JPH04123060A - 位相シフトマスク及びその形成方法 - Google Patents
位相シフトマスク及びその形成方法Info
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- JPH04123060A JPH04123060A JP2244618A JP24461890A JPH04123060A JP H04123060 A JPH04123060 A JP H04123060A JP 2244618 A JP2244618 A JP 2244618A JP 24461890 A JP24461890 A JP 24461890A JP H04123060 A JPH04123060 A JP H04123060A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
- G03F1/29—Rim PSM or outrigger PSM; Preparation thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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〕
位相シフトマスクの形成方法に関し。
構造が簡単で容易に実現でき、かつ微細パターンの形成
に効果的な位相シフトマスクの提供を目的とし。
に効果的な位相シフトマスクの提供を目的とし。
透明基板と、該透明基板上に形成された金属膜パターン
と、該金属膜パターンの側面に形成された透明被膜の側
壁とを有し、該側壁が位相シフタとなる位相シフトマス
クにより構成する。
と、該金属膜パターンの側面に形成された透明被膜の側
壁とを有し、該側壁が位相シフタとなる位相シフトマス
クにより構成する。
また、透明基板上に金属膜パターンの形成されたマスク
に、透明被膜を堆積する工程を有し、該金属膜パターン
側面上の透明被膜と該透明基板」の透明被膜を通過する
露光波に位相差を生じる（１相シフトマスクの形成方法
により構成する。
に、透明被膜を堆積する工程を有し、該金属膜パターン
側面上の透明被膜と該透明基板」の透明被膜を通過する
露光波に位相差を生じる（１相シフトマスクの形成方法
により構成する。
また、透明基板上に金属膜パターンの形成さ才たマスク
に、透明被膜を堆積し、異方性エッチ２グにより該透明
被膜をエツチングして除去し、ｌ金属膜パターンの側面
に透明被膜の側壁を形成する工程を有し、該側壁が位相
シフタとなる位相Ｃフトマスクの形成方法により構成す
る。
に、透明被膜を堆積し、異方性エッチ２グにより該透明
被膜をエツチングして除去し、ｌ金属膜パターンの側面
に透明被膜の側壁を形成する工程を有し、該側壁が位相
シフタとなる位相Ｃフトマスクの形成方法により構成す
る。
また、前記金属膜パターンを形成する金属膜Ｃ厚さが、
前記透明被膜中における露光波の波長Ｃ１／２である位
相シフトマスクの形成方法により構成する。
前記透明被膜中における露光波の波長Ｃ１／２である位
相シフトマスクの形成方法により構成する。
本発明は位相シフトマスク及びその形成方法に関する。
半導体素子の高密度化に伴い、サブミクロンのレジスト
パターンを精度よく形成する技術が必要とされている。
パターンを精度よく形成する技術が必要とされている。
このようなレジストパターンを形成するためのレチクル
あるいはマスクにあっては。
あるいはマスクにあっては。
隣にあるパターンがらの干渉により露光の強度分布が広
がるのを防ぐ工夫や、孤立パターンにおいても端部にお
ける露光の強度分布の切れをよくする工夫が必要とされ
る。
がるのを防ぐ工夫や、孤立パターンにおいても端部にお
ける露光の強度分布の切れをよくする工夫が必要とされ
る。
第４図（ａ）、 （ｂ）は従来例Ｉを説明するための図
である（Ｍ、Ｄ、Ｌｅｖｅｎｓｏｎ ｅｔ ａｌ、 Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓ。
である（Ｍ、Ｄ、Ｌｅｖｅｎｓｏｎ ｅｔ ａｌ、 Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓ。
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ ＥＤ−２９，（１
９８２）、ｐ１８２８参照）。
９８２）、ｐ１８２８参照）。
この例はシフター付きパターン８とシフターなしパター
