JPH04216552A - 露光マスク及び露光方法 - Google Patents
露光マスク及び露光方法Info
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- JPH04216552A JPH04216552A JP2402667A JP40266790A JPH04216552A JP H04216552 A JPH04216552 A JP H04216552A JP 2402667 A JP2402667 A JP 2402667A JP 40266790 A JP40266790 A JP 40266790A JP H04216552 A JPH04216552 A JP H04216552A
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- Japan
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- phase shift
- mask
- film
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- Pending
Links
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造におい
て用いられる露光マスク及び露光方法に関し、特に超微
細パタ−ンの形成にとって有用である。
て用いられる露光マスク及び露光方法に関し、特に超微
細パタ−ンの形成にとって有用である。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造において、０．３μｍ
程度の超微細パタ−ン形成のために位相シフト型の露光
マスクが提案されている（例えば、ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．
１０８８（１９８９）ｐ２５〜３３参照）。
程度の超微細パタ−ン形成のために位相シフト型の露光
マスクが提案されている（例えば、ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．
１０８８（１９８９）ｐ２５〜３３参照）。
【０００３】図３及び図４に、ライン・アンド・スペ−
ス・パタ−ン形成用の従来の位相シフト型露光マスクを
示す。このマスクは、ガラス基板１の表面にクロム（Ｃ
ｒ）等からなる光遮蔽膜２をライン状に複数本、所定間
隔で平行に配列形成し、更に、各ライン状光遮蔽膜の間
の各スペ−スを一つ置きに位相シフト膜３で被ったもの
である。
ス・パタ−ン形成用の従来の位相シフト型露光マスクを
示す。このマスクは、ガラス基板１の表面にクロム（Ｃ
ｒ）等からなる光遮蔽膜２をライン状に複数本、所定間
隔で平行に配列形成し、更に、各ライン状光遮蔽膜の間
の各スペ−スを一つ置きに位相シフト膜３で被ったもの
である。
【０００４】位相シフト膜３は、二酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ２）等からなり、それを透過する 光の位相を１８０
度反転する膜厚を有する。
Ｏ２）等からなり、それを透過する 光の位相を１８０
度反転する膜厚を有する。
【０００５】この様なマスクに光を照射すると、位相シ
フト膜３を通過する光部分と通過しない光部分とで１８
０度の位相差ができ、前記各光部分の隣り合う境界での
重なり部分で逆位相の光どうしが干渉することとなる。 この結果、コントラストの良いライン・アンド・スペ−
ス状の光パタ−ンが得られ、斯る光パタ−ンでフォトレ
ジスト膜を露光すると露光パタ−ンの解像度が向上する
。
フト膜３を通過する光部分と通過しない光部分とで１８
０度の位相差ができ、前記各光部分の隣り合う境界での
重なり部分で逆位相の光どうしが干渉することとなる。 この結果、コントラストの良いライン・アンド・スペ−
ス状の光パタ−ンが得られ、斯る光パタ−ンでフォトレ
ジスト膜を露光すると露光パタ−ンの解像度が向上する
。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の位相シフト
型露光マスクでは、そのマスク自体の製造が複雑である
という難点がある。
型露光マスクでは、そのマスク自体の製造が複雑である
という難点がある。
【０００７】即ち、前記従来の位相シフト型露光マスク
の製造は、先ず、基板１の表面全面に光遮蔽膜を蒸着し
た後、フォトリソ手法にて所望パタ−ンの光遮蔽膜２を
形成し、次いで、光遮蔽膜２を含んで基板１の表面全面
に位相シフト膜を被着後、この膜にフォトリソ手法を再
度適用し、所望パタ−ンの位相シフト膜３を形成するも
のである。従って、この場合、２回のフォトリソ工程が
必要であり、更に光遮蔽膜２と位相シフト膜３との位置
合わせが必要となる。特に、パタ−ンの超微細化に伴い
、後者の位置合わせの問題は深刻になる。
の製造は、先ず、基板１の表面全面に光遮蔽膜を蒸着し
た後、フォトリソ手法にて所望パタ−ンの光遮蔽膜２を
形成し、次いで、光遮蔽膜２を含んで基板１の表面全面
に位相シフト膜を被着後、この膜にフォトリソ手法を再
度適用し、所望パタ−ンの位相シフト膜３を形成するも
のである。従って、この場合、２回のフォトリソ工程が
必要であり、更に光遮蔽膜２と位相シフト膜３との位置
合わせが必要となる。特に、パタ−ンの超微細化に伴い
、後者の位置合わせの問題は深刻になる。
【０００８】本発明は、この様な難点を伴わずに製造し
得る新規構造の位相シフト型露光マスクを提供し、また
斯る新規マスクを使用した露光方法を提供するものであ
る。
得る新規構造の位相シフト型露光マスクを提供し、また
