、図４（ｃ）に示すように、隣接する２箇所の遮光膜パターン３ａ及びその中間の開口４を正確にフォトマスク８で覆ってアライメント露光する。このときの露光量はポジ型フォトレジスト７が感光して解像する露光量以上とする。ついで、ポジ型フォトレジスト７を現像処理すると、ポジ型フォトレジスト７の露光部分だけが現像によって溶解除去されるので、図４（ｄ）のように遮光膜パターン３ａ間でポジ型フォトレジスト７が１つおきに開口されてシフタ１２が露出する。この後、ポジ型フォトレジスト７の開口７ａを通して図５（ｅ）のようにシフタ１２をエッチング除去して透明基板２を露出させる。最後に、残っているポジ型フォトレジスト７を剥離すると、シフタ１２を用いた図３のようなレベンソン型位相シフトマスク１１が得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の位相シフトマスク作製方法では、フォトマスク８のパターン幅を隣接する２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの距離と等しくしていると、図５（ａ）に示すように、アライメントずれによってフォトマスク８がずれた場合、図５（ｂ）に示すように、現像処理によって一方の遮光膜パターン３ａがポジ型フォトレジスト７の内側へ片寄り（図５（ｂ）のＡ部）、他方の遮光膜パターン３ａはポジ型フォトレジスト７から露出する（図５（ｂ）のＢ部）。
【０００８】
このようにフォトマスク８がアライメントずれすると、ポジ型フォトレジスト７の一方が遮光膜パターン３ａの端からはみ出るので、はみ出たポジ型フォトレジスト７の下の透明基板２やシフタ１２がエッチングされず、図１や図３に示したような所望の位相シフトマスクを作製することができないという問題がある。
【０００９】
また、反対側では、フォトマスク８のアライメントずれにより遮光膜パターン３ａがポジ型フォトレジスト７から露出するので、遮光膜３の損傷が激しくなるという問題がある。具体的にいうと、ポジ型フォトレジスト７の現像時には、露出した遮光膜３が現像液により損傷される。また、ポジ型フォトレジスト７の現像後に遮光膜３が露出すると、ポジ型フォトレジスト７をマスクとして遮光膜３の下の透明基板２もしくはシフタ１２をエッチングする際、遮光膜３がエッチング液に晒されて損傷する。
【００１０】
さらに、ポジ型フォトレジスト７をマスクとして透明基板２やシフタ１２をドライエッチングする場合には、遮光膜３が露出していると、遮光膜３がスパッタされて透明基板２またはシフタ１２の上に再付着し、ドライエッチング不良を生じる。
【００１１】
このようにして、従来の位相シフトマスク作製方法では、フォトマスク８のアライメントずれが発生すると、遮光膜３としての機能が低下し、光学的な遮光パターン（フォトマスク８）としての性能が劣化するので、位相シフトマスクを製作することができず、フォトマスク８のアライメントずれを無くすためには、非常に厳しいアライメント精度が要求されるという問題がある。
【００１２】
これに対し、フォトマスク８のアライメントずれの大きさを予め想定し、図６（ａ）に示すように、隣接する２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの幅よりもフォトマスク８のパターン幅を小さくしておけば、フォトマスク８のアライメントずれが発生した場合でもフォトマスク８のパターンの端が遮光膜パターン３ａの端から飛び出ることがなく、現像後にポジ型フォトレジスト７が遮光膜パターン３ａの端からはみ出ることがなくなる。
【００１３】
しかし、この方法では、図６（ｂ）に示すように、２箇所の遮光膜３の端がいずれもポジ型フォトレジスト７から露出することになるので、前記のような理由により遮光膜３の損傷がいっそう激しくなったり、ドライエッチングの場合には、スパッタされた遮光膜３が周囲に再付着したりする問題がある。よって、この方法でも、位相シフトマスクの品質低下を避けることができなかった。
【００１４】
本発明は上述の技術的問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、フォトマスクのアライメントずれによって品質の低下を招くことのない位相シフトマスクの作製方法を提供することにある。
【００１５】
【発明の開示】
請求項１に記載した位相シフトマスクの作製方法は、一方主面に遮光膜を形成された透明基板の遮光膜上方にポジ型レジストを塗布し、前記遮光膜の開口のうち一部の開口を覆うようにして遮光膜上方にマスクを対向させ、当該マスクを通して透明基板の一方主面側からポジ型レジストに露光し、ついで透明基板の他方主面側から全面露光し、前記透明基板の一方主面側からの露光量と他方主面側からの露光量は、いずれも前記ポジ型レジストを残渣なく解像できる露光量に達せず、且つ透明基板の両主面側からの露光量合計が前記ポジ型レジストを残渣なく解像できる露光量に達するようにしたことを特徴としている。
【００１６】
ここで、ポジ型レジストとしては、ポジ型のフォトレジストや電子ビーム（ＥＢ）レジストを用いることができる。このポジ型レジストをフォトマスクを通してアライメント露光するための媒体としては、ｇ線（４３６ｎｍ）よりも短い波長の紫外光で、ＡｒＦエキシマレーザー光（１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎｍ）、ｉ線紫外光（３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｇ線（４３６ｎｍ）等の単色光、多波長光または白色光を用いることができる。また、露光には電子線（ＥＢ）ビームによるものも含むものとする。また、ポジ型レジストを透明基板の裏面側から全面露光するための媒体としては、ｇ線（４３６ｎｍ）よりも短い波長の紫外光で、ＡｒＦエキシマレーザー光（１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎｍ）、ｉ線紫外光（３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｇ線（４３６ｎｍ）等の単色光、多波長光または白色光を用いることができる。
【００１７】
また、露光量については、フォトマスクを通してのアライメント露光及び裏面側からの全面露光、いずれもポジ型レジストを残渣なく解像するための最低限の露光量の９０％以下とするのが望ましい。ただし、フォトマスクを通してのアライメント露光と裏面側からの全面露光とは、いずれを先に行なってもよい。
【００１８】
透明基板としては、露光用の光［例えば、ＡｒＦエキシマレーザー光（波長１９３ｎｍ）よりも長い波長の光］に対して光透過率が６０％以上の材料を用いるのが望ましく、例えば石英、ＣａＦ、水晶、Ａｌ₂Ｏ₃のいずれかを用いることができる。
【００１９】
遮光膜としては、露光用の光［例えば、ＡｒＦエキシマレーザー光（波長１９３ｎｍ）よりも長い波長の光、特に、波長１９３ｎｍ〜４３６ｎｍの紫外光］に対して光透過率が２０％以下の材料を用いるのば望ましく、例えばクロム系遮光膜（Ｃｒ単層、またはＣｒ₂Ｏ₃／Ｃｒの２層構造）、Ｗ（タングステン）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミ）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）などを用いることができる。
【００２０】
また、前記マスクの、遮光膜の開口を覆う部分の寸法は、当該開口よりも大きく、かつ、遮光膜の、当該開口を囲む部分の寸法よりも小さくなっている。例えば、フォトマスクのパターン幅は、遮光部分の幅（完全に露光させる領域の端と端との間の距離）よりも０.０５μｍ〜２μｍだけ小さくしておくのが望ましい。
【００２１】
しかして、この位相シフトマスクの作製方法にあっては、透明基板の一方主面側からの露光時にはマスクによって選択的に露光され、他方主面側からの露光時には遮光膜をマスクとして選択的に露光され、両主面側からの露光が重なり合った領域だけでポジ型レジストが感光して現像可能となる。そして、遮光膜がマスクの働きをするので、遮光膜からの位置ずれがなく、ポジ型レジストが正確にパターニングされる。よって、マスクの位置がずれていても、従来方法のようにポジ型レジストが所定パターンから位置ずれしたり、遮光膜がポジ型レジストから露出したりすることがなく、遮光膜の損傷やスパッタされた遮光膜によるが周囲の汚染等による位相シフトマスクの品質低下を防止することができる。
【００２４】
これらの位相マスクの作製方法においては、前記ポジ型レジストをパターニングした後、そのポジ型レジストの開口を通して透明基板を部分的にエッチングすることができる。この方法では、例えば基板エッチング型のレベンソン型位相シフトマスクを作製することができる。
【００２５】
また、これらの位相シフトマスクの作製方法においては、透明基板の一方主面に位相シフタを形成しておき、ポジ型レジストをパターニングした後、そのポジ型レジストの開口を通して位相シフタをエッチングしてもよい。このようにして位相シフトマスクを作製すれば、例えば位相シフタを用いたレベンソン型位相シフトマスクを作製することができる。
【００２６】
位相シフタとしては、露光用の光［例えば、ＡｒＦエキシマレーザー光（波長１９３ｎｍ）よりも長い波長の光］に対して光透過率が６０％以上の材料が望ましく、例えばＳｉＯ₂の蒸着膜、スパッタ膜、ＳＯＧ（spin on glass）膜、ＣＶＤ膜などを用いることができる。
【００２７】
また、位相シフタの下にエッチングストップ層を形成しておけば、ポジ型レジストを通して位相シフタをエッチングする際、位相シフタを残渣なくエッチングでき、またその下の層をエッチングしてしまうことがなく、エッチング工程の時間管理を簡単にすることができる
【００２８】
