JPH04273243A - 位相シフトマスクとその製造方法 - Google Patents
位相シフトマスクとその製造方法Info
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- JPH04273243A JPH04273243A JP3034023A JP3402391A JPH04273243A JP H04273243 A JPH04273243 A JP H04273243A JP 3034023 A JP3034023 A JP 3034023A JP 3402391 A JP3402391 A JP 3402391A JP H04273243 A JPH04273243 A JP H04273243A
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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】本発明は位相シフトマスクとその
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】大規模集積回路（ＬＳＩ）の製造プロセ
スでは、フォトリソグラフィ用のフォトマスクとして、
位相シフトマスクが用いられる。かかる位相シフトマス
クとしては、例えば特開昭５８−１７３７４４、同６２
−５０８１１、同６２−６７５１４、特開平１−１４７
４５８、同１−２８３９２５に開示されたものが知られ
ている。図６は従来の位相シフトマスクの製造工程を示
す断面図である。石英などの透光性材料からなる基板１
の表面には、遮光膜となるべきクロム膜２が全面に形成
され、その上にレジスト膜３１がパターン形成される（
図６（ａ）参照）。そして、レジスト膜３１をマスクと
してクロム膜２がエッチングされ、パターニングされた
遮光膜２１が形成される（図６（ｂ）参照）。次に、全
面にシフタ膜となるべきシフタ材料膜４が形成され（図
６（ｃ）参照）、さらにレジスト材料が塗布、パターニ
ングされてレジスト膜３２のマスクが形成される（図６
（ｄ）参照）。しかる後、レジスト膜３２をマスクとし
てシフタ材料膜がエッチングされ、パターニングされた
シフタ膜４１が得られる。
スでは、フォトリソグラフィ用のフォトマスクとして、
位相シフトマスクが用いられる。かかる位相シフトマス
クとしては、例えば特開昭５８−１７３７４４、同６２
−５０８１１、同６２−６７５１４、特開平１−１４７
４５８、同１−２８３９２５に開示されたものが知られ
ている。図６は従来の位相シフトマスクの製造工程を示
す断面図である。石英などの透光性材料からなる基板１
の表面には、遮光膜となるべきクロム膜２が全面に形成
され、その上にレジスト膜３１がパターン形成される（
図６（ａ）参照）。そして、レジスト膜３１をマスクと
してクロム膜２がエッチングされ、パターニングされた
遮光膜２１が形成される（図６（ｂ）参照）。次に、全
面にシフタ膜となるべきシフタ材料膜４が形成され（図
６（ｃ）参照）、さらにレジスト材料が塗布、パターニ
ングされてレジスト膜３２のマスクが形成される（図６
（ｄ）参照）。しかる後、レジスト膜３２をマスクとし
てシフタ材料膜がエッチングされ、パターニングされた
シフタ膜４１が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の位相シフトマスクでは、遮光膜２１の端部
に段差があるために、この部分でシフタ膜４１が薄くな
り、所望の位相シフト特性が得られない欠点があった。 また、上記従来の位相シフトマスクでは、遮光膜２１と
シフタ膜４１に重なりが生じるため、パターンの修正が
容易でない欠点があった。さらに、マスク検査が難しい
などの欠点もあった。
ような従来の位相シフトマスクでは、遮光膜２１の端部
に段差があるために、この部分でシフタ膜４１が薄くな
り、所望の位相シフト特性が得られない欠点があった。 また、上記従来の位相シフトマスクでは、遮光膜２１と
シフタ膜４１に重なりが生じるため、パターンの修正が
容易でない欠点があった。さらに、マスク検査が難しい
などの欠点もあった。
【０００４】本発明は、かかる課題を解決した位相シフ
トマスクとその製造方法を提供することを目的とする。
トマスクとその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る位相シフト
マスクは、透光性の基板にパターニングされた遮光膜と
パターニングされたシフタ膜が形成されたものにおいて
、遮光膜は基板の一方の表面に形成され、シフタ膜は基
板の他方の表面に形成されていることを特徴とする。
マスクは、透光性の基板にパターニングされた遮光膜と
パターニングされたシフタ膜が形成されたものにおいて
、遮光膜は基板の一方の表面に形成され、シフタ膜は基
