JPH0413140A - ホトマスクおよびその製造方法 - Google Patents
ホトマスクおよびその製造方法Info
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- JPH0413140A JPH0413140A JP2116246A JP11624690A JPH0413140A JP H0413140 A JPH0413140 A JP H0413140A JP 2116246 A JP2116246 A JP 2116246A JP 11624690 A JP11624690 A JP 11624690A JP H0413140 A JPH0413140 A JP H0413140A
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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】
産業上の利用分野
本発明はホトリソグラフィで使用するためのマスクに関
するものである。
するものである。
従来の技術
原画パターンの描かれたホトマスクを照明系で照射しマ
スク上のパターンをウェハー上に転写する投影露光装置
には、転写されるパターンの微細化が求められている。
スク上のパターンをウェハー上に転写する投影露光装置
には、転写されるパターンの微細化が求められている。
この微細化を実現する方法として、例えば特開昭６２−
５０８１１．特開昭６２−５９２９６等に示されるよう
な露光光に位相差を与えるホトマスクを用いる方法が知
られている。この従来例で提案されているマスクは、第
６１ｍ （ａ）に示すようにマスク基板ｌ上に転写すべ
きパターンの原画となる遮光部２を設け、さらに遮光部
をはさむ両倒の透明部の一方の上に露光光の位相を変化
させる層５（以下位相シフト層とする）を設けている。
５０８１１．特開昭６２−５９２９６等に示されるよう
な露光光に位相差を与えるホトマスクを用いる方法が知
られている。この従来例で提案されているマスクは、第
６１ｍ （ａ）に示すようにマスク基板ｌ上に転写すべ
きパターンの原画となる遮光部２を設け、さらに遮光部
をはさむ両倒の透明部の一方の上に露光光の位相を変化
させる層５（以下位相シフト層とする）を設けている。
また、丁ｅｃｈ、Ｄｉｇ、 Ｉｎｔ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
Ｄｅｖｉｃｅ Ｍｅｅｔ、、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ
ロ、Ｃ，（１９８９）Ｐ、５７−６０のＮｅｗ ｐｈ
ａｓｅ ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｍａｓｋ ｗｉｔｈ ｓｅ
ｌｆ−ａｌｉｇｎｅｄｓｈｉｆｔｅｒｓ ｆｏｒ
ａ ｑｕａｔｅｒ １ｉｃｒｏｎ ｐｈｏｔｏｌ
ｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ″は、第６図（ｂ）に示すような
構造の位相シフトマスクを提案している。このマスクは
マスク基板１上にパターンの原画となる遮光部２を設け
、各々の遮光部の端から所定の幅だけ光透過部に重なる
ように位相シフト層５を設けている。
Ｄｅｖｉｃｅ Ｍｅｅｔ、、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ
ロ、Ｃ，（１９８９）Ｐ、５７−６０のＮｅｗ ｐｈ
ａｓｅ ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｍａｓｋ ｗｉｔｈ ｓｅ
ｌｆ−ａｌｉｇｎｅｄｓｈｉｆｔｅｒｓ ｆｏｒ
ａ ｑｕａｔｅｒ １ｉｃｒｏｎ ｐｈｏｔｏｌ
ｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ″は、第６図（ｂ）に示すような
構造の位相シフトマスクを提案している。このマスクは
マスク基板１上にパターンの原画となる遮光部２を設け
、各々の遮光部の端から所定の幅だけ光透過部に重なる
