JPH05142748A - Phase shift mask and its production - Google Patents

Phase shift mask and its production

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JPH05142748A
JPH05142748A JP30894491A JP30894491A JPH05142748A JP H05142748 A JPH05142748 A JP H05142748A JP 30894491 A JP30894491 A JP 30894491A JP 30894491 A JP30894491 A JP 30894491A JP H05142748 A JPH05142748 A JP H05142748A
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JP
Japan
Prior art keywords
phase
transparent substrate
phase shifter
phase shift
light
Prior art date
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Application number
JP30894491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Opu De Betsuku Maria
オプ デ ベツク マリア
Akira Tokui
晶 徳井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH05142748A publication Critical patent/JPH05142748A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enable the simultaneous formation of light shielding layers for shielding exposing rays and phase shifters which are phase boundary regions and to enable the independent and exact control of the sizes of the phase shifters. CONSTITUTION:The micro-phase shifters 23a consisting of the same material as the material of the phase shifters 22 are provided in the light shielding regions in such a manner that the light transmitted through the micro-phase shifters 23a and a transparent substrate 21 and the light transmitted only through the transparent substrate 21 have a phase difference which acts in the direction negating each other by interference, by which the pseudo-light shielding layers 23 are formed. The micro-phase shifters constituting the pseudo- light shielding layers and the phase shifters which are the phase boundary regions are simultaneously formed by selectively etching away the phase shift films.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造工
程の1つである写真製版工程において用いられる位相シ
フトマスク及びその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase shift mask used in a photolithography process, which is one of the manufacturing processes of semiconductor devices, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図24はポジレジストを用いてコンタク
トホールを形成する際に使用される従来の位相シフトマ
スク10Aの平面図であり、また図25は位相シフトマ
スク10AのG−G線断面図である。また、図26はポ
ジレジストを用いてピラ(=piller) を形成する際に使用
される従来の位相シフトマスク10Bの平面図である。
なお、以下の説明においては、ポジレジストを用いてコ
ンタクトホールを形成するための位相シフトマスク10
Aの構成及びその製造方法について詳細に説明し、位相
シフトマスク10Bについては図面に同一あるいは相当
符号を付してその説明を省略する。
2. Description of the Related Art FIG. 24 is a plan view of a conventional phase shift mask 10A used for forming a contact hole using a positive resist, and FIG. 25 is a sectional view taken along line GG of the phase shift mask 10A. Is. FIG. 26 is a plan view of a conventional phase shift mask 10B used when forming a pillar using a positive resist.
In the following description, the phase shift mask 10 for forming a contact hole using a positive resist.
The configuration of A and the manufacturing method thereof will be described in detail, and the phase shift mask 10B will be denoted by the same or corresponding reference numerals in the drawings and description thereof will be omitted.

【0003】図24及び図25に示すように、この位相
シフトマスク10Aでは、透明基板1上に位相シフタ2
及び金属遮光層3が形成されている。位相シフタ2には
コンタクトホールに対応した形状の開口H1 が設けられ
る一方、金属遮光層3には開口H1 よりもひとまわり大
きな開口H2 が設けられて、開口H1 を取り囲むように
して位相境界領域2aが形成されている。
As shown in FIGS. 24 and 25, in this phase shift mask 10A, the phase shifter 2 is formed on the transparent substrate 1.
And the metal light shielding layer 3 is formed. The phase shifter 2 is provided with an opening H1 having a shape corresponding to the contact hole, while the metal light-shielding layer 3 is provided with an opening H2 which is slightly larger than the opening H1 so as to surround the opening H1. Are formed.