板の他方の表面に形成されていることを特徴とする。
【０００６】本発明に係る位相シフトマスクの第１の製
造方法は、透光性の基板の一方の表面にパターニングさ
れた遮光膜を形成すると共に、基板の他方の表面にパタ
ーニングされたシフタ膜となるべきシフタ材料膜を形成
する第１工程と、シフタ膜を形成すべき領域を覆う遮光
マスクを基板の一方の表面に形成すると共に、シフタ材
料膜上にポジ型レジスト膜を形成する第２の工程と、基
板の一方の表面側からの露光によってポジ型レジスト膜
をパターニングする第３の工程と、パターニングされた
ポジ型レジスト膜をマスクとしてシフタ材料膜をエッチ
ングする第４の工程とを備えることを特徴とする。
造方法は、透光性の基板の一方の表面にパターニングさ
れた遮光膜を形成すると共に、基板の他方の表面にパタ
ーニングされたシフタ膜となるべきシフタ材料膜を形成
する第１工程と、シフタ膜を形成すべき領域を覆う遮光
マスクを基板の一方の表面に形成すると共に、シフタ材
料膜上にポジ型レジスト膜を形成する第２の工程と、基
板の一方の表面側からの露光によってポジ型レジスト膜
をパターニングする第３の工程と、パターニングされた
ポジ型レジスト膜をマスクとしてシフタ材料膜をエッチ
ングする第４の工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】また、本発明に係る位相シフトマスクの第
２の製造方法は、透光性の基板の一方の表面にパターニ
ングされた遮光膜を形成すると共に、基板の他方の表面
にパターニングされたシフタ膜となるべきシフタ材料膜
を形成する第１工程と、シフタ膜を形成すべき領域に開
口を有する遮光マスクを基板の一方の表面に形成すると
共に、シフタ材料膜上にネガ型レジスト膜を形成する第
２の工程と、基板の一方の表面側からの露光によってネ
ガ型レジスト膜をパターニングする第３の工程と、パタ
ーニングされたネガ型レジスト膜をマスクとしてシフタ
材料膜をエッチングする第４の工程とを備えることを特
徴とする。
２の製造方法は、透光性の基板の一方の表面にパターニ
ングされた遮光膜を形成すると共に、基板の他方の表面
にパターニングされたシフタ膜となるべきシフタ材料膜
を形成する第１工程と、シフタ膜を形成すべき領域に開
口を有する遮光マスクを基板の一方の表面に形成すると
共に、シフタ材料膜上にネガ型レジスト膜を形成する第
２の工程と、基板の一方の表面側からの露光によってネ
ガ型レジスト膜をパターニングする第３の工程と、パタ
ーニングされたネガ型レジスト膜をマスクとしてシフタ
材料膜をエッチングする第４の工程とを備えることを特
徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の位相シフトマスクでは、基板の一面側
に遮光膜、他面側にシフタ膜が形成されるので、遮光膜
の段差によってシフタ膜の厚さが影響を受けたり、また
、シフタ膜が遮光膜に重なったりすることがない。本発
明の第１の製造方法では、ポジ型レジストを用いてシフ
タ膜のパターニングを行っているので、シフタ膜を形成
すべきでない領域からシフタ材料を正確に除去できる。 また、第２の製造方法によれば、ネガ型レジストを用い
てシフタ膜のパターニングを行っているので、シフタ膜
が機能すべき領域のみに、シフタ材料を正確に残存でき
る。
に遮光膜、他面側にシフタ膜が形成されるので、遮光膜
の段差によってシフタ膜の厚さが影響を受けたり、また
、シフタ膜が遮光膜に重なったりすることがない。本発
明の第１の製造方法では、ポジ型レジストを用いてシフ
タ膜のパターニングを行っているので、シフタ膜を形成
すべきでない領域からシフタ材料を正確に除去できる。 また、第２の製造方法によれば、ネガ型レジストを用い
てシフタ膜のパターニングを行っているので、シフタ膜
が機能すべき領域のみに、シフタ材料を正確に残存でき
る。
【０００９】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。
説明する。
【００１０】図１は実施例に係る位相シフトマスクの断
面図であり、同図（ａ）の位相シフトマスクはポジ型レ
ジストを用いた図２〜図３の方法で作製され、同図（ｂ
）の位相シフトマスクはネガ型レジストを用いた図４〜
図５の方法で作製できる。また、図１（ｃ）の位相シフ
トマスクは、基板１の一面側と他面側で独立のレジスト
ワークをすることで作製できるが、この方法は特に説明
しない。
面図であり、同図（ａ）の位相シフトマスクはポジ型レ
ジストを用いた図２〜図３の方法で作製され、同図（ｂ
）の位相シフトマスクはネガ型レジストを用いた図４〜
図５の方法で作製できる。また、図１（ｃ）の位相シフ
トマスクは、基板１の一面側と他面側で独立のレジスト
ワークをすることで作製できるが、この方法は特に説明
しない。
