JPH04301637A - 露光用マスクの製造方法及び露光用マスク - Google Patents

露光用マスクの製造方法及び露光用マスク

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JPH04301637A
JPH04301637A JP3067268A JP6726891A JPH04301637A JP H04301637 A JPH04301637 A JP H04301637A JP 3067268 A JP3067268 A JP 3067268A JP 6726891 A JP6726891 A JP 6726891A JP H04301637 A JPH04301637 A JP H04301637A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路の製造等
に用いられる露光用マスクに関し、特に位相シフタ付き
露光用マスクの製造方法及び露光用マスクに関する。
【0003】
【従来の技術】半導体集積回路は、高集積化、微細化の
一途を辿っている。その半導体集積回路の製造に際し、
リソグラフィ技術は加工の要として特に重要である。
【0004】リソグラフィ技術において、例えば光源に
関しては、g線、i線、エキシマレーザ、X線等種々の
光源の採用が検討されており、またレジスト材料に関し
ても、各光源に適した新レジスト材料の開発が行なわれ
、更には、多層レジスト法、CEL法及びイメージリバ
ース法等のレジスト処理技術に関しても研究が進められ
ている。
【0005】これに対し、マスク製作技術に関しては、
これまで十分な検討がなされていなかったが、最近にな
って位相シフト法(1988年秋季応用物理学会講演番
号4a−K−7、講演論文集8、p.497参照)が提
案され、注目されている。
【0006】この位相シフト法について、図7及び図8
を参照しつつ説明する。
【0007】先ず、図7(a)に示すように、スパッタ
法により石英基板1の上に、クロム(Cr)或いは酸化
クロム(Cr2 O3 )からなるマスク層9を100
0オングストローム程度堆積し、この上にレジストパタ
ーン6をパターニングする。次いで、図7(b)に示す
ように、このレジストパターン6をマスクとしてウェッ
トエッチング法または反応性イオンエッチング法により
、マスク層9をパターニングする。この後、図7(c)
に示すように、レジストからなる位相シフタ10を形成
する。この時、ライン及びスペース部では1つおきに開
口部を位相シフタ10で覆うようにする。また、孤立ス
ペース部では、それ単独では解像しないような材料から
なる補助パターン11を開口部の両側に配置し、その上
を位相シフタ10で覆うようにする。
【0008】このようなマスクを用いて露光を行うと、
図8に示すように、各開口部を通った光は、破線で示す
ように互いの位相が反転しているため、マスク層の下の
部分での光強度が大幅に低下し、全体としての光は実線
で示すように、強度分布から見て、従来のマスクを用い
た場合に比べ半分近い寸法までの解像が可能となる。
【0009】しかしながら、このような位相シフト法を
用いたフォトリソグラフィのマスク製造工程においては
、以下に示すような種々の問題があった。
【0010】その第1は、マスクパターンの形成後に、
ライン及びスペース部では開口部の1つおきに位相シフ
タ10を配置すると共に孤立スペース部では補助パター
ン11と位相シフタ10とを配置しなければならず、少
なくともマスクパターンと位相シフタ10との2回のパ
ターン形成工程及び相互のアライメントが必要になると
いうことである。そしてマスク描画用の電子ビーム露光
装置では、通常アライメント機能は具備していないため
、直接描画EB露光装置を新しく完成させなければなら
ないことになる。これは、極めて大掛かりな作業と時間
及びコストを必要とする。
【0011】第2の問題は、マスクパターンのEBデー
タ及び位相シフタのリソグラフィデータに大量で複雑な
データ処理が必要になるということである。
【0012】また第3の問題は、補助パターン11の形
成にマスク加工における最小寸法よりも更に微細な加工
が必要になるという問題である。
【0013】更に第4の問題は、位相シフタ材料である
レジストが通常のマスク洗浄に用いられる酸性処理液中
で腐食してしまうという問題である。