ように位相シフト層５を設けている。
発明が解決しようとする課題
第６図（ａ）に示した従来例ではマスク製作に当たって
は、まず遮光パターンの露光、エツチングを必要とし、
その後に位相シフト屡のパターンを遮光パターンに合わ
せて露光する工程が必要となる。このためマスク製作に
は露光工程が２回必要となり、工程が複雑となること及
び位相シフト層のパターンと遮光パターンとの位置合わ
せ誤差が生じた場合異常なパターンが転写されるという
問題がある。
は、まず遮光パターンの露光、エツチングを必要とし、
その後に位相シフト屡のパターンを遮光パターンに合わ
せて露光する工程が必要となる。このためマスク製作に
は露光工程が２回必要となり、工程が複雑となること及
び位相シフト層のパターンと遮光パターンとの位置合わ
せ誤差が生じた場合異常なパターンが転写されるという
問題がある。
第６図（ｂ）に示した従来例では、１回のパターン露光
でマスクを製作することができる。既述の論文に記載さ
れている、このマスクの製造方法を第７図に示した。以
下に第７図を用いてこの従来例のマスクの製造方法につ
いて述べる。通常のホトマスク製造工程（第７図（ａ）
〜（６））により、第７図（ｄ）に示す石英基板上に遮
光膜（クロム膜）パターンを持つホトマスクを形成する
。さらに、このホトマスク上に再度レジスト４を塗布し
、ホトマスク裏面から光露光を行うことにより、クロム
のパターンがない部分のみを露光し、現像を行うことに
よりクロムパターン上にだけレジストを残す。
でマスクを製作することができる。既述の論文に記載さ
れている、このマスクの製造方法を第７図に示した。以
下に第７図を用いてこの従来例のマスクの製造方法につ
いて述べる。通常のホトマスク製造工程（第７図（ａ）
〜（６））により、第７図（ｄ）に示す石英基板上に遮
光膜（クロム膜）パターンを持つホトマスクを形成する
。さらに、このホトマスク上に再度レジスト４を塗布し
、ホトマスク裏面から光露光を行うことにより、クロム
のパターンがない部分のみを露光し、現像を行うことに
よりクロムパターン上にだけレジストを残す。
さらに、このレジストパターンをマスクとしてレジスト
パターン端から所定量だけウェットエツチングによりク
ロム膜を除去することにより、第６図（ｂ）に示すホト
マスクを製造している。ここではレジスト膜を位相シフ
ト層として使用している。
パターン端から所定量だけウェットエツチングによりク
ロム膜を除去することにより、第６図（ｂ）に示すホト
マスクを製造している。ここではレジスト膜を位相シフ
ト層として使用している。
この構造のマスクを製造するためにはレジストの塗布と
露光、現像を２回、遮光膜のエツチングも２回必要にな
りマスク製造工程が複雑となる。また、この方法では、
ウェットエツチングの際にオーバーエツチングをする必
要がありクロムパターンの制御性が悪い。とくに、クロ
ム膜上のレジストを除去した後に、再度レジストを塗布
した場合、クロム膜とレジスト膜の密着性が低下し、２
度目のクロムエツチングの制御性が低下するという問題
がある。
露光、現像を２回、遮光膜のエツチングも２回必要にな
りマスク製造工程が複雑となる。また、この方法では、
ウェットエツチングの際にオーバーエツチングをする必
要がありクロムパターンの制御性が悪い。とくに、クロ
ム膜上のレジストを除去した後に、再度レジストを塗布
した場合、クロム膜とレジスト膜の密着性が低下し、２
度目のクロムエツチングの制御性が低下するという問題
がある。
課題を解決するための手段
本発明のホトマスクは、上述の問題点を解決するため、
断面形状がＴ字型の有機薄膜が遮光膜上に形成されてい
るものである。また、本発明のホトマスク製造方法は、
上述の問題点を解決するため、断面形状がＴ字型の有機
薄膜を製造工程中に用いるホトマスク製造方法である。
断面形状がＴ字型の有機薄膜が遮光膜上に形成されてい
るものである。また、本発明のホトマスク製造方法は、
上述の問題点を解決するため、断面形状がＴ字型の有機
薄膜を製造工程中に用いるホトマスク製造方法である。
作用
本発明を用いると、簡単な製造方法で位相シフトマスク
を形成でき、このホトマスクを用いることにより解像限