【００１１】図１（ａ）〜（ｃ）に示す通り、本発明の
位相シフトマスクでは石英などの基板１の一方の面側に
、クロムなどのパターニングされた遮光膜２１が形成さ
れている。そして、基板１の他方の面側に、位相シフタ
として機能する透光性の光学材料からなるシフタ膜４１
がパターン形成されている。ここで、位相シフトを生じ
させるシフト領域Ａが図示の位置であるとすると、これ
に対する基板１の他面側にはシフタ膜４１が形成されて
いる。この場合、シフタ膜４１は、平滑な基板１の他面
上に形成されるので、遮光膜２１のパターンエッヂで膜
厚が変わることはない。また、遮光膜２１とシフタ膜４
１は別の面に形成されるので、マスク検査が容易であり
、パターンの修正も容易になる。
位相シフトマスクでは石英などの基板１の一方の面側に
、クロムなどのパターニングされた遮光膜２１が形成さ
れている。そして、基板１の他方の面側に、位相シフタ
として機能する透光性の光学材料からなるシフタ膜４１
がパターン形成されている。ここで、位相シフトを生じ
させるシフト領域Ａが図示の位置であるとすると、これ
に対する基板１の他面側にはシフタ膜４１が形成されて
いる。この場合、シフタ膜４１は、平滑な基板１の他面
上に形成されるので、遮光膜２１のパターンエッヂで膜
厚が変わることはない。また、遮光膜２１とシフタ膜４
１は別の面に形成されるので、マスク検査が容易であり
、パターンの修正も容易になる。
【００１２】次に、図（ａ）に示す位相シフトマスクの
製造プロセスを、図２および図３で説明する。
製造プロセスを、図２および図３で説明する。
【００１３】まず、石英製の基板１を用意し、一方の面
にクロム膜２、他方の面にシフタ材料膜４を形成する（
図２（ａ）参照）。ここで、クロム膜２の膜厚は１００
０オングストローム程度以下とする。シフタ材料膜４と
しては例えばＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ）を
用い、厚さは１５００オングストローム程度とする。次
に、クロム膜２上にＰＭＭＡ等のレジスト材料を５００
０オングストローム以下の厚さで塗布し、電子ビーム露
光と現像によってパターニングされたレジスト膜３３を
形成する（図２（ｂ）参照）。しかる後、レジスト膜３
３をマスクとしてクロム膜２をウェットエッチングし、
レジスト膜３３を除去することでパターニングされた遮
光膜２１を形成する（図２（ｃ）参照）。
にクロム膜２、他方の面にシフタ材料膜４を形成する（
図２（ａ）参照）。ここで、クロム膜２の膜厚は１００
０オングストローム程度以下とする。シフタ材料膜４と
しては例えばＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ）を
用い、厚さは１５００オングストローム程度とする。次
に、クロム膜２上にＰＭＭＡ等のレジスト材料を５００
０オングストローム以下の厚さで塗布し、電子ビーム露
光と現像によってパターニングされたレジスト膜３３を
形成する（図２（ｂ）参照）。しかる後、レジスト膜３
３をマスクとしてクロム膜２をウェットエッチングし、
レジスト膜３３を除去することでパターニングされた遮
光膜２１を形成する（図２（ｃ）参照）。
【００１４】次に、基板１の遮光膜２１を形成した面側
にレジスト材料を塗布し、フォトリングラフィによりパ
ターニングされたレジスト膜３４を得る。ここで、レジ
スト膜３４の形成された領域は、シフト領域Ａを含む範
囲である。そして、これと相前後して、基板１のシフタ
材料膜４上にはポジ型レジスト膜３５を形成する（図２
（ｄ）参照）。そして、遮光膜２１側からの光照射によ
り感光すると、現像を行うことによって、感光しなかっ
た部分でポジ型レジスト膜３５が残る。ここで、基板１
の遮光膜２１側のレジスト膜３４は、ポジ型レジスト膜
３５の露光時に吸光膜として機能するよう、その材質お
よび厚さ等を設定する必要がある（図３（ａ）参照）。 次いで、ポジ型レジスト膜３５をマスクとしてシフタ材
料膜４をエッチングし（図３（ｂ）参照）、レジスト膜
３４およびポジ型レジスト膜３５を除去すると、図３（
ｃ）のような位相シフトマスクが得られる。図中に点線
で示す通り、一面側の遮光膜２１と他面側のシフタ膜４
１のエッヂが整合し、かつシフト領域Ａがシフタ膜４１
でカバーされているのがわかる。
にレジスト材料を塗布し、フォトリングラフィによりパ
ターニングされたレジスト膜３４を得る。ここで、レジ
スト膜３４の形成された領域は、シフト領域Ａを含む範
囲である。そして、これと相前後して、基板１のシフタ
材料膜４上にはポジ型レジスト膜３５を形成する（図２
（ｄ）参照）。そして、遮光膜２１側からの光照射によ
り感光すると、現像を行うことによって、感光しなかっ
た部分でポジ型レジスト膜３５が残る。ここで、基板１
の遮光膜２１側のレジスト膜３４は、ポジ型レジスト膜