ここで、エッチングストップ層としては、露光用の光［例えば、ＡｒＦエキシマレーザー光（波長１９３ｎｍ）よりも長い波長の光］に対して光透過率が６０％以上あり、位相シフタの材料とのエッチング選択比（例えば、ＲＩＥ選択比）が５以上あるものが望ましく、例えばＡｌ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＩＴＯのいずれかが望ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図７（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施形態による位相シフトマスクの作製方法を示す断面図である。これは図１に示したような基板エッチング方式のレベンソン型位相シフトマスク１を作製するための実施形態である。以下、この実施形態を図７に従って説明する。
【００３０】
まず、図７（ａ）に示すように、１辺５インチ角の合成石英基板からなる透明基板２上にＣｒ（クロム）からなる遮光膜３をフォトリソグラフィプロセスにより形成する。このとき２.５μｍのライン・アンド・スペース（以下、Ｌ／Ｓと記す）を有するマスクを用い、ステッパーの１／５縮小転写〜等倍転写により０.１〜２.５μｍのＬ／Ｓを有する遮光膜３を形成する。ついで、図７（ｂ）に示すように、遮光膜３の上から透明基板２上にｉ線用ポジ型フォトレジスト７を塗布し、乾燥させる。
【００３１】
この後、図７（ｃ）に示すように、透明基板２上のポジ型フォトレジスト７にフォトマスク８を対向させる。このフォトマスク８は、パターン幅Ｄが隣接する２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの距離Ｌよりもδ＝０.１μｍだけ小さくなっている。このフォトマスク８の窓を通して、密着露光機、ステッパー露光機等のｉ線露光機により、ポジ型フォトレジスト７にアライメント露光する。このときの露光量は、ポジ型フォトレジスト７を残渣なく解像するための最低限の露光量（以下、解像露光量Ｅthという）の６０％とする。ついで、図７（ｄ）に示すように、透明基板２の裏面全面から解像露光量Ｅthの６０％のｉ線の光を露光する。
【００３２】
この後、ポジ型フォトレジスト７を現像する。透明基板２の表裏両面から露光された領域では、露光量が解像露光量Ｅthの１２０％に達しているので、図７（ｅ）に示すように、現像によってポジ型フォトレジスト７が溶解除去されるが、遮光膜パターン３ａ又はフォトマスク８で覆われていた領域では、露光量が解像露光量Ｅthの０〜６０％となっているので、現像後も溶解することなく残存している。
【００３３】
ついで、図７（ｆ）に示すように、隣接する遮光膜パターン３ａ間の開口４を１つおきに覆うようにパターニングされたポジ型フォトレジスト７をマスクとしてフッ素プラズマにより透明基板２をドライエッチングして溝２ａを形成すると、図１に示したような基板エッチング方式によるレベンソン型位相シフトマスク１が得られる。
【００３４】
この実施形態のようにして位相シフトマスクを製作すれば、２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの距離Ｌよりもパターン幅Ｄの短いフォトマスク８を用いているので、フォトマスク８のアライメントずれがあっても現像後にポジ型フォトレジスト７が遮光膜３の端からはみ出ることがない。しかも、フォトマスク８を通して行なう透明基板２の表面からの選択的露光と遮光膜３をマスクとして利用した裏面側からの全面露光によってポジ型フォトレジスト７の除去領域に充分な露光を行なうことにより、ポジ型フォトレジスト７を遮光膜パターン３ａの端と一致したパターンに正確にパターニングすることができる。
【００３５】
よって、ポジ型フォトレジスト７を現像する際、遮光膜３が現像液で損傷されることがなく、またポジ型フォトレジスト７をマスクとして透明基板２をエッチングする際、遮光膜３が損傷されることがなく、遮光膜３の性能劣化が発生しない。同様に、ポジ型フォトレジスト７をマスクとしてドライエッチングする際、遮光膜３がスパッタされて透明基板２上に付着することが無く、透明基板２のドライエッチング不良が発生しない。従って、良好な品質の基板エッチング方式レベンソン型位相シフトマスク１を作製することが可能となる。
【００３６】
この位相シフトマスクを使ったフォトリソグラフィによれば、通常のフォトマスクでは解像不可能な微細なレジストパターンを形成できる。現状の技術レベルでは、通常のフォトマスクを使ったｉ線フォトリソグラフィではＬ／Ｓ＝０.３μｍの解像は不可能であるが、この位相シフトマスクを使うとＬ／Ｓ＝０.２５μｍまで解像可能である。従って、エキシマステッパーやＸ線露光装置、ＥＢ直描装置などの高額な設備投資なしで、現状のｉ線ステッパーの解像限界を超えたレジストパターニングが可能となる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図８（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施形態による位相シフトマスクの作製方法を示す断面図である。これも図１に示したような基板エッチング方式のレベンソン型位相シフトマスク１を作製するための実施形態である。以下、この実施形態を図８に従って説明する。
【００３８】
まず、図８（ａ）に示すように、１辺５インチ角の合成石英基板からなる透明基板２上にＣｒからなる遮光膜３をフォトリソグラフィプロセスにより形成する。このとき２.５μｍのＬ／Ｓを有するマスクを用い、ステッパーの１／５縮小転写〜等倍転写により０.１〜２.５μｍのＬ／Ｓを有する遮光膜３を形成する。ついで、図８（ｂ）に示すように、遮光膜３の上から透明基板２上にＥＢレジスト（電子ビームレジスト）１６を塗布し、乾燥させる。
【００３９】
この後、図８（ｃ）に示すように、透明基板２上のＥＢレジスト１６にフォトマスク８を対向させる。このフォトマスク８は、パターン幅Ｄが隣接する２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの距離Ｌよりもδ＝０.１μｍだけ小さくなっている。このフォトマスク８の窓を通して、ＥＢ露光機により、ＥＢレジスト１６に紫外線またはＥＢを解像露光量Ｅthの６０％を照射する。このときの紫外線露光量は、ＥＢの解像露光量Ｅthを紫外線に換算したものとする。ついで、図８（ｄ）に示すように、透明基板２の裏面全面から解像露光量Ｅthの６０％の紫外線またはＥＢを露光する。
【００４０】
この後、ＥＢレジスト１６を現像する。透明基板２の表裏両面から露光された領域では、露光量が解像露光量Ｅthの１２０％に達しているので、図８（ｅ）に示すように、現像によってＥＢレジスト１６が溶解除去されるが、ＥＢレジスト１６又はフォトマスク８によって覆われていた領域では、露光量が解像露光量Ｅthの０〜６０％となっているので、現像後も溶解することなく残存している。
【００４１】
ついで、図８（ｆ）に示すように、隣接する遮光膜パターン３ａ間の開口４を１つおきに覆うようにパターニングされたＥＢレジスト１６をマスクとしてフッ素プラズマにより透明基板２をドライエッチングして溝２ａを形成すると、図１に示したような基板エッチング方式によるレベンソン型位相シフトマスク１が得られる。
【００４２】
この実施形態においても、第１の実施形態と同様にして、良好な品質の基板エッチング方式レベンソン型位相シフトマスク１を作製することが可能となる。
【００４３】
（第３の実施形態）
図９及び図１０は本発明のさらに別な実施形態による位相シフトマスクの作製方法を示す断面図である。これは、遮光膜３の下にシフタ１２を置いたレベンソン型位相シフトマスク１１（図３）を作製するための実施形態である。以下、この実施形態を図９及び図１０に従って説明する。
【００４４】
まず、図９（ａ）に示すように、１辺５インチ角の合成石英基板からなる透明基板２上にスパッタリングによって３７０ｎｍの厚みにＳｉＯ₂からなるシフタ１２を成膜し、ついで、図９（ｂ）に示すように、その上にＣｒからなる遮光膜３をフォトリソグラフィプロセスにより形成する。このとき２.５μｍのＬ／Ｓを有するマスクを用い、ステッパーの１／５縮小転写〜等倍転写により０.１〜２.５μｍのＬ／Ｓを有する遮光膜３を形成する。ついで、図９（ｃ）に示すように、遮光膜３の上から透明基板２上にｉ線用ポジ型フォトレジスト７を塗布し、乾燥させる。
【００４５】
この後、図９（ｄ）に示すように、透明基板２上のポジ型フォトレジスト７にフォトマスク８を対向させる。このフォトマスク８は、パターン幅Ｄが隣接する２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの距離Ｌよりもδ＝０.１μｍだけ小さくなっている。このフォトマスク８の窓を通してｉ線露光機によりポジ型フォトレジスト７にアライメント露光する。このときの露光量は、解像露光量Ｅthの６０％とする。ついで、図１０（ｅ）に示すように、透明基板２の裏面全面から解像露光量Ｅthの６０％のｉ線を露光する。
【００４６】
この後、ポジ型フォトレジスト７を現像する。透明基板２の表裏両面から露光された領域では、露光量が解像露光量Ｅthの１２０％に達しているので、図１０（ｆ）に示すように、現像によってポジ型フォトレジスト７が溶解除去されるが、遮光膜３又はフォトマスク８によって覆われていた領域では、露光量が解像露光量Ｅthの０〜６０％となっているので、現像後も溶解することなく残存している。
【００４７】
ついで、図１０（ｇ）に示すように、隣接する遮光膜パターン３ａ間の開口４を１つおきに覆うようにパターニングされたポジ型フォトレジスト７をマスクとしてフッ素プラズマによりシフタ１２をドライエッチングすると、図３に示したような位相シフタ１２を用いたレベンソン型位相シフトマスク１１が得られる。
【００４８】
この実施形態でも、２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの距離Ｌよりもパターン幅Ｄの短いフォトマスク８を用いているので、フォトマスク８のアライメントずれがあっても現像後にポジ型フォトレジスト７が遮光膜パターン３ａの端からはみ出ることがない。しかも、フォトマスク８を通して行なう透明基板２の表面からの選択的露光と遮光膜３をマスクとして利用した裏面側からの全面露光によってポジ型フォトレジスト７の除去領域に充分な露光を行なうことにより、ポジ型フォトレジスト７を遮光膜パターン３ａの端と一致したパターンに正確にパターニングすることができる。よって、遮光膜３の損傷を防止して良好な品質のレベンソン型位相シフトマスク１１を作製することができる。
