JPH03208050A - リソグラフィ用光学マスクおよびその製造方法 - Google Patents
リソグラフィ用光学マスクおよびその製造方法Info
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- JPH03208050A JPH03208050A JP2002716A JP271690A JPH03208050A JP H03208050 A JPH03208050 A JP H03208050A JP 2002716 A JP2002716 A JP 2002716A JP 271690 A JP271690 A JP 271690A JP H03208050 A JPH03208050 A JP H03208050A
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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】
〔概 要〕
位相シフタを有するリソグラフィ用光学マスクに関し，
遮光層に設けられた開口内における位相シックの層厚が
均一にされた高解像度の光学マスクを提供可能とするこ
とを目的とし． その構造が，光透過性基板上に遮光層と位相シックを構
或する光透過層とが形成されており，該遮光層と光透過
層とが積層された部分では該光透過層が該基板と遮光層
との間に介在していることを含むように，または，その
製造方法が，光透過性のマスク基板の一表面に位相シフ
タを構或する光透過層を形成し，該マスク基板表面に画
定された第Ｉおよび第２の領域のうちの該第１の領域に
おける該光透過層をエッチング除去し該第２の領域に該
光透過層を選択的に残留させ，該第２の領域に該光透過
層が選択的に残留する該マスク基板表面に遮光層を形成
し，該遮光層を選択的にエッチング除去して該第１およ
び第２の領域に所望の第１および第２のパターンに対応
する開口を形成する諸工程を含むように構成する。
均一にされた高解像度の光学マスクを提供可能とするこ
とを目的とし． その構造が，光透過性基板上に遮光層と位相シックを構
或する光透過層とが形成されており，該遮光層と光透過
層とが積層された部分では該光透過層が該基板と遮光層
との間に介在していることを含むように，または，その
製造方法が，光透過性のマスク基板の一表面に位相シフ
タを構或する光透過層を形成し，該マスク基板表面に画
定された第Ｉおよび第２の領域のうちの該第１の領域に
おける該光透過層をエッチング除去し該第２の領域に該
光透過層を選択的に残留させ，該第２の領域に該光透過
層が選択的に残留する該マスク基板表面に遮光層を形成
し，該遮光層を選択的にエッチング除去して該第１およ
び第２の領域に所望の第１および第２のパターンに対応
する開口を形成する諸工程を含むように構成する。
本発明は，解像度の向上を目的とする位相シフト露光法
に用いられる光学マスクに関する。
に用いられる光学マスクに関する。
半導体集積回路の高速化および高密度化にともなって微
細リソグラフイ技術が必要とされている。
細リソグラフイ技術が必要とされている。
これを実現する方法として，位相シフト露光技術が注目
されている。
されている。
例えば，水銀ランプのｇ一線（波長λ・４３５８人）を
用いる縮小投影露光法において，投影面におけるパター
ンの間隔が０．４μｍ程度になると，これらパターンに
よる光の回折効果により，パターン間の遮光層により遮
光されるべき領域も同時に露光されてしまう現象が顕著
になる。この現象を防止するために，露光マスク上にお
いて互いに近接するパターンの一方を透過する光の位相
を，他方のパターンを透過する光より半波長分ずらし，
両パターンの回折光を遮光層下で互いに打ち消し合うよ
うにする，いわゆる位相シフト露光法が提案されている
。（例えばＭ． Ｄ． Ｌｅｖｅｎｓｏｎ， ｅｔ ａ
ｌ．，ＩＥＥＥ， ＥＤ−２９， Ｎｏ．１２， ｐ．
１８２Ｂ参照）〔発明が解決しようとする課題〕 上記位相シフト露光法において．近接する二つのパター
ンのそれぞれを透過する光の位相を互いにずらすために
，一方のパターンに，位相シフタと呼ばれる，例えばＳ
ｉ（ｈから或る光透過層が形成される。この光透過層は
，ｄ＝λ／２（ｎ−１）で表される厚さが与えられる。
用いる縮小投影露光法において，投影面におけるパター
ンの間隔が０．４μｍ程度になると，これらパターンに
よる光の回折効果により，パターン間の遮光層により遮
