JPH02211451A - 露光マスク,露光マスクの製造方法及びこれを用いた露光方法 - Google Patents
露光マスク,露光マスクの製造方法及びこれを用いた露光方法Info
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- JPH02211451A JPH02211451A JP1031084A JP3108489A JPH02211451A JP H02211451 A JPH02211451 A JP H02211451A JP 1031084 A JP1031084 A JP 1031084A JP 3108489 A JP3108489 A JP 3108489A JP H02211451 A JPH02211451 A JP H02211451A
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
この発明は、半導体製造f、Rjc係り、特に、リソグ
ラフィのマスク製作に関する。
ラフィのマスク製作に関する。
(従来の技術)
半導体集積回路は、高集積化、微細化の一途を辿ってい
る。その要素技術として、リソグラフィ技術は加工の要
として特に重要である。例えば、光源に対しては、 G
II、 i@、エキシマレーザ−XII等の採用が検
討され、レジストに対しては、新レジストの開発やRE
Lの様な新レジスト処理が検討され%Slウェハ上に対
しては、5RFP。
る。その要素技術として、リソグラフィ技術は加工の要
として特に重要である。例えば、光源に対しては、 G
II、 i@、エキシマレーザ−XII等の採用が検
討され、レジストに対しては、新レジストの開発やRE
Lの様な新レジスト処理が検討され%Slウェハ上に対
しては、5RFP。
CEL image reverse法等が検討され
てきた。しかし、マスク製作技術に対しては、充分な検
討がされていなかりたが、最近、この技術として例えば
1988年秋季応物学会4a−に−7,8(p497)
において位相シフト法というも■が提案された。
てきた。しかし、マスク製作技術に対しては、充分な検
討がされていなかりたが、最近、この技術として例えば
1988年秋季応物学会4a−に−7,8(p497)
において位相シフト法というも■が提案された。
この位相シフト法2用いたフォトリソグラフィのマスク
製造工程を第7図に示す。石英マスク基板CrtO1か
ら成るマスク@32を100OA@[堆積し、レジスト
33をパターニングする。(第7図(a))次に、パタ
ーニングされたレジスト33により、エツチング液また
は反応性イオンエツチング薔こよりマスク層32′Pエ
ツチングする。(第7図(b))次に照射光の位相を1
80@シフトさせるシフト34を例えばレジストにより
形成する。この時、ライン&スペース部では1つおきに
開口部をシフタ34で覆う。また、孤立スペース部はそ
れ単独では解像しない補助パターン35を開口部の両側
に開口し、その上をシフタ34でおおう。(第7図(C
))この様なマスクと用いて露光すると、第8図に示す
様に各開口部2通りた破線で示した光強度分布がそれぞ
れ位相力几so”反転しているため、マスク@32の下
の部分での光強度が極めて低下し、トータルでみると、
第8図の実線の様な光強度分布が実現され、従来のマス
ク製造時に比べて半分近い寸法までの解像が可能となる
。
製造工程を第7図に示す。石英マスク基板CrtO1か
ら成るマスク@32を100OA@[堆積し、レジスト
33をパターニングする。(第7図(a))次に、パタ
ーニングされたレジスト33により、エツチング液また
は反応性イオンエツチング薔こよりマスク層32′Pエ
ツチングする。(第7図(b))次に照射光の位相を1
80@シフトさせるシフト34を例えばレジストにより
形成する。この時、ライン&スペース部では1つおきに
開口部をシフタ34で覆う。また、孤立スペース部はそ
れ単独では解像しない補助パターン35を開口部の両側
に開口し、その上をシフタ34でおおう。(第7図(C
))この様なマスクと用いて露光すると、第8図に示す
様に各開口部2通りた破線で示した光強度分布がそれぞ
れ位相力几so”反転しているため、マスク@32の下
の部分での光強度が極めて低下し、トータルでみると、
第8図の実線の様な光強度分布が実現され、従来のマス
ク製造時に比べて半分近い寸法までの解像が可能となる
。
しかしながら、この様な位相シフト法を用いたフォトリ
ソグラフィのマスク製造工程においては。
ソグラフィのマスク製造工程においては。
以下に示す様な問題点がありた。al(こライン&スペ
ース部では開口部の1つおきにシフタ34を配置し、孤
立スペース部には補助パターン35fこよりマスクIl
l 32 %加工し、その上にシフタ34を配置するた
゛め、マスクパターンのEBデータ及びシフタリソグラ
フィデータに複雑で大量なデータ処理が必要となる。第
2に補助パターン35の加工のために、マスクで最小寸
法より更に微細な加工が必要となる。第3に、補助パタ
ーン35を通りた光が充分にキャンセルされないでレジ
ストパターンが歪んでしまう、第41こその他のパター
ンとして孤立ライン部、孤立is7!and 部等にお
いて、同じ解像状態を得ることができない。
ース部では開口部の1つおきにシフタ34を配置し、孤
立スペース部には補助パターン35fこよりマスクIl
l 32 %加工し、その上にシフタ34を配置するた
゛め、マスクパターンのEBデータ及びシフタリソグラ
フィデータに複雑で大量なデータ処理が必要となる。第
2に補助パターン35の加工のために、マスクで最小寸
法より更に微細な加工が必要となる。第3に、補助パタ
ーン35を通りた光が充分にキャンセルされないでレジ
ストパターンが歪んでしまう、第41こその他のパター
ンとして孤立ライン部、孤立is7!and 部等にお