【００４９】
（第４の実施形態）
図１１及び図１２は本発明のさらに別な実施形態による位相シフトマスクの作製方法を示す断面図である。これは、シフタ下置きの別なレベンソン型位相シフトマスクを作製するための実施形態である。以下、この実施形態を図１１及び図１２に従って説明する。
【００５０】
まず、図１１（ａ）に示すように、１辺５インチ角の合成石英基板からなる透明基板２上に、スパッタリングによりアルミナからなるエッチングストップ層１７をで０.１μｍの膜厚に成膜し、その上にスパッタリングによって３７０ｎｍの厚みにＳｉＯ₂からなるシフタ１２を成膜する。ついで、図１１（ｂ）に示すように、その上にＣｒからなる遮光膜３をフォトリソグラフィプロセスにより形成する。このとき２.５μｍのＬ／Ｓを有するマスクを用い、ステッパーの１／５縮小転写〜等倍転写により０.１〜２.５μｍのＬ／Ｓを有する遮光膜３を形成する。ついで、図１１（ｃ）に示すように、遮光膜３の上から透明基板２上にｉ線用ポジ型フォトレジスト７を塗布し、乾燥させる。
【００５１】
この後、図１１（ｄ）に示すように、透明基板２上のポジ型フォトレジスト７にフォトマスク８を対向させる。このフォトマスク８は、パターン幅Ｄが隣接する２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの距離Ｌよりもδ＝０.１μｍだけ小さくなっている。このフォトマスク８の窓を通してｉ線露光機によりポジ型フォトレジスト７にアライメント露光する。このときの露光量は、解像露光量Ｅthの６０％とする。ついで、図１２（ｅ）に示すように、透明基板２の裏面全面から解像露光量Ｅthの６０％のｉ線を露光する。
【００５２】
この後、ポジ型フォトレジスト７を現像する。透明基板２の表裏両面から露光された領域では、露光量が解像露光量Ｅthの１２０％に達しているので、図１２（ｆ）に示すように、現像によってポジ型フォトレジスト７が溶解除去されるが、遮光膜３又はフォトマスク８によって覆われていた領域では、露光量が解像露光量Ｅthの０〜６０％となっているので、現像後も溶解することなく残存している。
【００５３】
ついで、図１０（ｇ）に示すように、隣接する遮光膜パターン３ａ間の開口４を１つおきに覆うようにパターニングされたポジ型フォトレジスト７をマスクとしてフッ素プラズマによりシフタ１２をドライエッチングする。このときシフタ１２の下層にはエッチングストップ層１７が形成されているので、シフタ１２のエッチング所要時間よりも少し長いめの時間エッチングすることによってポジ型フォトレジスト７から露出した領域のシフタ１２を完全に除去することができると共にそれによって透明基板２がエッチングされるのも防止できる。この結果、図１０に示すような位相シフタ下置き式のレベンソン型位相シフトマスクが得られる。
【００５４】
この実施形態では、シフタ１２の下にエッチングストップ層１７を設けているので、シフタ１２のエッチング加工を容易にすることができる。
【００５５】
（第５の実施形態）
図１３及び図１４は本発明のさらに別な実施形態による位相シフトマスクの作製方法を示す断面図である。これは、シフタ１２を遮光膜３の上に置いたレベンソン型位相シフトマスクを作製するための実施形態である。以下、この実施形態を図１３及び図１４に従って説明する。
【００５６】
まず、図１３（ａ）に示すように、１辺５インチ角の合成石英基板からなる透明基板２上に、スパッタリングによりアルミナからなるエッチングストップ層１７をで０.１μｍの膜厚に成膜し、その上にＣｒからなる遮光膜３をフォトリソグラフィプロセスにより形成する。このとき２.５μｍのＬ／Ｓを有するマスクを用い、ステッパーの１／５縮小転写〜等倍転写により０.１〜２.５μｍのＬ／Ｓを有する遮光膜３を形成する。さらに、図１３（ｂ）に示すように、その上にスパッタリングによって３７０ｎｍの厚みにＳｉＯ₂からなるシフタ１２を成膜する。ついで、図１３（ｃ）に示すように、遮光膜３の上からシフタ１２上にｉ線用ポジ型フォトレジスト７を塗布し、乾燥させる。
【００５７】
この後、図１３（ｄ）に示すように、透明基板２上のポジ型フォトレジスト７にフォトマスク８を対向させる。このフォトマスク８は、パターン幅Ｄが隣接する２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの距離Ｌよりもδ＝０.１μｍだけ小さくなっている。このフォトマスク８の窓を通してｉ線露光機によりポジ型フォトレジスト７にアライメント露光する。このときの露光量は、解像露光量Ｅthの６０％とする。ついで、図１４（ｅ）に示すように、透明基板２の裏面全面から解像露光量Ｅthの６０％のｉ線を露光する。
【００５８】
この後、ポジ型フォトレジスト７を現像する。透明基板２の表裏両面から露光された領域では、露光量が解像露光量Ｅthの１２０％に達しているので、図１４（ｆ）に示すように、現像によってポジ型フォトレジスト７が溶解除去されるが、遮光膜３又はフォトマスク８によって覆われていた領域では、露光量が解像露光量Ｅthの０〜６０％となっているので、現像後も溶解することなく残存している。
【００５９】
ついで、図１４（ｇ）に示すように、隣接する遮光膜パターン３ａ間の開口４を１つおきに覆うようにパターニングされたポジ型フォトレジスト７をマスクとしてフッ素プラズマによりシフタ１２をドライエッチングする。このときシフタ１２の下層にはエッチングストップ層１７が形成されているので、シフタ１２のエッチング所要時間よりも少し長いめの時間エッチングすることによってポジ型フォトレジスト７から露出した領域のシフタ１２を完全に除去することができると共にそれによって透明基板２がエッチングされるのも防止できる。この結果、図１０に示すような位相シフタ上置き式のレベンソン型位相シフトマスク１９が得られる。
【００６０】
この実施形態でも、シフタ１２の下にエッチングストップ層１７を設けているので、シフタ１２のエッチング加工を容易にすることができる。
【００６１】
（第６の実施形態）
図１５及び図１６は本発明のさらに別な実施形態による位相シフトマスクの作製方法を示す断面図である。これは、シフタ１２を遮光膜３の上に置いた別なレベンソン型位相シフトマスクを作製するための実施形態である。以下、この実施形態を図１５及び図１６に従って説明する。
【００６２】
まず、図１５（ａ）に示すように、１辺５インチ角の合成石英基板からなる透明基板２上にＣｒからなる遮光膜３をフォトリソグラフィプロセスにより形成する。このとき２.５μｍのＬ／Ｓを有するマスクを用い、ステッパーの１／５縮小転写〜等倍転写により０.１〜２.５μｍのＬ／Ｓを有する遮光膜３を形成する。ついで、図１５（ｂ）に示すようにスパッタリングによりアルミナからなるエッチングストップ層１７を０.１μｍの膜厚に成膜し、透明基板２及び遮光膜３の表面をエッチングストップ層１７により覆う。さらに、図１５（ｃ）に示すように、エッチングストップ層１７の上にスパッタリングによって３７０ｎｍの厚みにＳｉＯ₂からなるシフタ１２を成膜する。ついで、図１５（ｄ）に示すように、シフタ１２上にｉ線用ポジ型フォトレジスト７を塗布し、乾燥させる。
【００６３】
この後、図１５（ｅ）に示すように、透明基板２上のポジ型フォトレジスト７にフォトマスク８を対向させる。このフォトマスク８は、パターン幅Ｄが隣接する２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの距離Ｌよりもδ＝０.１μｍだけ小さくなっている。このフォトマスク８の窓を通してｉ線露光機によりポジ型フォトレジスト７にアライメント露光する。このときの露光量は、解像露光量Ｅthの６０％とする。ついで、図１６（ｆ）に示すように、透明基板２の裏面全面から解像露光量Ｅthの６０％のｉ線を露光する。
【００６４】
この後、ポジ型フォトレジスト７を現像する。透明基板２の表裏両面から露光された領域では、露光量が解像露光量Ｅthの１２０％に達しているので、図１６（ｇ）に示すように、現像によってポジ型フォトレジスト７が溶解除去されるが、遮光膜３又はフォトマスク８によって覆われていた領域では、露光量が解像露光量Ｅthの０〜６０％となっているので、現像後も溶解することなく残存している。
【００６５】
ついで、図１６（ｈ）に示すように、隣接する遮光膜パターン３ａ間の開口４を１つおきに覆うようにパターニングされたポジ型フォトレジスト７をマスクとしてフッ素プラズマによりシフタ１２をドライエッチングする。このときシフタ１２の下層にはエッチングストップ層１７が形成されているので、シフタ１２のエッチング所要時間よりも少し長いめの時間エッチングすることによってポジ型フォトレジスト７から露出した領域のシフタ１２を完全に除去することができると共にそれによって透明基板２がエッチングされるのも防止できる。この後、ポジ型フォトレジスト７を除去すると、図１６（ｉ）に示すような位相シフタ上置き式のレベンソン型位相シフトマスク２０が得られる。
【００６６】
この実施形態でも、シフタ１２の下にエッチングストップ層１７を設けているので、シフタ１２のエッチング加工を容易にすることができる。
【００６７】
なお、上記いずれの実施形態においても、基板表面からフォトマスクを通して選択的に露光した後、基板裏面から全面露光したが、この表面側からの選択的露光工程と基板裏面側からの全面露光工程とは、順序を逆にしても差し支えない。
【００６８】
（第７の実施形態）
図１７（ａ）〜（ｅ）は本発明のさらに別な実施形態による位相シフトマスクの作製方法を示す断面図である。これは図１に示したような基板エッチング方式のレベンソン型位相シフトマスク１を作製するための実施形態である。以下、この実施形態を図１７に従って説明する。
【００６９】