光されるべき領域も同時に露光されてしまう現象が顕著
になる。この現象を防止するために，露光マスク上にお
いて互いに近接するパターンの一方を透過する光の位相
を，他方のパターンを透過する光より半波長分ずらし，
両パターンの回折光を遮光層下で互いに打ち消し合うよ
うにする，いわゆる位相シフト露光法が提案されている
。（例えばＭ． Ｄ． Ｌｅｖｅｎｓｏｎ， ｅｔ ａ
ｌ．，ＩＥＥＥ， ＥＤ−２９， Ｎｏ．１２， ｐ．
１８２Ｂ参照）〔発明が解決しようとする課題〕 上記位相シフト露光法において．近接する二つのパター
ンのそれぞれを透過する光の位相を互いにずらすために
，一方のパターンに，位相シフタと呼ばれる，例えばＳ
ｉ（ｈから或る光透過層が形成される。この光透過層は
，ｄ＝λ／２（ｎ−１）で表される厚さが与えられる。
ここに，λは光の波長，ｎは位相シックを構或する光透
過層の屈折率である。
過層の屈折率である。
ところで，従来の位相シックを有するマスクは，？４図
に示すように，光透過性のマスク基板ｌ上に．所定のパ
ターンに対応する開口２および３が設けられた，例えば
金属クロム，または，金属クロムと酸化クロムから或る
遮光層４を形成し，そののち，近接する開口の一方．例
えば開口２に，ＳｉＯｚ層５から或る位相シフタを形成
していた。開口内にのみＳｉＯｚ層５を形成することは
実際上困難であるから， ＳｉＯ■層５は，開口２の周
囲における遮光層４の段差を覆うように形成されること
になる。その結果，この開口内周辺におけるＳｉＯ■層
５の厚さが所定値より大きくなり，上記のような回折光
が互いに打ち消し合う位相シフト量からはずれを生しる
。すなわち，所定の開口内全体にわたって位相シックと
しての最適条件が満足されなくなる。
に示すように，光透過性のマスク基板ｌ上に．所定のパ
ターンに対応する開口２および３が設けられた，例えば
金属クロム，または，金属クロムと酸化クロムから或る
遮光層４を形成し，そののち，近接する開口の一方．例
えば開口２に，ＳｉＯｚ層５から或る位相シフタを形成
していた。開口内にのみＳｉＯｚ層５を形成することは
実際上困難であるから， ＳｉＯ■層５は，開口２の周
囲における遮光層４の段差を覆うように形成されること
になる。その結果，この開口内周辺におけるＳｉＯ■層
５の厚さが所定値より大きくなり，上記のような回折光
が互いに打ち消し合う位相シフト量からはずれを生しる
。すなわち，所定の開口内全体にわたって位相シックと
しての最適条件が満足されなくなる。
本発明は，開口周囲における遮光層の段差によらず．開
口内全体にわたって均一な層厚を有する位相シフタを形
戒可能とし，高解像度のリソグラフィ用光学マスクを提
供可能とすることを目的とする。
口内全体にわたって均一な層厚を有する位相シフタを形
戒可能とし，高解像度のリソグラフィ用光学マスクを提
供可能とすることを目的とする。
上記目的は，光透過性基板上に遮光層と位相シフタを構
或する光透過層とが形成されており，該遮光層と該光透
過層とが積層された部分では該光透過層が該基板と遮光
層との間に介在していることを特徴とする本発明に係る
リソグラフイ用光学マスク，および．光透過性のマスク
基板の一表面に位相シフタを構成する光透過層を形戒す
る工程と，該マスク基板表面に画定された第１および第
２の領域のうちの該第１の領域における該光透過層をエ
ッチング除去し該第２の領域に該光透過層を選択的に残
留させる工程と，該第２の領域に該光透過層が選択的に
残留する該マスク基板表面に遮光層を形戒する工程と，
該遮光層を選択的にエッチング除去して該第１および第
２の領域に所望の第１および第２のパターンに対応する
開口をそれぞれ形戒する工程とを含むことを特徴とする
本発明に係るリソグラフィ用光学マスクの製造方法によ
って達或される。
或する光透過層とが形成されており，該遮光層と該光透
過層とが積層された部分では該光透過層が該基板と遮光
層との間に介在していることを特徴とする本発明に係る
リソグラフイ用光学マスク，および．光透過性のマスク
基板の一表面に位相シフタを構成する光透過層を形戒す
る工程と，該マスク基板表面に画定された第１および第
２の領域のうちの該第１の領域における該光透過層をエ
ッチング除去し該第２の領域に該光透過層を選択的に残
留させる工程と，該第２の領域に該光透過層が選択的に
残留する該マスク基板表面に遮光層を形戒する工程と，
該遮光層を選択的にエッチング除去して該第１および第
２の領域に所望の第１および第２のパターンに対応する
