JPH04153653A - Production of photomask having phase shift layer - Google Patents
Production of photomask having phase shift layerInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、LS L超LSI等の高密度集積回路の製造
に用いられるフォトマスクの製造方法に係わり、特に、
微細なパターンを高精度に形成する際の位相シフト層を
有するフォトマスクの製造方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a photomask used for manufacturing high-density integrated circuits such as LSL VLSI, and in particular,
The present invention relates to a method of manufacturing a photomask having a phase shift layer for forming fine patterns with high precision.
〔従来の技術]
IC,LSI、超LSI等の半導体集積回路は、S1ウ
エハー等の被加工基板上にレジストを塗布し、ステッパ
ー等により所望のパターンを露光した後、現像、エツチ
ングを行う、いわゆるリソグラフィー工程を繰り返すこ
とにより製造されている。[Prior Art] Semiconductor integrated circuits such as ICs, LSIs, and VLSIs are manufactured by applying a resist onto a substrate to be processed such as an S1 wafer, exposing a desired pattern using a stepper, etc., and then developing and etching it. It is manufactured by repeating the lithography process.
このようなリソグラフィー工程に使用されるレチクルと
呼ばれるフォトマスクは、半導体集積回路の高性能化、
高集積化に伴ってますます高精度を要求される傾向にあ
り、例えば、代表的なLSIであるDRAMを例にとる
と、1Mピッ)DRAM用の5倍レチクル、すなわち、
露光するパターンの5倍のサイズを有するレチクルにお
ける寸法のずれは、平均埴土3σ(σは標準偏差)をと
った場合においても、0.15μmの精度が要求され、
同様に、4Mピッ)DRAM用の5倍レチクルは、0.
1〜0.15μmの寸法精度が、16MビットDRAM
用5倍レチクルは0,05〜0.1μmの寸法精度が要
求されている。Photomasks called reticles used in such lithography processes are used to improve the performance of semiconductor integrated circuits.
With the increase in integration, there is a tendency for higher precision to be required.For example, taking DRAM, a typical LSI, for example, a 5x reticle for DRAM (1M pin),
The dimensional deviation of a reticle that is five times the size of the pattern to be exposed requires an accuracy of 0.15 μm even when the average Hanato 3σ (σ is the standard deviation) is taken.
Similarly, a 5x reticle for 4M pick) DRAM is 0.
16 Mbit DRAM with dimensional accuracy of 1 to 0.15 μm
A 5x reticle is required to have a dimensional accuracy of 0.05 to 0.1 μm.
さらに、これらのレチクルを使用して形成される、デバ
イスパターンの線幅は、IMビットDRAMで1.2.
um、4MビットDRAMでは0. 8μm、16Mビ
ットDRAMでは0.6μmと、ますます微細化が要求
されており、このような要求に応えるために様々な露光
方法が研究されている。Furthermore, the line width of device patterns formed using these reticles is 1.2.
um, 0. for 4M bit DRAM. There is a demand for further miniaturization of 8 μm and 0.6 μm for 16 Mbit DRAMs, and various exposure methods are being researched to meet these demands.
ところが、例えば64MビットDRAMクラスの次々世
代のデバイスパターンになると、これまでのレチクルを
用いたステッパー露光方式ではレジストパターンの解像
限界となり、例えば特開昭58−173744号公報、
特公昭62−59296号公報等iこ示されているよう
な位相シフトマスク七いう新しい考え方のレチクルが提
案されてきている。この位相シフトレチクルを用いる位
相シフトリソグラフィーは、レチクルを透過する光の位
相を操作することによって、投影像の分解能及びコント
ラストを向上させる技術である。However, when it comes to next-generation device patterns in the 64-Mbit DRAM class, for example, the conventional stepper exposure method using a reticle reaches the resolution limit of the resist pattern.
A new type of reticle called a phase shift mask as shown in Japanese Patent Publication No. 62-59296 has been proposed. Phase shift lithography using a phase shift reticle is a technique that improves the resolution and contrast of a projected image by manipulating the phase of light that passes through the reticle.
位相シフ) IJソゲラフイーを図面に従って簡単に説
明する。第2図は位相シフト法の原理を示す図、第3図
は従来法を示す図であり、第2図(a)及び第3図(a
)はレチクルの断面図、第2図(b)及び第3図(b)
はレチクル上の光の振幅、第2図(c)及び第3図(c
)はウェハー上の光の振幅、第2図(d)及び第3図(
d)はウェハー上の光強度をそれぞれ示し、1は基板、
2は遮光膜、3は位相シフター、4は入射光を示す。(Phase Shift) The IJ sogerafy will be briefly explained according to the drawings. Figure 2 is a diagram showing the principle of the phase shift method, and Figure 3 is a diagram showing the conventional method.
) are cross-sectional views of the reticle, Figures 2(b) and 3(b)
is the amplitude of the light on the reticle, Figures 2(c) and 3(c)
) is the amplitude of the light on the wafer, Fig. 2(d) and Fig. 3(
d) shows the light intensity on the wafer, 1 is the substrate,
2 is a light shielding film, 3 is a phase shifter, and 4 is incident light.