【0014】次に、提案されている様々な位相シフト法
の中でレベンソン型、自己整合型、エッジ利用型につい
て比較し問題点を説明する。
【0015】それぞれの型の概念図を図9〜図11に示
す。また、図12に各位相シフト法のシミュレーション
による解像力向上効果の比較、図13にフォーカスマー
ジンの比較を示す。これらの図によると、レベンソン型
とシフタエッジ利用型は自己整合型と比較して解像力向
上効果が大きく、フォーカスマージンが大きいといえる
。しかし実際にはレベンソン型位相シフト法は基本的に
繰り返しのパターンしか適用できないので、実パターン
への適用は困難である。その点シフタエッジ利用型は実
パターンへの適用範囲が広く、自己整合型と比較して解
像力向上効果が大きく、フォーカスマージンが大きいの
で、シフタエッジ利用型位相シフトマスクを安定したプ
ロセスで形成できればかなり有力な位相シフトマスクと
なる。
【0016】また現在位相シフトマスクのシフタ材料は
二酸化珪素をCVD法でつけたものが多く、シフタ膜厚
の制御性が問題になっている。位相シフト法の原理から
シフタ膜厚のばらつきは反転する透過光の位相のばらつ
きにつながり、解像力向上効果の不安定さを引き起こす
。このためシフタ膜厚の制御性を高めるシフタ材料とそ
の形成プロセスが必要となる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
位相シフト法を用いたフォトリソグラフィのマスク製造
工程においては、アライメント機能を具備したEBマス
ク露光装置の新規開発が必要であること、パターン形成
に際して大量で複雑なデータ処理が必要であること、補
助パターンの形成にマスク加工における最小寸法よりも
更に微細な加工が必要であること、更に位相シフタ形成
材料として腐食しやすいレジストを用いていること等、
多くの問題があった。
【0018】また、各種位相シフト法の中でシフタエッ
ジ利用型は実パターンへの適用範囲が広く、解像力向上
効果が大きく、フォーカスマージンが大きいので、シフ
タエッジ利用型位相シフトマスクを安定したプロセスで
形成できればかなり有力な位相シフトマスクとなる。特
に、現在位相シフトマスクのシフタ材料は二酸化硅素を
CVD法でつけたものが多く、シフタ膜厚の制御性が問
題になっており、シフタ膜厚の制御性を高めるシフタ材
料とその形成プロセスが必要となる。
【0019】本発明は、上記問題点を解決するもので、
その目的は、マスクパターンに対するアライメント機能
やマスク加工における最小寸法よりも更に微細な加工が
要求される補助パターンの形成及び大量で複雑なデータ
処理等を必要とせず、極めて容易なプロセスで耐酸性が
ある位相シフタを形成できる露光用マスクの製造方法及
び露光用マスクを提供することである。
【0020】[発明の構成]
【0021】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第1の特徴は、透光性基板上にマスクパタ
ーンが形成され、このパターンの形成された基板に光り
を透過させることにより露光が行なわれる露光用マスク
の製造方法において、前記マスクパターンの形成は位相
シフト層を形成する工程を含み、この工程は液相中で行
なわれることである。
【0022】また本発明の第2の特徴は、透光性基板と
、この透光性基板表面に形成された遮光性パターンと、
この遮光性パターン上下又は側壁にこのパターンよりも
突出した液相中で形成された堆積膜とを有することであ
る。
【0023】本発明の第3の特徴は、透光性基板上に高
分子化合物からな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以外の部分に選択的にシリコン
酸化物からなる位相シフト層を形成する工程と、前記位
相シフト層を形成した後に前記レジストパターンを除去
する工程とを含むことである。
【0024】
【作用】本発明の第1の特徴の露光用マスクの製造方法
では、位相シフト層の形成を液相中で行うので、比較的
低温での膜堆積が可能であり、その膜厚の高精度な制御
が可能となる。さらに、透光性基板1上に形成された遮
光性材料からなるマスクパターン2上にシリコン酸化物
等からなる位相シフト層となる堆積層パターン8を形成
した後、前記堆積層パターン8をマスクとして等方的な
エッチングにより下地のマスクパターン2の一部を除去