【0004】このように位相境界領域2aを有する位相
シフトマスク10Aに露光用光源からの光が入射される
と、位相境界領域2aを通過した光の位相が、開口H1
に対応する領域(以下「基準透過領域」という)を通過
した光のそれに対し約180゜ずれる。その結果、基準
透過領域のエッジ部分での光強度の変化が急峻となり、
コンタクトホール(開口H1 )を高精度で転写すること
ができる。
When the light from the exposure light source is incident on the phase shift mask 10A having the phase boundary region 2a as described above, the phase of the light passing through the phase boundary region 2a changes to the aperture H1.
Is shifted by about 180 ° with respect to that of the light passing through the area corresponding to (hereinafter referred to as "reference transmission area"). As a result, the change in light intensity at the edge of the reference transmission area becomes sharp,
The contact hole (opening H1) can be transferred with high accuracy.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この位相シ
フトマスク10Aは、以下に説明するように、自己整合
法を用いずに製造される。すなわち、透明基板1上に位
相シフト膜を堆積した後、従来より周知の電子ビームリ
ソグラフィ工程によって位相シフト膜をパターニングに
して、位相シフタ2を形成する。それに続いて、透明基
板1及び位相シフタ2上にクロム等の金属膜を堆積した
後、電子ビームリソグラフィ工程によってその金属膜を
パターニングして、金属遮光層3を形成する。
By the way, the phase shift mask 10A is manufactured without using the self-alignment method as described below. That is, after the phase shift film is deposited on the transparent substrate 1, the phase shift film is patterned by a conventionally well-known electron beam lithography process to form the phase shifter 2. Then, after depositing a metal film of chromium or the like on the transparent substrate 1 and the phase shifter 2, the metal film is patterned by an electron beam lithography process to form the metal light shielding layer 3.

【0006】以上のように、位相シフトマスク10Aの
製造においては、2回の電子ビームリソグラフィ工程を
実施している。そのため、2回目の電子ビーム露光を行
う際には、1回目の電子ビームリソグラフィ工程で形成
されたパターン、つまり位相シフタ2との高精度のアラ
イメントが必要となる。そのため、製造工程に対する自
由度が小さいという問題がある。
As described above, in manufacturing the phase shift mask 10A, the electron beam lithography process is performed twice. Therefore, when performing the second electron beam exposure, highly precise alignment with the pattern formed in the first electron beam lithography process, that is, the phase shifter 2 is required. Therefore, there is a problem that the degree of freedom in the manufacturing process is small.

【0007】そこで、このような問題を解決する手段と
して、位相シフトマスクを自己整合法(=self-aligned
method)によって製造する技術が従来より提案されてい
る。図27は以下に説明する自己整合法によって製造さ
れた位相シフトマスクの断面図である。
Therefore, as a means for solving such a problem, a phase shift mask is self-aligned (= self-aligned).
The technology of manufacturing by the method) has been conventionally proposed. FIG. 27 is a sectional view of a phase shift mask manufactured by the self-alignment method described below.

【0008】まず最初に、透明基板1上に金属膜,位相
シフト膜及び電子ビーム用のポジレジスト膜を堆積す
る。そして、電子ビームリソグラフィ工程によって、ポ
ジレジスト膜をパターニングして、レジスト層を形成す
る。それに続いて、そのレジスト層をマスクとして、プ
ラズマドライエッチングによって金属膜及び位相シフト
膜を選択的に除去し、開口H1 を有する位相シフタ2及
び金属層を形成する。さらに、レジスト層を除去した
後、位相シフタ2をマスクとしてウエットエッチングに
よって金属層をアンダーエッチングして、開口H2 を有
する金属遮光層3を形成する。こうして、位相シフタ2
に位相境界領域2aとして機能するオーバーハング部分
が形成される。
First, a metal film, a phase shift film and a positive resist film for electron beam are deposited on the transparent substrate 1. Then, the positive resist film is patterned by an electron beam lithography process to form a resist layer. Then, using the resist layer as a mask, the metal film and the phase shift film are selectively removed by plasma dry etching to form the phase shifter 2 having the opening H1 and the metal layer. Further, after removing the resist layer, the metal layer is under-etched by wet etching using the phase shifter 2 as a mask to form a metal light-shielding layer 3 having an opening H2. Thus, the phase shifter 2
An overhanging portion that functions as the phase boundary region 2a is formed at.

【0009】上記のように、自己整合法を用いた場合に
は、1回の電子ビームリソグラフィ工程によって位相シ
フトマスクを製造することができるので、上記の問題が
解決されるが、別の問題が生じる。すなわち、金属層を
ウエットエッチングによってパターンニングして金属遮
光層3を形成しているため、金属遮光層3の開口H2の
幅を正確に制御することができず、その結果位相境界領
域2aのサイズが不均一になってしまう。また、一般的
には、位相シフタのサイズを個々に独立して制御するこ
とが望ましいが、この方法によれば、等しいサイズのも
のしか製造することができない。
As described above, when the self-alignment method is used, the phase shift mask can be manufactured by one electron beam lithography step, so that the above-mentioned problem is solved, but another problem occurs. Occurs. That is, since the metal light shielding layer 3 is formed by patterning the metal layer by wet etching, the width of the opening H2 of the metal light shielding layer 3 cannot be accurately controlled, and as a result, the size of the phase boundary region 2a is increased. Becomes uneven. Further, in general, it is desirable to control the size of the phase shifter independently, but according to this method, only the same size can be manufactured.