従来法におし)では、第3図(a)に示すように、ガラ
ス等からなる基板1にクロム等からなる遮光膜2が形成
されて、所定のパターンの光透過部が形成されているだ
けであるが、位相シフトリソグラフィーでは、第2図(
a)に示すように、レチクル上の隣接する光透過部の一
方に位相を反転(位相差180°)させるための透過膜
からなる位相シフター3が設けられている。したがって
、従来法においては、レチクル上の光の振幅は第31f
fl (b)に示すように同相となり、ウェハー上の光
の振幅も第3図(c)に示すように同相となるので、そ
の結果、第3図(d)のようにウェハー上のパターンを
分離することができないのに対して、位相シフ) IJ
ソゲラフイーにおし1ては、位相シフターを透過した光
は、第2図(b)に示すように、隣接パターンの間で互
いに逆位相になされるため、パターンの境界能で光強度
が零になり、第2図(d)に示すように隣接するパター
ンを明瞭に分離することができる。このように、位相シ
フトリソグラフィーにお−Aでは、従来は分離できなか
ったパターンも分離可能となり、解儒度を向上させるこ
とができるものである。In the conventional method, as shown in FIG. 3(a), a light-shielding film 2 made of chromium or the like is formed on a substrate 1 made of glass or the like to form a light-transmitting part in a predetermined pattern. However, in phase shift lithography, Fig. 2 (
As shown in a), a phase shifter 3 made of a transmission film for inverting the phase (phase difference of 180°) is provided on one of the adjacent light transmission parts on the reticle. Therefore, in the conventional method, the amplitude of the light on the reticle is
fl The light on the wafer becomes in phase as shown in (b), and the amplitude of the light on the wafer also becomes in phase as shown in Fig. 3 (c). As a result, the pattern on the wafer becomes as shown in Fig. 3 (d). phase shift) IJ
As shown in Fig. 2(b), in the case of Sogelahui, the light that passes through the phase shifter is made to have opposite phases between adjacent patterns, so the light intensity becomes zero due to the boundary between the patterns. Therefore, adjacent patterns can be clearly separated as shown in FIG. 2(d). In this way, in phase shift lithography-A, patterns that could not be separated in the past can be separated, and the degree of dissolution can be improved.
次に、位相シフトレチクルの従来の製造工程の1例を図
面を参照して説明する。第4図は位相シフトレチクルの
製造工程を示す断面図であり、図中、11は基板、12
はクロム膜、13はレジスト層、14は電離放射線、1
5はレジストパターン、16はエツチングガスプラズマ
、17はクロムパターン、18は酸素プラズマ、19は
透明膜、20はレジスト層、21は電離放射線、22は
レジストパターン、23はエツチングガスプラズマ、2
4は位相シフトパターン、25は酸素プラズマを示す。Next, an example of a conventional manufacturing process for a phase shift reticle will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of a phase shift reticle, in which 11 is a substrate, 12
is a chromium film, 13 is a resist layer, 14 is ionizing radiation, 1
5 is a resist pattern, 16 is an etching gas plasma, 17 is a chrome pattern, 18 is an oxygen plasma, 19 is a transparent film, 20 is a resist layer, 21 is an ionizing radiation, 22 is a resist pattern, 23 is an etching gas plasma, 2
4 indicates a phase shift pattern, and 25 indicates an oxygen plasma.
まず、第4図(a)に示すように、光学研磨された基板
11にクロム膜12を形成し、さらに、クロロメチル化
ポリスチレン等の電離放射線レジストを、スピンコーテ
ィング等の常法により均一に塗布し、加熱乾燥処理を施
し、厚さ0.1〜2.0μm程度のレジスト層13を形
成する。加熱乾燥処理は、使用するレジストの種類にも
よるが、通常、:80〜150℃で、20〜60分間程
度行う。First, as shown in FIG. 4(a), a chromium film 12 is formed on an optically polished substrate 11, and then an ionizing radiation resist such as chloromethylated polystyrene is uniformly applied by a conventional method such as spin coating. Then, a heat drying process is performed to form a resist layer 13 having a thickness of about 0.1 to 2.0 μm. The heat drying treatment is usually carried out at 80 to 150° C. for about 20 to 60 minutes, although it depends on the type of resist used.
次に、同図(b)に示すように、レジスト層13に、常
法に従って電子線描画装置等の露光装置により電離放射
線14でパターン描画し、エチルセロソルブやエステル
等の有機溶剤を主成分とする現像液で現像後、アルコー
ルでリンスし、同図(C)に示すようなレジストパター
ン15を形成する。Next, as shown in FIG. 6(b), a pattern is drawn on the resist layer 13 using ionizing radiation 14 using an exposure device such as an electron beam drawing device according to a conventional method, and an organic solvent such as ethyl cellosolve or ester is used as the main component. After development with a developer solution, the resist pattern 15 is rinsed with alcohol to form a resist pattern 15 as shown in FIG.