開口をそれぞれ形戒する工程とを含むことを特徴とする
本発明に係るリソグラフィ用光学マスクの製造方法によ
って達或される。
？作 用］
第１図は方法の原理説明図であって，例えば透明石英板
のようなマスク基板１表面に画定された所定領域に，位
相シフタを構成するＳｉＯ■層５ｌが形成されており．
ＳｉＯｚ層５１周辺の段差を覆うように〜して，遮光
層４１が形成されている。Ｓｉｎ．層５１上の遮光層４
ｌには，所定のパターンに対応する開口２ｌが設けられ
ている。図示の構造から分かるように，本発明の光学マ
スクにおいては，開口２１内全体にわたってＳｉＯ■層
５Ｉの厚さが均一であり，開口２１を通過する光の位相
シフト量が均一化され，微細パターンの露光に必要な高
解像性を実現できる。
のようなマスク基板１表面に画定された所定領域に，位
相シフタを構成するＳｉＯ■層５ｌが形成されており．
ＳｉＯｚ層５１周辺の段差を覆うように〜して，遮光
層４１が形成されている。Ｓｉｎ．層５１上の遮光層４
ｌには，所定のパターンに対応する開口２ｌが設けられ
ている。図示の構造から分かるように，本発明の光学マ
スクにおいては，開口２１内全体にわたってＳｉＯ■層
５Ｉの厚さが均一であり，開口２１を通過する光の位相
シフト量が均一化され，微細パターンの露光に必要な高
解像性を実現できる。
〔実施例］
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第２図は，本発明の一実施例として，５：ｌ縮小投影露
光用の光学マスクを製造する工程における要部断面図で
あって，パターンが，０．３μｍのライン・アンド・ス
ペースとすると，マスク上では，？．５μｍの透過部と
遮光部の繰り返しとなる。こパターンの透過部の一つお
きに位相シフタを配置する場合が示されている。
光用の光学マスクを製造する工程における要部断面図で
あって，パターンが，０．３μｍのライン・アンド・ス
ペースとすると，マスク上では，？．５μｍの透過部と
遮光部の繰り返しとなる。こパターンの透過部の一つお
きに位相シフタを配置する場合が示されている。
例えば，透明石英から或るマスク蟇板１の一表面に，位
相シックを構成する厚さ０．４７３６μ一のＳｉ０２層
を，周知の熱ＣＶＤ法または蒸着法を用いて堆積する。
相シックを構成する厚さ０．４７３６μ一のＳｉ０２層
を，周知の熱ＣＶＤ法または蒸着法を用いて堆積する。
上記ＳｉＯ■層の厚さは，その屈折率（ｎ）をｌ．４６
とし，波長（λ）が４３５８人のｇ一線を用いるとして
前記の弐より求められた値である。このＳｉＯ■層を，
第２図（ａ）に示すように，中心間隔６μｍ，幅２．２
μｍのストライブ状のＳｉＯ■層５２にパターンニン
グする。このパターンニングは，周知のリフト・オフ法
あるいはエッチング法等を任意に用いて行えばよい。
とし，波長（λ）が４３５８人のｇ一線を用いるとして
前記の弐より求められた値である。このＳｉＯ■層を，
第２図（ａ）に示すように，中心間隔６μｍ，幅２．２
μｍのストライブ状のＳｉＯ■層５２にパターンニン
グする。このパターンニングは，周知のリフト・オフ法
あるいはエッチング法等を任意に用いて行えばよい。
次いで，マスク基板ｌ表面全体に，遮光層を構成する，
例えば金属クロム（（：ｒ）層を堆積する。そして，こ
のＣｒＮを，周知のエッチング技術を用いてパターンニ
ングし，第２図（ハ）に示すように，マスク基板１上お
よびＳｉＯ■層５２上に，幅１．５μｍの開口２Ａおよ
び２Ｂを形戒する。上記Ｃｒ層から威る遮？層４２の，
開口２Ａおよび２Ｂ間における幅は，■．５μｍとなる
。なお，遮光層４２として，金属クロム層の代わりに，
金属クロム層と酸化クロム（Ｃｒａｇ）層とを積層した
ものを用いてもよい。
例えば金属クロム（（：ｒ）層を堆積する。そして，こ
のＣｒＮを，周知のエッチング技術を用いてパターンニ
ングし，第２図（ハ）に示すように，マスク基板１上お
よびＳｉＯ■層５２上に，幅１．５μｍの開口２Ａおよ
び２Ｂを形戒する。上記Ｃｒ層から威る遮？層４２の，
開口２Ａおよび２Ｂ間における幅は，■．５μｍとなる
。なお，遮光層４２として，金属クロム層の代わりに，
金属クロム層と酸化クロム（Ｃｒａｇ）層とを積層した
ものを用いてもよい。
上記のようにして製造された光学マスクを用いて５：１
縮小投影露光を行うことにより，開口２Ｂを通過したｇ
一線の光は，開口２Ａを通過した光と半波長だけ位相が
ずれており，両光の遮光層４２下への回折光は互いに打
ち消し合うので１０．３μ−のライン・アンド・スペー