【0010】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、露光光線を遮光する遮光層と位相境界領
域たる位相シフタとを同時に形成することができ、しか
もその位相シフタのサイズを独立して正確に制御するこ
とができる位相シフトマスク及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to simultaneously form a light-shielding layer that shields exposure light rays and a phase shifter that is a phase boundary region, and the size of the phase shifter is independent. It is an object of the present invention to provide a phase shift mask and a manufacturing method thereof that can be accurately controlled.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明の第1の態様
は、基準透過領域を有する透明基板と、前記基準透過領
域に隣接する位相境界領域において、前記透明基板上に
設けられた位相シフタと、前記位相境界領域に隣接する
遮光領域において、前記位相シフタと同一の物質からな
る複数の微小位相シフタを前記透明基板上に散在させて
なる疑似遮光層とを備えた位相シフトマスクであって、
上記目的を達成するために、前記遮光領域において、前
記微小位相シフタ及び前記透明基板を透過する光と、前
記透明基板のみを透過する光とが干渉により互いに打ち
消し合う方向に作用する位相差をもつように、前記微小
位相シフタを設けている。
According to a first aspect of the present invention, a transparent substrate having a reference transmission region and a phase shifter provided on the transparent substrate in a phase boundary region adjacent to the reference transmission region are provided. A phase shift mask having a pseudo light-shielding layer formed by scattering a plurality of minute phase shifters made of the same material as the phase shifter on the transparent substrate in a light-shielding region adjacent to the phase boundary region,
In order to achieve the above object, in the light-shielding region, there is a phase difference in which light passing through the minute phase shifter and the transparent substrate and light passing through only the transparent substrate act in a direction in which they cancel each other due to interference. Thus, the minute phase shifter is provided.

【0012】この発明の第2の態様は、上記第1の態様
にかかる位相シフトマスクにおいて、前記疑似遮光層の
一部を、前記透明基板上に設けられた金属遮光層に置き
換えている。
According to a second aspect of the present invention, in the phase shift mask according to the first aspect, part of the pseudo light shielding layer is replaced with a metal light shielding layer provided on the transparent substrate.

【0013】この発明の第3の態様は、基準透過領域を
有する透明基板と、前記基準透過領域に隣接する位相境
界領域において、前記透明基板上に設けられた位相シフ
タと、前記位相境界領域に隣接する遮光領域において、
前記位相シフタと同一の物質からなる複数の微小位相シ
フタを前記透明基板上に散在させてなる疑似遮光層とを
備えた位相シフトマスクの製造方法であって、上記目的
を達成するために、前記透明基板上に位相シフト膜及び
レジスト膜をこの順で形成する工程と、前記レジスト膜
を選択的に除去して、前記位相シフタ及び前記微小位相
シフタに対応するパターンを有するレジスト層を形成す
る工程と、前記レジスト層をマスクとして前記位相シフ
ト膜を選択的に除去することによって、前記位相シフタ
及び前記微小位相シフタを同時に形成する工程とを含
む。
According to a third aspect of the present invention, a transparent substrate having a reference transmission region, a phase shifter provided on the transparent substrate in a phase boundary region adjacent to the reference transmission region, and a phase boundary region provided in the phase boundary region. In the adjacent shaded area,
A method for manufacturing a phase shift mask comprising a plurality of minute phase shifters made of the same material as the phase shifter and a pseudo light-shielding layer scattered on the transparent substrate, in order to achieve the above object, A step of forming a phase shift film and a resist film on a transparent substrate in this order, and a step of selectively removing the resist film to form a resist layer having a pattern corresponding to the phase shifter and the minute phase shifter And a step of simultaneously forming the phase shifter and the minute phase shifter by selectively removing the phase shift film using the resist layer as a mask.