３５の露光時に吸光膜として機能するよう、その材質お
よび厚さ等を設定する必要がある（図３（ａ）参照）。 次いで、ポジ型レジスト膜３５をマスクとしてシフタ材
料膜４をエッチングし（図３（ｂ）参照）、レジスト膜
３４およびポジ型レジスト膜３５を除去すると、図３（
ｃ）のような位相シフトマスクが得られる。図中に点線
で示す通り、一面側の遮光膜２１と他面側のシフタ膜４
１のエッヂが整合し、かつシフト領域Ａがシフタ膜４１
でカバーされているのがわかる。
【００１５】次に、図１（ｂ）に示す位相シフトマスク
の製造プロセスを、図４および図５で説明する。
の製造プロセスを、図４および図５で説明する。
【００１６】まず、図４（ａ）〜（ｃ）の工程は図２（
ａ）〜（ｃ）の工程と同一なので、その説明を省略する
。図４（ｃ）のマスク板に対しては、基板１の遮光膜２
１側にレジストが塗布され、シフト領域Ａにおいて開口
を有するようにパターニングされたレジスト膜３６が形
成される。そして、これと相前後して、基板１のシフタ
材料膜４上にネガ型レジスト膜３７が塗布形成される（
図４（ｄ）参照）。
ａ）〜（ｃ）の工程と同一なので、その説明を省略する
。図４（ｃ）のマスク板に対しては、基板１の遮光膜２
１側にレジストが塗布され、シフト領域Ａにおいて開口
を有するようにパターニングされたレジスト膜３６が形
成される。そして、これと相前後して、基板１のシフタ
材料膜４上にネガ型レジスト膜３７が塗布形成される（
図４（ｄ）参照）。
【００１７】次に、遮光膜２１側から露光するとシフト
領域Ａのみでネガ型レジスト膜３７は感光するので、現
像によってこの部分のみネガ型レジストが残る。ここで
、レジスト膜３６は上記の露光において、吸光膜として
働く（図５（ａ）参照）。しかる後、ネガ型レジスト膜
３７をマスクとしてシフタ材料膜４をエッチングし（図
５（ｂ）参照）、レジスト膜３６およびネガ型レジスト
膜３７を除去すると、図５（ｃ）の位相シフトマスクが
得られる。ここで、シフタ膜４１はシフト領域Ａに完全
に整合に形成されている。
領域Ａのみでネガ型レジスト膜３７は感光するので、現
像によってこの部分のみネガ型レジストが残る。ここで
、レジスト膜３６は上記の露光において、吸光膜として
働く（図５（ａ）参照）。しかる後、ネガ型レジスト膜
３７をマスクとしてシフタ材料膜４をエッチングし（図
５（ｂ）参照）、レジスト膜３６およびネガ型レジスト
膜３７を除去すると、図５（ｃ）の位相シフトマスクが
得られる。ここで、シフタ膜４１はシフト領域Ａに完全
に整合に形成されている。
【００１８】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明によ
れば、基板の一面側に遮光膜、他面側にシフタ膜が形成
されるので、遮光膜の段差によってシフタ膜の厚さが影
響を受けたり、また、シフタ膜が遮光膜に重なったりす
ることがない。そして、本発明の第１の製造方法では、
ポジ型レジストを用いてシフタ膜のパターニングを行っ
ているので、シフタ膜を形成すべきでない領域からシフ
タ材料を正確に除去できる。また、第２の製造方法によ
れば、ネガ型レジストを用いてシフタ膜のパターニング
を行っているので、シフタ膜が機能すべき領域のみに、
シフタ材料を正確に残存できる。このため、シフタ膜の
膜厚を均一にすることができ、マスク検査やパターンの
修正が容易になる効果を有する。
れば、基板の一面側に遮光膜、他面側にシフタ膜が形成
されるので、遮光膜の段差によってシフタ膜の厚さが影
響を受けたり、また、シフタ膜が遮光膜に重なったりす
ることがない。そして、本発明の第１の製造方法では、
ポジ型レジストを用いてシフタ膜のパターニングを行っ
ているので、シフタ膜を形成すべきでない領域からシフ
タ材料を正確に除去できる。また、第２の製造方法によ
れば、ネガ型レジストを用いてシフタ膜のパターニング
を行っているので、シフタ膜が機能すべき領域のみに、
シフタ材料を正確に残存できる。このため、シフタ膜の
膜厚を均一にすることができ、マスク検査やパターンの
修正が容易になる効果を有する。
【図１】本発明の実施例に係る位相シフトマスクの断面
図である。
図である。
【図２】実施例の位相シフトマスクの製造方法の第１の
例（前半）を示す断面図である。
例（前半）を示す断面図である。
【図３】実施例の位相シフトマスクの製造方法の第１の
例（後半）を示す断面図である。
例（後半）を示す断面図である。
【図４】実施例の位相シフトマスクの製造方法の第２の
例（前半）を示す断面図である。
例（前半）を示す断面図である。
【図５】実施例の位相シフトマスクの製造方法の第２の
例（後半）を示す断面図である。
例（後半）を示す断面図である。
【図６】従来の製造方法を示す断面図である。
１…基板
２１…遮光膜
４１…シフタ膜
Claims (3)