次に、必要に応じて加熱処理、及び、デスカム処理を行
って、レジストパターン15のエツジ部分等に残存した
レジスト層、ヒゲ等不要なレジストを除去した後、同図
(田に示すように、レジストパターン15の開口部より
露出する被加工部分、すなわあ、クロム層12をエツチ
ングガスプラズマ16によりドライエツチングし、クロ
ムパターン17を形成する。なお、このクロムパターン
17の形成は、エツチングガスプラズマ16によるドラ
イエツチングに代えて、ウェットエツチングにより行っ
てもよいことは当業者に明らかである。Next, heat treatment and descum treatment are performed as necessary to remove unnecessary resist such as the resist layer remaining on the edge portions of the resist pattern 15, whiskers, etc. The portion to be processed exposed through the opening of the resist pattern 15, that is, the chromium layer 12, is dry-etched using an etching gas plasma 16 to form a chrome pattern 17. Note that the formation of the chromium pattern 17 is performed using an etching gas plasma. It will be clear to those skilled in the art that wet etching may be used instead of dry etching using No. 16.
このようにしでエツチングした後、同図(e)に示すよ
うに、レジストパターン15、すなわち、残存するレジ
ストを酸素プラズマ18により沃化除去し、同IF(f
)に示すようなフォトマスクを完成させる。なお、この
処理は、酸素プラズマ18による灰化処理に代えて、溶
剤剥離により行うことも可能である。After etching in this manner, as shown in FIG.
) Complete the photomask shown in (). Note that this treatment can also be performed by solvent stripping instead of the ashing treatment using the oxygen plasma 18.
続いて、このフォトマスクを検査し、必要によってはパ
ターン修正を加え、洗浄した後、同図(gに示すように
、クロムパターン17の上に5i02等からなる透明!
19を形成する。次に、同図おに示すように、透明膜1
9上に、上記と同様にして、クロロメチル化ポリスチレ
ン等の1in放射線レジスト層20を形成し、同図(1
)に示すように、レジスト層20に常法に従ってアライ
メイトを行い、電子線露光装置等の電離放射線21によ
って所定のパターンを描画し、現像、リンスして、同図
(」)に示すように、レジストパターン22を形成する
。Subsequently, this photomask is inspected, pattern corrections are made if necessary, and after cleaning, a transparent mask made of 5i02 etc. is placed on the chrome pattern 17 as shown in the same figure (g).
form 19. Next, as shown in FIG.
9, a 1-inch radiation resist layer 20 of chloromethylated polystyrene or the like is formed in the same manner as above.
), the resist layer 20 is aligned according to a conventional method, a predetermined pattern is drawn using ionizing radiation 21 from an electron beam exposure device, etc., developed and rinsed. , a resist pattern 22 is formed.
次に、必要に応じて、加熱処理、及び、デスカム処理を
行った後、同図(財)に示すように、レジストパターン
22の開口部より露出する透明膜19部分をエツチング
ガスプラズマ23によりドライエツチングし、位相シフ
ターパターン24を形成する。なお、この位相シフター
パターン24の形成は、エツチングガスプラズマ23に
よるドライエツチングに代えて、ウェットエツチングに
より行ってもよいものである。Next, after performing a heat treatment and a descum treatment as necessary, the portion of the transparent film 19 exposed from the opening of the resist pattern 22 is dried with an etching gas plasma 23, as shown in the same figure. Etching is performed to form a phase shifter pattern 24. Note that the phase shifter pattern 24 may be formed by wet etching instead of dry etching using the etching gas plasma 23.
次に、残存したレジストを、同図(1)に示すように、
酸素プラズマ25により灰化除去する。以上の工程によ
り、同図に)に示すような位相ンフタ24を有する位相
シフトマスクが完成する。Next, the remaining resist is removed as shown in (1) of the same figure.
Ashing is removed by oxygen plasma 25. Through the above steps, a phase shift mask having a phase shifter 24 as shown in ) is completed.
:発明が解決しようとする課題二
しかし−一がろ、上2己したよう一従来の位本目ンフト
レチクルの製造力9去;二おいては、位本目ンフターを
形成するために用“、)る透明膜をクロムパターン上に
形成し、次にクロロメチル化ポリスチレン等の電離放射
線レジスト層を透明膜と同様に形成し、電離放射線によ
って所定のパターンを描画、現像、リンスしてレジスト
パターンを形成し、これをマスクとしてエツチングガス
プラズマによりドライエツチングして位相ンフターパタ
ーンを形成するという工程を経る間に、レチクルのエツ
ジ部分の透明膜に応力の不均一に基づくクラックが入っ
たり、このエツジ部分がホルダー等と接触することによ
り、塵埃が発生する。この塵埃によりフォトマスクが汚
れ、最終製品に欠陥が発生するという問題が生じていた
。現在、フォトマスクには、5分の1縮小のレチクルが
多く用いられているが、レチクル上に欠陥が1個あると
、ウェハー上の全てのチップに欠陥が転写されてしまう
ため、そのフォトマスクは使用不能になる。2. Problems to be Solved by the Invention: 2. However, as mentioned above, 1. The production capacity of the conventional holder reticle is eliminated; 2. It is used for forming the holder reticle. A transparent film is formed on the chrome pattern, then an ionizing radiation resist layer such as chloromethylated polystyrene is formed in the same manner as the transparent film, and a resist pattern is formed by drawing a predetermined pattern with ionizing radiation, developing it, and rinsing it. During the process of dry etching with etching gas plasma using this as a mask to form a phase shifter pattern, cracks may appear in the transparent film at the edges of the reticle due to uneven stress, or the edges may Dust is generated by contact with holders, etc. This dust contaminates the photomask, causing defects in the final product.Currently, photomasks have reticles that are reduced by one-fifth. Although it is widely used, if there is one defect on the reticle, the defect is transferred to all chips on the wafer, making the photomask unusable.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、
その目的は、製造工程において、レチクルのエツジ部分
の透明膜から塵埃が発生してフォトマスクに欠陥を生じ
ないような、より実用的な位相シフトフォトマスクの製
造方法を提供することである。The present invention was made in view of this situation, and
The purpose is to provide a more practical method for manufacturing a phase shift photomask that does not cause defects in the photomask due to dust generated from the transparent film at the edge portion of the reticle during the manufacturing process.