【0014】この発明の第4の態様は、基準透過領域を
有する透明基板と、前記基準透過領域に隣接する位相境
界領域において前記透明基板上に設けられた位相シフタ
と、前記位相境界領域に隣接する遮光領域において前記
位相シフタと同一の物質からなる複数の微小位相シフタ
を前記透明基板上に散在させてなる疑似遮光層及び金属
遮光層とを備えた位相シフトマスクの製造方法であっ
て、上記目的を達成するために、前記透明基板上に金属
膜を形成した後、その金属膜を選択的にエッチング除去
して前記金属遮光層を形成する工程と、前記金属遮光層
及び前記透明基板上に、位相シフト膜及びレジスト膜を
この順で形成する工程と、前記レジスト膜を選択的に除
去して、前記位相シフタ及び前記微小位相シフタに対応
するパターンを有するレジスト層を形成する工程と、前
記レジスト層をマスクとして前記位相シフト膜を選択的
に除去することによって、前記位相シフタ及び前記微小
位相シフタを同時に形成する工程とを含む。
According to a fourth aspect of the present invention, a transparent substrate having a reference transmission region, a phase shifter provided on the transparent substrate in a phase boundary region adjacent to the reference transmission region, and adjacent to the phase boundary region. A method of manufacturing a phase shift mask comprising a pseudo light-shielding layer and a metal light-shielding layer formed by scattering a plurality of minute phase shifters made of the same material as the phase shifter on the transparent substrate in a light-shielding region, In order to achieve the object, after forming a metal film on the transparent substrate, a step of selectively removing the metal film by etching to form the metal light-shielding layer, and on the metal light-shielding layer and the transparent substrate A step of forming a phase shift film and a resist film in this order, and a pattern corresponding to the phase shifter and the minute phase shifter by selectively removing the resist film. Forming a resist layer by selectively removing the phase shift film using the resist layer as a mask, and a step of simultaneously forming said phase shifter and said micro phase shifter.

【0015】[0015]

【作用】この発明の第1ないし第4の態様では、遮光領
域において、微小位相シフタ及び透明基板を透過する光
と、前記透明基板のみを透過する光とが干渉により互い
に打ち消し合う方向に作用する位相差をもつように、前
記微小位相シフタが設けられることによって、疑似遮光
層が形成される。したがって、その疑似遮光層の透過光
の強度はゼロとなり、その疑似遮光層は遮光層として機
能する。
In the first to fourth aspects of the present invention, the light passing through the minute phase shifter and the transparent substrate and the light passing through only the transparent substrate act in the directions canceling each other due to interference in the light-shielding region. By providing the minute phase shifter so as to have a phase difference, a pseudo light shielding layer is formed. Therefore, the intensity of the transmitted light of the pseudo light shielding layer becomes zero, and the pseudo light shielding layer functions as a light shielding layer.

【0016】その疑似遮光層を構成する前記微小位相シ
フタ及び位相境界領域たる位相シフタは同一の物質から
なり、ともに位相シフト膜を選択的にエッチング除去す
ることによって同時に形成される。しかも、前記位相シ
フタのサイズを独立して正確に制御することができる。
The minute phase shifter and the phase shifter, which is the phase boundary region, which constitute the pseudo light-shielding layer are made of the same material, and are simultaneously formed by selectively removing the phase shift film by etching. Moreover, the size of the phase shifter can be independently and accurately controlled.

【0017】[0017]

【実施例】図1はこの発明にかかる位相シフトマスクの
第1実施例を示す平面図であり、図2はそのA−A線断
面図である。この位相シフトマスク20Aは、ポジレジ
ストを用いてコンタクトホールを形成する際に使用され
る位相シフトマスクである。この位相シフトマスク20
Aでは、透明基板21上に位相境界領域として機能する
位相シフタ22が形成されている。この位相シフタ22
には、コンタクトホールに対応する開口H1 が設けられ
ており、位相シフタ22に取り囲まれた領域がコンタク
トホールに対応した透過領域、つまり基準透過領域21
aとなっている。このように、透明基板21の基準透過
領域21aに隣接して位相境界領域が設けられている。
1 is a plan view showing a first embodiment of a phase shift mask according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. The phase shift mask 20A is a phase shift mask used when forming a contact hole using a positive resist. This phase shift mask 20
In A, the phase shifter 22 functioning as a phase boundary region is formed on the transparent substrate 21. This phase shifter 22
Has an opening H1 corresponding to the contact hole, and the region surrounded by the phase shifter 22 corresponds to the contact hole, that is, the reference transmission region 21.
It is a. In this way, the phase boundary region is provided adjacent to the reference transmission region 21a of the transparent substrate 21.

