JPH04127149A - ホトマスク及びその製造方法 - Google Patents

ホトマスク及びその製造方法

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JPH04127149A
JPH04127149A JP2247111A JP24711190A JPH04127149A JP H04127149 A JPH04127149 A JP H04127149A JP 2247111 A JP2247111 A JP 2247111A JP 24711190 A JP24711190 A JP 24711190A JP H04127149 A JPH04127149 A JP H04127149A
Authority
JP
Japan
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film
photomask
conductive film
shifter
phase
Prior art date
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Pending
Application number
JP2247111A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Hasegawa
昇雄 長谷川
Toshihiko Tanaka
稔彦 田中
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04127149A publication Critical patent/JPH04127149A/ja
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は半導体装置などの製造に用いるホトマスクに係
り、特にマスク上の開口部の一部分に照明光の位相を変
える処理を施したホトマスクの製造方法及び構造に関す
る。
【従来の技術】 マスクパターンを転写する露光装置の解像力を向上させ
る従来技術のひとつとして、マスク透過光に位相を導入
する方法がある。例えば特開昭58− ]、 7374
4号では、露光波長に対応した特定の厚さの透明膜を所
定の位置に設けている。 また、シフタ材として塗布珪素化合物(SOG)を用い
ることは、第36回応用物理学関係連合講演会、講演予
行集、1989年、la−に−3において”位相シフト
法によるSubμmリソグラフィー(4)”と題する文
献において論じられている。
【発明が解決しようとする課題1 上記従来技術においては、位相シフタは回転塗布で形成
されており、シフタ膜の不均一性が問題となっていた。 シフタ層を塗布膜により形成する際には、下地段差に起
因する膜厚ばらつきが問題となる。通常のマスクに用い
ら九でいる遮光膜はCr膜であり、膜厚は約80nmで
ある。この膜が種々の形状。 パターン密度で配置されている。この上に塗布膜でシフ
タ層を形成すると、Cr膜に囲まれたシック層の膜厚は
、塗布膜厚に比較してCrの膜厚分だけ厚く形成される
。しかし、はとんどが透過部でCrパターンの面積が小
さい場合は、はぼ塗布膜厚に等しい膜厚に形成される。 たとえば大面積のCrパターンの横に微細なCrパター
ンが繰返し配置されている場合、大面積のCrパターン
の横の透過部上のシフタ膜厚は塗布膜厚より約80nm
厚いが、大面積のCrパターンからS九た部分ではほぼ
塗布膜厚に近い膜厚になる。このように、マスク内でマ
クロ的に膜厚分布が生じてしまう。従ってシフタ層の膜
厚は場所によって約80nmばらつくことになる。もし
、この膜厚誤差を考慮して、シフタ層の膜厚をあらかじ
め40nm薄く塗布した場合でも、40nmのばらつき
は防げない。 シフタの膜厚設定は膜の屈折率で異なるが、例えば、露
光光の波長が365nm、で膜の屈折率が1.45の場
合シフタ膜厚は約406nmが最適膜厚であり、40n
mの誤差は約10%の誤差となる。この膜厚誤差を位相
のずれになおすと約20°の誤差となり、パターン解像
特性に大きく影響する。 もう一つの従来法の問題点は、シフタパタンの電子線描
画時の、チャージアップによるパタンの位置ずれである
。シフタは絶縁膜であり電子線を照射するとチャージア
ップが起こる。これを防止するには、チャージを逃がす
ための導電膜を被着するなどの対策が必要であった。し
かし、一般的に導電膜として用いられる、I T O(
Indium Tin0xide)は紫外光に対してわ
ずかな吸収を持ち、特に300nm以下の光では吸収が
強く、ArFやKrFエキシマレーザを光源にしたリソ
グラフィーでは実用上問題である。 本発明の目的は、高精度なシフタ層の形成と、チャージ
アップの問題のないシフタ形成プロセスを提供すること
に有る。 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するために、本発明ではガラス基板上に
導電膜を形成し、遮光材である導電膜の一部を選択的に
酸化することにより透明なシフタを形成した。残った導
電膜の不要部を除去し、遮光膜パターンを形成した。
【作用】
本発明によれば、シフタを平坦な導電膜を酸化或いは窒
化させることにより形成したため、極めて均一な膜厚が
得られる。 シフタパタンを電子線描画する際は、ガラス基板上全面
に導電膜が有るため、チャージアップは起こらない。次
の遮光パターンの電子線描画時には、導電膜上に電子線
を照射するため、チャージアップは起こらずパタンの位
置ずれなどの問題は発生しない。
【実施例] (実施例1) 以下、本発明の実施例を第1図により説明する。 第1図(a)に示すように、石英ガラス基板l上に、シ
リコン膜2を形成した。その上にシリコン窒化膜3を形
成した。その上にレジスト膜4を塗布し1通常の電子線
描画法により、シフタ部5を除去した。 次に、露出したシリコン窒化膜3を選択的に除去した。 しかる後、第1図(b)に示すように、レジスト膜4を
除去した後、シリコン窒化膜3をマスクに、露出したシ
リコン膜2を熱酸化法により酸化し、シフタ6を形成し
た。 しかる後、第1図(c)に示すように、シリコン窒化膜
3を除去した後、その上にレジスト膜7を塗布し、通常
の電子線描画法により、遮光パタン及びシフタ部以外の
レジスト膜7を除去した。 次いで、露出したシリコン膜を選択的に除去し、レジス
ト膜7を除去した。 以上の工程により、第1図(d)に示すような位相シフ
ト型マスクを作成した。なお、上記実施例においてシフ
タ6の膜厚tは、 t=λ/ (n−1)X ((1/a)+m)の関係と
なるよう(但しλは露光波長、nはシフタの屈折率、1
.3≦a≦4.mは整数)!II整した。具体的には、
酸化後の膜厚が所定の膜厚になるように、シリコン膜2
の膜厚を設定した。 シリコン膜2が残っている部分が遮光部、シリコン酸化
膜を形成した6の部分と、シリコンを除去した部分8は
透過部で、6の部分と8の部分は透過光の位相が18o
°シフトする構造とすることができた。 また、上記実施例では、シリコン膜2の酸化に対するマ
スクにシリコン窒化膜3を用いたが、これに限らず、酸
化に対するマスクが可能な材料であれば他の材料でも良
い。さらに、シリコン膜2を酸化してシフタとしたが、
これに限らず、窒化など、露光光に対し透明な膜が得ら
れる処理であれば適用可能である。さらに、ここではパ
タン形成に電子線描画装置を用いたが、これに限らない
事はいうまでもない。 以上の工程により、従来問題となっていた。遮光膜の段
差に起因したシフタの膜厚分布や、シフタの電子線描画
時に発生していたチャージアップ現象による、シフタの
位置ずれ不良なども防止でき、高精度な位相シフトマス
クが形成できた。 なお、シフタ6の膜厚tが上記関係を満たさない条件で
作成したマスクを用いて、レジストにパターン転写した
ところ、位相不適合による解像不良が発生した。 また、ここでは導電膜としてシリコンを用いたがこれに
限らずスズなどの他の材料でも用いることが出来る。ま
た、シリコンにリンやボロンなどの不純物をドープした
場合でも有効である。 ここで作成した位相シフト型マスクを用いて、半導体記
憶素子を作成した。その結果、寸法精度の良好な微細パ
ターンが形成でき、特性ばらつきの小さい素子を、高歩
留まりで生産することができた。 【発明の効果】 本発明によれば、遮光パタンの寸法や密度の異なる部分
での位相シフタの膜厚変動を防止することができ、位相
ばらつきの少ない、高精度な位相シフタを作成すること
ができる。これにより、従来問題となっていた位相シフ
タの膜厚変動に起因する、レジストパタンの寸法変動を
防止することができた。更に、シフタパターンの電子線
描画時のチャージアップも防止することができ、シフタ
パターンの位置ずれ不良を防止できた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるマスクの製造工程を示
す断面図である。 符号の説明