いて、同じ解像状態を得ることができない。
(発明が堺決しようとする課題)
以上の様に、従来の位相シフト法を用いたフォトリソグ
ラフィのマスク製造工程においては、マスクパターンの
EBデータ及びシフタ加エデータ普こついて複雑で大量
なデータ処理を必要とすること、マスク上で最小寸法よ
り更に微細な加工が必要となること、孤立スペース部で
はレジストパターンが歪むこと及び全てのパターンにお
いて同じ解像状態ヲうろことが困難なこと、という問題
がありた。
ラフィのマスク製造工程においては、マスクパターンの
EBデータ及びシフタ加エデータ普こついて複雑で大量
なデータ処理を必要とすること、マスク上で最小寸法よ
り更に微細な加工が必要となること、孤立スペース部で
はレジストパターンが歪むこと及び全てのパターンにお
いて同じ解像状態ヲうろことが困難なこと、という問題
がありた。
本発明は、この様な課題を解決する露光マスク、露光マ
スクの製造方法及びこれを用いた露光方法ど提供するこ
とを目的とする。
スクの製造方法及びこれを用いた露光方法ど提供するこ
とを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので。
第10発明は、リソグラフィ光を遮る裸身こ設けられた
マスク層と、このマスク層に隣接して設けられた第10
透過領域と、この第10透過領域に隣接し前記第10透
過領域を透過するりソグラフィ光に対して位相が180
0シフトする様に設けられた第2の透過領域とを具備し
たことを特徴とする露光マスクを提供する。
マスク層と、このマスク層に隣接して設けられた第10
透過領域と、この第10透過領域に隣接し前記第10透
過領域を透過するりソグラフィ光に対して位相が180
0シフトする様に設けられた第2の透過領域とを具備し
たことを特徴とする露光マスクを提供する。
また、第2の発明は、リソグラフィ光が透過するマスク
基板上全面番こりソグラフィ光を遮るマスクII’)形
成する工程と、このマスク層上に第10膜を形成する工
程と、この第10膜から前記マスク基板に達する迄、エ
ツチングする工程と、この後、第2の膜を堆積し異方性
エツチングを用いて段差@壁部曇こ前記第2の膜と自己
整合して残置する工程と、この残置させた第2の膜をマ
スクとして前記マスク基板を第2の膜下のマスク基板に
対してリソグラフィ光の位相が180°シフト する閑
さ迄エツチングする工程と、前記第112)@及び前記
側壁部に残置させた前記第2の膜を除去する工程とを具
備したことを特徴とする露光マスクの製造方法を提供す
る。
基板上全面番こりソグラフィ光を遮るマスクII’)形
成する工程と、このマスク層上に第10膜を形成する工
程と、この第10膜から前記マスク基板に達する迄、エ
ツチングする工程と、この後、第2の膜を堆積し異方性
エツチングを用いて段差@壁部曇こ前記第2の膜と自己
整合して残置する工程と、この残置させた第2の膜をマ
スクとして前記マスク基板を第2の膜下のマスク基板に
対してリソグラフィ光の位相が180°シフト する閑
さ迄エツチングする工程と、前記第112)@及び前記
側壁部に残置させた前記第2の膜を除去する工程とを具
備したことを特徴とする露光マスクの製造方法を提供す
る。
また、第3の発明は、リソグラフィ光が透過するマスク
基板上全面にこのマスク基板に対してリソグラフィ光の
位相が180°シフトする厚さの第1o膜を形成する工
程と、この第10膜上にリソグラフィ光?遮るマスクl
lを形成する工程と、このマスク層上憂こ第2の膜を形
成する工程と、第2の膜から前記第10頃tこ達する迄
エツチングし、する工程と、この後、第3の膜?堆積し
異方性エツチングを用いて段差側壁部に前記第3の1漠
を自己整合して残置する工程と、この残置させた第3の
嘆2マスク゛として前記マスク基板に達する迄エツチン
グする工程と、前記第2の膜及び前記側壁部に残置させ
た前記第30膜を除去する工程とを具備したことを特徴
とする露光マスクの製造方法を提供する。
基板上全面にこのマスク基板に対してリソグラフィ光の
位相が180°シフトする厚さの第1o膜を形成する工
程と、この第10膜上にリソグラフィ光?遮るマスクl
lを形成する工程と、このマスク層上憂こ第2の膜を形
成する工程と、第2の膜から前記第10頃tこ達する迄
エツチングし、する工程と、この後、第3の膜?堆積し
異方性エツチングを用いて段差側壁部に前記第3の1漠
を自己整合して残置する工程と、この残置させた第3の
嘆2マスク゛として前記マスク基板に達する迄エツチン
グする工程と、前記第2の膜及び前記側壁部に残置させ
た前記第30膜を除去する工程とを具備したことを特徴
とする露光マスクの製造方法を提供する。
また1g4の発明は、リソグラフィ光を遮る様に設けら
れたマスク層と、このマスク層に接してリソグラフィを
収束させる凸レンズ形状を有する様に設けられた透過領
域とを具備したことと特徴とするmyt、マスクを提供
する。
れたマスク層と、このマスク層に接してリソグラフィを
収束させる凸レンズ形状を有する様に設けられた透過領
域とを具備したことと特徴とするmyt、マスクを提供
する。
また、第5の発明は、リソグラフィ光が透過するマスク
基板上全面にリソグラフィ光を遮る遮光部としてマスク
1脅2形成する工程と、このマスク層をパターニングす
る工程と、この後、絶RgXを堆積し等方性エツチング
を用いて、段差部の前記絶縁模を迅速にエツチングし、
更に前記マスク基板が凸レンズ形状となる迄前記絶縁膜
及び前記マスク基板とエツチングする工程とと具備した
ことを特徴とする露光マスクの製造方法を提供する。
基板上全面にリソグラフィ光を遮る遮光部としてマスク
1脅2形成する工程と、このマスク層をパターニングす
る工程と、この後、絶RgXを堆積し等方性エツチング
を用いて、段差部の前記絶縁模を迅速にエツチングし、