【0018】さらに、その位相境界領域(位相シフタ2
2)に隣接して遮光領域が形成されている。すなわち、
位相シフタ22を取り囲むように、透明基板21上に疑
似遮光層23が設けられている。疑似遮光層23は、位
相シフトマスク20Aを用いてコンタクトホールを転写
するための投光装置の解像特性よりも小さなサイズの正
方形の微小位相シフタ23aをチェックパターン状に配
列することによって、構成されている。なお、以下の説
明の便宜から、疑似遮光層23のうち微小位相シフタ2
3aが形成されていない領域を「微小透過領域」23b
と称する。
Further, the phase boundary region (phase shifter 2
A light shielding region is formed adjacent to 2). That is,
A pseudo light shielding layer 23 is provided on the transparent substrate 21 so as to surround the phase shifter 22. The pseudo light-shielding layer 23 is configured by arranging square micro-phase shifters 23a having a size smaller than the resolution characteristic of the light projecting device for transferring the contact holes using the phase shift mask 20A in a check pattern. ing. For convenience of description below, the minute phase shifter 2 in the pseudo light-shielding layer 23 is used.
An area where 3a is not formed is a "fine transmission area" 23b
Called.

【0019】この疑似遮光層23に光が入射されると、
微小位相シフタ23a及び透明基板21を透過した光と
微小透過領域23bの透過光の間に約180°の位相差
が生じる。そのため、180°の位相差をもつ2つの光
が干渉により互いに打ち消し合い、疑似遮光層23があ
たかも遮光層として機能する。
When light is incident on the pseudo light shielding layer 23,
A phase difference of about 180 ° occurs between the light transmitted through the minute phase shifter 23a and the transparent substrate 21 and the light transmitted through the minute transmission region 23b. Therefore, two lights having a phase difference of 180 ° cancel each other due to interference, and the pseudo light-shielding layer 23 functions as if it were a light-shielding layer.

【0020】図3はポジレジストを用いてピラを形成す
る際に使用される位相シフトマスク20Bの平面図であ
り、図4は図3のB−B線断面図である。なお、上記と
同様に、位相シフトマスク20Bについては図面に同一
あるいは相当符号を付してその説明を省略する。
FIG. 3 is a plan view of a phase shift mask 20B used when forming a pillar using a positive resist, and FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. As in the above case, the phase shift mask 20B is denoted by the same or corresponding reference numeral in the drawings, and the description thereof is omitted.

【0021】次に、図5ないし図7を参照しつつ位相シ
フトマスク20Aの製造方法について説明する。まず、
図5に示すように、透明基板21上に位相シフト膜24
F及び電子ビーム用のポジレジスト膜25Fをこの順で
堆積させる。それに続いて、電子ビームリソグラフィ法
によってレジスト膜25Fを選択的にエッチング除去し
て、レジスト層25を形成する(図6)。そして、その
レジスト層25をマスクとしてドライエッチングによっ
て位相シフト膜24Fを選択的に除去して、図7に示す
ように位相シフタ22及び微小位相シフタ23aを同時
に形成する。最後に、レジスト層25を除去することに
よって、図1及び図2に示す位相シフトマスク20Aが
形成される。
Next, a method of manufacturing the phase shift mask 20A will be described with reference to FIGS. First,
As shown in FIG. 5, the phase shift film 24 is formed on the transparent substrate 21.
F and a positive resist film 25F for electron beam are deposited in this order. Subsequently, the resist film 25F is selectively etched and removed by the electron beam lithography method to form the resist layer 25 (FIG. 6). Then, the phase shift film 24F is selectively removed by dry etching using the resist layer 25 as a mask to simultaneously form the phase shifter 22 and the minute phase shifter 23a as shown in FIG. Finally, by removing the resist layer 25, the phase shift mask 20A shown in FIGS. 1 and 2 is formed.