〔課題を解決するための手段二
本発明者は、上8この問題に鑑み、従来の電離放射線リ
ソグラフィーによる位相/フトフナトマスク製造プロセ
スを大幅に変更することなく、欠陥のない位相シフトフ
ォトマスク (レチクル)を安定して製造する方法を開
発すべく研究の結果、位相シフトパターンを形成する工
程の前に、位相シフターを形成するために用5)られる
透明膜の外周部を除去する工程を挿入することにより、
欠陥のない位相シフトレチクルを安定して製造できるこ
とを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成したも
のである。[Means for Solving the Problem 2] In view of this problem, the present inventor has developed a defect-free phase shift photomask ( As a result of research to develop a method for stably manufacturing a reticle (reticle), a step was added to remove the outer periphery of the transparent film used to form the phase shifter (5) before the step of forming the phase shift pattern. By doing so,
We have discovered that it is possible to stably manufacture phase shift reticles without defects, and have completed the present invention based on this knowledge.
以下、本発明を図面を参照して説明する。第1図は本発
明に係る位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法
の工程を示す断面図であり、図中、30は基板、31は
遮光層、32は電離放射線レジスト層、33は電離放射
線、34はレジストパターン、35はエツチングガスプ
ラズマ、36は遮光パターン、37は酸素プラズマ、3
8は透明膜、39はフォトレジスト層、40は外周部を
除去したフォトレジスト層、41はウェットエツチング
、42は電離放射線、43は電離放射線レジストパター
ン、44は位相シフトパターン、45はレジスト剥離液
を示す。Hereinafter, the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the steps of the method for manufacturing a photomask having a phase shift layer according to the present invention, in which 30 is a substrate, 31 is a light shielding layer, 32 is an ionizing radiation resist layer, and 33 is ionizing radiation. , 34 is a resist pattern, 35 is an etching gas plasma, 36 is a light shielding pattern, 37 is an oxygen plasma, 3
8 is a transparent film, 39 is a photoresist layer, 40 is a photoresist layer whose outer periphery has been removed, 41 is wet etching, 42 is ionizing radiation, 43 is an ionizing radiation resist pattern, 44 is a phase shift pattern, 45 is a resist stripping liquid shows.
まず、第1図(a、)に示すように、光学研磨された基
板30上に、50〜200nm厚の遮光層31を形成し
、さらに、クロロメチル化ポリスチレン等の電離放射線
レジストをスピンコーティング等の常法により均一に塗
布し、加熱乾燥処理を施し、厚さ0.1〜2.0μm程
度のレジスト層32を形成する。ここで、基板30とし
ては、位相シフトマスクが1線(365nm)やエキシ
マレーザ−(248nm)等の短波長用のものであるこ
とを考慮すると、石英又は高純度合成石英が望まし7)
が、その他にも、低膨張ガラス、白板、青板(SL)
、MgF2、CaFx等を使用することができる。また
、遮光層31は、クロム薄膜を単層ある5);ま多層に
形成することにより形成することができるが、その他に
も、窒化クロム、酸化クロム、タングステン、モリブデ
ン、モリブデンンリサイド等を使用して形成することが
できる。また、加熱乾燥処理は、レジストの種顎にもよ
るが、通常:80〜150℃で20〜60分間程度行う
。First, as shown in FIG. 1(a), a light shielding layer 31 with a thickness of 50 to 200 nm is formed on an optically polished substrate 30, and an ionizing radiation resist such as chloromethylated polystyrene is applied by spin coating. A resist layer 32 having a thickness of about 0.1 to 2.0 μm is formed by uniformly coating the resist layer 32 by a conventional method and performing a heat drying process. Here, considering that the phase shift mask is for short wavelengths such as 1-line (365 nm) or excimer laser (248 nm), quartz or high-purity synthetic quartz is preferable as the substrate 307)
However, in addition, low expansion glass, white board, blue board (SL)
, MgF2, CaFx, etc. can be used. The light-shielding layer 31 can be formed by forming a chromium thin film in a single layer5) or in multiple layers, but it can also be formed using chromium nitride, chromium oxide, tungsten, molybdenum, molybdenum silicide, etc. It can be formed by Further, the heat drying treatment is usually performed at 80 to 150° C. for about 20 to 60 minutes, although it depends on the seed jaws of the resist.