界に近い微細パターンを安定に精度よく転写することが
可能となる。
を形成でき、このホトマスクを用いることにより解像限
界に近い微細パターンを安定に精度よく転写することが
可能となる。
実施例
第１図はこの発明によるホトマスクの一部を示す断面図
である。第１図において開ロバターン（光透過部）の周
辺部に露光光に位相差を与えるように、断面形状がＴ字
型のレジストからなる位相シフト層が配置されている。
である。第１図において開ロバターン（光透過部）の周
辺部に露光光に位相差を与えるように、断面形状がＴ字
型のレジストからなる位相シフト層が配置されている。
第１図（ｂ）において、位相シフト層は光の位相差が９
０度から２７０度となるような膜厚とするが、位相差が
１８０度となる膜厚とするのが最も望ましい。このよう
な構造のホトマスクを用いて投影露光装置により露光を
行った場合、開ロバターンの周辺部を透過した光と中心
部を透過する光の位相は１８０度相違している。コヒー
レントな入射光に対しては、２つの部分からの光には振
幅の相互作用が働くため、開口部を通過した光が１８０
度位相が異なる場合には、２つの光には互いに弱め合う
ような干渉が生じる。このため光の横方向への広がりが
抑えられ、高い解像度のパターン転写が可能となる。
０度から２７０度となるような膜厚とするが、位相差が
１８０度となる膜厚とするのが最も望ましい。このよう
な構造のホトマスクを用いて投影露光装置により露光を
行った場合、開ロバターンの周辺部を透過した光と中心
部を透過する光の位相は１８０度相違している。コヒー
レントな入射光に対しては、２つの部分からの光には振
幅の相互作用が働くため、開口部を通過した光が１８０
度位相が異なる場合には、２つの光には互いに弱め合う
ような干渉が生じる。このため光の横方向への広がりが
抑えられ、高い解像度のパターン転写が可能となる。
第１図に示す構造のホトマスクは、前記文献に示す位相
シフトマスクに比べ、製造方法が簡単で、クロムパター
ン、および位相シフトパターンの制御性に優れている。
シフトマスクに比べ、製造方法が簡単で、クロムパター
ン、および位相シフトパターンの制御性に優れている。
断面形状がＴ字型のレジスト膜を位相シフト層として用
いた構造のホトマスクについて、このマスクの製造プロ
セスを、第２図を用いて説明する。
いた構造のホトマスクについて、このマスクの製造プロ
セスを、第２図を用いて説明する。
ここでは、マスク基板１として石英基板、遮光膜２とし
てクロム、レジスト３としてＰＭＧ Ｉ、レジスト４と
してＰＭＭＡを用いた。まず、第１図（ａ）に示すよう
に、石英基板上に真空蒸着法によりクロム膜を０．１μ
ｍの膜厚に堆積した基板上にＰＭＣＩレジストを０．１
０〜０．２０ｔｔｍの膜厚で塗布し、プリベークを行う
。ＰＭＧＩレジスト膜３は、シブレイ社製の５ＡＬ−１
１０ＰＬＩをシクロペンタノンで希釈して用いた。この
ように希釈することで膜厚の薄いＰＭＧ Ｉレジスト膜
３を形成することができる。プリベークは定温乾燥炉を
使用して窒素雰囲気中で２７０℃、３０分間行った。
てクロム、レジスト３としてＰＭＧ Ｉ、レジスト４と
してＰＭＭＡを用いた。まず、第１図（ａ）に示すよう
に、石英基板上に真空蒸着法によりクロム膜を０．１μ
ｍの膜厚に堆積した基板上にＰＭＣＩレジストを０．１
０〜０．２０ｔｔｍの膜厚で塗布し、プリベークを行う
。ＰＭＧＩレジスト膜３は、シブレイ社製の５ＡＬ−１
１０ＰＬＩをシクロペンタノンで希釈して用いた。この
ように希釈することで膜厚の薄いＰＭＧ Ｉレジスト膜
３を形成することができる。プリベークは定温乾燥炉を
使用して窒素雰囲気中で２７０℃、３０分間行った。
この後、基板を２３℃まで冷却した後、ＰＭＭＡ（ポリ
メチルメタクリレート）レジスト膜４をＰＭＧ Ｉレジ
スト膜３上に０．９μｍの膜厚で塗布し、プリベークす
る。ＰＭＭＡレジスト４は、東京応化工業社製の０ＥＢ
Ｒ−１０００を用いた。プリベークは定温乾燥炉を使用
して、窒素雰囲気中で１７０℃、２０分間行った。以上
のようにＰＭＭＡ／ＰＭＧ Ｉレジストを塗布、プリベ
ークすることにより、第２図（ａ）に示す断面形状が得
られる。