【0022】以上のように、第1実施例によれば、1回
の電子ビームリソグラフィ工程によって位相シフタ22
と微小位相シフタ23aを同時に形成しているので、位
相境界領域(位相シフタ22)と疑似遮光層23とのア
ライメント誤差がなくなり、製造工程に対する自由度が
大きくなる。しかも、製造工程が簡素化され、製造のス
ループットを短縮することができる。また、位相シフタ
22のサイズは疑似遮光層23のサイズに影響されず、
独立してそのサイズを制御することができる。
As described above, according to the first embodiment, the phase shifter 22 is formed by one electron beam lithography process.
Since the micro phase shifter 23a and the micro phase shifter 23a are formed at the same time, the alignment error between the phase boundary region (phase shifter 22) and the pseudo light shielding layer 23 is eliminated, and the degree of freedom in the manufacturing process is increased. Moreover, the manufacturing process is simplified and the manufacturing throughput can be shortened. Further, the size of the phase shifter 22 is not affected by the size of the pseudo light shielding layer 23,
Its size can be controlled independently.

【0023】図8ないし図11はこの発明にかかる位相
シフトマスクの第2実施例を示す図である。図8はポジ
レジストを用いてコンタクトホールを形成する際に使用
される位相シフトマスク30Aの平面図であり、図9は
そのC−C線断面図である。この位相シフトマスク30
Aが第1実施例のそれと大きく相違する点は、疑似遮光
層の一部を金属遮光層34に置き換えている点である。
すなわち、図8及び図9に示すように、位相境界領域3
2のまわりに設けられた疑似遮光層33を取り囲むよう
に、金属遮光層34が透明基板31上に形成されてい
る。なお、ポジレジストを用いてピラを形成する際に使
用される位相シフトマスク30Bについても、図10及
び図11に示すように、上記と同様である。
8 to 11 are views showing a second embodiment of the phase shift mask according to the present invention. FIG. 8 is a plan view of a phase shift mask 30A used when forming a contact hole using a positive resist, and FIG. 9 is a sectional view taken along line CC of FIG. This phase shift mask 30
The point that A is largely different from that of the first embodiment is that a part of the pseudo light shielding layer is replaced with the metal light shielding layer 34.
That is, as shown in FIGS. 8 and 9, the phase boundary region 3
The metal light-shielding layer 34 is formed on the transparent substrate 31 so as to surround the pseudo light-shielding layer 33 provided around the transparent substrate 31. The phase shift mask 30B used when forming a pillar using a positive resist is also the same as described above, as shown in FIGS.

【0024】次に、位相シフトマスク30Aの製造方法
について図12なし図19を参照しつつ説明する。ま
ず、図12に示すように、透明基板31上にクロム等の
金属膜34F及び電子ビーム用のポジレジスト膜35F
を堆積させる。そして、レジスト膜35Fの所定位置に
電子ビームを照射した後、露光部分を除去してレジスト
層35を形成する(図13)。それに続いて、そのレジ
スト層35をマスクとしてドライエッチングにより金属
膜34Fを選択的にエッチング除去して金属遮光層34
を形成する(図14)。その後、図15に示すように、
レジスト層35を除去する。
Next, a method of manufacturing the phase shift mask 30A will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 12, a metal film 34F of chromium or the like and a positive resist film 35F for electron beam are formed on the transparent substrate 31.
Deposit. Then, after irradiating a predetermined position on the resist film 35F with an electron beam, the exposed portion is removed to form a resist layer 35 (FIG. 13). Subsequently, the metal film 34F is selectively removed by dry etching using the resist layer 35 as a mask to remove the metal light-shielding layer 34.
Are formed (FIG. 14). Then, as shown in FIG.
The resist layer 35 is removed.

【0025】次に、図16に示すように透明基板31及
び金属遮光層34上に位相シフト膜32Fを全面塗布し
た後、その位相シフト膜32F上に電子ビーム用ポジレ
ジスト膜36Fを堆積させる(図17)。そして、電子
ビームリソグラフィ法によってレジスト膜36Fをパタ
ーニングしてレジスト層36を形成する(図18)。そ
れに続いて、図19に示すように、そのレジスト層36
をマスクとしてドライエッチング法により位相シフト膜
34Fを選択的に除去して微小位相シフタ33aを形成
する。なお、同図への図示は省略されているが、同時に
位相境界領域として機能する位相シフタも形成される。
Next, as shown in FIG. 16, after the phase shift film 32F is entirely coated on the transparent substrate 31 and the metal light shielding layer 34, a positive resist film 36F for electron beam is deposited on the phase shift film 32F ( (Fig. 17). Then, the resist film 36F is patterned by electron beam lithography to form a resist layer 36 (FIG. 18). Following that, as shown in FIG.
Using the as a mask, the phase shift film 34F is selectively removed by a dry etching method to form a minute phase shifter 33a. Although not shown in the figure, a phase shifter functioning as a phase boundary region is also formed at the same time.