スのパターンが高精度で形成可能となる。
縮小投影露光を行うことにより，開口２Ｂを通過したｇ
一線の光は，開口２Ａを通過した光と半波長だけ位相が
ずれており，両光の遮光層４２下への回折光は互いに打
ち消し合うので１０．３μ−のライン・アンド・スペー
スのパターンが高精度で形成可能となる。
第３図は本発明の別の実施例の工程における要部断面図
であって，第２図による光学マスクの製造方法の変形例
である。すなわち，透明石英から或るマスク基板１表面
に，例えば，厚さ約２０００入のＳｉ３Ｎ．膜７を形成
し１ この上に前記実施例と同様の厚さのＳｉＯ■層を
堆積する。Ｓｉ３Ｎ４膜７は，このＳｉｎｇ層をＳｉＯ
■層５２の形状にパターンニングするためのエッチング
等において，マスク基板１を保護するために設けられる
もので，光透過性の材料？あれば， Ｓｉ３Ｎ＜に限
定されることはない。
であって，第２図による光学マスクの製造方法の変形例
である。すなわち，透明石英から或るマスク基板１表面
に，例えば，厚さ約２０００入のＳｉ３Ｎ．膜７を形成
し１ この上に前記実施例と同様の厚さのＳｉＯ■層を
堆積する。Ｓｉ３Ｎ４膜７は，このＳｉｎｇ層をＳｉＯ
■層５２の形状にパターンニングするためのエッチング
等において，マスク基板１を保護するために設けられる
もので，光透過性の材料？あれば， Ｓｉ３Ｎ＜に限
定されることはない。
ＳｉＯ■層５２が形成されたのち，マスク基板１表面全
体に， ＣｒまたはＣｒとＣｒＯ■から威る遮光層４２
を堆積し，これをパターンニングして，前記実施例と同
様の開口２Ａおよび２Ｂを形戒する。
体に， ＣｒまたはＣｒとＣｒＯ■から威る遮光層４２
を堆積し，これをパターンニングして，前記実施例と同
様の開口２Ａおよび２Ｂを形戒する。
第３図の構造によれば，マスク基板１を侵すことな＜＋
ｓｉｏｚ層５２を除去することもできる。したがって，
欠陥が発生した位相シフタをマスク基板ｌから選択的に
除去し，再形成することを可能とする利点がある。 な
お，上記実施例において，マスク基板と位相シフタを構
或する材料はＳｉＯｚに限定されず，各々の屈折率がで
きるだけ近いものであればよいこと，また，遮光層の構
成材料はＣｒ系のものに限定されないことは言うまでも
ない。
ｓｉｏｚ層５２を除去することもできる。したがって，
欠陥が発生した位相シフタをマスク基板ｌから選択的に
除去し，再形成することを可能とする利点がある。 な
お，上記実施例において，マスク基板と位相シフタを構
或する材料はＳｉＯｚに限定されず，各々の屈折率がで
きるだけ近いものであればよいこと，また，遮光層の構
成材料はＣｒ系のものに限定されないことは言うまでも
ない。
さらに，本発明は，縮小投影露光用のマスク以外の投影
露光用光学マスクにも有効に適用可能であることは勿論
である。
露光用光学マスクにも有効に適用可能であることは勿論
である。
本発明によれば，位相シフタを有する光学マスクにおい
て，位相シフタを構成する光透過層の層厚の不均一に起
因する解像度の低下を回避可能とし，サブミクロン領域
の高精度微細パターンを形成可能とする効果がある。さ
らに，位相シックを構成する光透過層の厚さ（ｄ）は，
その屈折率（ｎ）により変わるが，本発明は，厚さ（ｄ
）によらず１開口内における厚さ（ｄ）を均一にするこ
とができるため，マスク構成材料の選択およびパターン
配置等の設計における自由度を大きくする効果がある。
て，位相シフタを構成する光透過層の層厚の不均一に起
因する解像度の低下を回避可能とし，サブミクロン領域
の高精度微細パターンを形成可能とする効果がある。さ
らに，位相シックを構成する光透過層の厚さ（ｄ）は，
その屈折率（ｎ）により変わるが，本発明は，厚さ（ｄ
）によらず１開口内における厚さ（ｄ）を均一にするこ
とができるため，マスク構成材料の選択およびパターン
配置等の設計における自由度を大きくする効果がある。
第Ｆ図は本発明の原理説明図，
第２図は本発明の一実施例説明図，
第３図は本発明の別の実施例説明図，
第４図は従来の問題点説明図
である。
図において，
１はマスク基板，
２と３と２１と２Ａと２Ｂは開口，
４と４１と４２は遮光層
５と５１と５２はＳｉＯｚ層，
７はＳｉＪ４膜，
である。
２１
４ｌ
本宥５日目の一塚２克１ダ・］言凭５Ｂ月図猶２ 図
本ぶ５明の号ｊのＲ方包イタ・比剋明図鱈 ３ 閉
令ｔ等ビのｎ丁２亘点、乙か月図
風 ４ 図
Claims (2)
- （１）光透過性基板上に遮光層と位相シフタを構成する
光透過層とが形成されており、該遮光層と該光透過層と