- 【請求項１】 透光性の基板にパターニングされた遮
光膜とパターニングされたシフタ膜が形成された位相シ
フトマスクにおいて、前記遮光膜は前記基板の一方の表
面に形成され、前記シフタ膜は前記基板の他方の表面に
形成されていることを特徴とする位相シフトマスク。 - 【請求項２】 透光性の基板の一方の表面にパターニ
ングされた遮光膜を形成すると共に、前記基板の他方の
表面にパターニングされたシフタ膜となるべきシフタ材
料膜を形成する第１工程と、前記シフタ膜を形成すべき
領域を覆う遮光マスクを前記基板の一方の表面に形成す
ると共に、前記シフタ材料膜上にポジ型レジスト膜を形
成する第２の工程と、 前記基板の一方の表面側から
の露光によって前記ポジ型レジスト膜をパターニングす
る第３の工程と、前記パターニングされたポジ型レジス
ト膜をマスクとして前記シフタ材料膜をエッチングする
第４の工程とを備えることを特徴とする位相シフトマス
クの製造方法。 - 【請求項３】 透光性の基板の一方の表面にパターニ
ングされた遮光膜を形成すると共に、前記基板の他方の
表面にパターニングされたシフタ膜となるべきシフタ材
料膜を形成する第１工程と、前記シフタ膜を形成すべき
領域に開口を有する遮光マスクを前記基板の一方の表面
に形成すると共に、前記シフタ材料膜上にネガ型レジス
ト膜を形成する第２の工程と、前記基板の一方の表面側
からの露光によって前記ネガ型レジスト膜をパターニン
グする第３の工程と、前記パターニングされたネガ型レ
ジスト膜をマスクとして前記シフタ材料膜をエッチング
する第４の工程とを備えることを特徴とする位相シフト
マスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3402391A JP3009492B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 位相シフトマスクとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3402391A JP3009492B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 位相シフトマスクとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04273243A true JPH04273243A (ja) | 1992-09-29 |
| JP3009492B2 JP3009492B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=12402781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3402391A Expired - Fee Related JP3009492B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 位相シフトマスクとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3009492B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994019723A1 (en) * | 1993-02-23 | 1994-09-01 | Interuniversitair Micro-Elektronica | Resolution-enhancing optical phase structure for a projection illumination system |
| JPH06295053A (ja) * | 1992-08-24 | 1994-10-21 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 位相シフトマスクの形成方法 |
| BE1007364A3 (fr) * | 1992-09-03 | 1995-05-30 | Samsung Electronics Co Ltd | Procede, systeme et masque de projection. |
| JP2008185861A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | ハーフトーンマスク及びそれを用いたパターニング方法 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3402391A patent/JP3009492B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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