次に、同IZ(b)に示すように、レジスト層32に、
常法に従って電子線描画装置等の電離放射線33による
露光装置で所定のパターンを描画し、エチルセロソルブ
やエステル等の有機溶剤を主成分とする現像液で現像後
、アルコールでリンスすると、同ID (C)に示すよ
うなレジストパターン34が形成される。Next, as shown in IZ(b), on the resist layer 32,
A predetermined pattern is drawn using an exposure device using ionizing radiation 33 such as an electron beam drawing device according to a conventional method, developed with a developer containing an organic solvent such as ethyl cellosolve or ester, and rinsed with alcohol. A resist pattern 34 as shown in C) is formed.
次に、必要に応じて加熱処理、及び、デスカム処理を行
ってレジストパターン34のエツジ8分等に残存したレ
ジスト層、ヒゲ等不要なレジストを除去した後、同図(
d)に示すように、レジストパターン34の開口部より
露出する被加工部分、すなわち、遮光層31をエツチン
グガスプラズマ35によりドライエツチングし、遮光パ
ターン36を形成する。−=お、この遮光パターン36
の形成は、エツチングガスプラズマ35によるドライエ
ツチングに代えて、ウェットエツチングにより行っても
よ′、)ことは当業者に明らかである。Next, heat treatment and descum treatment are performed as necessary to remove unnecessary resist such as the resist layer remaining on the 8th edge of the resist pattern 34, whiskers, etc., as shown in FIG.
As shown in d), the portion to be processed exposed through the opening of the resist pattern 34, that is, the light-shielding layer 31, is dry-etched using etching gas plasma 35 to form a light-shielding pattern 36. -=Oh, this light shielding pattern 36
It will be clear to those skilled in the art that the formation of the etching gas plasma 35 may be performed by wet etching instead of dry etching using the etching gas plasma 35.
このようにして二1テングした後、同図(e)°に示す
ばうに、残存するレジスト34を#票ブラズ737によ
り灰化除去し、同’XJ (f)に示すように、基板3
0の上に所定の遮光パターン36が形成されたフォトマ
スクを作成する。なお、この処理は、酸素プラズマ37
による灰化処理に代えて、溶剤剥離により行うことも可
能である。After 21 minutes in this way, as shown in FIG.
A photomask in which a predetermined light shielding pattern 36 is formed on 0 is created. Note that this treatment is performed using oxygen plasma 37
Instead of the ashing treatment, solvent stripping can also be used.
続゛ハで、このフォトマスクを検査し、必要によっては
パターンに修正を加え、洗浄した後、同図(釦に示すよ
うに、遮光パターン36の上にスピンオングラス(SO
G)、蒸着等によるS+Oa等の透明膜38を形成する
。この透明膜38を形成するための材料としては、ステ
ッパー露光する1線(365nm)やエキシマレーザ−
(248nm)等の紫外線に十分な透過性を有し、かつ
、屈折率の高い材料であればよく、5102の他に、S
lsN< 、PMMA、PGMA、CMS等が好まし
く用いられる。また、透明膜38の膜厚dは、透明膜3
8を形成する材料の屈折率をn、!!光波長をλとする
と、d−λ/2(n−1)にて与えられる値であり、5
102を使用し、1線で露光する場合には、dの値は約
397nmである。Next, after inspecting this photomask, making corrections to the pattern if necessary, and cleaning it, a spin-on glass (SO
G) A transparent film 38 of S+Oa or the like is formed by vapor deposition or the like. The material for forming this transparent film 38 is one-line (365 nm) exposed by a stepper or excimer laser.
Any material that has sufficient transmittance to ultraviolet light such as (248 nm) and has a high refractive index may be used.In addition to 5102, S
lsN<, PMMA, PGMA, CMS, etc. are preferably used. The thickness d of the transparent film 38 is the same as that of the transparent film 38.
The refractive index of the material forming 8 is n,! ! If the optical wavelength is λ, then the value is given by d-λ/2(n-1), and 5
102 and one line exposure, the value of d is about 397 nm.
次に、同図(社)に示すように、透明膜38上にノボラ
ック系のフォトレジストを均一に塗布してレジスト層3
9を形成し、紫外線照射、現像、リンスして、外周部の
みを除去したレジスト層40を形成する(同図(1))
。次いで、同図(j)に示すように、緩衝フッ酸溶液等
を用いたウェットエツチング41により、位相シフター
を形成するために用いる透明膜38の外周部を除去する
。フォトレジスト40を剥離、洗浄後、同図(資)に示
すように、クロロメチル化ポリスチレン等の電離故射線
レジストを均一に塗布して、これに常法に従ってアライ
メントを行い、電子線露光装置等の電離赦射線42によ
って、位相シフトのための所定のパターン43を描画後
、現像、リンスして、同図(1)に示したようなレジス
トパターン43を形成する。Next, as shown in FIG.
