JPH0450942A - レチクルおよびその製造方法 - Google Patents

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】 〔概　要〕 光透過性の主パターンと該主パターンに近接して配置さ
れた位相シフタとを有するレチクルに関し。

該主パターンを形成するための電子ビーム露光において
透明基板表面の帯電によるパターンの位置精度の低下を
防止することを目的とし。

主パターン（または位相シフタ）および位置合わせマー
クのそれぞれに対応する開口が設けられた遮光膜を透明
基板の一表面に形成し、該遮光膜から表出する該透明基
板を所定深さエツチングし該レジスト層を除去したのち
該遮光膜に対して選択的に除去可能な導電膜を前記所定
深さエツチングされた該透明基板表面全体に形成し、該
導電膜上にレジスト層を形成し、少なくとも該位相シフ
タ（または該主パターン）に対応する開口を電子ビーム
露光法により該レジスト層に形成し、該レジスト層から
表出する該導電膜および該遮光膜を順次選択的に除去し
、該レジスト層から表出する該遮光膜が選択除去された
該透明基板表面全体から該導電膜を選択的に除去する諸
工程を含むように構成するか２位相シフタとして透明導
電膜を用いるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光透過性の主パターンと該主パターンに近接
して配置された位相シフタとを有するレチクルに関する
。

例えば１６メガピントＤＲＡＭや６４メガビットＤＲＡ
Ｍに代表される大規模、高集積度の半導体装置に要求さ
れる微細パターンの投影露光における解像度を向上する
手段として１位相シフト技術が注目されている。これは
、投影露光用のレチクルにおける微細な光透過性パター
ンに近接して別の光透過性パターン（位相シフタ）を配
置し、これらパターンのそれぞれの透過光にか互いに逆
位相となるようにすることにより、前記微細パターンの
エツジ部の解像度を高めるものである。なお２位相シフ
タの開口寸法を所定値以下に小さく形成すれば。

位相シフたの透過光によってレジストが感光しないよう
にすることができる。

〔従来の技術〕

近接した光透過性パターンに上記のような位相差を与え
る方法としては、透明膜を用いる方法と。

レチクルを構成する透明基板の厚さを上記光透過性パタ
ーンのそれぞれに対応して異ならせる方法とがある。

後者にもとづく位相シフタが設けられたレチクルの製造
方法を第５図を参照して説明する。同図（ａｌに示すよ
うに１例えば透明石英等の厚さ約３ｍｍの透明基板１上
に、クロムから成る厚さ約６００人の遮光膜２を形成し
たのち、遮光膜２上に電子ビーム露光用のレジストを塗
布してレジスト層３を形成する。

次いで、電子ビーム露光法を用いて１位相シフタ形成領
域４１および位置合わせマーク形成領域Ａ２におけるレ
ジスト層３に開口を形成し、この開口内に表出する遮光
膜２を選択的に除去する。同図（′ｂ）は、このように
して位相シフタ形成領域Ａ１および位置合わせマーク形
成領域Ａ２に透明基板１が表出した状態を示す。

次いで、同図（Ｃ）に示すように、遮光膜２から表出し
た透明基板１を所定深さエツチングする。この深さは、
透明基板１における初期厚さの部分と上記のエツチング
により薄くされた部分とを通過する光が逆位相となる光
路差を生じるように制御する。この制御方法としては、
特願平１−３３８５８３（平成１年１２月２８日付出１
ｍ）に開示されている方法を用いればよい。このように
して位相シフタ４が形成される。同時に１位置合わせマ
ーク形成領域Ａ２における透明基板１に凹部５が形成さ
れる。

次いで、同（ｄ）に示すように、透明基板１上に第２の
レジスト層６を塗布・形成し、主パターン形成領域Ａ３
を表出する開口を形成する。そして、レジスト層６から
表出する遮光膜２を選択的に除去する。このようにして
、同部分（ｅ）に示すように。

光透過性の主パターン７と、これに近接して配置された
位相シフタ４とを有するレチクルが完成する。第６図は
、第５図の平面図である。

なお、第５図（ｄｌに示すように、レジスト層６の開口
は必ずしも主パターン形成領域Ａ３に一致している必要
はなく、その周縁が位相シフタ形成領域Ａ１に位置して
いても差支えない。また、主パターン形成領域Ａ３にお
ける遮光膜２をすべて表出せず所望の開ロバターンとし
てもよい。主パターン形成領域Ａ３には、この開ロバタ
ーンに対応した光透過性のパターンが形成される。さら
に、第５図（ａｌおよび（ｂ）において１位相シフタ形
成領域ＡＩにおける遮光膜２を選択エツチングする代わ
りに、主パターン形成領域Ａ３と位置合わせマーク形成
領域Ａ２における遮光膜２を選択エツチングし、主パタ
ーン形成領域Ａ３における透明基板１を前記と同様の所
定深さエツチングし１位相シフタ形成領域ＡＩにおいて
は、第２のレジスト層６をマスクとして遮光膜２のみを
選択エツチングすることにより１両領域における透明基
板１に所要の光路差を与えるようにしてもよい。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、電子ビーム露光法においては、被露光物体の
帯電により電子ビームが偏向されることがある。これに
よる描画パターンの位置ずれを避けるために１通常、被
露光物体における例えば上記クロムから成る遮光膜２の
ような導電層等を接地した状態で電子ビーム描画が行わ
れる。