が積層された部分では該光透過層が該基板と遮光層との
間に介在していることを特徴とするリソグラフィ用光学
マスク。 - （２）光透過性のマスク基板の一表面に位相シフタを構
成する光透過層を形成する工程と、 該マスク基板表面に画定された第１および第２の領域の
うちの該第１の領域における該光透過層をエッチング除
去し該第２の領域に該光透過層を選択的に残留させる工
程と、 該第２の領域に該光透過層が選択的に残留する該マスク
基板表面に遮光層を形成する工程と、該遮光層を選択的
にエッチング除去して該第１および第２の領域に所望の
第１および第２のパターンに対応する開口をそれぞれ形
成する工程とを含むことを特徴とするリソグラフィ用光
学マスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP271690A JP2864601B2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | リソグラフィ用光学マスクおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP271690A JP2864601B2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | リソグラフィ用光学マスクおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03208050A true JPH03208050A (ja) | 1991-09-11 |
| JP2864601B2 JP2864601B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=11537034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP271690A Expired - Lifetime JP2864601B2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | リソグラフィ用光学マスクおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864601B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07209852A (ja) * | 1993-12-23 | 1995-08-11 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | リソグラフィ露光マスクおよびその製造方法 |
| KR100668731B1 (ko) * | 2001-06-28 | 2007-02-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 하프톤 마스크 및 그 제조방법 |
| JP2020154338A (ja) * | 2015-09-26 | 2020-09-24 | Hoya株式会社 | フォトマスクの製造方法、フォトマスク、及び表示装置の製造方法 |
-
1990
- 1990-01-10 JP JP271690A patent/JP2864601B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07209852A (ja) * | 1993-12-23 | 1995-08-11 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | リソグラフィ露光マスクおよびその製造方法 |
| KR100668731B1 (ko) * | 2001-06-28 | 2007-02-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 하프톤 마스크 및 그 제조방법 |
| JP2020154338A (ja) * | 2015-09-26 | 2020-09-24 | Hoya株式会社 | フォトマスクの製造方法、フォトマスク、及び表示装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2864601B2 (ja) | 1999-03-03 |
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