するようにすれば、極めて容易なプロセスで位相シフト
構造を形成できる。しかも位相シフタ材料として耐酸性
のあるシリコン酸化物を用いれば、繰り返しマスク洗浄
可能な露光用位相シフトマスクを作成することができる
【0025】また、下地のマスクパターン2を形成する
ことなく、遮光パターンを兼ねるシフト層として堆積層
パターンを形成することにより、遮光パターンに対する
シフト層の合わせずれを考慮しなくてもよくなる。即ち
、アライメント機能を備えた大掛かりなEB露光装置を
用いる必要もなく、マスクパターン2のEB露光用デー
タ及びリソグラフィデータにおいて大量で複雑なデータ
処理も不要となる。更に、シリコン酸化物を堆積せしめ
る前に、予め透光性基板1の側面及びマスクパターン2
が形成されていない側の透光性基板1表面の少なくとも
何れかの部分に高分子化合物からなる膜を設け、前記堆
積層8を形成した後にこの膜を除去するようにすれば、
位相シフタを形成したい面以外にシリコン酸化物が付着
するのを防ぐことができる。
【0026】更に、本発明の第2,3の特徴の露光用マ
スクでは、透光性基板1上に位相シフタとなる液相中で
形成した堆積層8が形成され、位相シフタを透過しない
露光光と合成され、シフタのエッジ部分での光の強度分
布をシャープにすることができ、高精度のパターン形成
を行うことができる。また、露光用マスク内に部分的に
シフタエッジ利用型の位相シフトマスクを形成すること
により、マスクパターン内に位相シフタを形成するのが
困難なパターンを含む場合や、位相シフタを必要としな
い比較的大きなデザインルールのパターンを含む場合に
も、シフタエッジ利用型位相シフト法の適用範囲が広が
るようになる。
【0027】
【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて
説明する。
【0028】図1に本発明の第1の実施例を示す。同図
は本発明の第1の実施例に係る露光用マスクの製造方法
を示す工程図を示したものである。
【0029】先ず図1(a)に示すように、予めクロム
薄膜からなる遮光膜パターン2が形成された石英基板1
の表面に、p−ヒドロキシスチレンを主成分とするネガ
型レジスト3を膜厚12000オングストロームとなる
ように回転塗布し、120℃で1分間のベーキングを行
う。
【0030】次いで図1(b)に示すように、この石英
基板1の裏面側(矢印で示す)から、波長2400〜3
000オングストロームのXe−Hgランプによる光4
を約5分間照射し、全面露光を行い、潜像5を形成した
後、2.38wt%のテトラメチルアンモニウムヒドロ
キシド水溶液中で2分間現像し、未露光部のレジストを
除去することにより、図1(c)に示す如く、遮光膜パ
ターン2の開口部にレジストパターン6を形成する。
【0031】次に、この石英基板1の裏面及び側面にポ
リ酢酸ビニルを主成分とする溶液をスプレー上にして吹
き付け、大気中で乾燥させることにより、液相中でシリ
コン酸化膜を形成する際の保護膜7を形成する(図1(
d))。
【0032】次に、このレジストパターン6と保護膜7
の付いた石英基板1をSiO2が溶解、飽和した珪弗化
水素酸水溶液中に浸漬し、温度を35℃に保ちながら0
.5mol/lのホウ酸水溶液を添加することにより、
図1(e)に示す如く、クロム遮光膜パターン2上にの
み選択的に膜厚2400オングストロームのシリコン酸
化膜8を形成する。尚、シリコン酸化膜8はこの露光用
マスクを実際の露光工程に用いる際に、露光光の位相を
反転させる位相シフタの役目を果たすものであり、その
膜厚はλ/2(n−1)となるように設定する必要があ
る。ここで、λは露光光の波長、nは位相シフタの屈折
率である。本実施例では、シリコン酸化膜8の屈折率を
1.5、また露光光を波長2400オングストロームの
KrFエキシマレーザであるものとして位相シフタ(シ
リコン酸化膜)の膜厚を決定した。
【0033】次に、この石英基板を酸素ガスプラズマ発
生機構を備えたレジスト灰化装置内に配置し、酸素ガス
プラズマ雰囲気中に30分間さらすことにより、不要と
なったレジストパターン6及び保護膜7を灰化、除去せ
しめる(図1(f))。
【0034】続いて、シリコン酸化膜パターン8をマス
クとして下地のクロム遮光膜パターン2の一部をクロム
エッチング液で6秒間エッチングすることにより、図1