ン９とを一つ置きに配置したクロム膜パターン２を持つ
レチクルである（第４図（ａ））。
ン９とを一つ置きに配置したクロム膜パターン２を持つ
レチクルである（第４図（ａ））。
シフター付きパターン８を通る光とシフターなしパター
ン９を通過する光では半波長の位相差を生じるようにし
である。これを合成するとシフター付きパターン８とシ
フターなしパターン９の中間点で光の強度がゼロとなり
１合成波の強度分布がシャープになる（第４図（ｂ））
。
ン９を通過する光では半波長の位相差を生じるようにし
である。これを合成するとシフター付きパターン８とシ
フターなしパターン９の中間点で光の強度がゼロとなり
１合成波の強度分布がシャープになる（第４図（ｂ））
。
しかし、この方法は隣り合ったパターンが連続している
場合とか、孤立パターンの場合に適用ができない。
場合とか、孤立パターンの場合に適用ができない。
第５図（ａ）、 （ｂ）は従来例■を説明するための図
である（寺澤、第４９回秋応用物理学会予稿集（１９８
８） 、 ｐ４９７）参照）。
である（寺澤、第４９回秋応用物理学会予稿集（１９８
８） 、 ｐ４９７）参照）。
この例はあるパターン２の周囲に位相シフトパターン１
０を配置したマスクである（第５図（ａ））。
０を配置したマスクである（第５図（ａ））。
パターン２を通過する光と位相シフトパターンＩＯを通
過する光を合成すれば２強度分布はシャープになる（第
５図（ｂ））。
過する光を合成すれば２強度分布はシャープになる（第
５図（ｂ））。
しかし、この方法も適用できるパターンに限度があり、
また１位相シフトパターン１ｏの形成が面倒である。
また１位相シフトパターン１ｏの形成が面倒である。
さらに、第６図（ａ）〜（ｃ）は従来例■を説明するた
めの図である（特願平２−７０００５参照）。
めの図である（特願平２−７０００５参照）。
この例はパターン２のすぐ内側にがくぶちシフタ１１を
設けるもので、透明基板１をエツチングしてかくぶち状
の溝１２を形成する（第６図（ａ） 、 （ｂ） ）。
設けるもので、透明基板１をエツチングしてかくぶち状
の溝１２を形成する（第６図（ａ） 、 （ｂ） ）。
この方法は合成波の強度分布をシャープにする効果は大
きい（第６図（Ｃ））。
きい（第６図（Ｃ））。
しかし、この方法はクロムパターンのサイドエツチング
や透明基板のエツチングが必要で、がくぶちシフタ１１
の形成が面倒である。
や透明基板のエツチングが必要で、がくぶちシフタ１１
の形成が面倒である。
本発明は上記のかくぶちシックの考えを発展させて、簡
単な構造の位相シフトマスクを容易な工程でしかも精度
よく形成する方法を提供することを目的とする。
単な構造の位相シフトマスクを容易な工程でしかも精度
よく形成する方法を提供することを目的とする。
上記課題は、透明基板１と、該透明基板ｌ上に形成され
た金属膜パターン２と、該金属膜パターン２の側面に形
成された透明被膜の側壁４とを有し、該側壁４が位相シ
フタとなる位相シフトマスクによって解決される。
た金属膜パターン２と、該金属膜パターン２の側面に形
成された透明被膜の側壁４とを有し、該側壁４が位相シ
フタとなる位相シフトマスクによって解決される。
また、透明基板１上に金属膜パターン２の形成されたマ
スクに、透明被膜３を堆積する工程を有し、該金属膜パ
ターン２側面上の透明被膜と該透明基板１上の透明被膜
を通過する露光波に位相差を生じる位相シフトマスクの
形成方法によって解決される。
スクに、透明被膜３を堆積する工程を有し、該金属膜パ
ターン２側面上の透明被膜と該透明基板１上の透明被膜
を通過する露光波に位相差を生じる位相シフトマスクの
形成方法によって解決される。
また、透明基板１上に金属膜パターン２の形成されたマ
スクに、透明被膜３を堆積し、異方性エツチングにより
該透明被膜３をエツチングして除去し、該金属膜パター
ン２の側面に透明被膜の側壁４を形成する工程を有し、
該側壁４が位相シフタとなる位相シフトマスクの形成方
法によって解決される。
スクに、透明被膜３を堆積し、異方性エツチングにより
該透明被膜３をエツチングして除去し、該金属膜パター
ン２の側面に透明被膜の側壁４を形成する工程を有し、
該側壁４が位相シフタとなる位相シフトマスクの形成方
法によって解決される。
また、前記金属膜パターン２を形成する金属膜の厚さが
、前記透明被膜３中における露光波の波長の１／２であ
る位相シフトマスクの形成方法によって解決される。