メチルメタクリレート）レジスト膜４をＰＭＧ Ｉレジ
スト膜３上に０．９μｍの膜厚で塗布し、プリベークす
る。ＰＭＭＡレジスト４は、東京応化工業社製の０ＥＢ
Ｒ−１０００を用いた。プリベークは定温乾燥炉を使用
して、窒素雰囲気中で１７０℃、２０分間行った。以上
のようにＰＭＭＡ／ＰＭＧ Ｉレジストを塗布、プリベ
ークすることにより、第２図（ａ）に示す断面形状が得
られる。
ここで、２層レジスト構造にするためには下層レジスト
より上層レジストのプリベーク温度が低いものを用いる
必要がある、もしプリベーク温度が上層レジストの方が
高い場合には上層のレジストをプリベークすると下層の
レジストが硬化してしまいその後現像されなくなったり
、露光感度が変化してしまう。
より上層レジストのプリベーク温度が低いものを用いる
必要がある、もしプリベーク温度が上層レジストの方が
高い場合には上層のレジストをプリベークすると下層の
レジストが硬化してしまいその後現像されなくなったり
、露光感度が変化してしまう。
２層レジスト膜を形成後、加速電圧２０ｋＶの電子ビー
ムより、所定パターンを露光する。次に、上層ＰＭＭＡ
レジスト膜４をＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）を
用いて現像し、第２図（ｂ）に示すようにＰＭＭＡレジ
ストパターンを形成する。現像は、デイツプ現像で１０
−１５分間行った。液温は２３℃である。この時のＰＭ
ＭＡレジスト４の感度は、２０〜２４μＣ／ｃｄとなる
。
ムより、所定パターンを露光する。次に、上層ＰＭＭＡ
レジスト膜４をＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）を
用いて現像し、第２図（ｂ）に示すようにＰＭＭＡレジ
ストパターンを形成する。現像は、デイツプ現像で１０
−１５分間行った。液温は２３℃である。この時のＰＭ
ＭＡレジスト４の感度は、２０〜２４μＣ／ｃｄとなる
。
ＰＭＭＡレジスト膜４の現像液に、ＰＭＣＩレジスト膜
３は溶解しない。ＰＭＭＡレジストの現像後、ＰＭＧ
Ｉレジストをアルカリ現像液（シフレ−３ＡＬデベロツ
パ）を用いて現像を行い、第２ＷＪ（Ｃ）に示すパター
ンを形成ＰＭＭＡはアルカリ現像液に溶解しないのでＰ
ＭＧＩ現像中にＰＭＭＡの形状は変化しない。
３は溶解しない。ＰＭＭＡレジストの現像後、ＰＭＧ
Ｉレジストをアルカリ現像液（シフレ−３ＡＬデベロツ
パ）を用いて現像を行い、第２ＷＪ（Ｃ）に示すパター
ンを形成ＰＭＭＡはアルカリ現像液に溶解しないのでＰ
ＭＧＩ現像中にＰＭＭＡの形状は変化しない。
基板上にＰＭＧＩレジストを下層に、電子ビーム感度を
有する高分子膜を上層に用いた２層膜構造を形成し、そ
れらを露光後、上層を有機溶剤で現像し、下層をアルカ
リを含む混合溶液で現像する工程においては、上層レジ
ストと下層レジストの現像が、それぞれ独立に制御でき
るので、上層レジストと下層レジストのパターン幅を独
立に制御できる。すなわち、位相シフト層のパターン幅
を高い精度で制御できる。
有する高分子膜を上層に用いた２層膜構造を形成し、そ
れらを露光後、上層を有機溶剤で現像し、下層をアルカ
リを含む混合溶液で現像する工程においては、上層レジ
ストと下層レジストの現像が、それぞれ独立に制御でき
るので、上層レジストと下層レジストのパターン幅を独
立に制御できる。すなわち、位相シフト層のパターン幅
を高い精度で制御できる。
続いて、下層レジストパターンをマスクとして硝酸セリ
ウムアンモン（Ｃｅ （ＮＨ４） ２ （ＮＯ３）６）
溶液により、６０秒ウェットエツチングすることにより
、第２図に示すようにクロム膜に所定パターンを形成す
る。この方法においては、クロム膜所定パターンは下層
レジストにより決定される。
ウムアンモン（Ｃｅ （ＮＨ４） ２ （ＮＯ３）６）
溶液により、６０秒ウェットエツチングすることにより
、第２図に示すようにクロム膜に所定パターンを形成す
る。この方法においては、クロム膜所定パターンは下層
レジストにより決定される。
一方、位相シフト層は、上層レジストにより決定される
。上層レジストと下層レジストの現像が、それぞれ独立
に制御できるので、位相シフト層は任意のパターン幅が