更に前記マスク基板が凸レンズ形状となる迄前記絶縁膜
及び前記マスク基板とエツチングする工程とと具備した
ことを特徴とする露光マスクの製造方法を提供する。
また、第6の発明は、以上の露光マスクを用いたことを
特徴とする露光方法を提供する。
特徴とする露光方法を提供する。
(作用)
この様に、第10発明では、リソグラフィ光を遮る為の
マスク層に隣接する様に形成された第10透過領域に対
して、更にその内側の第2の透過領域はリソグラフィ光
O位相が1800シフトする様に設けられている。従り
て、第10透過領域及び第2の透過領域を透過するリソ
グラフィ光は、第10透過領域真下で光強度分布が極め
て低下し、トータルでみるとシャープなものが得られる
。しかも、このシャープな光強度分布は、ライン&スペ
ース部、孤立スペース部いずれの場合も同じ解像状態で
得られる。また、補助パターンを必要としないので補助
パターンを通りた光が充分にキャンセルされないでレジ
ストパターンが歪んでしまうこともない、また、孤立ラ
イン部、孤立1sland部等においても同じ解像状態
が得られる。
マスク層に隣接する様に形成された第10透過領域に対
して、更にその内側の第2の透過領域はリソグラフィ光
O位相が1800シフトする様に設けられている。従り
て、第10透過領域及び第2の透過領域を透過するリソ
グラフィ光は、第10透過領域真下で光強度分布が極め
て低下し、トータルでみるとシャープなものが得られる
。しかも、このシャープな光強度分布は、ライン&スペ
ース部、孤立スペース部いずれの場合も同じ解像状態で
得られる。また、補助パターンを必要としないので補助
パターンを通りた光が充分にキャンセルされないでレジ
ストパターンが歪んでしまうこともない、また、孤立ラ
イン部、孤立1sland部等においても同じ解像状態
が得られる。
また、第2の発明における露光マスクの製造工程では、
マスク開口部においてリソグラフィ光を遮る光のマスク
層に隣接する様に形成された第10透過層の側壁に残置
させた@とマスクにして、異方性エツチングを用いてマ
スク基板擾こ所定の深さの溝を設けることにより第2の
透過1iiを形成している。従りて、第10発明と同様
fこトータルでみるとシャープな光強度分布が得られる
。しかも従来例で示した様なシフタあるいは、補助パタ
ーン3必要としないため、マスクパターン(DE 87
’−タ及びリソグラフィデータに複雑で大量なデータ処
理を必要としない、また、補助パターンを必要としない
ため、補助パターン加工のためのマスク上で最小寸法よ
り更に微細な加工がいらない。
マスク開口部においてリソグラフィ光を遮る光のマスク
層に隣接する様に形成された第10透過層の側壁に残置
させた@とマスクにして、異方性エツチングを用いてマ
スク基板擾こ所定の深さの溝を設けることにより第2の
透過1iiを形成している。従りて、第10発明と同様
fこトータルでみるとシャープな光強度分布が得られる
。しかも従来例で示した様なシフタあるいは、補助パタ
ーン3必要としないため、マスクパターン(DE 87
’−タ及びリソグラフィデータに複雑で大量なデータ処
理を必要としない、また、補助パターンを必要としない
ため、補助パターン加工のためのマスク上で最小寸法よ
り更に微細な加工がいらない。
また、補助パターン2通りた光が充分畜こキャンセルさ
れないでレジストパターンが歪んでしまうこともない、
tた、孤立ライ1ン部、孤立i s l and部等に
おいて、同じ解像状態が得られる。
れないでレジストパターンが歪んでしまうこともない、
tた、孤立ライ1ン部、孤立i s l and部等に
おいて、同じ解像状態が得られる。
また%第3の発明lこおける露光マスクの製造工程では
、所定の厚さの第10膜上に形成されたマスク開口部暑
こおいてリソグラフィ光を為のマスク層に接する様に設
けられた第10透過層の側壁に残置させた第3のマスク
lこして、異方性エツチングを用いてマスク基板に達す
るまで第10膜を除去し第2の透蓮層と形成している。
、所定の厚さの第10膜上に形成されたマスク開口部暑
こおいてリソグラフィ光を為のマスク層に接する様に設
けられた第10透過層の側壁に残置させた第3のマスク
lこして、異方性エツチングを用いてマスク基板に達す
るまで第10膜を除去し第2の透蓮層と形成している。
従りて第2の発明と同様にトータルでみるとシャープな
光強度分布が得られる。しかも、従来例で示した様なシ
フタあるいは、補助パターン2必要としないため、マス
クパターンIZ)EBデータ及びリソグラフィデータ番
こ複雑で大量なデータ処理を必要としない。
光強度分布が得られる。しかも、従来例で示した様なシ
フタあるいは、補助パターン2必要としないため、マス
クパターンIZ)EBデータ及びリソグラフィデータ番
こ複雑で大量なデータ処理を必要としない。
また、補助パターンを必要としないため、補助パターン
加工のためのマスク上で最小寸法より更に微細な加工が
いらない。また、補助パターン2通また光が充分にキャ
ンセルされないでレジストパターンが歪んでしまうこと
もない。また、孤立ライン部、孤立1sland 部等
において、同じ解像状態が得られる。
加工のためのマスク上で最小寸法より更に微細な加工が
いらない。また、補助パターン2通また光が充分にキャ
ンセルされないでレジストパターンが歪んでしまうこと
もない。また、孤立ライン部、孤立1sland 部等
において、同じ解像状態が得られる。
また、第4の発明では、リソグラフィ光を収束させる凸
レンズ形状を有する様に透過領域が得られている。従っ
て、ウェハ上で光が収束し、シャープな光強度分布が得
られている。しかも、このシャープな光強度分布は、ラ
イン&スペース部、孤立スペース部いずれの場合も同じ
解像状態で得られる。また、補助パターンを必要としな
いので、補助パターン2通りた光が充分畳こキャンセル