(g)に示す如く、シリコン酸化膜パターン8がクロム
遮光膜パターン2よりも約0.05μm突出したオーバ
ーハング形状となるようにする。シリコン酸化膜のこの
突出した部分が、実際のパターン露光段階において、位
相シフタとして作用することになる。
【0035】この方法においては、予め石英基板1上に
形成されたクロム遮光膜パターン2に対して自己整合的
にシリコン酸化膜パターン8を形成した後、クロム遮光
膜パターン2の一部をエッチングするようにしているた
め、位相シフタの形成に際してアライメント機構を具備
した大掛かりなEB露光装置を用いる必要もなく、従っ
て大量で複雑なデータ処理も不要である。しかもこの方
法によれば、どのような形状のパターンに対しても補助
パターンを必要とせずに位相シフタを形成でき、また位
相シフタとしてシリコン酸化膜を用いているため、耐酸
性がある位相シフタ付き露光用マスクを得ることができ
る。
【0036】一方、このようにして形成された露光用マ
スクを、NA0.42の投影レンズを有するKrFエキ
シマレーザステッパに装着し、被処理基板上に塗布され
た膜厚0.5μmのノボラック系ポジ型レジストを露光
したところ、0.2μmのパターンが極めて高精度に再
現性良く得られた。ちなみに、位相シフタを形成しなか
った従来の露光用マスクで露光した場合の解像力は、せ
いぜい0.4μm程度であった。これらの比較から、本
実施例の露光用マスクの製造方法で形成した露光用マス
クを用いれば、極めて高精度のパターンを得られること
がわかる。
【0037】次に、図2に示す本発明の第2の実施例を
説明する。同図は本発明の第2の実施例に係る露光用マ
スクの製造方法を示す工程図を示したものである。
【0038】先ず図2(a)に示すように、予めクロム
薄膜からなる遮光膜パターン2が形成された石英基板1
の表面に、クレゾールノボラック樹脂を主成分とするネ
ガ型レジスト3を膜厚13000オングストロームとな
るように回転塗布し、90℃で1分間のベーキングを行
う。
【0039】次いで、図2(b)に示すように、この石
英基板1の裏面側(矢印で示す)から、波長2400〜
3000オングストロームのXe−Hgランプによる光
4で全面露光を行い、潜像5を形成する。この時、Xe
−Hgランプによる露光量をここで用いたネガ型レジス
ト3の最適露光量よりも若干少なめになるように設定す
る。
【0040】次に、2.38wt%のテトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液中で2分間現像し、未露光
部のレジストを除去することにより、図2(c)に示す
如く、遮光膜パターン2の開口部に該開口部の寸法より
も約0.05μm細いレジストパターン6を形成する。
【0041】次に、この石英基板1の裏面及び側面に、
第1の実施例の時と同様にポリ酢酸ビニルからなる保護
膜7を設けた後、SiO2 が溶解、飽和した珪弗化水
素酸水溶液中に浸漬し、温度を35℃に保ちながら0.
5mol/lのホウ酸水溶液を添加することにより、レ
ジストパターン6以外の部分に選択的に膜厚2400オ
ングストロームのシリコン酸化膜8を形成する(図2(
d))。尚、本実施例では、予めレジストパターン6を
遮光膜パターン2の開口部よりも細くなるように形成し
ているため、図2(d)に示す如く、シリコン酸化膜8
は遮光膜パターン2に隣接した石英基板1上にも堆積し
、該遮光膜パターン2を覆うような構造になっている。 そしてこの遮光膜パターン2に隣接した石英基板1上の
シリコン酸化膜8が、実際のパターン露光段階において
、位相シフタとして作用することになる。
【0042】その後、この石英基板を酸素ガスプラズマ
発生機構を備えたレジスト灰化装置内に配置し、酸素ガ
スプラズマ雰囲気中に30分間さらすことにより、不要
となったレジストパターン6及び保護膜7を灰化、除去
せしめる(図2(e))。
【0043】この方法によれば、予め遮光膜パターンの
開口部に形成するレジストパターンの寸法を制御するこ
とにより、その後のシリコン酸化膜堆積時に自己整合的
に位相シフタ構造を形成できるようにしているため、位
相シフタ部の加工に際して、前記第1の実施例のような
クロムエッチング液による湿式エッチングを行う必要が
ない。これにより処理工程が大幅に短縮されるだけでな
く、湿式エッチングを行う場合に比べて、位相シフタ部