容易に形成できる。したがって、従来行われていたウェ
ットオーバーエツチングを用いている方法に比べてＩＩ
Ｉ御性に優れている。
。上層レジストと下層レジストの現像が、それぞれ独立
に制御できるので、位相シフト層は任意のパターン幅が
容易に形成できる。したがって、従来行われていたウェ
ットオーバーエツチングを用いている方法に比べてＩＩ
Ｉ御性に優れている。
なお、１字型レジスト形状は、他のレジストの組合せで
も作成することができる。たとえば、基板上に平均分子
量６０万のＰＭＭＡ （ポリメチルメタクリレート）レ
ジスト膜を塗布し、熱処理を行う。引き続き、平均分子
量２０万のＰＭＭＡレジスト膜を塗布して熱処理を行う
。次に、２０ｋＶの電子ビームを用いて所定部の露光を
行う。そして、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）を
用いてＰＭＭＡレジストの現像を行い、ＰＭＭＡの１字
型レジスト形状を得る。
も作成することができる。たとえば、基板上に平均分子
量６０万のＰＭＭＡ （ポリメチルメタクリレート）レ
ジスト膜を塗布し、熱処理を行う。引き続き、平均分子
量２０万のＰＭＭＡレジスト膜を塗布して熱処理を行う
。次に、２０ｋＶの電子ビームを用いて所定部の露光を
行う。そして、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）を
用いてＰＭＭＡレジストの現像を行い、ＰＭＭＡの１字
型レジスト形状を得る。
このようにして製作したホトマスクを用いて、露光波長
３６５ｎｍ、開口数（ＮＡ）０．４の１７５縮小投影露
光装置を用いてシリコンウェハー上にパターン転写を行
った。その結果、従来この装置では解像できる孤立線の
最小寸法はウェハー上で０．５μｍであったものが、本
発明のマスクを用いることにより０．４μｍ孤立線を形
成することができた。
３６５ｎｍ、開口数（ＮＡ）０．４の１７５縮小投影露
光装置を用いてシリコンウェハー上にパターン転写を行
った。その結果、従来この装置では解像できる孤立線の
最小寸法はウェハー上で０．５μｍであったものが、本
発明のマスクを用いることにより０．４μｍ孤立線を形
成することができた。
次に、第２の実施例として、位相シフト層として石英基
板のエツチングを用いた構造のホトマスクについて、こ
のマスクの製造プロセスを表す第３図を用いて説明する
。
板のエツチングを用いた構造のホトマスクについて、こ
のマスクの製造プロセスを表す第３図を用いて説明する
。
ここでは、マスク基板１として石英基板、遮光膜２とし
てクロム、レジスト３，４として前述のＰＭＭＡ／ＰＭ
ＣＩを用いた。第３図（ａ）に示すように、クロム膜つ
き石英基板上にＰＭＭＡ／ＰＭＧルジスト膜を形成する
。露光、現像により、第３図（ｂ）に示すように、１字
型レジスト形状を形成する。続いて、下層レジストの所
定パターンを用いて第３図（Ｃ）に示すように、クロム
膜のウェットエツチングを行う。続いて、上層レジスト
パターンをマスクとして、石英基板をＣＦ４とＨ２の混
合ガスを用いて反応性イオンエツチングを行う（第３図
（ｄ））。最後に、硫過水洗浄によりＰＭＭＡ／ＰＭＧ
Ｉ膜を除去して、第３図（ｅ）に示すホトマスクが形成
される。
てクロム、レジスト３，４として前述のＰＭＭＡ／ＰＭ
ＣＩを用いた。第３図（ａ）に示すように、クロム膜つ
き石英基板上にＰＭＭＡ／ＰＭＧルジスト膜を形成する
。露光、現像により、第３図（ｂ）に示すように、１字
型レジスト形状を形成する。続いて、下層レジストの所
定パターンを用いて第３図（Ｃ）に示すように、クロム
膜のウェットエツチングを行う。続いて、上層レジスト
パターンをマスクとして、石英基板をＣＦ４とＨ２の混
合ガスを用いて反応性イオンエツチングを行う（第３図
（ｄ））。最後に、硫過水洗浄によりＰＭＭＡ／ＰＭＧ
Ｉ膜を除去して、第３図（ｅ）に示すホトマスクが形成
される。
第３の実施例として、位相シフト層として無機膜を用い
た構造のホトマスクについて、このマスクの製造プロセ
スを表す第４図を用いて説明する。
た構造のホトマスクについて、このマスクの製造プロセ