さnないでレジスト歪んでしまうこともない、また孤立
ライン部、孤立L s L and部等においても同じ
解像状態が得られる。
レンズ形状を有する様に透過領域が得られている。従っ
て、ウェハ上で光が収束し、シャープな光強度分布が得
られている。しかも、このシャープな光強度分布は、ラ
イン&スペース部、孤立スペース部いずれの場合も同じ
解像状態で得られる。また、補助パターンを必要としな
いので、補助パターン2通りた光が充分畳こキャンセル
さnないでレジスト歪んでしまうこともない、また孤立
ライン部、孤立L s L and部等においても同じ
解像状態が得られる。
また%第50発明番こおける露光マスクの製造工程では
、マス、り開口部においてマスク基板が凸レンズ形状に
なる様に、マスク開口部に堆積された絶縁膜及びマスク
基板を等方性エツチングを用いてエツチングしている。
、マス、り開口部においてマスク基板が凸レンズ形状に
なる様に、マスク開口部に堆積された絶縁膜及びマスク
基板を等方性エツチングを用いてエツチングしている。
従りて、ウェハ上で光力上収束しシャープな光強度分布
が得られている。しかも、従来例で示した様なシフタあ
るいは、補助パターンヲ必要としないため、マスクパタ
ーンのEBデータ及びリソグラフィデータに複雑で大量
なデータ処理を必要としない。また、補助/fターンを
必保としないため、補助パターン加工■ためのマスク上
で最小寸法より更に微細な加工がいらない、また、補助
パターンを通りた光が充分にキャンセルされないでレジ
スト/くターンが歪んでしまうこともない。また、孤立
ライン部、孤立1sland部等において同じ解像状態
が得られる。
が得られている。しかも、従来例で示した様なシフタあ
るいは、補助パターンヲ必要としないため、マスクパタ
ーンのEBデータ及びリソグラフィデータに複雑で大量
なデータ処理を必要としない。また、補助/fターンを
必保としないため、補助パターン加工■ためのマスク上
で最小寸法より更に微細な加工がいらない、また、補助
パターンを通りた光が充分にキャンセルされないでレジ
スト/くターンが歪んでしまうこともない。また、孤立
ライン部、孤立1sland部等において同じ解像状態
が得られる。
また、第6の発明では、第1または第4の発明による1
11!光マスクを用いてウェハを露光することにより、
第1tたは第4の発明による作用の項で述べた効果が得
られる。
11!光マスクを用いてウェハを露光することにより、
第1tたは第4の発明による作用の項で述べた効果が得
られる。
(実施例)
以下1本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
rg1図は1本発明の第10実施例の位相シフト法を用
いた露光マスクO断面1強度分布及びマスク平面の関係
と示す図である。
いた露光マスクO断面1強度分布及びマスク平面の関係
と示す図である。
リソグラフィ光が透過するマスク基板l上【こは。
所定のパターンを得る為にリソグラフィ光2遮る様な1
対のマスクriii2が形成されている。ここで、マス
ク基板1の材質としては石英、マスク層2の材質として
はクロムあるいはクロム酸化物が考えられる。この1対
■マスク層2の内聞に露出しているマスク基板1番こよ
り第10透過領域3が形成されている。更沓こ、この第
10透過−3の内聞にはエツチングlこより溝が形成さ
れ、これが第2の透過領域4となりている。ここで、光
源の波長とλ2マスク基板1の屈折率9nとすると、第
10透過領域32透過するリソグラフィ光Iこ対して第
2の透過領域4を透過するリソグラフィ光の位相118
0”シフトさせた場合、この溝の深さはλ/2(n−1
)となる。例えば、マスク基板1が石英、光源P1@と
じた場合は、400OA程度となる。
対のマスクriii2が形成されている。ここで、マス
ク基板1の材質としては石英、マスク層2の材質として
はクロムあるいはクロム酸化物が考えられる。この1対
■マスク層2の内聞に露出しているマスク基板1番こよ
り第10透過領域3が形成されている。更沓こ、この第
10透過−3の内聞にはエツチングlこより溝が形成さ
れ、これが第2の透過領域4となりている。ここで、光
源の波長とλ2マスク基板1の屈折率9nとすると、第
10透過領域32透過するリソグラフィ光Iこ対して第
2の透過領域4を透過するリソグラフィ光の位相118
0”シフトさせた場合、この溝の深さはλ/2(n−1
)となる。例えば、マスク基板1が石英、光源P1@と
じた場合は、400OA程度となる。
以上の様にして形成された露光マスクを用いてウェハ2
露光すると、第1図の破線に示す様に。
露光すると、第1図の破線に示す様に。
第10透過領域3¥:透過するりソグラフィ元の光強度
分布とWc2の透過領域4を透過するリソグラフィ光の
光強度分布とは位相が180”ずれている為、これらと
重ね合わせることにより形成される光強度分布は、第1
0透過領域3真下で極めて低下し、トータルでみると実
線に示す様fこシャープなものが得られる。よりて得ら
れる解像度は、従来の0.6μma度が約半分の0.3
μm[変になる。
分布とWc2の透過領域4を透過するリソグラフィ光の
光強度分布とは位相が180”ずれている為、これらと
重ね合わせることにより形成される光強度分布は、第1
0透過領域3真下で極めて低下し、トータルでみると実
線に示す様fこシャープなものが得られる。よりて得ら
れる解像度は、従来の0.6μma度が約半分の0.3
μm[変になる。
第2囚は、本発明の第10実施例の位相シフト法を用い
たマスク製造方法e工程順に断面図で示したものである
。
たマスク製造方法e工程順に断面図で示したものである
。
例えば、石英より成るマスク基板lO上に、例えば、ク
ロムあるいはクロム酸化物より成るマスク1脅2をスパ
ッタ法により厚さ100OA程匿全面に堆積する。次に