、前記透明被膜３中における露光波の波長の１／２であ
る位相シフトマスクの形成方法によって解決される。
第３図（ａ）、 （ｂ）は位相シフトマスクの作用を説
明するための図である。
明するための図である。
第３図（ａ）は位相シフトマスクの断面図で、ｌは透明
基板、２は金属膜パターン、４は透明被膜の側壁４を表
す。
基板、２は金属膜パターン、４は透明被膜の側壁４を表
す。
第３図（ｂ）は透明基板ｌを透過する光の強度分布を示
す図で、５は側壁がない場合の強度分布。
す図で、５は側壁がない場合の強度分布。
６は側壁の部分の強度分布で位相が反転しており。
７は合成波の強度分布を示す。
透明被膜の側壁４があると、側壁４のない場合にくらべ
て、金属膜パターン２の端部における光の強度分布の切
れがシャープになる。
て、金属膜パターン２の端部における光の強度分布の切
れがシャープになる。
本発明によれば、この側壁４の形成は従来のマスク形成
の後、 若干の工程を付加することにより容品に行うこ
とができる。即ち、従来のマスクに、透明被膜３を堆積
するだけでよい。またその後、異方性エツチングにより
その透明被膜３をエツチングして除去することにより、
金属膜パターン２の側面に透明被膜の側壁４を形成する
ようにしてもよい。
の後、 若干の工程を付加することにより容品に行うこ
とができる。即ち、従来のマスクに、透明被膜３を堆積
するだけでよい。またその後、異方性エツチングにより
その透明被膜３をエツチングして除去することにより、
金属膜パターン２の側面に透明被膜の側壁４を形成する
ようにしてもよい。
位相シフトの効果を最も大きくするには、側壁を通過す
る光とその光に隣る光との位相差が露光波長の１／２と
なるようにすればよい、そのために、金属膜パターン２
を形成する金属膜の厚さを。
る光とその光に隣る光との位相差が露光波長の１／２と
なるようにすればよい、そのために、金属膜パターン２
を形成する金属膜の厚さを。
透明被膜３中における露光波の波長の１／２であるよう
にする。
にする。
第１図（ａ）、 （ｂ）は実施例■を説明するための工
程順断面図であり、以下これらの図を参照しながら説明
する。
程順断面図であり、以下これらの図を参照しながら説明
する。
第１図（ａ）参照
石英基板ｌにクロム膜を被着し、それをバターニングし
てクロム膜パタン２を形成する。ここまでは通常のレチ
クル形成と同様である。クロム膜の厚さは後の工程で透
明被膜に生じる位相差の効果を考慮して、 １２６０人
とする。
てクロム膜パタン２を形成する。ここまでは通常のレチ
クル形成と同様である。クロム膜の厚さは後の工程で透
明被膜に生じる位相差の効果を考慮して、 １２６０人
とする。
第１図（ｂ）参照
全面にＣＶＤ法により５ｉＯｚを堆積し厚さ１３００人
のＳｉＯ２被膜３を形成する。
のＳｉＯ２被膜３を形成する。
堆積法はＣＶＤ法に限らずＰＶＤ法でもよく。
要はクロム膜パタン２の側面にも堆積を生じることであ
る。
る。
石英基板１の主面に垂直な方向から見た時、クロム膜パ
タン２の側面に堆積したＳｉｎ、被膜の厚さは、それに
隣る石英基板１上のＳｉ０ｇ被膜の厚さより、はぼクロ
ム膜の厚さだけ大きくなる。
タン２の側面に堆積したＳｉｎ、被膜の厚さは、それに
隣る石英基板１上のＳｉ０ｇ被膜の厚さより、はぼクロ
ム膜の厚さだけ大きくなる。
露光波としてｉ線（波長３６５０人）を用いると。
Ｓｉ０ｇ被膜（屈折率１．４５）中の波長は２５１７人
となり。
となり。
クロム膜の厚さにほぼその１／２になるそれゆえ、クロ
ム膜パタン２の側面に堆積した５ｉｆｔ被膜を通過する
ｉ線は、隣の部分を通過するｉ線との間にほぼ１８０度
の位相差を住じる。
ム膜パタン２の側面に堆積した５ｉｆｔ被膜を通過する
ｉ線は、隣の部分を通過するｉ線との間にほぼ１８０度
の位相差を住じる。
第２図（ａ）〜（ｃ）は実施例■を説明するための工程
順断面図であり、以下これらの図を参照しながら説明す
る。
順断面図であり、以下これらの図を参照しながら説明す
る。
第２図（ａ）参照
石英基板１にクロム膜を被着し、それをパターニングし
てクロム膜パタン２を形成する。ここまでは通常のレチ
クル形成と同様である。クロム膜の厚さは後の工程で透
明被膜に生じる位相差の効果を考慮して、 １２６０人
とする。
てクロム膜パタン２を形成する。ここまでは通常のレチ
クル形成と同様である。クロム膜の厚さは後の工程で透
明被膜に生じる位相差の効果を考慮して、 １２６０人
とする。
第２図（ｂ）参照