スを表す第４図を用いて説明する。
ここでは、マスク基板ｌとして石英基板、遮光膜２とし
てクロム、位相シフト層５としてシリコン窒化膜、レジ
スト４として前述のＰＭＭＡ／ＰＭＧ Ｉを用いた。石
英基板上にスパッタリング法により０．２１４μｍの膜
厚に成膜した基板上に、真空蒸着法によりクロム膜を０
．１μｍの膜厚に堆積する。さらにその上に、第４図（
ａ）に示すようにＰＭＭＡ／ＰＭＧ Ｉを形成する。露
光、現像により、第４図（ｂ）に示すように、１字型レ
ジスト形状を形成する。続いて、下層レジストの所定パ
ターンを用いて第４図（Ｃ）に示すように、クロム膜の
ウェットエツチングを行う。続いて、上層レジストパタ
ーンをマスクとして、シリコン窒化膜をＣＦ４と０２の
混合ガスを用いて反応性イオンエツチングを行う（第４
図（ｄ））。最後に、硫過水洗浄によりＰＭＭＡ／ＰＭ
Ｇ Ｉ膜を除去して、第４図（ｅ）に示すホトマスクが
形成される。
てクロム、位相シフト層５としてシリコン窒化膜、レジ
スト４として前述のＰＭＭＡ／ＰＭＧ Ｉを用いた。石
英基板上にスパッタリング法により０．２１４μｍの膜
厚に成膜した基板上に、真空蒸着法によりクロム膜を０
．１μｍの膜厚に堆積する。さらにその上に、第４図（
ａ）に示すようにＰＭＭＡ／ＰＭＧ Ｉを形成する。露
光、現像により、第４図（ｂ）に示すように、１字型レ
ジスト形状を形成する。続いて、下層レジストの所定パ
ターンを用いて第４図（Ｃ）に示すように、クロム膜の
ウェットエツチングを行う。続いて、上層レジストパタ
ーンをマスクとして、シリコン窒化膜をＣＦ４と０２の
混合ガスを用いて反応性イオンエツチングを行う（第４
図（ｄ））。最後に、硫過水洗浄によりＰＭＭＡ／ＰＭ
Ｇ Ｉ膜を除去して、第４図（ｅ）に示すホトマスクが
形成される。
第４の実施例として１位相シフト層として蒸着無機膜を
用いた構造のホトマスクについて、このマスクの製造プ
ロセスを表す第５図を用いて説明する。
用いた構造のホトマスクについて、このマスクの製造プ
ロセスを表す第５図を用いて説明する。
ここでは、マスク基板１として石英基板、遮光膜２とし
てクロム、位相シフト層５としてシリコン窒化膜、レジ
スト３．４として前述のＰＭＭＡ／ＰＭＧ Ｉを用いた
。第５図（ａ）に示すように、クロム膜つき石英基板上
にＰＭＭＡ／ＰＭＧ Ｉ膜を形成する。露光、現像によ
り、第５図（ｂ）に示すように、１字型レジスト形状を
形成する。続いて、下層レジストの所定パターンを用い
て第５図（Ｃ）に示すように、クロム膜のウェットエツ
チングを行う。続いて、上層レジストパターンをマスク
として、シリコン窒化膜パターンを蒸着、リフトオフに
より形成して第２図ω）に示すホトマスクが形成される
。
てクロム、位相シフト層５としてシリコン窒化膜、レジ
スト３．４として前述のＰＭＭＡ／ＰＭＧ Ｉを用いた
。第５図（ａ）に示すように、クロム膜つき石英基板上
にＰＭＭＡ／ＰＭＧ Ｉ膜を形成する。露光、現像によ
り、第５図（ｂ）に示すように、１字型レジスト形状を
形成する。続いて、下層レジストの所定パターンを用い
て第５図（Ｃ）に示すように、クロム膜のウェットエツ
チングを行う。続いて、上層レジストパターンをマスク
として、シリコン窒化膜パターンを蒸着、リフトオフに
より形成して第２図ω）に示すホトマスクが形成される
。
第２．第３．第４の実施例は、位相シフト層として、無
機薄膜を用いているので、耐久性に優れている。
機薄膜を用いているので、耐久性に優れている。
このようにして形成したホトマスクを用いて、露光波長
４３６ ｎｍ、開口数（ＮＡ）０．４５の１１５縮小投
影露光装置を用いてシリコンウェハー上にパターン転写
を行った。その結果、従来この装置では解像できる孤立
線の最小寸法はウェハー上で０．５５μｍであったもの
が、本発明のマスクを用いることにより０．４５μｍの
孤立線を形成することができた。
４３６ ｎｍ、開口数（ＮＡ）０．４５の１１５縮小投
影露光装置を用いてシリコンウェハー上にパターン転写
を行った。その結果、従来この装置では解像できる孤立
線の最小寸法はウェハー上で０．５５μｍであったもの
が、本発明のマスクを用いることにより０．４５μｍの
孤立線を形成することができた。