の寸法をさらに高精度に制御することが可能となる。
【0044】尚、このようにして形成された露光用マス
クを用いて、前記第1の実施例と同様にパターン露光を
行った結果、前記第1の実施例と同様、極めて高精度の
パターンを得ることができた。
【0045】次に、本発明の第3の実施例を説明する。
【0046】先ず、前記第2の実施例と同様、予め石英
基板1上に形成された遮光膜パターン2の開口部に、該
開口部の寸法よりも約0.05μm細くなるようにレジ
ストパターン6を、また石英基板1の裏面及び側面にポ
リ酢酸ビニルからなる保護膜7をそれぞれ形成し、次い
で、この石英基板を5℃に温調された飽和珪弗化水素酸
水溶液中に浸漬した後、該水溶液の温度を徐々に60℃
迄上昇させることにより、前記レジストパターン6以外
の部分に選択的に膜厚2400オングストロームのシリ
コン酸化膜を形成し、その後、不要となったレジストパ
ターン6及び保護膜7を灰化、除去せしめる。
【0047】この方法においては、液相中でシリコン酸
化膜を堆積させる際に、温度の違いによるシリコン酸化
物の溶解度差を利用しているので、マスク欠陥の原因と
なる不純物等の混入を防ぐことができる。
【0048】尚、このようにして形成された露光用マス
クを用いて、前記第1の実施例と同様にパターン露光を
行った結果、前記第1の実施例と同様、極めて高精度の
パターンを得ることができた。
【0049】次に、以上説明した第1、第2及び第3の
実施例の変形例を説明する。
【0050】前記第1及び第2の実施例においては、液
相中でシリコン酸化膜を堆積させる際に、SiO2 が
溶解、飽和した珪弗化水素酸水溶液中に石英基板を浸漬
した後、0.05mol/lのホウ酸水溶液を添加する
ようにしたが、ホウ酸水溶液の代わりに小量の金属アル
ミニウム片を添加しても、同様にシリコン酸化膜を堆積
させることができる。
【0051】また、前記第1ないし第3の実施例におい
ては、レジストパターン6の形成に際して、何れもネガ
型のレジストを用いるようにしたが、遮光膜パターン2
の開口部にレジストパターン6を形成できさえすれば、
ポジ型のレジストを用いてもよい。例えば、先ず石英基
板1上に芳香族アミン化合物を含むノボラック系のポジ
型レジストを塗布し、石英基板1の裏面側から全面露光
を行い、120℃、10分間のベーキングを行った後に
、今度は石英基板1の表面側から全面露光を行い現像す
ることにより、遮光膜パターン2の開口部にレジストパ
ターン6を残すイメージリバーサル法を用いることもで
きる。
【0052】更に、液相中でシリコン酸化膜を堆積させ
る前に、予めレジストパターン6の表面を弗素化せしめ
ることにより、レジストパターン6に対するシリコン酸
化膜の付着力を低下させ、結果として、シリコン酸化膜
堆積後に不要となったレジストパターン6を容易に除去
せしめることが可能となる。
【0053】次に、図3に示す本発明の第4の実施例を
説明する。同図は本発明の第4の実施例に係る露光用マ
スクの製造方法を示す工程図を示したものである。
【0054】図3(a)は本発明の第4の実施例を示す
エッジ利用型の位相シフトマスクの断面図である。この
実施例が先の実施例と異なるのは、基板上に遮光膜パタ
ーンを形成することなく、位相シフト層を設けている点
である。つまり、この位相シフト層は光の位相を変える
だけでなくマスクパターンとしても機能する。具体的に
は露光用マスクの基板である石英ガラス基板1上に厚さ
λ/2(n−1)の液相中で形成したシリコン酸化膜の
堆積層22が形成されている。このシリコン酸化膜の堆
積層22が位相シフタとなり、この位相シフタを透過し
た光の位相は隣接する露光用マスクの開口部を透過した
光の位相と180°異なる。位相シフタを透過しない光
は位相シフタを透過した光と合成され、光強度がシャー
プになるようになり、高精度のパターン形成が可能とな
る。図3(b)にウエハ上の光の振幅分布、図3(c)
にウエハ上の光の強度分布を示す。レジストとしてポジ
型レジストを用いた場合、図3(c)の光の強度が0に
なる部分でレジストパターンが残り、そのパターンは図
3(d)のようになる。
【0055】次に、図4に示す本発明の第5の実施例を
説明する。本実施例は第4の実施例の露光用マスクの製
造工程を説明するものである。
【0056】先ず、図4(a)に示すように、透過性の
石英ガラス基板1の表面にレジスト23をパターニング