まず、図１７（ａ）に示すように、１辺５インチ角の合成石英基板からなる透明基板２上にＣｒ（クロム）からなる遮光膜３をフォトリソグラフィプロセスにより形成する。このとき２.５μｍのライン・アンド・スペース（以下、Ｌ／Ｓと記す）を有するマスクを用い、ステッパーの１／５縮小転写〜等倍転写により０.１〜２.５μｍのＬ／Ｓを有する遮光膜３を形成する。ついで、図１７（ｂ）に示すように、遮光膜３の上から透明基板２上にｉ線用ポジ型フォトレジスト７を塗布し、乾燥させる。
【００７０】
この後、図１７（ｃ）に示すように、透明基板２の裏面側にフォトマスク８を対向させる。このフォトマスク８は、パターン幅Ｄが隣接する２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの距離Ｌよりもδ＝０.１μｍだけ小さくなっている。このフォトマスク８の窓を通して、密着露光機、ステッパー露光機等のｉ線露光機により、ポジ型フォトレジスト７にアライメント露光する。このときの露光量は、解像露光量Ｅthに透明基板２２による損失光量を加えた量とする。
【００７１】
この後、ポジ型フォトレジスト７を現像する。遮光膜３及びフォトマスク８によって覆われていた領域は、遮光膜３とフォトマスク８に遮られて露光量が０となっているので、図１７（ｄ）に示すように、現像後も溶解することなく残存している。
【００７２】
ついで、図１７（ｅ）に示すように、隣接する遮光膜パターン３ａ間の開口４を１つおきに覆うようにパターニングされたポジ型フォトレジスト７をマスクとしてフッ素プラズマにより透明基板２をドライエッチングして溝２ａを形成すると、図１に示したような基板エッチング方式によるレベンソン型位相シフトマスク１が得られる。
【００７３】
この実施形態のようにして位相シフトマスク１を製作すれば、２箇所の遮光膜パターン３ａの端から端までの距離Ｌよりもパターン幅Ｄの短いフォトマスク８を裏面側に配置して裏面側から露光しているので、フォトマスク８のアライメントずれがあっても現像後にポジ型フォトレジスト７が遮光膜３の端からはみ出ることがない。しかも、フォトマスク８と遮光膜３が一体となってフォトマスクの役目をするので、ポジ型フォトレジスト７を遮光膜３と一致したパターンに正確にパターニングすることができる。
【００７４】
よって、ポジ型フォトレジスト７を現像する際、遮光膜３が現像液で損傷されることがなく、またポジ型フォトレジスト７をマスクとして透明基板２をエッチングする際、遮光膜３が損傷されることがなく、遮光膜３の性能劣化が発生しない。同様に、ポジ型フォトレジスト７をマスクとしてドライエッチングする際、遮光膜３がスパッタされて透明基板２上に付着することが無く、透明基板２のドライエッチング不良が発生しない。従って、良好な品質の基板エッチング方式レベンソン型位相シフトマスク１を作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）は基板エッチング方式のレベンソン型位相シフトマスクを示す斜視図及び一部を拡大して示す断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、同上の基板エッチング方式のレベンソン型位相シフトマスクを作製する従来方法を説明する断面図である。
【図３】シフタ下置き式のレベンソン型位相シフトマスクを示す断面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、同上のシフタ下置き式のレベンソン型位相シフトマスクを作製する従来方法を説明する断面図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は従来のシフトマスク作製方法の問題点を説明する図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は従来のシフトマスク作製方法の別な問題点を説明する図である。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は本発明の一実施形態による、基板エッチング方式のレベンソン型位相シフトマスクを作製する方法を説明する断面図である。
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は本発明の別な実施形態による、基板エッチング方式のレベンソン型位相シフトマスクを作製する方法を説明する断面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明のさらに別な実施形態による、シフタ下置き式のレベンソン型位相シフトマスクを作製する方法を説明する断面図である。
【図１０】（ｅ）（ｆ）（ｇ）は図９の続図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明のさらに別な実施形態による、シフタ下置き式のレベンソン型位相シフトマスクを作製する方法を説明する断面図である。
【図１２】（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）は図１１の続図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明のさらに別な実施形態による、シフタ上置き式のレベンソン型位相シフトマスクを作製する方法を説明する断面図である。
【図１４】（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）は図１３の続図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は本発明のさらに別な実施形態による、シフタ上置き式のレベンソン型位相シフトマスクを作製する方法を説明する断面図である。
【図１６】（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）は図１６の続図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は本発明のさらに別な実施形態による、基板エッチング方式のレベンソン型位相シフトマスクを作製する方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
２透明基板
３遮光膜
３ａ遮光膜パターン
７ポジ型フォトレジスト
８フォトマスク
１２（位相）シフタ
１６ＥＢレジスト
１７エッチングストップ層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a phase shift mask used in a phase shift exposure method.
[0002]
[Prior art]
As a method of increasing the resolution of a transfer mask used in the exposure method, there is a method of giving a phase difference to light transmitted through the mask and utilizing the interference. This method is known as a phase shift exposure method, and there are several types of phase shift masks used in the phase shift exposure method.
[0003]
(First prior art)
1A and 1B are a perspective view and a cross-sectional view showing the structure of a substrate etching type Levenson type phase shift mask 1, in which a light shielding film 3 is formed on a transparent substrate 2 such as a quartz substrate. The light shielding film pattern 3a and the openings 4 between them are arranged at predetermined intervals, and the grooves 2a are formed by etching the transparent substrate 2 at every other opening 4 among the openings 4 between the light shielding film patterns 3a. The thickness of the substrate is made thinner by every other opening 4. When such a phase shift mask is irradiated with, for example, i-line (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), the projection window 5 (the groove 2a of the transparent substrate 2) having a thin substrate thickness is formed in the opening 4 between the light shielding film patterns 3a. The phase of the light that has passed through the region) and the light that has passed through the light projection window 6 with thick substrate (the region where the transparent substrate 2 is not etched) are shifted by 180 degrees. As a result, the resolution of the phase shift mask 1 is improved.