上記実施例では、位相シフト層としてＰＭＭＡ膜とシリ
コン窒化膜を用いる例について示したが、この例に限ら
れるものでなくフッ化マグネシュウム、二酸化チタン、
窒化チタン等、あるいはポリマー膜等の有機膜も使用す
ることができる。
コン窒化膜を用いる例について示したが、この例に限ら
れるものでなくフッ化マグネシュウム、二酸化チタン、
窒化チタン等、あるいはポリマー膜等の有機膜も使用す
ることができる。
また上記実施例では露光光の波長３６５ｎｍと４３６ｎ
ｍの露光装置のための位相シフトマスクとなるように位
相シフト層の膜厚を決定したが、位相シフト層の厚さｔ
を ｔ＝λ／２・（ｎ−１） ・・・・・・（１
）となるように設定すれば他の露光光の波長に対しても
有用である。但し、ｎは位相シフト層の屈折率、λは露
光光の波長である。
ｍの露光装置のための位相シフトマスクとなるように位
相シフト層の膜厚を決定したが、位相シフト層の厚さｔ
を ｔ＝λ／２・（ｎ−１） ・・・・・・（１
）となるように設定すれば他の露光光の波長に対しても
有用である。但し、ｎは位相シフト層の屈折率、λは露
光光の波長である。
さらに、上記実施例では開ロバターン周辺部の縁取り幅
は０．５μｍと０．７５μｍとしたが、この量は投影露
光装置と転写する原画パターンの形状によってそれぞれ
最適値が存在する。孤立パターンを形成する場合、解像
限界のパターンの１／１０から２１５程度の幅とするこ
とが特に有効である。
は０．５μｍと０．７５μｍとしたが、この量は投影露
光装置と転写する原画パターンの形状によってそれぞれ
最適値が存在する。孤立パターンを形成する場合、解像
限界のパターンの１／１０から２１５程度の幅とするこ
とが特に有効である。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明のホトマスクを
用いることにより、解像限界に近い微細パターンを安定
に精度よく転写することが可能である。
用いることにより、解像限界に近い微細パターンを安定
に精度よく転写することが可能である。
第１図は本発明のホトマスクの断面を表す図、第２．３
．４．５図は本発明のマスクの製造プロセスを示す図、
第６図、第７図は従来の位相シフトマスク及びその製造
方法を示す断面図である。 １・・・・・・マスク基板、２・・・・・・遮光膜、３
・・・・・・ＰＭＧ Ｉレジスト、４・・・・・・ＰＭ
ＭＡレジスト、５・・・・・・位相シフト層。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ばか１名第１図 第２図 第 図 第 図
．４．５図は本発明のマスクの製造プロセスを示す図、
第６図、第７図は従来の位相シフトマスク及びその製造
方法を示す断面図である。 １・・・・・・マスク基板、２・・・・・・遮光膜、３
・・・・・・ＰＭＧ Ｉレジスト、４・・・・・・ＰＭ
ＭＡレジスト、５・・・・・・位相シフト層。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ばか１名第１図 第２図 第 図 第 図
Claims (5)
- （１）残存部の断面形状がＴ字型の有機薄膜が遮光膜上
に形成されているホトマスク。 - （２）光学的に透明な基板上に遮光膜を設け、その遮光
膜上に、断面形状がＴ字型の有機薄膜を形成し、前記有
機薄膜の下部をマスクとして遮光膜のエッチングを行う
ことを特徴とするホトマスク製造方法。 - （３）光学的に透明な基板上に遮光膜を設け、その遮光
膜上に、断面形状がＴ字型の有機薄膜を形成し、前記有
機薄膜の下部をマスクとして遮光膜のエッチングを行い
、その後、前記有機薄膜の上部をマスクとして、異方性
エッチングを用いてマスク基板所定部を所定膜厚だけ薄
くした後、レジスト膜を除去することを特徴とするホト
マスク製造方法。 - （４）光学的に透明な基板上に光源に対して透明な薄膜
を形成し、その透明薄膜上に遮光膜を設け、その遮光膜
上に断面形状がＴ字型の有機薄膜を形成し、前記有機薄
膜の下部をマスクとして遮光膜のエッチングを行い、そ
の後、前記有機薄膜の上部をマスクとして、異方性エッ
チングを用いて前記透明薄膜を除去することを特徴とす