ところが、第５図を参照して説明した従来のレチクルの
製造においては、第２のレジスト層６に。

主パターン形成領域へ３の遮光膜２を表出させる開口を
形成するための電子ビーム露光を行う段階で。

位相シフタ形成領域Ａ１の遮光膜２がすでに除去されて
しまっており１位相シフタ形成領域ＡＩに囲まれた主パ
ターン形成領域Ａ３の遮光Ｍ２は電気的に孤立した状態
になっている。

その結果、第７図に示すように、第２のレジスト層６を
通過した電子により、主パターン形成領域Ａ３における
遮光膜２が帯電する。位相シフタ形成領域ＡＩおよび位
置合わせマーク形成領域Ａ２における透明基板１表面に
は、散乱電子による帯電が生じる。これらの帯電により
電子ビームが偏向されるため、第２のレジスト層６に形
成される前記開口に位置ずれが生じる。この位置ずれは
下記のような問題となって現れる。

■主パターン形成領域Ａ３に所定の光透過性パターンが
形成されない。

■主パターン７と位相シフタ４との相対位置が設計とず
れ１位相シフト法の効果が充分に得られない。

■前述のように、主パターン７を形成したのちに位相シ
フタ形成領域Ａ１における遮光膜２を選択エツチングす
る順序の場合には１位相シフタの寸法に誤差を生じ９位
相シフト法の効果が充分に得られない。

本発明は上記従来の問題点を解決し１位相シフト法にも
とづく高解像度を有する高精度のレチクルを製造可能と
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、光透過性の主パターンと該主パターンに近
接して配置された位相シフタとを有するレチクルの製造
方法であって、該主パターン（または該位相シフタ）お
よび位置合わせマークのそれぞれに対応する開口が設け
られた遮光膜を透明基板の一表面に形成する工程と、該
遮光膜から表出する該透明基板を所定深さエツチングす
る工程と、該レジスト層を除去したのち該遮光膜に対し
て選択的に除去可能な導電膜を前記所定深さエツチング
された該透明基板表面全体に形成する工程と、該導電膜
上にレジスト層を形成する工程と少なくとも該位相シフ
タ（または該主パターン）に対応する開口を電子ビーム
露光法により該レジスト層に形成する工程と、該レジス
ト層から表出する該導電膜および該遮光膜を順次選択的
に除去する工程と、該レジスト層から表出する該遮光膜
が選択除去された該透明基板表面全体から該導電膜を選
択的に除去する工程とを含むことを特徴とする本発明に
係るレチクルの製造方法、または。

光透過性の主パターンと該主パターンに近接して配置さ
れた位相シフタとを有するレチクルであって、該位相シ
フタが透明導電膜から成ることを特徴とする本発明に係
るレチクル、このために、該主パターンおよび該位相シ
フタならびに位置合わせマークのそれぞれに対応する開
口が設けられた遮光膜を透明基板の一表面に形成する工
程と、該遮光膜に対して選択除去可能であり且つ所定厚
さを有する透明導電膜を前記選択的に除去可能であり且
つ所定厚さを有する透明導電膜を該遮光膜が設けられた
該透明基板表面全体に形成する工程と。

該透明導電膜上にレジスト層を形成する工程と少なくと
も該主パターンに対応する開口を電子ビーム露光法によ
り該レジスト層に形成する工程と。

原生なくとも主パターンに対応する開口が設けられた該
レジスト層から表出する該透明導電膜を選択的に除去し
たのち該レジスト層を選択的に除去する工程とを含むこ
とを特徴とする本発明に係るレチクルの製造方法によっ
て達成される。

〔作　用〕

第１図は本発明の原理説明図であって、クロム等から成
る遮光膜２とは選択的にエツチング・除去可能な導電膜
１０を、遮光膜２が除去された絶縁性の透明基板１表面
および孤立した遮光膜２を覆うように形成した状態で、
第２のレジスト層６に対する電子ビーム露光を行う。そ
の結果、透明基板１表面等の帯電がなく、高精度の電子
ビーム描画が可能となる。レジスト層６の帯電は、その
厚さを１．０μｍ以下としておくことにより、実質的に
影響はない。この厚さ以上のレジスト層６に対しては、
その表面を導電性の樹脂で被覆する等の方法により、帯
電を防止すればよい。