[0004]
FIG. 2 shows a conventional method for manufacturing a Levenson-type phase shift mask using a substrate etching method. 2A to 2E, first, as shown in FIG. 2A, after a light shielding film 3 having a predetermined pattern is formed on the transparent substrate 2, the pattern shown in FIG. As described above, the positive photoresist 7 is applied on the entire surface of the transparent substrate 2 from the light shielding film 3. Next, as shown in FIG. 2C, the two light shielding film patterns 3a and the opening 4 in the middle thereof are accurately covered with a photomask 8, and alignment exposure is performed. The exposure amount at this time is set to be equal to or more than the exposure amount that the positive photoresist 7 is exposed and resolved. Next, when the positive photoresist 7 is developed, only the exposed portion of the positive photoresist 7 is dissolved and removed by development. Therefore, as shown in FIG. 2D, the positive photoresist 7 is formed between the light shielding film patterns 3a. Every other one is opened. Thereafter, as shown in FIG. 2E, the transparent substrate 2 is etched through the opening 7a of the positive photoresist 7 to engrave the groove 2a, thereby reducing the thickness of the substrate. Finally, when the positive photoresist 7 on the transparent substrate 2 is peeled off, the substrate etching type Levenson type phase shift mask 1 as shown in FIG. 1 is obtained.
[0005]
(Second prior art)
3 is a cross-sectional view showing the structure of a Levenson type phase shift mask 11 using a phase shifter (hereinafter simply referred to as a shifter), in which a shifter 12 is provided on a transparent substrate 2, and the shifter 12 The light-shielding film 3 is formed on the light-shielding film 3, the shifters 12 are left in every other opening 4 among the openings 4 between the light-shielding film patterns 3 a arranged at predetermined intervals, and the shifter 12 is removed in the middle opening 4. Open. When such a phase shift mask 11 is irradiated with light, the phase of the light that has passed through the projection window 13 without the shifter 12 and the light that has passed through the projection window 14 with the shifter 12 are shifted by 180 degrees. The zero-order diffracted light of the light transmitted through the phase shift mask 11 disappears, and as a result, the resolution by the phase shift mask 11 is improved.
[0006]
A method for manufacturing a conventional Levenson-type phase shift mask 11 using the shifter 12 is shown in FIG. 4A to 4E, first, as shown in FIG. 4A, a shifter 12 is provided on the entire surface of the transparent substrate 2, and a light shielding film 3 having a predetermined pattern is formed on the shifter 12. Form. Thereafter, as shown in FIG. 4B, a positive photoresist 7 is applied from the light shielding film 3 to the entire surface of the transparent substrate 2. Next, as shown in FIG. 4C, the two adjacent light shielding film patterns 3a and the opening 4 in the middle thereof are accurately covered with a photomask 8, and alignment exposure is performed. The exposure amount at this time is set to be equal to or more than the exposure amount that the positive photoresist 7 is exposed and resolved. Next, when the positive photoresist 7 is developed, only the exposed portion of the positive photoresist 7 is dissolved and removed by development. Therefore, as shown in FIG. 4D, the positive photoresist 7 is formed between the light shielding film patterns 3a. Every other one is opened and the shifter 12 is exposed. Thereafter, the shifter 12 is removed by etching through the opening 7a of the positive photoresist 7 as shown in FIG. Finally, when the remaining positive photoresist 7 is peeled off, a Levenson type phase shift mask 11 as shown in FIG.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional phase shift mask manufacturing method, if the pattern width of the photomask 8 is made equal to the distance from end to end of the two adjacent light shielding film patterns 3a, as shown in FIG. When the photomask 8 is displaced due to misalignment, as shown in FIG. 5 (b), one light shielding film pattern 3a is shifted to the inside of the positive photoresist 7 by development processing (A in FIG. 5 (b)). Part), the other light-shielding film pattern 3a is exposed from the positive photoresist 7 (B part in FIG. 5B).
[0008]
When the photomask 8 is misaligned in this way, one of the positive photoresist 7 protrudes from the end of the light shielding film pattern 3a, so that the transparent substrate 2 and the shifter 12 under the protruding positive photoresist 7 are not etched, There is a problem that a desired phase shift mask as shown in FIGS. 1 and 3 cannot be manufactured.
[0009]
On the other side, since the light shielding film pattern 3a is exposed from the positive photoresist 7 due to the misalignment of the photomask 8, there is a problem that the light shielding film 3 is seriously damaged. Specifically, when the positive photoresist 7 is developed, the exposed light shielding film 3 is damaged by the developer. If the light shielding film 3 is exposed after the development of the positive photoresist 7, the light shielding film 3 is exposed to an etching solution when the transparent substrate 2 or the shifter 12 under the light shielding film 3 is etched using the positive photoresist 7 as a mask. To be damaged.
[0010]
Further, in the case where the transparent substrate 2 and the shifter 12 are dry-etched using the positive photoresist 7 as a mask, if the light shielding film 3 is exposed, the light shielding film 3 is sputtered on the transparent substrate 2 or the shifter 12. It reattaches and causes dry etching failure.
[0011]
In this way, in the conventional phase shift mask manufacturing method, when the photomask 8 is misaligned, the function as the light-shielding film 3 is lowered, and the performance as an optical light-shielding pattern (photomask 8) is degraded. Therefore, a phase shift mask cannot be manufactured, and there is a problem that very strict alignment accuracy is required in order to eliminate misalignment of the photomask 8.
[0012]
On the other hand, assuming the size of the misalignment of the photomask 8 in advance, as shown in FIG. 6A, the photomask 8 has a width larger than the width from end to end of the two adjacent light shielding film patterns 3a. If the pattern width is reduced, even if an alignment shift of the photomask 8 occurs, the end of the pattern of the photomask 8 does not protrude from the end of the light shielding film pattern 3a. It does not protrude from the edge of the pattern 3a.
[0013]
However, in this method, as shown in FIG. 6B, the ends of the two light-shielding films 3 are both exposed from the positive photoresist 7, so that the light-shielding film 3 of the above-described reason is exposed. In the case of more severe damage or dry etching, there is a problem that the sputtered light shielding film 3 is reattached to the periphery. Therefore, even with this method, it has been impossible to avoid deterioration of the quality of the phase shift mask.
[0014]
The present invention has been made to solve the above-described technical problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a phase shift mask that does not cause deterioration in quality due to misalignment of the photomask. There is.
[0015]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The method for producing a phase shift mask according to claim 1, wherein a positive resist is applied above a light shielding film of a transparent substrate having a light shielding film formed on one main surface, and a part of the openings of the light shielding film is formed. A mask is opposed to the upper side of the light shielding film so as to cover, and the positive resist is exposed from one main surface side of the transparent substrate through the mask, and then the entire surface is exposed from the other main surface side of the transparent substrate, The exposure amount from the one main surface side of the transparent substrate and the exposure amount from the other main surface side do not reach the exposure amount capable of resolving the positive resist without residue, and The total exposure amount from both main surfaces of the transparent substrate reaches an exposure amount capable of resolving the positive resist without residue.
[0016]
Here, as the positive resist, a positive photoresist or an electron beam (EB) resist can be used. As a medium for aligning and exposing this positive resist through a photomask, ArF excimer laser light (193 nm), KrF excimer laser light (248 nm), i-line ultraviolet light is shorter than g-line (436 nm). Monochromatic light such as light (365 nm), h-line (405 nm), g-line (436 nm), multi-wavelength light, or white light can be used. In addition, the exposure includes an electron beam (EB) beam. Further, as a medium for exposing the entire surface of the positive resist from the back side of the transparent substrate, ultraviolet light having a wavelength shorter than g-line (436 nm), ArF excimer laser light (193 nm), KrF excimer laser light (248 nm) Monochromatic light such as i-line ultraviolet light (365 nm), h-line (405 nm), g-line (436 nm), multi-wavelength light, or white light can be used.
[0017]
Ma Dew The amount of light is desirably 90% or less of the minimum exposure amount for resolving the positive resist without residue, both for alignment exposure through a photomask and full exposure from the back side. However, either the alignment exposure through the photomask or the entire exposure from the back side may be performed first.
[0018]
As the transparent substrate, it is desirable to use a material having a light transmittance of 60% or more with respect to light for exposure [for example, light having a longer wavelength than ArF excimer laser light (wavelength 193 nm)], for example, quartz, CaF, Crystal, Al ₂ O _Three Either of these can be used.
[0019]
As the light-shielding film, a material having a light transmittance of 20% or less with respect to light for exposure [for example, light having a longer wavelength than ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), particularly ultraviolet light having a wavelength of 193 nm to 436 nm]. For example, a chromium-based light-shielding film (Cr single layer or Cr ₂ O _Three / Cr two-layer structure), W (tungsten), Cu (copper), Al (aluminum), Ti (titanium), Ta (tantalum), or the like can be used.
[0020]
The dimension of the mask covering the opening of the light shielding film is larger than the opening and smaller than the dimension of the shielding film surrounding the opening. For example, the pattern width of the photomask is desirably set to be 0.05 μm to 2 μm smaller than the width of the light shielding portion (the distance between the ends of the completely exposed region).