5i01膜又は多結晶シリコン嘆5を厚さ100OA程
度CVD法を用いて全面に堆積する。ここで、5iO1
模の場合は1例えばS i H,−Cot(No )−
H11脅ガス900℃の雰囲気で、多結晶シリコン模の
場合は1例えば5iH4−H,混合ガス中900℃の雰
囲気で堆積させる。
ロムあるいはクロム酸化物より成るマスク1脅2をスパ
ッタ法により厚さ100OA程匿全面に堆積する。次に
5i01膜又は多結晶シリコン嘆5を厚さ100OA程
度CVD法を用いて全面に堆積する。ここで、5iO1
模の場合は1例えばS i H,−Cot(No )−
H11脅ガス900℃の雰囲気で、多結晶シリコン模の
場合は1例えば5iH4−H,混合ガス中900℃の雰
囲気で堆積させる。
次にレジスト6¥:I!布し、EB描画等により所定の
形状にパターニングする。(第2図[a) )次に、こ
のレジスト6により形成されたパターンをマスクにして
SiO,@5及びマスクl1it2E反応性イオンエツ
チングにより除去し第10透過領域3を形成する。次に
全面に多結晶シリコン模7と厚さ300OA程度堆積す
る。(第2図(b))次に、多結晶シリコン@7をCF
4−01源合ガス2用いた反応性イオンエツチングの異
方性エツチング唾こより、マスク層2とSiO,模5■
側壁部にのみ多結晶シリコン@7を残置させる。(第2
図(C)) 欠番こ側壁部に残置させた多結晶シリコン@7とマスク
にして、マスク基板IEcHFs O@混合ガスを用
いた反応性イオンエツチングの異方性エツチング憂こよ
り除去し第2の透過層4となる溝と形成する。更に、表
面処理のためNF、F処理又は、化学ドライエツチング
処理P追加してもよい。また、この溝の深さは前述の如
く光源の波長eλ。
形状にパターニングする。(第2図[a) )次に、こ
のレジスト6により形成されたパターンをマスクにして
SiO,@5及びマスクl1it2E反応性イオンエツ
チングにより除去し第10透過領域3を形成する。次に
全面に多結晶シリコン模7と厚さ300OA程度堆積す
る。(第2図(b))次に、多結晶シリコン@7をCF
4−01源合ガス2用いた反応性イオンエツチングの異
方性エツチング唾こより、マスク層2とSiO,模5■
側壁部にのみ多結晶シリコン@7を残置させる。(第2
図(C)) 欠番こ側壁部に残置させた多結晶シリコン@7とマスク
にして、マスク基板IEcHFs O@混合ガスを用
いた反応性イオンエツチングの異方性エツチング憂こよ
り除去し第2の透過層4となる溝と形成する。更に、表
面処理のためNF、F処理又は、化学ドライエツチング
処理P追加してもよい。また、この溝の深さは前述の如
く光源の波長eλ。
λ
マスク基板1の屈折IKtnとすると /2(n−□)
となる、(第2 tg (d) ) 次に、SiO,@5及び多結晶シリコン膜7を化学ドラ
イエツチング又は、エツチング液により除去する。(第
2[F](e)) 第3図は、本発明の第2の実施例の位相シフト法を用い
た露光マスクの断面図である。
となる、(第2 tg (d) ) 次に、SiO,@5及び多結晶シリコン膜7を化学ドラ
イエツチング又は、エツチング液により除去する。(第
2[F](e)) 第3図は、本発明の第2の実施例の位相シフト法を用い
た露光マスクの断面図である。
リソグラフィ光が透過するマスク基板8上には。
リソグラフィ光の位相をシフトさせる位相シフタ9が形
成されている。更に、このシフタ9上には所定のパター
ンを得るためにはマスク層10が形成されている。以上
の様に形成された露光マスクにおいて、露出した位相シ
フタ9の部分が第10透過領域となり露出したマスク基
板8の部分が第2の透過領域となりている。また、 1
1源の波長2λ1位相シフタ9の屈折率)nとすると、
第10透過領域である位相シフタ9と透過するリソグラ
フィ光に対して、第2の透過領域であるマスク基電8ビ
透過するリソグラフィ光の位相と180’シフトさせた
場合、この位相シフタ9の厚さはλ/2(n−1)とな
る0例えば、マスク基板8が石英、位相シフタ9が5i
O1[Th光源をi;@とした場合、400OA程度と
なる。
成されている。更に、このシフタ9上には所定のパター
ンを得るためにはマスク層10が形成されている。以上
の様に形成された露光マスクにおいて、露出した位相シ
フタ9の部分が第10透過領域となり露出したマスク基
板8の部分が第2の透過領域となりている。また、 1
1源の波長2λ1位相シフタ9の屈折率)nとすると、
第10透過領域である位相シフタ9と透過するリソグラ
フィ光に対して、第2の透過領域であるマスク基電8ビ
透過するリソグラフィ光の位相と180’シフトさせた
場合、この位相シフタ9の厚さはλ/2(n−1)とな
る0例えば、マスク基板8が石英、位相シフタ9が5i
O1[Th光源をi;@とした場合、400OA程度と
なる。
以上の様にして形成された露光マスクと用いてウェハを
露光すると、第3図の破線に示す様ζこ、位相シフタ9
を透過するりソグラフィ光の光強度分布とマスク基板8
を透過するリソグラフィたの光強度分布とは位相が18
0’ずれている為、これらと重ね合わせることにより形
成された光強度分布は、位相シフタ9真下で極めて低下
し、トータルでみると実線憂こ示す様にシャープなもの
が得られる。よりて解像度は、従来の0,6μm程度の
ものが約半分の0.3μm程度になる。
露光すると、第3図の破線に示す様ζこ、位相シフタ9
を透過するりソグラフィ光の光強度分布とマスク基板8
を透過するリソグラフィたの光強度分布とは位相が18
0’ずれている為、これらと重ね合わせることにより形
成された光強度分布は、位相シフタ9真下で極めて低下
し、トータルでみると実線憂こ示す様にシャープなもの
が得られる。よりて解像度は、従来の0,6μm程度の
ものが約半分の0.3μm程度になる。
第4図は1本発明の第2の実施例の位相シフト法を用い