9 is formed, followed by UV irradiation, development, and rinsing to form a resist layer 40 with only the outer periphery removed ((1) in the same figure).
. Next, as shown in FIG. 4J, the outer peripheral portion of the transparent film 38 used to form the phase shifter is removed by wet etching 41 using a buffered hydrofluoric acid solution or the like. After peeling off and cleaning the photoresist 40, as shown in the same figure (supplement), an ionizing radiation resist such as chloromethylated polystyrene is applied uniformly, alignment is performed according to a conventional method, and an electron beam exposure apparatus, etc. After drawing a predetermined pattern 43 for phase shift using the ionizing radiation 42, the resist pattern 43 is developed and rinsed to form a resist pattern 43 as shown in FIG.
続し)で、同図(ホ)に示すように、緩衝フッ酸溶液等
によるウェットエツチングを行い、位相シフトパターン
44を形成する。Then, as shown in FIG. 4(e), wet etching is performed using a buffered hydrofluoric acid solution or the like to form a phase shift pattern 44.
次に、同図(n)に示すように、所定のレジスト剥離液
45によって残存したレジストを剥離、除去して、同図
(0)に示すような欠陥のなし)位相シフトフォトマス
クが完成する。Next, as shown in (n) of the same figure, the remaining resist is peeled off and removed using a predetermined resist stripping solution 45, and a phase shift photomask without defects as shown in (0) of the same figure is completed. .
本発明においては、従来の位相シフトフォトマスク製造
工程中に、位相シフターを形成するために用いられる透
明膜の形成後に、その外周部をウェットエツチング等に
より除去する工程を挿入したものであり、位相シフター
パターン作成時の電離放射線描画等のプロセスの途中に
おいて、透明膜の外周部から塵埃が発生するのを防ぐこ
とにより、欠陥なL1位相シフトフォトマスクを作成す
ることが可能になる。In the present invention, after the formation of the transparent film used to form the phase shifter, a step of removing the outer peripheral part by wet etching etc. is inserted into the conventional phase shift photomask manufacturing process. By preventing dust from being generated from the outer periphery of the transparent film during a process such as ionizing radiation drawing when creating a shifter pattern, it becomes possible to create a defective L1 phase shift photomask.
:実施例二 以下、本発明の実施例につし)で説明する。: Example 2 Examples of the present invention will be described below.
実施例1
光学研磨された5インチ角の高純度合成石英ガラス基板
上に、遮光層として、800nm厚のクロム薄膜と40
0nm厚の低反射クロム薄膜の2層構造を形成したマス
ク基板上に、クロロメチル化ポリスチレンのレジスト溶
液をスピンコーティング法により塗布し、120℃で3
0分間プリベークし、厚さ0,6μmの均一なレジスト
膜を得た。Example 1 A chromium thin film with a thickness of 800 nm and a chromium thin film with a thickness of
A resist solution of chloromethylated polystyrene was applied by spin coating onto a mask substrate on which a two-layer structure of a 0 nm thick low-reflection chromium thin film was formed.
Prebaking was performed for 0 minutes to obtain a uniform resist film with a thickness of 0.6 μm.
次に、加速電圧20kVの電子線により、20μC/
crlの照射量で露光し、パターン描画を行った。露光
後、この基板を酢酸イソアミルとエチルセロソルブの混
合液からなる現做液で60秒間現像後、イソプロピルア
ルコールで30秒間リンスして、レジストパターンを得
た。続いて、これを140℃で30分間ポストベークし
た後、IT。Next, an electron beam with an accelerating voltage of 20 kV was applied to the
Exposure was performed at a dose of crl to draw a pattern. After exposure, this substrate was developed for 60 seconds with a developer consisting of a mixture of isoamyl acetate and ethyl cellosolve, and then rinsed with isopropyl alcohol for 30 seconds to obtain a resist pattern. Subsequently, this was post-baked at 140°C for 30 minutes, and then IT.
rr、100Wの酸素プラズマで2分間デスカムし、レ
ジストパターンをマスクとして露出した被加工基板を、
出力300Wで、四塩化炭素と酸素からブ;るプラズマ
中、8分間ドライエツチングした。次に、残存したレジ
ストを2To r r、4゜OWの酸素プラズマで灰化
除去し、位相/フタ−形成前のフォトマスクを得た。こ
うして製造したフット7スクの品質確認をした後、この
マスク上に、SOG (スピンオングラス)溶液をスピ
ンコーティングにより塗布し、加熱乾燥処理を施して、
450nm厚の均−一、; S OG膜を得た。この膜
を窒素雰囲気中で450℃におし)て1時間焼成した。rr, descum with 100W oxygen plasma for 2 minutes and expose the exposed substrate using the resist pattern as a mask.
Dry etching was performed for 8 minutes in a plasma containing carbon tetrachloride and oxygen at an output of 300 W. Next, the remaining resist was removed by ashing with oxygen plasma at 2 Torr and 4° OW to obtain a photomask before phase/lid formation. After confirming the quality of the foot 7 mask manufactured in this way, a SOG (spin-on-glass) solution was applied onto the mask by spin coating, and a heating drying process was performed.