する。レジストの厚みはおおよそ1μm程度である。更
にこの時、石英ガラス基板1の裏面(レジストがパター
ニングされていない面)にも全面にレジストを塗布する
(図4(b))。この裏面へのレジスト塗布はレジスト
コーターを用いて行ってもよいし、手で行っても構わな
い。次にLPD(Liquid Phase Depo
sition )法を用いて室温近くの溶液中へ基板を
浸す。そうするとシリコン酸化膜の堆積層22は石英ガ
ラス基板上に選択的に形成されるので(即ち、レジスト
上には形成されないので)図4(c)のようになる。こ
の時、浸す時間は堆積層22の厚さがλ/2(n−1)
となるように設定する。この堆積層22がエッジ利用型
の位相シフタとなる。堆積層22は膜厚の制御が容易な
ので、かなり精度の高い膜厚のシフタが形成される。そ
の後、SH処理を行ってレジストを剥離する。このよう
にして石英ガラス基板1上に位相シフタが形成されたシ
フタエッジ利用型の位相シフトマスクが完成する(図4
(d))。
【0057】次に、図5に示す本発明の第6の実施例を
説明する。同図は本発明の第6の実施例に係る露光用マ
スクの断面図である。本実施例の露光用マスクは1枚の
マスクの中にシフタエッジ利用型位相シフタのパターン
部分と通常の遮光材のパターン部分とが共存している。 このマスクはマスクパターン内に位相シフタを形成する
のが困難なパターンを含む場合や、位相シフタを必要と
しない比較的大きなデザインルールのパターンを含む場
合に適している。
【0058】次に、図6に示す本発明の第7の実施例を
説明する。本実施例は第6の実施例の露光用マスクの製
造工程を説明するものである。
【0059】先ず石英ガラス基板1上にシフタを形成し
たくない部分には遮光材24のパターンを形成し、シフ
タを形成したい部分には遮光材24のパターンが形成さ
れていないマスクを用意する(図6(a))。遮光材2
4としては例えばクロムや酸化クロムが考えられ、石英
ガラス基板1上の遮光材24のパターニングは例えば電
子ビーム描画等で行われる。次に透過性の石英ガラス基
板1の表面にレジスト23をパターニングする。この時
にシフタを形成したくない部分(即ち、遮光材24のパ
ターンが形成されている部分)にも遮光材24を全面に
覆うようにレジストをパターニングする(図6(b))
。レジストの厚みはおおよそ1μm程度である。更にこ
の時石英ガラス基板1の裏面(遮光材24及びレジスト
23がパターニングされていない面)にも全面にレジス
ト23を塗布する(図6(c))。この裏面へのレジス
ト塗布はレジストコーターを用いて行っても良いし、手
で行っても構わない。次にLPD法を用いて室温近くの
溶液中へ基板を浸す。そうするとシリコン酸化膜の堆積
層8は石英ガラス基板上に選択的に形成されるので(即
ち、レジスト上には形成されないので)図6(d)のよ
うになる。この時浸す時間は堆積層22の厚さがλ/2
(n−1)となるように設定する。この堆積層22がエ
ッジ利用型の位相シフタとなる。堆積層22は膜厚の制
御が容易なので、かなり精度の高い膜厚のシフタが形成
される。その後、SH処理を行ってレジストを剥離する
。このようにして石英ガラス基板1上に位相シフタが形
成され、ある部分には位相シフタが形成されないような
露光用マスクが完成する(図6(e))。
【0060】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、遮光性基板
上に形成する位相シフト層を液相中で選択的に形成させ
るようにしているため、比較的低温での膜堆積が可能で
あり、その膜厚の高精度な制御が可能となる。また、遮
光パターンを兼ねた位相シフト層の形成により極めて容
易なプロセスで位相シフト構造を形成できる。即ち、位
相シフタの形成に際して、アライメント機能を備えた大
掛かりなEB露光装置を用いる必要もなく、マスクパタ
ーンのEB露光用データ及びリソグラフィデータにおい
て大量で複雑なデータ処理も不要となる。
【0061】更に、本発明の露光用マスクでは、液相中
で形成したシリコン酸化膜の堆積相の膜質がより緻密な
ものとなり、従って、酸の洗浄工程(後の製造工程)に
おいても耐久性が向上し、エキシマレーザ等の光に対し
ても劣化が少ない。また長時間の使用においても寸法の
変化が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る露光用マスクの製