たマスク製造方法を工程順に断面図で示したものである
。
たマスク製造方法を工程順に断面図で示したものである
。
例えば、石英より成るマスク基板10の上に位相シフタ
11を堆積する。この位相シフタ11の厚さは、光源の
波長とλ1位相シフタ11の屈折率?nとすると、位相
を180°回転させる為暑こはλ/2(n−1)となる
。例えば光源をl線とすると、シフタ材が5iOt膜の
場合は4000A程度、レジスト膜の場合は2900A
程度の厚さになる。
11を堆積する。この位相シフタ11の厚さは、光源の
波長とλ1位相シフタ11の屈折率?nとすると、位相
を180°回転させる為暑こはλ/2(n−1)となる
。例えば光源をl線とすると、シフタ材が5iOt膜の
場合は4000A程度、レジスト膜の場合は2900A
程度の厚さになる。
次に、クロムあるいはクロム酸化物より成るマスク層1
2を100OA程度堆積する。次に、多結晶シリコン膜
又は室窟液相成長5iO1膜又はプラダ7CVDSiO
tl[13E堆積し、更にレジスト14を塗布した後、
EB描画等によりパターニングする。(@4因(a)) 次(こ、レジスト14により形成されたパターン2マス
クにして3tO1@x3及びマスク層12を反応性イオ
ンエツチング等により除去する。欠番こ全面に多結晶シ
リコン膜15を厚さ3000A程度堆積する。(第4図
(b)) 次に、多結晶シリコン嗅15とCF4−01混合ガスを
用いた反応性イオンエツチングの異方性エツチングをこ
よりマスク層12と3io、膜13の側壁部にのみ多結
晶シリコン模15を残置させる。
2を100OA程度堆積する。次に、多結晶シリコン膜
又は室窟液相成長5iO1膜又はプラダ7CVDSiO
tl[13E堆積し、更にレジスト14を塗布した後、
EB描画等によりパターニングする。(@4因(a)) 次(こ、レジスト14により形成されたパターン2マス
クにして3tO1@x3及びマスク層12を反応性イオ
ンエツチング等により除去する。欠番こ全面に多結晶シ
リコン膜15を厚さ3000A程度堆積する。(第4図
(b)) 次に、多結晶シリコン嗅15とCF4−01混合ガスを
用いた反応性イオンエツチングの異方性エツチングをこ
よりマスク層12と3io、膜13の側壁部にのみ多結
晶シリコン模15を残置させる。
(第4図(C))
欠番こ、側壁部瘉こ残置させた多結晶シリコン膜15を
マスクにして1位相シフタ11をCHF5 Ox混合
ガスを用いた反応性イオンエツチングの異方性エツチン
グにより除去しマスク基板10を露出させる。(第4図
(d)) 欠番こ、5iO1膜13及び多結晶シリコン@15を化
学ドライエνチングにより除去し、位相シフタ11を露
出させる。以上により、露出させた位相シフタ11及び
マスク基板lOから成るマスク開口部が完成する。上記
において、Sto、膜13及び多結晶シリコン膜15ζ
こついては、必ずしもそれに限定されるものではなく、
側壁残しができる材質Qものであればよい。(第4図(
e))上記第1.第2の実施例では、に源’ti11s
とした場合について示したが、本発明は必ずしもそれに
限定されるものではなく、光源がG線、エキシマレーザ
X線等の場合にも同様に適用可能である。
マスクにして1位相シフタ11をCHF5 Ox混合
ガスを用いた反応性イオンエツチングの異方性エツチン
グにより除去しマスク基板10を露出させる。(第4図
(d)) 欠番こ、5iO1膜13及び多結晶シリコン@15を化
学ドライエνチングにより除去し、位相シフタ11を露
出させる。以上により、露出させた位相シフタ11及び
マスク基板lOから成るマスク開口部が完成する。上記
において、Sto、膜13及び多結晶シリコン膜15ζ
こついては、必ずしもそれに限定されるものではなく、
側壁残しができる材質Qものであればよい。(第4図(
e))上記第1.第2の実施例では、に源’ti11s
とした場合について示したが、本発明は必ずしもそれに
限定されるものではなく、光源がG線、エキシマレーザ
X線等の場合にも同様に適用可能である。
ただし、この場(#@5Q深さあるいは位相シフタli
O厚さは、光源081類番こより異なる。
O厚さは、光源081類番こより異なる。
第5図は、本発明■第3の実施例の露光マスクの断面図
である。
である。
リソグラフィ光が透過するマスク基板16上ζこは所定
のパターンを得るためにリソグラフィ光を遮る様な1対
のマスク@17が形成されている。
のパターンを得るためにリソグラフィ光を遮る様な1対
のマスク@17が形成されている。
このマスクrf!J17の内側に露出しているマスク基
板16は、ウェハ上でマスク基板会収束させる様に凸レ
ンズ形状ビしている。
板16は、ウェハ上でマスク基板会収束させる様に凸レ
ンズ形状ビしている。
以上の様lこ形成されたマスク?用いてウェハを露光す
ると、マスク上から照射されたリソグラフィ光は1図の
矢印で示す様にマスク開口部の凸レンズ形状のマスク基
板16の領域で集光され、マスク#17に隣接する部分
の光強度分布は極めて低下する。よりて第5図の点線に
示す様に従来の凸レンズ形状でないマスク基@16によ
る光強度分布に比べ第5図の実線で示す様なシャープな
光強度分布が実現され従来法より利かい寸法まで解像が
可能となる。
ると、マスク上から照射されたリソグラフィ光は1図の
矢印で示す様にマスク開口部の凸レンズ形状のマスク基
板16の領域で集光され、マスク#17に隣接する部分
の光強度分布は極めて低下する。よりて第5図の点線に
示す様に従来の凸レンズ形状でないマスク基@16によ
る光強度分布に比べ第5図の実線で示す様なシャープな
光強度分布が実現され従来法より利かい寸法まで解像が
可能となる。
第6図は1本発明の第3の実施例のマスク製造方法を工
程順に断面図で示したものである。
程順に断面図で示したものである。
