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Info
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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
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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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
す断面図である。 符号の説明
Claims (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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2247111A JPH04127149A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | ホトマスク及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2247111A JPH04127149A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | ホトマスク及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127149A true JPH04127149A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17158602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2247111A Pending JPH04127149A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | ホトマスク及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04127149A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP2247111A patent/JPH04127149A/ja active Pending
Cited By (2)
| 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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