導電膜１０は、第２のレジスト層６によるパターンニン
グののちに選択的に除去するか、あるいは。

それが透明である場合には、それ自身を位相シフタとし
て利用される。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

以下の図面において、既掲の図面におけるのと同じ部分
には同一符号を付しである。

第２図は本発明の一実施例の工程説明図であって１例え
ば第５図（Ｃ）に示すように位相シフタ形成領域Ａ１お
よび位置合わせマーク形成領域Ａ２における遮光膜２が
除去され、これにより表出した領域が所定深さエツチン
グされた透明基板１表面全体に、第２図（ａ）に示すよ
うに、導電膜１０を形成する。

遮光膜２がクロム（Ｃｒ）から成る場合には９例えばモ
リブデンシリサイド（Ｍｏｓｔｘ；１＜　Ｘ≦２）が好
適である。すなわち、　ＭｏＳｉｘはＣＦ、ガスを用い
る反応性イオンエツチング（ＲＩＥ）によりＣｒとは選
択的にエツチングが可能である。

Ｍｏ５ｉＸから成る導電膜１０の形成は１例えばモリブ
デン（ＭＯ）とシリコン（Ｓｉ）とをターゲットとする
スパッタリング法により形成することができる。

シリコンの組成比Ｘが小さくなるほど、導電性が大きく
なるが、Ｃｒとのエツチング選択比が小さくなる。ｘ＃
２なるＭｏＳｉｘから成る厚さ１０００人の導電膜１０
の膜抵抗は５オーム／ｓｑであり、上記帯電防止の目的
に使用可能である。

次いで、従来と同様に、第２のレジスト層６を透明基板
１表面上に形成し、電子ビーム露光法により、第２図（
′ｂ）に示すように、主パターン形成領域Ａ３を表出す
る開口をレジスト層６に形成する。

この電子ビーム露光において、レジスト層６を通過した
電子が主パターン形成領域Ａ３に孤立した遮光膜２に達
しても、導電膜１０を通じて外部に導かれてしまうため
、帯電が防止される。同様に５位相シフタ形成領域Ａ１
に表出する透明基板１表面の帯電も防止される。

次いで、レジスト層６から表出する導電膜１０を選択的
にエツチング・除去し、さらに、主パターン形成領域Ａ
３における遮光膜２を選択的に除去する。そののち、レ
ジスト層６を除去し１次いで。

透明基板１表面全体から導電膜１０を選択的に除去する
。このようにして、同第２図（Ｃ）に示すように。

光透過性の主パターン７と、これに近接する位相シフタ
４とを有するレチクルが完成する。

なお＋　Ｍｏ５ｔ、から成る導電膜１０をＣＦ４ガスを
用いるＲＩＥにより遮光膜２と選択的にエツチングする
際に１石英から成る透明基板ｌがエツチングされる。こ
れは１例えば第２図の実施例においては。

位相シフタ形成領域Ａ１において生じる。したがって、
遮光膜２から表出する透明基板１に対する前記所定深さ
のエツチングは、上記ＣＦ、ガスによるエツチング量を
考慮して決める必要がある。

第３図は本発明の別の実施例の工程説明図であって、主
パターン形成領域Ａ３における透明基板１を所定深さエ
ツチングする場合である。すなわち同図（ａ）に示すよ
うに、透明基板１表面に形成された１例えばクロムから
成る遮光膜２における主パターン形成領域Ａ３および位
置合わせマーク形成領域Ａ２の部分を選択エツチングし
たのち、これら領域に表出した透明基板工を所定深さエ
ツチングする。

次いで、同図（ｂ）に示すように、透明基板１表面全体
に１例えばＭｏＳ　ｉ、から成る導電膜１０を形成した
のち、導電膜１０上に第２のレジスト層６を塗布・形成
する。次いで、電子ビーム露光により、同図（Ｃ１に示
すように、主パターン形成領域Ａ３と位相シフタ形成領
域Ａ１を包含する開口をレジスト層６に形成したのち、
この開口内に表出する導電膜１０および遮光膜２を□順
次選択的にエツチング・除去面全体から、導電膜ｌＯを
選択的に除去する。このようにして、主パターン形成領
域Ａ３における透明基板１が位相シフタ形成領域ＡＩに
おけるそれよりも薄くされたレチクルが完成する。本実
施例において、第２のレジスト層６に形成される開口は
。