A uniform SOG film with a thickness of 450 nm was obtained. This film was fired at 450° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere.
この基板に0FPR−800のレジスト溶液をスピンコ
ティングにより塗布し、加熱乾燥処理を施して、1μm
厚の均一なレジスト膜を得た。数mmから10mm幅の
外周部に紫外線を100mJ/dの照射量で露光した後
、この基板をNMD−3(東京応化■製)の現像液で6
0秒間現像し、次に、純水で120秒間リンスして、外
周部を除去したレジストパターンを得た。続し)で、こ
れを120℃で30分間ポストベークした後、レジスト
パターンをマスクとして露出した被加工基板を20wt
%フッ化アンモニウム水溶液と50%フッ酸の10;1
混合液によってウェットエツチングした。レジストをN
−メチルピロリドンのレジスト剥離液で剥離し、純水で
120秒間リンスしこの基板にクロロメチル化ポリスチ
レンのレジスト溶液をスピンコーティングにより塗布し
、加熱乾燥処理を施して、0.6μm厚の均一なレジス
ト膜を得た。次に、加速電圧20kVの電子線描画装置
にて、フォトマスク上のアライメントマータを検出しな
がら所定の位置にパターン露光した。露光後、この基板
を前記と同様の溶剤で現像、リンスして、レジストパタ
ーンを得た。続いて、加熱処理、デスカム処理を行って
から、レジストパターンをマスクとして、露出したSO
G膜をエツチング液20wt%フッ化アンモニウム水溶
液と50%フッ酸の混合液によりウェットエツチングし
た。最後に、残存したレジストをN−メチルピロリドン
のレジスト剥離液により剥離除去して、SOGからなる
位相シフター層を有するフォトマスクを得た。A resist solution of 0FPR-800 was applied to this substrate by spin coating, and then heated and dried to a thickness of 1 μm.
A resist film with uniform thickness was obtained. After exposing the outer periphery with a width of several mm to 10 mm to ultraviolet rays at a dose of 100 mJ/d, this substrate was treated with a developer of NMD-3 (manufactured by Tokyo Ohka ■) for 6 hours.
The resist pattern was developed for 0 seconds and then rinsed with pure water for 120 seconds to obtain a resist pattern with the outer peripheral portion removed. After post-baking this at 120°C for 30 minutes, the exposed substrate was heated to 20wt using the resist pattern as a mask.
% ammonium fluoride aqueous solution and 50% hydrofluoric acid 10:1
Wet etching was performed using a mixed solution. Resist N
- Stripped with methylpyrrolidone resist stripping solution, rinsed with pure water for 120 seconds, applied chloromethylated polystyrene resist solution to this substrate by spin coating, and heated and dried to form a uniform resist with a thickness of 0.6 μm. A membrane was obtained. Next, pattern exposure was performed at a predetermined position while detecting the alignment marks on the photomask using an electron beam lithography system with an acceleration voltage of 20 kV. After exposure, this substrate was developed and rinsed with the same solvent as above to obtain a resist pattern. Next, heat treatment and descum treatment are performed, and then the exposed SO is removed using the resist pattern as a mask.
The G film was wet-etched using a mixed solution of 20 wt% ammonium fluoride aqueous solution and 50% hydrofluoric acid. Finally, the remaining resist was removed using a resist stripping solution of N-methylpyrrolidone to obtain a photomask having a phase shifter layer made of SOG.
こうして製造した位相シフトフォトマスクには何ら欠陥
がなく、高精度の位相シフトフォトマスクが得られたこ
とが確認された。It was confirmed that the phase shift photomask manufactured in this manner had no defects and that a highly accurate phase shift photomask was obtained.
本発明の位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法
は、従来の位相シフトフォトマスク製造工程中に、位相
シフターを形成するために用いられる透明膜の形成後に
、その外周部をウェットエツチング等により除去する工
程を挿入したものであり、位相シフターパターン作成時
の電離放射線描画等のプロセスの途中におし)で、透明
膜の外周部から塵埃が発生するのを防ぐことにより、欠
陥ない位相シフトフォトマスクを作成することが可能に
なる。The method for manufacturing a photomask having a phase shift layer of the present invention involves removing the outer periphery of the transparent film by wet etching or the like after forming a transparent film used to form a phase shifter during the conventional phase shift photomask manufacturing process. By inserting a step in the middle of the process such as ionizing radiation drawing when creating a phase shifter pattern, it prevents dust from being generated from the outer periphery of the transparent film, thereby producing a defect-free phase shift photo. It is possible to create masks.