るホトマスク製造方法。 - （５）光学的に透明な基板上に遮光膜を設け、その遮光
膜上に断面形状がＴ字型の有機薄膜を形成し、前記有機
薄膜の下部をマスクとして遮光膜のエッチングを行い、
その後、前記有機薄膜の上部をマスクとして、光源に対
して透明な薄膜を蒸着、リフトオフを用いて形成し、マ
スク所定部に透明膜を形成することを特徴とするホトマ
スク製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2116246A JPH0413140A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | ホトマスクおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2116246A JPH0413140A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | ホトマスクおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0413140A true JPH0413140A (ja) | 1992-01-17 |
Family
ID=14682395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2116246A Pending JPH0413140A (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | ホトマスクおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0413140A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100386342B1 (ko) * | 1999-10-29 | 2003-06-02 | (주)바이오니아 | 침구를 자외선과 오존으로 살균, 소독하는 방법과 그 장치 |
| JP2013041202A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Dainippon Printing Co Ltd | レジストマスクおよびパターン形成体の製造方法 |
| CN103094181A (zh) * | 2011-10-31 | 2013-05-08 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 用于形成自对准通孔的t形金属硬掩膜 |
| CN107464745A (zh) * | 2016-06-06 | 2017-12-12 | 北大方正集团有限公司 | 一种掩膜结构及掩膜结构的制作方法 |
-
1990
- 1990-05-02 JP JP2116246A patent/JPH0413140A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100386342B1 (ko) * | 1999-10-29 | 2003-06-02 | (주)바이오니아 | 침구를 자외선과 오존으로 살균, 소독하는 방법과 그 장치 |
| JP2013041202A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-02-28 | Dainippon Printing Co Ltd | レジストマスクおよびパターン形成体の製造方法 |
| CN103094181A (zh) * | 2011-10-31 | 2013-05-08 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 用于形成自对准通孔的t形金属硬掩膜 |
| CN107464745A (zh) * | 2016-06-06 | 2017-12-12 | 北大方正集团有限公司 | 一种掩膜结构及掩膜结构的制作方法 |
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