その位置精度が位相シフタ４の寸法精度に直接影響する
ので、許容範囲内の位置合わせ精度が維持されるように
制御することが必要である。

第４図は本発明のさらに別の実施例の工程説明図であっ
て、透明導電膜を位相シフタとして用いる場合である。

すなわち、同図（ａ）に示すように。

例えば透明石英から成る透明基板１表面に、クロム（Ｃ
ｒ）から成る遮光膜２を形成したのち、電子ビーム露光
法により、遮光膜２をパターンニングすして、同図（ｂ
ｌに示すように１位相シフタ形成領域Ａｌ、主パターン
形成領域Ａ３および位置合わせマーク形成領域Ａ２に開
口を形成する。

次いで、同図（Ｃ）に示すように１透明基板１表面全体
に９例えば酸化インジウム（ＩｎｚＯ３）から成る透明
導電膜１１を形成したのち、透明導電膜１１上にレジス
ト層６を塗布・形成する。そして、を子ビーム露光法に
より９例えば位相シフタ形成頭載Ａ１にレジスト層６を
残し、同図（ｄｌに示すように１表出する透明導電膜１
１を選択的に除去する。こののちレジスト層６を除去し
て、透明導電膜１１を位相シフタとするレチクルが完成
する。

上記位相シフタ形成領域Ａ１に透明導電膜１１を残すた
めの電子ビーム露光において、レジスト層６を通過した
電子は透明導電膜１１により外部に導かれ、透明基板１
表面における帯電が防止されるため２位相シフタ形成領
域Ａ１に所要の位相シフタを形成することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、主パターンに近接して位相シフタが設
けられたレチクルの製造において、主パターンと位相シ
フタとを異なる電子ビーム露光法によって形成する場合
に問題となる透明基板の帯電が防止され、その結果、レ
チクル上における光透過性パターンと位相シフタおよび
位置合わせマークの位置精度が向上され、微細パターン
を要求される高性能・高集積度の半導体装置の開発を促
進する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図。 第２図乃至第４図は本発明の実施例の工程説明図。 第５図乃至第７図は従来の問題点説明図である。 図において。 １は透明基板、　　２は遮光膜。 ３はレジスト層、　　４は位相シフタ。 ５は凹部、　　６は第２のレジスト層。 ７は主パターン、　　１０は導電膜。 １１は透明導電膜。 Ａ１は位相シック形成領域。 Ａ２は位置合わせマーク形成領域。 Ａ３は主パターン形成領域 である。 庫 図 ＄−４運明の月す里説明回 第　１　図 従来の間瑚＋、説明図（その３） 第７図 本発明の別の実施イダ助二程説明図ｃ学の１）本発明の
メ１１の冥方恒４Ｆ＋１の工程説明図（矛の２）第 図 従来の間邦巾、説明図（ｆの１） 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光透過性の主パターンと該主パターンに近接して
   配置された位相シフタとを有するレチクルの製造方法で
   あって、 該主パターン（または該位相シフタ）および位置合わせ
   マークのそれぞれに対応する開口が設けられた遮光膜を
   透明基板の一表面に形成する工程と、 該遮光膜から表出する該透明基板を所定深さエッチング
   する工程と、 該レジスト層を除去したのち該遮光膜に対して選択的に
   除去可能な導電膜を前記所定深さエッチングされた該透
   明基板表面全体に形成する工程と、該導電膜上にレジス
   ト層を形成する工程と、少なくとも該位相シフタ（また
   は該主パターン）に対応する開口を電子ビーム露光法に
   より該レジスト層に形成する工程と、 該レジスト層から表出する該導電膜および該遮光膜を順
   次選択的に除去する工程と、 該レジスト層から表出する該遮光膜が選択除去された該
   透明基板表面全体から該導電膜を選択的に除去する工程 とを含むことを特徴とするレチクルの製造方法。
2. （２）光透過性の主パターンと該主パターンに近接して
   配置された位相シフタとを有するレチクルであって、該
   位相シフタが透明導電膜から成ることを特徴とするレチ
   クル。
3. （３）該主パターンおよび該位相シフタならびに位置合
   わせマークのそれぞれに対応する開口が設けられた遮光
   膜を透明基板の一表面に形成する工程と、該遮光膜に対
   して選択除去可能であり且つ所定厚さを有する透明導電
   膜を前記選択的に除去可能であり且つ所定厚さを有する
   透明導電膜を該遮光膜が設けられた該透明基板表面全体
   に形成する工程と、 該透明導電膜上にレジスト層を形成する工程と、少なく
   とも該主パターンに対応する開口を電子ビーム露光法に
   より該レジスト層に形成する工程と、 該少なくとも主パターンに対応する開口が設けられた該
   レジスト層から表出する該透明導電膜を選択的に除去し
   たのち該レジスト層を選択的に除去する工程 とを含むことを特徴とする請求項２記載のレチクルの製
   造方法。