第1図は本発明に係わる位相シフト層を有するフォトマ
スクの製造方法の1実施例の工程を示す断面面、第2図
は位相シフト法の原理を示す図、第3図は従来法を示す
図、第4図は位相/フトフォトマスクの製造工程を示す
断面図である。
30・・基板、31・・・遮光層、32・・・電離放射
線レジスト層、33・・・電離放射線、34・・・レジ
ストパターン、35・・・エツチングガスプラズマ、3
6・・遮光パターン、37・・・酸素プラズマ、38・
・・透明膜、39・・・フォトレジスト層、40・・・
外周部を除去したフォトレジスト層、41・・・ウェッ
トエツチング、42・・・電離放射線、43・・・電離
放射線レジストパターン、44・・・位相シフトパター
ン、45・・・レジスト剥離液
出 願 人 大日本印刷株式会社
代理人 弁理士 韮 澤 弘(外7名)/−44
M4図
M4図FIG. 1 is a cross-sectional view showing the steps of one embodiment of the method for manufacturing a photomask having a phase shift layer according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the principle of the phase shift method, and FIG. 3 is a diagram showing the conventional method. 4 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the phase/ft photomask. 30... Substrate, 31... Light shielding layer, 32... Ionizing radiation resist layer, 33... Ionizing radiation, 34... Resist pattern, 35... Etching gas plasma, 3
6... Light shielding pattern, 37... Oxygen plasma, 38...
...Transparent film, 39...Photoresist layer, 40...
Photoresist layer with outer peripheral portion removed, 41... Wet etching, 42... Ionizing radiation, 43... Ionizing radiation resist pattern, 44... Phase shift pattern, 45... Resist stripping solution Applicant Dai Nippon Printing Co., Ltd. Agent Patent Attorney Hiroshi Nizawa (7 others)/-44 M4 figure M4 figure
Claims (4)
造方法において、少なくとも、遮光パターンが形成され
た被加工基板上に紫外光を透過する透明薄膜を形成する
工程と、前記透明薄膜の外周部を除去する工程と、前記
透明薄膜上に電離放射線レジスト薄膜を形成する工程と
、該レジスト薄膜の所定の位置に電離放射線をパターン
照射し、現像して、レジストパターンを形成する工程と
、このレジストパターンをマスクとして露出した前記透
明薄膜をエッチングする工程と、エッチング後に残存す
るレジストを除去する工程とからなることを特徴とする
位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法。(1) A method for manufacturing a photomask having a phase shifter pattern includes at least a step of forming a transparent thin film that transmits ultraviolet light on a substrate to be processed on which a light-shielding pattern is formed, and removing an outer peripheral portion of the transparent thin film. a step of forming an ionizing radiation resist thin film on the transparent thin film; a step of irradiating a pattern of ionizing radiation at a predetermined position of the resist thin film and developing it to form a resist pattern; and a step of masking the resist pattern. A method for manufacturing a photomask having a phase shift layer, comprising the steps of: etching the exposed transparent thin film; and removing resist remaining after etching.
明薄膜上にフォトレジスト薄膜を形成する工程と、該レ
ジスト薄膜に紫外線を照射し、外周部と内部とを区別す
るレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパ
ターンをマスクとして露出した被加工基板上の前記透明
薄膜の外周部をエッチングする工程と、エッチング後に
残存するレジストを除去する工程とからなることを特徴
とする請求項1記載の位相シフト層を有するフォトマス
クの製造方法。(2) The step of removing the outer periphery of the transparent thin film includes the step of forming a photoresist thin film on the transparent thin film, and irradiating the resist thin film with ultraviolet rays to form a resist pattern that distinguishes the outer periphery from the inside. 2. The method further comprises the steps of: etching the exposed peripheral portion of the transparent thin film on the substrate to be processed using the resist pattern as a mask; and removing the resist remaining after etching. A method of manufacturing a photomask having a phase shift layer.
張ガラス、白板、青板、MgF_2、又は、CaF_2
等であることを特徴とする請求項1又は2記載の位相シ
フト層を有するフォトマスクの製造方法。(3) The substrate to be processed is high purity synthetic quartz, quartz, low expansion glass, white plate, blue plate, MgF_2, or CaF_2.
The method for manufacturing a photomask having a phase shift layer according to claim 1 or 2, wherein the photomask has a phase shift layer.
膜、酸化クロム薄膜、タングステン薄膜、モリブデン薄
膜、又は、モリブデンシリサイド薄膜等からなることを
特徴とする請求項1から3の何れか1項記載の位相シフ
ト層を有するフォトマスクの製造方法。(4) The light-shielding pattern is made of a chromium thin film, a chromium nitride thin film, a chromium oxide thin film, a tungsten thin film, a molybdenum thin film, a molybdenum silicide thin film, or the like according to any one of claims 1 to 3. A method for manufacturing a photomask having a phase shift layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2279575A JPH04153653A (en) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Production of photomask having phase shift layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2279575A JPH04153653A (en) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Production of photomask having phase shift layer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04153653A true JPH04153653A (en) | 1992-05-27 |
Family
ID=17612895
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JP2279575A Pending JPH04153653A (en) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Production of photomask having phase shift layer |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JPH04153653A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0585872A2 (en) * | 1992-09-01 | 1994-03-09 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Phase shift photomask, phase shift photomask blank, and process for fabricating them |
JPH06289594A (en) * | 1992-08-21 | 1994-10-18 | Intel Corp | Reticle used for patterning of radiation-sensitive layer and method for patterning of radiation-sensitive layer |
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1990
- 1990-10-18 JP JP2279575A patent/JPH04153653A/en active Pending
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