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光学的に透明な基板上に照明光の位相を変える位相
    シフタを設けたホトマスクであって、透明基板上に、露
    光光に対して遮光性を有する膜からなるパターンと、前
    記遮光性を有する膜を露光光に対して透明化したパター
    ンを含むホトマスク。 2、光学的に透明な基板上に照明光の位相を変える位相
    シフタを設けたホトマスクの製造方法において、透明な
    基板上に形成した導電膜の一部、或いは全部を酸化、或
    いは窒化して光学的に透明なシフタを形成することを特
    徴とするホトマスクの製造方法。 3、露光光に対し透明な基板上に、露光光に対して遮光
    性を有する導電膜からなるパターンと、前記導電膜の一
    部或いは全部を酸化或いは窒化し、露光光に対して透明
    にした膜からなるパターンを含むことを特徴とするホト
    マスク。 4、上記導電膜がシリコン或いはシリコン化合物である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のホトマス
    クの製造方法。 5、上記導電膜がシリコン或いはシリコン化合物である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のホトマス
    ク。 6、光学的に透明な基板上に第1の導電膜を形成する工
    程、しかる後、第2の薄膜を形成する工程、しかる後、
    第2の薄膜の一部を除去する工程、しかる後、第2の薄
    膜をマスクとして第1の導電膜の露出部を選択的に酸化
    或いは窒化する工程、第2の薄膜および、第1の導電膜
    の一部を除去する工程を少なくとも含むことを特徴とす
    るホトマスクの製造方法。 7、第1の導電膜の酸化或いは窒化後の膜厚tがt:λ
    /(n−1)×((1/a)+m) の関係となるよう(但しλは波長、nは第1の導電膜の
    酸化或いは窒化後の屈折率、1.3≦a≦4、mは整数
    )設定されたことを特徴とする特許請求の範囲第6項記
    載のホトマスクの製造方法。 8、特許請求の範囲第2項、第5項、第6項、第7項の
    ホトマスクの製造方法により製造したことを特徴とする
    ホトマスク。 9、特許請求の範囲第2項、第5項、第6項、第7項、
    のホトマスクの製造方法により製造された、ホトマスク
    、あるいは、特許請求の範囲第1項、第3項、第4項の
    ホトマスクを用いて製造されたことを特徴とする半導体
    装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06138637A (ja) * 1991-01-14 1994-05-20 Gold Star Electron Co Ltd マスクの製造方法
JP2010217744A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Toppan Printing Co Ltd 転写マスクの製造方法及び転写マスク

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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