造方法を示す工程図である。
【図2】本発明の第2の実施例に係る露光用マスクの製
造方法を示す工程図である。
【図3】本発明の第4の実施例に係る露光用マスクに関
する図で、図3(a)はエッジ利用型の位相シフトマス
クの断面図、(b)はウエハ上の光の振幅分布図、(c
)はウエハ上の光の強度分布図、(d)はレジストとし
てポジ型レジストを用いた場合のレジストパターン図で
ある。
【図4】本発明の第5の実施例に係る露光用マスクの製
造方法を示す工程図である。
【図5】本発明の第6の実施例に係る1枚のマスクの中
にシフタエッジ利用型位相シフタのパターン部分と通常
の遮光材のパターン部分とが共存している露光用マスク
の断面図である。
【図6】本発明の第7の実施例に係る露光用マスクの製
造方法を示す工程図である。
【図7】従来の位相シフタ付き露光用マスクの製造方法
を示す工程図である。
【図8】位相シフト法の説明図である。
【図9】レベンソン型位相シフトマスクの概念を説明す
る図である。
【図10】自己位相型位相シフトマスクの概念を説明す
る図である。
【図11】シフタエッジ型位相シフトマスクの概念を説
明する図である。
【図12】3つの型の位相シフト法を用いたときの解像
力向上効果を比較するシミュレーション結果を示す図で
ある。
【図13】3つの型の位相シフト法を用いたときのフォ
ーカスマージンを比較するシミュレーション結果を示す
図である。
【符号の説明】
1  透光性基板、石英(ガラス)基板2  クロム遮
光膜パターン 3  ネガ型レジスト 4  Xe−Hgランプによる光 5  潜像 6  レジストパターン 7  保護膜 8  シリコン酸化膜 9  マスク層 10  位相シフタ 11  補助パターン 22  シリコン酸化膜の堆積層 23  レジスト 24  遮光材

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  透光性基板上にマスクパターンが形成
    され、このパターンの形成された基板に光りを透過させ
    ることにより露光が行なわれる露光用マスクの製造方法
    において、前記マスクパターンの形成は位相シフト層を
    形成する工程を含み、この工程は液相中で行なわれるこ
    とを特徴とする露光用マスクの製造方法。
  2. 【請求項2】  透光性基板上に高分子化合物からなる
    レジストパターンを形成する工程と、前記レジストパタ
    ーン以外の部分に選択的にシリコン酸化物からなる位相
    シフト層を形成する工程と、前記位相シフト層を形成し
    た後に前記レジストパターンを除去する工程とを含むこ
    とを特徴とする請求項1記載の露光用マスクの製造方法
  3. 【請求項3】  前記マスクパターンの形成工程として
    、透光性基板上に遮光性材料からなるマスクパターンを
    形成する工程と、少なくとも前記マスクパターン上下又
    は側壁に前記マスクパターンの幅よりも突出したシリコ
    ン酸化物からなる位相シフト層を形成する工程とを含む
    ことを特徴とする請求項1記載の露光用マスクの製造方
    法。
  4. 【請求項4】  前記マスクパターンは、遮光性と位相
    シフトする機能を兼ねるものであることを特徴とする請
    求項1記載の露光用マスクの製造方法。
  5. 【請求項5】  前記位相シフト層を形成する前に、予
    め透光性基板の側面及びマスクパターンが形成されてい
    ない側の透光性基板表面の少なくとも何れかの部分に高
    分子化合物からなる膜を設け、前記位相シフト層を形成
    した後にこの膜を除去することを特徴とする請求項1,
    3,4に記載の露光用マスクの製造方法。
  6. 【請求項6】  透光性基板と、この透光性基板表面に
    形成された遮光性パターンと、この遮光性パターン上下
    又は側壁にこのパターンよりも突出した液相中で形成さ
    れた堆積膜とを有することを特徴とする露光用マスク。
  7. 【請求項7】  遮光性基板と、この透光性基板表面に
    液相中で形成された遮光性及び位相をシフトさせる機能
    を持つ層を有することを特徴とする露光用マスク。
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