[0021]
Thus, in this method of producing the phase shift mask, the mask is selectively exposed by the mask when exposed from the one main surface side of the transparent substrate, and is selectively used by using the light shielding film as the mask when exposed from the other main surface side. The positive resist can be exposed and developed only in a region where the exposure is performed and the exposures from both main surfaces overlap. And since the light shielding film functions as a mask, there is no positional deviation from the light shielding film, and the positive resist is accurately patterned. Therefore, even if the mask is displaced, the positive resist is not displaced from the predetermined pattern as in the conventional method, and the light shielding film is not exposed from the positive resist. Although the light shielding film is used, it is possible to prevent deterioration of the quality of the phase shift mask due to surrounding contamination.
[0024]
In these phase mask manufacturing methods, after patterning the positive resist, the transparent substrate can be partially etched through the opening of the positive resist. In this method, for example, a substrate etching type Levenson type phase shift mask can be manufactured.
[0025]
In these phase shift mask manufacturing methods, a phase shifter is formed on one main surface of a transparent substrate, a positive resist is patterned, and then the phase shifter is etched through the opening of the positive resist. Good. If the phase shift mask is manufactured in this way, a Levenson type phase shift mask using, for example, a phase shifter can be manufactured.
[0026]
As the phase shifter, a material having a light transmittance of 60% or more with respect to light for exposure [for example, light having a longer wavelength than ArF excimer laser light (wavelength 193 nm)] is desirable. ₂ An evaporated film, a sputtered film, an SOG (spin on glass) film, a CVD film, or the like can be used.
[0027]
Also, if an etching stop layer is formed under the phase shifter, the phase shifter can be etched without residue when etching the phase shifter through the positive resist, and the underlying layer is not etched, The time management of the etching process can be simplified.
[0028]
Here, the etching stop layer has a light transmittance of 60% or more with respect to exposure light [for example, light having a longer wavelength than ArF excimer laser light (wavelength 193 nm)], and etching with the phase shifter material It is desirable that the selection ratio (for example, RIE selection ratio) is 5 or more, for example, Al ₂ O _Three , SnO ₂ Either ITO or ITO is desirable.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
7A to 7F are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a phase shift mask according to an embodiment of the present invention. This is an embodiment for producing a Levenson type phase shift mask 1 of a substrate etching type as shown in FIG. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIG.
[0030]
First, as shown in FIG. 7A, a light shielding film 3 made of Cr (chromium) is formed on a transparent substrate 2 made of a synthetic quartz substrate having a side of 5 inches square by a photolithography process. At this time, using a mask having a 2.5 μm line and space (hereinafter referred to as L / S), an L / S of 0.1 to 2.5 μm is obtained by 1/5 reduction transfer to 1 × transfer of a stepper. The light shielding film 3 is formed. Next, as shown in FIG. 7B, the i-line positive photoresist 7 is applied on the transparent substrate 2 from above the light shielding film 3 and dried.
[0031]
Thereafter, as shown in FIG. 7C, a photomask 8 is made to face the positive photoresist 7 on the transparent substrate 2. The photomask 8 has a pattern width D that is smaller by δ = 0.1 μm than the distance L between the two light shielding film patterns 3a adjacent to each other. Through the window of the photomask 8, alignment exposure is performed on the positive photoresist 7 by an i-line exposure machine such as a contact exposure machine or a stepper exposure machine. The exposure amount at this time is 60% of the minimum exposure amount for resolving the positive photoresist 7 without residue (hereinafter referred to as the resolution exposure amount Eth). Next, as shown in FIG. 7D, i-line light of 60% of the resolution exposure amount Eth is exposed from the entire back surface of the transparent substrate 2.
[0032]
Thereafter, the positive photoresist 7 is developed. In the areas exposed from the front and back surfaces of the transparent substrate 2, the exposure amount reaches 120% of the resolution exposure amount Eth. Therefore, as shown in FIG. 7E, the positive photoresist 7 is dissolved and removed by development. However, since the exposure amount is 0 to 60% of the resolution exposure amount Eth in the region covered with the light shielding film pattern 3a or the photomask 8, it remains without being dissolved even after development. .
[0033]
Next, as shown in FIG. 7 (f), the transparent substrate 2 is dry-etched by fluorine plasma using a positive photoresist 7 patterned so as to cover every other opening 4 between adjacent light-shielding film patterns 3a as a mask. Then, when the groove 2a is formed, the Levenson type phase shift mask 1 by the substrate etching method as shown in FIG. 1 is obtained.
[0034]
If the phase shift mask is manufactured as in this embodiment, the photomask 8 having a pattern width D shorter than the distance L from end to end of the two light shielding film patterns 3a is used. Even if there is misalignment, the positive photoresist 7 does not protrude from the end of the light shielding film 3 after development. In addition, by performing selective exposure from the front surface of the transparent substrate 2 through the photomask 8 and full exposure from the back surface side using the light-shielding film 3 as a mask, sufficient exposure is performed on the removal region of the positive photoresist 7. The positive photoresist 7 can be accurately patterned into a pattern that coincides with the end of the light shielding film pattern 3a.
[0035]
Therefore, when developing the positive photoresist 7, the light shielding film 3 is not damaged by the developer, and when the transparent substrate 2 is etched using the positive photoresist 7 as a mask, the light shielding film 3 is damaged. No performance deterioration of the light shielding film 3 occurs. Similarly, when dry etching is performed using the positive photoresist 7 as a mask, the light-shielding film 3 is not sputtered and deposited on the transparent substrate 2, and the dry etching defect of the transparent substrate 2 does not occur. Therefore, it becomes possible to produce a substrate etching type Levenson type phase shift mask 1 of good quality.
[0036]
According to photolithography using this phase shift mask, a fine resist pattern that cannot be resolved by a normal photomask can be formed. At the current technical level, resolution of L / S = 0.3 μm is impossible with i-line photolithography using a normal photomask, but with this phase shift mask, L / S = 0.25 μm. It can be resolved. Therefore, resist patterning that exceeds the resolution limit of the current i-line stepper is possible without expensive equipment investment such as an excimer stepper, an X-ray exposure apparatus, and an EB direct drawing apparatus.
[0037]
(Second Embodiment)
8A to 8F are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a phase shift mask according to an embodiment of the present invention. This is also an embodiment for producing the Levenson type phase shift mask 1 of the substrate etching type as shown in FIG. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIG.
[0038]
First, as shown in FIG. 8A, a light shielding film 3 made of Cr is formed on a transparent substrate 2 made of a synthetic quartz substrate having a side of 5 inches square by a photolithography process. At this time, by using a mask having L / S of 2.5 μm, the light shielding film 3 having L / S of 0.1 to 2.5 μm is formed by 1/5 reduced transfer to 1 × transfer of the stepper. Then, as shown in FIG. 8B, an EB resist (electron beam resist) 16 is applied on the transparent substrate 2 from above the light shielding film 3 and dried.
[0039]
Thereafter, as shown in FIG. 8C, the photomask 8 is made to face the EB resist 16 on the transparent substrate 2. The photomask 8 has a pattern width D that is smaller by δ = 0.1 μm than the distance L between the two light shielding film patterns 3a adjacent to each other. The EB resist 16 is irradiated with ultraviolet rays or EB through the window of the photomask 8 by 60% of the resolution exposure amount Eth. The ultraviolet exposure at this time is obtained by converting the EB resolution exposure amount Eth into ultraviolet rays. Next, as shown in FIG. 8D, ultraviolet rays or EB of 60% of the resolution exposure amount Eth is exposed from the entire back surface of the transparent substrate 2.
[0040]
Thereafter, the EB resist 16 is developed. In the areas exposed from the front and back surfaces of the transparent substrate 2, the exposure amount reaches 120% of the resolution exposure amount Eth. Therefore, as shown in FIG. 8E, the EB resist 16 is dissolved and removed by development. However, in the region covered with the EB resist 16 or the photomask 8, the exposure amount is 0 to 60% of the resolution exposure amount Eth, and therefore remains without being dissolved after development.
[0041]
Next, as shown in FIG. 8F, the transparent substrate 2 is dry-etched by fluorine plasma using an EB resist 16 patterned so as to cover every other opening 4 between the adjacent light-shielding film patterns 3a as a mask. When the groove 2a is formed, the Levenson type phase shift mask 1 by the substrate etching method as shown in FIG. 1 is obtained.
[0042]
Also in this embodiment, the substrate etching type Levenson type phase shift mask 1 having a good quality can be manufactured in the same manner as the first embodiment.
[0043]
(Third embodiment)
9 and 10 are cross-sectional views showing a method of manufacturing a phase shift mask according to still another embodiment of the present invention. This is an embodiment for producing a Levenson type phase shift mask 11 (FIG. 3) in which a shifter 12 is placed under a light shielding film 3. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0044]
First, as shown in FIG. 9A, a thickness of 370 nm is formed by sputtering on a transparent substrate 2 made of a synthetic quartz substrate having a side of 5 inches square. ₂ Then, as shown in FIG. 9B, a light shielding film 3 made of Cr is formed thereon by a photolithography process. At this time, by using a mask having L / S of 2.5 μm, the light shielding film 3 having L / S of 0.1 to 2.5 μm is formed by 1/5 reduced transfer to 1 × transfer of the stepper. Next, as shown in FIG. 9C, an i-line positive photoresist 7 is applied onto the transparent substrate 2 from above the light-shielding film 3 and dried.