例えば石英より成るマスク基板1Bの上に、例えばクロ
ムあるいはクロム酸化物より成るマスク層19を全面に
100OA程度堆積する。次にマスク材14上多こレジ
スト20を全面に塗布した投。
ムあるいはクロム酸化物より成るマスク層19を全面に
100OA程度堆積する。次にマスク材14上多こレジ
スト20を全面に塗布した投。
EB描画等によりバターニングする。(第6tflt&
))次にレジスト20により形成されたパターンをマス
クにして、マスクra19¥−反応性イオンエツチング
により除去する。次にマスク基板182CHFs−Ox
混合ガスを用いた反応性イオンエツチングの異方性エツ
チングにより除去し、深さ1000A程度の溝21と形
成する0次に、全全面プラダ7CVDSiO,[22を
堆積する。(1g6図(b))次に、NH,F等のエツ
チング液によりエツチングすると、溝21の側面のプラ
ズマCVD酸化模のぜい弱な所(第6図(b)に点線A
で示す)からエツチングが進み、溝21の段差部が主に
エツチングされ、溝21の中央部及びp+壁上部にプラ
ズマCVD5tOt模22が残置さレル。(第6図(C
))欠番こ、引き続いてエツチングを続行するとマスり
基板18も弧状にエツチングされると共に#1121の
中央部及びIgM壁上部に残置させたプラズマCVD5
iO1第22もエツチングされ、マスク開口部に凸レン
ズ形状のマスク基板18が自己整合的Eこ形成され、マ
スクが完成する(第6■(d))〔発明の効果〕 以上述べた様に、本発明に依れば、シャープな光強度分
布は、ライン&スペース部、孤立スペース部いずれ■場
合も同じ解像状態で得られる。また、補助パターン2必
要としないので補助パターンと通りた光が充分にキャン
セルされないでレジストパターンが歪んでしまうことも
ない。また、孤立ライン部、孤立1sland部等にお
いても同じ解像状態が得られる。
))次にレジスト20により形成されたパターンをマス
クにして、マスクra19¥−反応性イオンエツチング
により除去する。次にマスク基板182CHFs−Ox
混合ガスを用いた反応性イオンエツチングの異方性エツ
チングにより除去し、深さ1000A程度の溝21と形
成する0次に、全全面プラダ7CVDSiO,[22を
堆積する。(1g6図(b))次に、NH,F等のエツ
チング液によりエツチングすると、溝21の側面のプラ
ズマCVD酸化模のぜい弱な所(第6図(b)に点線A
で示す)からエツチングが進み、溝21の段差部が主に
エツチングされ、溝21の中央部及びp+壁上部にプラ
ズマCVD5tOt模22が残置さレル。(第6図(C
))欠番こ、引き続いてエツチングを続行するとマスり
基板18も弧状にエツチングされると共に#1121の
中央部及びIgM壁上部に残置させたプラズマCVD5
iO1第22もエツチングされ、マスク開口部に凸レン
ズ形状のマスク基板18が自己整合的Eこ形成され、マ
スクが完成する(第6■(d))〔発明の効果〕 以上述べた様に、本発明に依れば、シャープな光強度分
布は、ライン&スペース部、孤立スペース部いずれ■場
合も同じ解像状態で得られる。また、補助パターン2必
要としないので補助パターンと通りた光が充分にキャン
セルされないでレジストパターンが歪んでしまうことも
ない。また、孤立ライン部、孤立1sland部等にお
いても同じ解像状態が得られる。
また、シフタあるいは、補助パターンビ必要としないた
め、マスクパターンのEBデータ及びリソグラフィデー
タに複雑で大量な処理データビ必安としない、また、補
助パターンを必要としないため、補助パターン加工の為
、マスク上で最小寸法より更に微測な加工がいらない。
め、マスクパターンのEBデータ及びリソグラフィデー
タに複雑で大量な処理データビ必安としない、また、補
助パターンを必要としないため、補助パターン加工の為
、マスク上で最小寸法より更に微測な加工がいらない。
第1因は、本発明の第10実施例の露光マスクを説明す
るの1第2図は、本発明の第10実施例の露光マスクの
製造工程と示す断面図、第3因は。 本発明の第2の実施例の露光マスクの断面■、第4図は
1本発明の第20実施例の露光マスクの製造工程を示す
断面図、第5図は、本発明の第3の実施例の露光マスク
の断面色、第6Gは、本発明の第3の実施例の露光マス
クの製造工程を示す断面図、第71及び第8因は、従来
例2示す断面色である。 ■暑こおいて。 1・・・マスク基板、2・・・マスク層、3・・・第1
0透過領域、4・・・第2の透過領域% 5・・・5i
O1暎、6・・・レジスト、7・・・多結晶シリコン膜
、8・・・マスク基板1.9・・・位相シフタ。10・
・・マスク基板%11・・・位相シフタ、12・・・マ
スクfil、13・・・Sio、@、14・・・レジス
ト、15・・・多結晶シリコン嗅、16・・・マスク基
板、17・・・マスク1.1s°・・マスク基板、19
・・・マスクFiii、20・・・レジスト、、21・
・・溝。 22・・・5iO1[k 31・・・マスク基板、32
・・・マスクfil、33・・・レジスト、34・・・
シフタ、35・・・補助パターン。 φcy>。
るの1第2図は、本発明の第10実施例の露光マスクの
製造工程と示す断面図、第3因は。 本発明の第2の実施例の露光マスクの断面■、第4図は
1本発明の第20実施例の露光マスクの製造工程を示す
断面図、第5図は、本発明の第3の実施例の露光マスク
の断面色、第6Gは、本発明の第3の実施例の露光マス
クの製造工程を示す断面図、第71及び第8因は、従来
例2示す断面色である。 ■暑こおいて。 1・・・マスク基板、2・・・マスク層、3・・・第1
0透過領域、4・・・第2の透過領域% 5・・・5i
O1暎、6・・・レジスト、7・・・多結晶シリコン膜
、8・・・マスク基板1.9・・・位相シフタ。10・
・・マスク基板%11・・・位相シフタ、12・・・マ
スクfil、13・・・Sio、@、14・・・レジス