全面にＣＶＤ法によりＳｉｎｇを堆積し厚さ１３００人
のＳｉ０ｇ被膜３を形成する。
のＳｉ０ｇ被膜３を形成する。
２二までは実施例ｒと同様である。
第２図（ｃ）参照
反応性イオンエツチング（ＲＩＥ）によりＳｉＯ□被ｌ
ｌｌ３を除去し、クロム膜パタン２の側面にＳｉ０ｇ側
壁４を形成する。石英基板１の主面に垂直な方向から見
た時のＳｉＯ□側壁４の厚さは、クロム膜の厚さにほぼ
等しくなる。
ｌｌ３を除去し、クロム膜パタン２の側面にＳｉ０ｇ側
壁４を形成する。石英基板１の主面に垂直な方向から見
た時のＳｉＯ□側壁４の厚さは、クロム膜の厚さにほぼ
等しくなる。
それゆえ、 Ｓｉｎ、側壁４を通過するｉｉは、隣の部
分を通過するｉ線との間にほぼ１８０度の位相差を生じ
る。
分を通過するｉ線との間にほぼ１８０度の位相差を生じ
る。
なお、被膜３の材料は、透明であればよく、必ずしもＳ
ｉＯ２に限る必要はない。また、その堆積の厚さは、形
成すべき微細パターンの寸法に応じて薄くするようにで
きる。
ｉＯ２に限る必要はない。また、その堆積の厚さは、形
成すべき微細パターンの寸法に応じて薄くするようにで
きる。
以上説明したように２本発明によれば、従来のマスクあ
るいはレチクルをそのまま用い、簡単な工程を追加する
ことにより１位相シフタを形成し。
るいはレチクルをそのまま用い、簡単な工程を追加する
ことにより１位相シフタを形成し。
位相シフト効果の大きい位相シフトマスクを得ることが
できる。
できる。
クロム膜パタン２の側面の５ｉＯｚ側壁４の厚さを小さ
く形成するように堆積条件を選ぶことにより微細なパタ
ーンへの適用を効果的にすることができる。
く形成するように堆積条件を選ぶことにより微細なパタ
ーンへの適用を効果的にすることができる。
本発明はサブミクロンパターンを精度よく形成すること
に寄与する。
に寄与する。
第１図（ａ）、 （ｂ）は実施例Ｉを説明するための工
程順断面図。 第２図（ａ）〜（ｃ）は実施例■を説明するための工程
順断面図。 第３図（ａ）、 （ｂ）は位相シフトマスクの作用を説
明するための図。 第４図（ａ）、 （ｂ）は従来例Ｉを説明するための図
。 第５図（ａ）、 （ｂ）は従来例■を説明するための図
。 第６図軸）〜（ｃ）は従来例■を説明するための図 である。 図において。 １は透明基板であって石英基板。 ３は透明被膜であってＳｔｏｗ被膜。 ４は側壁であって５ｉＯｉ側壁。 ５は側壁がない場合の強度分布。 ６は側壁の部分の強度分布。 ７は合成波の強度分布。 ８はシフター付パターン。 ９はシフターのないパターン。 １０は位相シフトパターン。 １１はかくぶちシフター １２は溝 （α） （α） 窄う奸竹険＋ｌ［乞ま虻所七ｆろ４ρ工１Ｎｌｉ’印σ
白匹」第 ２ ［ （α） （ル） イｉｆ＠シフ）−７，７７７フイＦＭ’ＪＬＦＪＦｍＴ
：’ｌ’）（ｆＨ；Ｊ惰 ３ 履 （α） 荷液０態分布 イｙ米／ｆＩＩＴ乞説明す廷ｖｎ図 寮 ＋ 同 雁未イ列ＩΣ１兇１１勘た〃尼 ′好 ５ 胴 （α） （し） イぞ来タＩｌｌΣ吉虻Ｂ月不ｒ忙〃ｆｆｉヨ１６ 霞
程順断面図。 第２図（ａ）〜（ｃ）は実施例■を説明するための工程
順断面図。 第３図（ａ）、 （ｂ）は位相シフトマスクの作用を説
明するための図。 第４図（ａ）、 （ｂ）は従来例Ｉを説明するための図
。 第５図（ａ）、 （ｂ）は従来例■を説明するための図
。 第６図軸）〜（ｃ）は従来例■を説明するための図 である。 図において。 １は透明基板であって石英基板。 ３は透明被膜であってＳｔｏｗ被膜。 ４は側壁であって５ｉＯｉ側壁。 ５は側壁がない場合の強度分布。 ６は側壁の部分の強度分布。 ７は合成波の強度分布。 ８はシフター付パターン。 ９はシフターのないパターン。 １０は位相シフトパターン。 １１はかくぶちシフター １２は溝 （α） （α） 窄う奸竹険＋ｌ［乞ま虻所七ｆろ４ρ工１Ｎｌｉ’印σ
白匹」第 ２ ［ （α） （ル） イｉｆ＠シフ）−７，７７７フイＦＭ’ＪＬＦＪＦｍＴ
：’ｌ’）（ｆＨ；Ｊ惰 ３ 履 （α） 荷液０態分布 イｙ米／ｆＩＩＴ乞説明す廷ｖｎ図 寮 ＋ 同 雁未イ列ＩΣ１兇１１勘た〃尼 ′好 ５ 胴 （α） （し） イぞ来タＩｌｌΣ吉虻Ｂ月不ｒ忙〃ｆｆｉヨ１６ 霞
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕透明基板（１）と、該透明基板（１）上に形成さ
れた金属膜パターン（２）と、該金属膜パターン（２）
の側面に形成された透明被膜の側壁（４）とを有し、該