斯る新規マスクを使用した露光方法を提供するものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の露光マスクは、
露光に用いる光に対し透明な基板と位相シフト膜とを有
し、前記位相シフト膜は前記基板上に所定間隔で配置さ
れると共に、その膜を透過する前記光の位相を１８０度
変化させることを特徴とする。
露光に用いる光に対し透明な基板と位相シフト膜とを有
し、前記位相シフト膜は前記基板上に所定間隔で配置さ
れると共に、その膜を透過する前記光の位相を１８０度
変化させることを特徴とする。
【００１０】また、本発明の露光方法は、半導体基板上
に塗布されたフォトレジスト膜を前記記載の本発明露光
マスクを経て露光することを特徴とする。
に塗布されたフォトレジスト膜を前記記載の本発明露光
マスクを経て露光することを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の露光マスクは、その構造上、従来の如
き光遮蔽膜を有していないので、フォトリソ工程は１回
で済み、位相シフト膜と光遮蔽膜との位置合わせも不要
となる。
き光遮蔽膜を有していないので、フォトリソ工程は１回
で済み、位相シフト膜と光遮蔽膜との位置合わせも不要
となる。
【００１２】従来、位相シフト型露光マスクにおいて、
光遮蔽膜は不可欠のものと思い込まれていたが、本発明
者は光遮蔽膜がなくても同等の効果の得られることを見
いだした。本発明は斯る知見に基ずくものである。
光遮蔽膜は不可欠のものと思い込まれていたが、本発明
者は光遮蔽膜がなくても同等の効果の得られることを見
いだした。本発明は斯る知見に基ずくものである。
【００１３】
【実施例】図１に本発明実施例としての位相シフト型露
光マスク１０を示す。このマスクはライン・アンド・ス
ペ−ス・パタ−ン形成を形成するためのもので、基板１
１の表面に位相シフト膜１２を複数本、所定間隔で平行
に配列形成したものである。
光マスク１０を示す。このマスクはライン・アンド・ス
ペ−ス・パタ−ン形成を形成するためのもので、基板１
１の表面に位相シフト膜１２を複数本、所定間隔で平行
に配列形成したものである。
【００１４】基板１１及び位相シフト膜１２は、露光に
用いる光に対し透明な材料からなる。本実施例では、露
光に用いる光は、水銀ランプから得られるｉ線（λ＝３
６５ｎｍ）である。そこで、本実施例では、基板１１と
してガラスが、また位相シフト膜１２としてポリメチル
メタクリレ−ト（ＰＭＭＡ）が、それぞれ用いられた。
用いる光に対し透明な材料からなる。本実施例では、露
光に用いる光は、水銀ランプから得られるｉ線（λ＝３
６５ｎｍ）である。そこで、本実施例では、基板１１と
してガラスが、また位相シフト膜１２としてポリメチル
メタクリレ−ト（ＰＭＭＡ）が、それぞれ用いられた。
【００１５】位相シフト膜１２は、その膜を透過する前
記光の位相を１８０度変化させる。この作用を得るため
に、位相シフト膜１２の膜厚が、ｔ＝λ／｛２（ｎ−１
）｝なる関係に従って決められた。但し、λは露光波長
、ｎは位相シフト膜１２の屈折率である。本実施例では
、λ＝３６５ｎｍ、ｎ＝１．５０２であるから、位相シ
フト膜１２の膜厚は３６３．５ｎｍとなる。
記光の位相を１８０度変化させる。この作用を得るため
に、位相シフト膜１２の膜厚が、ｔ＝λ／｛２（ｎ−１
）｝なる関係に従って決められた。但し、λは露光波長
、ｎは位相シフト膜１２の屈折率である。本実施例では
、λ＝３６５ｎｍ、ｎ＝１．５０２であるから、位相シ
フト膜１２の膜厚は３６３．５ｎｍとなる。
【００１６】本実施例のマスク１０の製造は、先ず、基
板１１の表面全面にスピンコ−ト法によりＰＭＭＡを前
記所定厚みで塗布した後、この塗布膜を電子線により所
望パタ−ンに露光し、次いでこれを、メチルイソブチル
ケトン（ＭＩＢＫ）により現像して、所望のライン・ア
ンド・スペ−ス・パタ−ンの位相シフト膜１２を形成す
るものである。
板１１の表面全面にスピンコ−ト法によりＰＭＭＡを前
記所定厚みで塗布した後、この塗布膜を電子線により所
望パタ−ンに露光し、次いでこれを、メチルイソブチル
ケトン（ＭＩＢＫ）により現像して、所望のライン・ア
ンド・スペ−ス・パタ−ンの位相シフト膜１２を形成す
るものである。
【００１７】図２にて本実施例マスク１０のマスク作用
を説明する。露光光源を出た光がマスクを通過すると、
その光位相強度分布は位相シフト膜１２を通過する第１
光部分Ａと通過しない第２光部分Ｂとで１８０度反転す
る。各光部分Ａ，Ｂの分布の裾領域は、回折により若干
拡がる。しかし、この拡がりは互いに逆位相どうしの重
なりとなり、そこで干渉が生じる。この結果得られる合
成的光位相強度分布Ｃは互いにコントラストの良い第１
光部分ａと第２光部分ｂとの集まりとなる。
を説明する。露光光源を出た光がマスクを通過すると、
その光位相強度分布は位相シフト膜１２を通過する第１
光部分Ａと通過しない第２光部分Ｂとで１８０度反転す
る。各光部分Ａ，Ｂの分布の裾領域は、回折により若干
拡がる。しかし、この拡がりは互いに逆位相どうしの重
なりとなり、そこで干渉が生じる。この結果得られる合
成的光位相強度分布Ｃは互いにコントラストの良い第１
光部分ａと第２光部分ｂとの集まりとなる。
【００１８】今、斯るマスク通過光をもって、半導体基
板上に塗布されたフォトレジスト膜が露光されるものと
して、その場合、フォトレジスト膜上での光強度分布は
、前記マスク１０のライン・アンド・スペ−ス・パタ−
ンの各ラインとスペ−スに正確に対応した半波波形Ｄの
繰り返しとなるが、これら各半波波形間のコンラストは
良好である。
板上に塗布されたフォトレジスト膜が露光されるものと
して、その場合、フォトレジスト膜上での光強度分布は
、前記マスク１０のライン・アンド・スペ−ス・パタ−
ンの各ラインとスペ−スに正確に対応した半波波形Ｄの