[0045]
Thereafter, as shown in FIG. 9D, a photomask 8 is made to face the positive photoresist 7 on the transparent substrate 2. The photomask 8 has a pattern width D that is smaller by δ = 0.1 μm than the distance L between the two light shielding film patterns 3a adjacent to each other. The positive photoresist 7 is subjected to alignment exposure through an i-line exposure machine through the window of the photomask 8. The exposure amount at this time is 60% of the resolution exposure amount Eth. Next, as shown in FIG. 10E, 60% of the resolution exposure amount Eth is exposed from the entire back surface of the transparent substrate 2.
[0046]
Thereafter, the positive photoresist 7 is developed. In the areas exposed from the front and back surfaces of the transparent substrate 2, the exposure amount reaches 120% of the resolution exposure amount Eth. Therefore, as shown in FIG. 10 (f), the positive photoresist 7 is dissolved and removed by development. However, since the exposure amount is 0 to 60% of the resolution exposure amount Eth in the region covered with the light shielding film 3 or the photomask 8, it remains without being dissolved even after development.
[0047]
Next, as shown in FIG. 10G, when the shifter 12 is dry etched by fluorine plasma using a positive photoresist 7 patterned so as to cover every other opening 4 between the adjacent light shielding film patterns 3a as a mask. A Levenson type phase shift mask 11 using the phase shifter 12 as shown in FIG. 3 is obtained.
[0048]
Also in this embodiment, since the photomask 8 having a pattern width D shorter than the distance L from end to end of the two light shielding film patterns 3a is used, even if there is misalignment of the photomask 8, the positive type after development is used. The photoresist 7 does not protrude from the end of the light shielding film pattern 3a. In addition, by performing selective exposure from the front surface of the transparent substrate 2 through the photomask 8 and full exposure from the back surface side using the light-shielding film 3 as a mask, sufficient exposure is performed on the removal region of the positive photoresist 7. The positive photoresist 7 can be accurately patterned into a pattern that coincides with the end of the light shielding film pattern 3a. Therefore, damage to the light shielding film 3 can be prevented, and the Levenson type phase shift mask 11 with good quality can be manufactured.
[0049]
(Fourth embodiment)
11 and 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase shift mask according to still another embodiment of the present invention. This is an embodiment for producing another Levenson type phase shift mask placed under a shifter. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0050]
First, as shown in FIG. 11A, an etching stop layer 17 made of alumina is formed to a thickness of 0.1 μm by sputtering on a transparent substrate 2 made of a synthetic quartz substrate having a side of 5 inches square. On top of that, a thickness of 370 nm is formed by sputtering. ₂ A shifter 12 made of is formed. Next, as shown in FIG. 11B, a light shielding film 3 made of Cr is formed thereon by a photolithography process. At this time, by using a mask having L / S of 2.5 μm, the light shielding film 3 having L / S of 0.1 to 2.5 μm is formed by 1/5 reduced transfer to 1 × transfer of the stepper. Next, as shown in FIG. 11C, an i-line positive photoresist 7 is applied on the transparent substrate 2 from above the light-shielding film 3 and dried.
[0051]
Thereafter, as shown in FIG. 11 (d), a photomask 8 is made to face the positive photoresist 7 on the transparent substrate 2. The photomask 8 has a pattern width D that is smaller by δ = 0.1 μm than the distance L between the two light shielding film patterns 3a adjacent to each other. The positive photoresist 7 is subjected to alignment exposure through an i-line exposure machine through the window of the photomask 8. The exposure amount at this time is 60% of the resolution exposure amount Eth. Next, as shown in FIG. 12E, 60% of the resolution exposure amount Eth is exposed from the entire back surface of the transparent substrate 2.
[0052]
Thereafter, the positive photoresist 7 is developed. In the areas exposed from the front and back surfaces of the transparent substrate 2, the exposure amount reaches 120% of the resolution exposure amount Eth. Therefore, as shown in FIG. 12 (f), the positive photoresist 7 is dissolved and removed by development. However, since the exposure amount is 0 to 60% of the resolution exposure amount Eth in the region covered with the light shielding film 3 or the photomask 8, it remains without being dissolved even after development.
[0053]
Next, as shown in FIG. 10 (g), the shifter 12 is dry-etched by fluorine plasma using a positive photoresist 7 patterned so as to cover every other opening 4 between the adjacent light-shielding film patterns 3a as a mask. . At this time, since the etching stop layer 17 is formed in the lower layer of the shifter 12, the shifter 12 in the region exposed from the positive photoresist 7 is completely removed by etching for a time slightly longer than the required etching time of the shifter 12. In addition, the transparent substrate 2 can be prevented from being etched. As a result, a Levenson type phase shift mask of the phase shifter underlay type as shown in FIG. 10 is obtained.
[0054]
In this embodiment, since the etching stop layer 17 is provided under the shifter 12, the etching process of the shifter 12 can be facilitated.
[0055]
(Fifth embodiment)
13 and 14 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase shift mask according to still another embodiment of the present invention. This is an embodiment for producing a Levenson type phase shift mask in which the shifter 12 is placed on the light shielding film 3. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
[0056]
First, as shown in FIG. 13A, an etching stop layer 17 made of alumina is formed to a thickness of 0.1 μm by sputtering on a transparent substrate 2 made of a synthetic quartz substrate having a side of 5 inches square. Then, a light shielding film 3 made of Cr is formed thereon by a photolithography process. At this time, by using a mask having L / S of 2.5 μm, the light shielding film 3 having L / S of 0.1 to 2.5 μm is formed by 1/5 reduced transfer to 1 × transfer of the stepper. Further, as shown in FIG. 13 (b), the thickness of SiO2 is increased to 370 nm by sputtering. ₂ A shifter 12 made of is formed. Next, as shown in FIG. 13C, an i-line positive photoresist 7 is applied on the shifter 12 from above the light-shielding film 3 and dried.
[0057]
Thereafter, as shown in FIG. 13D, a photomask 8 is made to face the positive photoresist 7 on the transparent substrate 2. The photomask 8 has a pattern width D that is smaller by δ = 0.1 μm than the distance L between the two light shielding film patterns 3a adjacent to each other. The positive photoresist 7 is subjected to alignment exposure through an i-line exposure machine through the window of the photomask 8. The exposure amount at this time is 60% of the resolution exposure amount Eth. Next, as shown in FIG. 14E, 60% of the resolution exposure amount Eth is exposed from the entire back surface of the transparent substrate 2.
[0058]
Thereafter, the positive photoresist 7 is developed. In the regions exposed from the front and back surfaces of the transparent substrate 2, the exposure amount reaches 120% of the resolution exposure amount Eth. Therefore, as shown in FIG. 14 (f), the positive photoresist 7 is dissolved and removed by development. However, since the exposure amount is 0 to 60% of the resolution exposure amount Eth in the region covered with the light shielding film 3 or the photomask 8, it remains without being dissolved even after development.
[0059]
Next, as shown in FIG. 14G, the shifter 12 is dry-etched by fluorine plasma using a positive photoresist 7 patterned so as to cover every other opening 4 between the adjacent light-shielding film patterns 3a as a mask. . At this time, since the etching stop layer 17 is formed in the lower layer of the shifter 12, the shifter 12 in the region exposed from the positive photoresist 7 is completely removed by etching for a time slightly longer than the required etching time of the shifter 12. In addition, the transparent substrate 2 can be prevented from being etched. As a result, the Levenson type phase shift mask 19 of the type on the phase shifter as shown in FIG. 10 is obtained.
[0060]
Also in this embodiment, since the etching stop layer 17 is provided under the shifter 12, the etching process of the shifter 12 can be facilitated.
[0061]
(Sixth embodiment)
15 and 16 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a phase shift mask according to still another embodiment of the present invention. This is an embodiment for producing another Levenson type phase shift mask in which the shifter 12 is placed on the light shielding film 3. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
[0062]
First, as shown in FIG. 15A, a light shielding film 3 made of Cr is formed on a transparent substrate 2 made of a synthetic quartz substrate having a side of 5 inches square by a photolithography process. At this time, by using a mask having L / S of 2.5 μm, the light shielding film 3 having L / S of 0.1 to 2.5 μm is formed by 1/5 reduced transfer to 1 × transfer of the stepper. Next, as shown in FIG. 15B, an etching stop layer 17 made of alumina is formed to a thickness of 0.1 μm by sputtering, and the surfaces of the transparent substrate 2 and the light shielding film 3 are covered with the etching stop layer 17. Further, as shown in FIG. 15 (c), SiO 2 is formed on the etching stop layer 17 to a thickness of 370 nm by sputtering. ₂ A shifter 12 made of is formed. Next, as shown in FIG. 15D, the i-line positive photoresist 7 is applied on the shifter 12 and dried.