ト、15・・・多結晶シリコン嗅、16・・・マスク基
板、17・・・マスク1.1s°・・マスク基板、19
・・・マスクFiii、20・・・レジスト、、21・
・・溝。 22・・・5iO1[k 31・・・マスク基板、32
・・・マスクfil、33・・・レジスト、34・・・
シフタ、35・・・補助パターン。 φcy>。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)リソグラフィ光を遮る様に設けられたマスク層と
、このマスク層に隣接して設けられた第1の透過領域と
、この第10透過領域に隣接し前記第1の透過領域を透
過するリソグラフィ光に対して位相が180°シフトす
る様に設けられた第2の透過領域とを具備したことを特
徴とする露光マスク(2)リソグラフィ光が透過するマ
スク基板上全面にリソグラフィ光を遮るマスク層を形成
する工程と、このマスク層上に第1の膜を形成する工程
と、この第1の膜から前記マスク基板に達する迄、エッ
チングする工程と、この後、第2の膜を堆積し異方性エ
ッチングを用いて段差側壁部に前記第2の膜を自己整合
して残置する工程と、この残置させた第2の膜をマスク
として前記マスク基板を第2の膜下のマスク基板に対し
てリソグラフィ光の位相が180°シフトする深さ迄エ
ッチングする工程と、前記第1の膜及び前記側壁部に残
置させた前記第2の膜を除去する工程とを具備したこと
を特徴とする露光マスクの製造方法。 (3)リソグラフィ光が透過するマスク基板上全面にこ
のマスク基板に対してリソグラフィ光の位相が180°
シフトする厚さの第1の膜を形成する工程と、この第1
の膜上にリソグラフィ光を遮るマスク層を形成する工程
と、このマスク層上に第2の模を形成する工程と第20
模から前記第1の膜に達する迄エッチング曲る工程と、
この後、第3の膜を堆積し異方性エッチングを用いて段
差側壁部に前記第3の膜を自己整合して残置する工程と
、この残置させた第3膜をマスクとして前記マスク基板
に達する迄エッチングする工程と、前記第2の膜及び前
記側壁部に残置させた前記第3の膜を除去する工程とを
具備したことを特徴とする露光マスクの製造方法。 (4)リソグラフィ光を遮る様に設けられたマスク層と
、このマスク層に接してリソグラフィ光を収束させる凸
レンズ形状を有する様に設けられた透過領域とを具備し
たことを特徴とする露光マスク。 (5)リソグラフィ光が透過するマスク基板上全面にリ
ソグラフィ光を遮る遮光部としてマスク層を形成する工
程と、このマスク層をパターニングする工程と、この後
、絶縁模を堆積し等方性エッチングを用いて、段差部の
前記絶縁膜を迅速にエッチングし、更に前記マスク基板
が凸レンズ形状となる迄前記絶縁膜と共に前記マスク基
板をエッチングする工程とを具備したことを特徴とする
露光マスクの製造方法。 (6)請求項1または請求項4記載の露光マスクを用い
たことを特徴とする露光方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1031084A JPH02211451A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 露光マスク,露光マスクの製造方法及びこれを用いた露光方法 |
US07/467,149 US5234780A (en) | 1989-02-13 | 1990-01-18 | Exposure mask, method of manufacturing the same, and exposure method using the same |
EP19900301497 EP0383534A3 (en) | 1989-02-13 | 1990-02-13 | Exposure mask, method of manufacturing the same, and exposure method using the same |
KR1019900001740A KR940002733B1 (ko) | 1989-02-13 | 1990-02-13 | 노광용 마스크와 그 노광용 마스크의 제조방법 |
US08/094,442 US5358808A (en) | 1989-02-13 | 1993-07-21 | Exposure mask, method of manufacturing the same, and exposure method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1031084A JPH02211451A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 露光マスク,露光マスクの製造方法及びこれを用いた露光方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02211451A true JPH02211451A (ja) | 1990-08-22 |
Family
ID=12321551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1031084A Pending JPH02211451A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 露光マスク,露光マスクの製造方法及びこれを用いた露光方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02211451A (ja) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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