繰り返しとなるが、これら各半波波形間のコンラストは
良好である。
【００１９】前記半導体上のフォトレジスト膜がポジ型
であり、また、その閾値露光量が図２中、線Ｅで示す如
く半波波形Ｄの５０％であるとして、この様にして露光
されたフォトレジスト膜を現像すると、ライン・アンド
・スペ−ス・パタ−ン状のフォトレジスト膜Ｆが形成さ
れる。
であり、また、その閾値露光量が図２中、線Ｅで示す如
く半波波形Ｄの５０％であるとして、この様にして露光
されたフォトレジスト膜を現像すると、ライン・アンド
・スペ−ス・パタ−ン状のフォトレジスト膜Ｆが形成さ
れる。
【００２０】図２から明らかな様に、マスク１０のライ
ン・アンド・スペ−ス・パタ−ンのピッチＰを３．０μ
ｍに設定すれば、フォトレジスト膜Ｆの同じくそのピッ
チｐは１．５μｍとなる。本発明露光方法に於て、マス
ク１０を通過した光を更に縮小投影光学系と通しても良
い。この光学系の倍率を１／５とすると、ピッチ３μｍ
の前記マスク１０から０．３μｍピッチのフォトレジス
ト膜パタ−ンを容易に得ることができる。
ン・アンド・スペ−ス・パタ−ンのピッチＰを３．０μ
ｍに設定すれば、フォトレジスト膜Ｆの同じくそのピッ
チｐは１．５μｍとなる。本発明露光方法に於て、マス
ク１０を通過した光を更に縮小投影光学系と通しても良
い。この光学系の倍率を１／５とすると、ピッチ３μｍ
の前記マスク１０から０．３μｍピッチのフォトレジス
ト膜パタ−ンを容易に得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明の位相シフト型露光マスクは、基
板上に所定パタ−ンの位相シフト膜を設けるだけの構造
であるため、その製造が簡単であり、また、容易にマス
ク精度を高めることができる。
板上に所定パタ−ンの位相シフト膜を設けるだけの構造
であるため、その製造が簡単であり、また、容易にマス
ク精度を高めることができる。
【図１】本発明実施例を示す露光マスクの断面図である
。
。
【図２】露光マスクの作用を説明するための波形図であ
る。
る。
【図３】従来例を示す露光マスクの断面図である。
【図４】従来例を示す露光マスクの平面図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 露光に用いる光に対し透明な基板と位
相シフト膜とを有し、前記位相シフト膜は前記基板上に
所定間隔で配置されると共に、その膜を透過する前記光
の位相を１８０度変化させることを特徴とする露光マス
ク。 - 【請求項２】 半導体基板上に塗布されたフォトレジ
スト膜を請求項１に記載の露光マスクを経て露光するこ
とを特徴とする露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402667A JPH04216552A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 露光マスク及び露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402667A JPH04216552A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 露光マスク及び露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04216552A true JPH04216552A (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=18512464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2402667A Pending JPH04216552A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 露光マスク及び露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04216552A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06289594A (ja) * | 1992-08-21 | 1994-10-18 | Intel Corp | 放射感知層のパターン化に使用するレチクルおよび放射感知層をパターン化する方法 |
| JPH07295205A (ja) * | 1994-04-27 | 1995-11-10 | Lg Semicon Co Ltd | リソグラフイマスクの製造方法 |
| JPH11184069A (ja) * | 1997-12-22 | 1999-07-09 | Canon Inc | 半導体露光方法及び装置とそれに用いるレクチル |
-
1990
- 1990-12-17 JP JP2402667A patent/JPH04216552A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06289594A (ja) * | 1992-08-21 | 1994-10-18 | Intel Corp | 放射感知層のパターン化に使用するレチクルおよび放射感知層をパターン化する方法 |
| JPH07295205A (ja) * | 1994-04-27 | 1995-11-10 | Lg Semicon Co Ltd | リソグラフイマスクの製造方法 |
| JPH11184069A (ja) * | 1997-12-22 | 1999-07-09 | Canon Inc | 半導体露光方法及び装置とそれに用いるレクチル |
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