[0063]
Thereafter, as shown in FIG. 15 (e), the photomask 8 is made to face the positive photoresist 7 on the transparent substrate 2. The photomask 8 has a pattern width D that is smaller by δ = 0.1 μm than the distance L between the two light shielding film patterns 3a adjacent to each other. The positive photoresist 7 is subjected to alignment exposure through an i-line exposure machine through the window of the photomask 8. The exposure amount at this time is 60% of the resolution exposure amount Eth. Next, as shown in FIG. 16 (f), 60% of the resolution exposure amount Eth is exposed from the entire back surface of the transparent substrate 2.
[0064]
Thereafter, the positive photoresist 7 is developed. In the areas exposed from the front and back surfaces of the transparent substrate 2, the exposure amount reaches 120% of the resolution exposure amount Eth. Therefore, as shown in FIG. 16G, the positive photoresist 7 is dissolved and removed by development. However, since the exposure amount is 0 to 60% of the resolution exposure amount Eth in the region covered with the light shielding film 3 or the photomask 8, it remains without being dissolved even after development.
[0065]
Next, as shown in FIG. 16H, the shifter 12 is dry-etched by fluorine plasma using a positive photoresist 7 patterned so as to cover every other opening 4 between the adjacent light-shielding film patterns 3a as a mask. . At this time, since the etching stop layer 17 is formed in the lower layer of the shifter 12, the shifter 12 in the region exposed from the positive photoresist 7 is completely removed by etching for a time slightly longer than the required etching time of the shifter 12. In addition, the transparent substrate 2 can be prevented from being etched. Thereafter, when the positive photoresist 7 is removed, a Levenson type phase shift mask 20 of the type on the phase shifter as shown in FIG. 16 (i) is obtained.
[0066]
Also in this embodiment, since the etching stop layer 17 is provided under the shifter 12, the etching process of the shifter 12 can be facilitated.
[0067]
In any of the above-described embodiments, after selectively exposing through the photomask from the substrate surface, the entire surface is exposed from the back surface of the substrate. The selective exposure process from the front surface side and the entire surface exposure process from the substrate back surface side Can be reversed.
[0068]
(Seventh embodiment)
17A to 17E are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a phase shift mask according to still another embodiment of the present invention. This is an embodiment for producing a Levenson type phase shift mask 1 of a substrate etching type as shown in FIG. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIG.
[0069]
First, as shown in FIG. 17A, a light shielding film 3 made of Cr (chromium) is formed on a transparent substrate 2 made of a synthetic quartz substrate having a side of 5 inches square by a photolithography process. At this time, using a mask having a 2.5 μm line and space (hereinafter referred to as L / S), an L / S of 0.1 to 2.5 μm is obtained by 1/5 reduction transfer to 1 × transfer of a stepper. The light shielding film 3 is formed. Next, as shown in FIG. 17B, an i-line positive photoresist 7 is applied on the transparent substrate 2 from above the light-shielding film 3 and dried.
[0070]
Thereafter, as shown in FIG. 17C, the photomask 8 is made to face the back side of the transparent substrate 2. The photomask 8 has a pattern width D that is smaller by δ = 0.1 μm than the distance L between the two light shielding film patterns 3a adjacent to each other. Through the window of the photomask 8, alignment exposure is performed on the positive photoresist 7 by an i-line exposure machine such as a contact exposure machine or a stepper exposure machine. The exposure amount at this time is an amount obtained by adding the amount of light lost by the transparent substrate 22 to the resolution exposure amount Eth.
[0071]
Thereafter, the positive photoresist 7 is developed. The area covered with the light shielding film 3 and the photomask 8 is shielded by the light shielding film 3 and the photomask 8 and has an exposure amount of 0. Therefore, as shown in FIG. It remains without.
[0072]
Next, as shown in FIG. 17E, the transparent substrate 2 is dry-etched by fluorine plasma using a positive photoresist 7 patterned to cover every other opening 4 between the adjacent light-shielding film patterns 3a as a mask. Then, when the groove 2a is formed, the Levenson type phase shift mask 1 by the substrate etching method as shown in FIG. 1 is obtained.
[0073]
If the phase shift mask 1 is manufactured as in this embodiment, a photomask 8 having a pattern width D shorter than the distance L from end to end of the two light shielding film patterns 3a is arranged on the back side. Therefore, even if the photomask 8 is misaligned, the positive photoresist 7 does not protrude from the edge of the light shielding film 3 after development. In addition, since the photomask 8 and the light shielding film 3 integrally function as a photomask, the positive photoresist 7 can be accurately patterned in a pattern that matches the light shielding film 3.
[0074]
Therefore, when developing the positive photoresist 7, the light shielding film 3 is not damaged by the developer, and when the transparent substrate 2 is etched using the positive photoresist 7 as a mask, the light shielding film 3 is damaged. No performance deterioration of the light shielding film 3 occurs. Similarly, when dry etching is performed using the positive photoresist 7 as a mask, the light-shielding film 3 is not sputtered and deposited on the transparent substrate 2, and the dry etching defect of the transparent substrate 2 does not occur. Therefore, it becomes possible to produce a substrate etching type Levenson type phase shift mask 1 of good quality.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a perspective view and a partially enlarged sectional view showing a Levenson type phase shift mask of a substrate etching method, respectively.
FIGS. 2A, 2B, 2C, 2D, and 2E are cross-sectional views illustrating a conventional method for manufacturing a Levenson-type phase shift mask of the same substrate etching method.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a shifter-mounted Levenson-type phase shift mask.
FIGS. 4A, 4B, 4C, 4D, and 4E are cross-sectional views illustrating a conventional method for manufacturing a shifter-lowered Levenson type phase shift mask.
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining problems of a conventional shift mask manufacturing method.
6A and 6B are diagrams for explaining another problem of the conventional shift mask manufacturing method.
FIGS. 7A, 7B, 7C, and 7E are cross-sectional views illustrating a method for fabricating a substrate-etched Levenson-type phase shift mask according to an embodiment of the present invention. is there.
FIGS. 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, and 8F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a Levenson-type phase shift mask of a substrate etching method according to another embodiment of the present invention. It is.
FIGS. 9A, 9B, 9C and 9D are cross-sectional views illustrating a method of fabricating a shifter-mounted Levenson-type phase shift mask according to still another embodiment of the present invention.
10 (e), (f) and (g) are continuations of FIG.
FIGS. 11A, 11B, 11C, and 11D are cross-sectional views illustrating a method for fabricating a shifter-mounted Levenson-type phase shift mask according to still another embodiment of the present invention.
12 (e) (f) (g) (h) is a continuation of FIG.
13A, 13B, 13C, and 13D are cross-sectional views illustrating a method for fabricating a shifter-mounted Levenson-type phase shift mask according to still another embodiment of the present invention.
14 (e) (f) (g) (h) is a continuation of FIG.
FIGS. 15A, 15B, 15C, 15D, and 15E are cross-sectional views illustrating a method for fabricating a shifter-mounted Levenson-type phase shift mask according to still another embodiment of the present invention. is there.
16 (f) (g) (h) (i) is a continuation of FIG.
FIGS. 17A, 17B, 17C, 17D, 17E, and 17E are cross-sectional views illustrating a method for fabricating a substrate-etched Levenson-type phase shift mask according to still another embodiment of the present invention. .
[Explanation of symbols]
2 Transparent substrate
3 Shading film
3a Light shielding film pattern
7 Positive photoresist
8 Photomask
12 (Phase) Shifter
16 EB resist
17 Etching stop layer

Claims

On the other hand, a positive resist is applied above the light-shielding film of the transparent substrate having the light-shielding film formed on the main surface, and a mask is opposed to the light-shielding film so as to cover a part of the openings of the light-shielding film. The positive resist is exposed from the one main surface side of the transparent substrate through the mask, then the entire surface is exposed from the other main surface side of the transparent substrate, and the exposure amount from the one main surface side of the transparent substrate and the exposure from the other main surface side. The amount of the exposure does not reach an exposure amount at which the positive resist can be resolved without residue, and the total exposure amount from both main surfaces of the transparent substrate reaches an exposure amount at which the positive resist can be resolved without residue. A manufacturing method of a phase shift mask characterized by being made.

Of the mask, the dimensions of the portion covering the opening of the light shielding film is larger than the opening, and the light shielding film, and wherein the smaller than the dimension of the portion surrounding the opening, the phase of claim 1 A method for manufacturing a shift mask.

3. The method of manufacturing a phase shift mask according to claim 1, wherein after patterning the positive resist, the transparent substrate is partially etched through the opening of the positive resist.

Leave forming a phase shifter on one main surface of the transparent substrate, after patterning the positive type resist, and wherein etching the phase shifter through the opening of the positive resist, according to claim 1 or 2 Of manufacturing a phase shift mask.

The method for producing a phase shift mask according to claim 4 , wherein an etching stop layer is formed under the phase shifter.