側壁（４）が位相シフタとなることを特徴とする位相シ
フトマスク。 〔２〕透明基板（１）上に金属膜パターン（２）の形成
されたマスクに、透明被膜（３）を堆積する工程を有し
、該金属膜パターン（２）側面上の透明被膜と該透明基
板（１）上の透明被膜を通過する露光波に位相差を生じ
ることを特徴とする位相シフトマスクの形成方法。 〔３〕透明基板（１）上に金属膜パターン（２）の形成
されたマスクに、透明被膜（３）を堆積し、異方性エッ
チングにより該透明被膜（３）をエッチングして除去し
、該金属膜パターン（２）の側面に透明被膜の側壁（４
）を形成する工程を有し、該側壁（４）が位相シフタと
なることを特徴とする位相シフトマスクの形成方法。 〔４〕前記金属膜パターン（２）を形成する金属膜の厚
さが、前記透明被膜（３）中における露光波の波長の１
／２であることを特徴とする請求項２或いは請求項３記
載の位相シフトマスクの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2244618A JPH04123060A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 位相シフトマスク及びその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2244618A JPH04123060A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 位相シフトマスク及びその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04123060A true JPH04123060A (ja) | 1992-04-23 |
Family
ID=17121423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2244618A Pending JPH04123060A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | 位相シフトマスク及びその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04123060A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994017450A1 (en) * | 1993-01-21 | 1994-08-04 | Sematech, Inc. | Phase shifting mask structure with absorbing/attenuating sidewalls for improved imaging and method of fabricating phase shifters with absorbing/attenuating sidewalls |
| US5411824A (en) * | 1993-01-21 | 1995-05-02 | Sematech, Inc. | Phase shifting mask structure with absorbing/attenuating sidewalls for improved imaging |
| US5418095A (en) * | 1993-01-21 | 1995-05-23 | Sematech, Inc. | Method of fabricating phase shifters with absorbing/attenuating sidewalls using an additive process |
| US5472811A (en) * | 1993-01-21 | 1995-12-05 | Sematech, Inc. | Phase shifting mask structure with multilayer optical coating for improved transmission |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP2244618A patent/JPH04123060A/ja active Pending
Cited By (4)
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