【0026】最後に、レジスト層36を除去することに
よって、図9に示す位相シフトマスク30Aの製造が終
了する。
Finally, the resist layer 36 is removed to complete the manufacture of the phase shift mask 30A shown in FIG.

【0027】以上のように、この第2実施例によれば、
疑似遮光層を構成する微小位相シフタ33aを形成する
ための電子ビームの照射量を大幅に減少させることがで
き、電子ビームの照射時間を短縮することができる。
As described above, according to the second embodiment,
The irradiation amount of the electron beam for forming the minute phase shifter 33a forming the pseudo light shielding layer can be significantly reduced, and the irradiation time of the electron beam can be shortened.

【0028】また、この第2実施例では、図8及び図9
に示すように、微小位相シフタ33aの一部が金属遮光
層34と重なるようにして設計されているので、次の利
点を有している。すなわち、第2実施例にかかる構成を
有する位相シフトマスク30Aでは、疑似遮光層33と
金属遮光層34との間に隙間が生じないようにそれぞれ
を製造する必要がある。つまり、図20及び図21に示
すように、微小位相シフタ33aを金属遮光層34と正
確にアライメントさせながら形成する必要がある。
Further, in this second embodiment, FIG. 8 and FIG.
As shown in FIG. 4, the minute phase shifter 33a is designed so that a part thereof overlaps with the metal light shielding layer 34, and therefore has the following advantages. That is, in the phase shift mask 30A having the configuration according to the second example, it is necessary to manufacture each of them so that no gap is created between the pseudo light shielding layer 33 and the metal light shielding layer 34. That is, as shown in FIGS. 20 and 21, it is necessary to form the minute phase shifter 33a while accurately aligning it with the metal light shielding layer 34.

【0029】これに対し、この第2実施例では、微小位
相シフタ33aの一部が金属遮光層34と重なるように
しているために、微小位相シフタ33aと金属遮光層3
4とのアライメント誤差が生じた場合であっても、図2
2及び図23に示すように、金属遮光層34と微小位相
シフタ33aとの間の隙間発生を防止することができ
る。したがって、製造工程の自由度を比較的大きくする
ことができる。
On the other hand, in the second embodiment, since the part of the minute phase shifter 33a overlaps the metal light shielding layer 34, the minute phase shifter 33a and the metal light shielding layer 3 are formed.
2 even if an alignment error with 4 occurs.
2 and FIG. 23, it is possible to prevent the generation of a gap between the metal light shielding layer 34 and the minute phase shifter 33a. Therefore, the degree of freedom in the manufacturing process can be made relatively large.

【0030】なお、上記実施例では、疑似遮光層を構成
する微小位相シフタの形状を正方形としたが、その形状
はこれに限定されるものではなく、例えば長方形や細線
などによって微小位相シフタを構成してもよい。
In the above embodiments, the shape of the minute phase shifter forming the pseudo light shielding layer is square, but the shape is not limited to this, and the minute phase shifter is constituted by, for example, a rectangle or a thin line. You may.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の第1な
いし第4の態様では、遮光領域において、微小位相シフ
タ及び透明基板を透過する光と、前記透明基板のみを透
過する光とが干渉により互いに打ち消し合う方向に作用
する位相差をもつように、前記微小位相シフタを設ける
ことによって、疑似遮光層を形成するようにしている。
したがって、その疑似遮光層を構成する前記微小位相シ
フタ及び位相境界領域たる位相シフタを同一の物質で構
成することができ、ともに位相シフト膜を選択的にエッ
チング除去することによって同時に形成することができ
る。しかも、前記位相シフタは前記微小シフタとは独立
して制御することができる。
As described above, in the first to fourth aspects of the present invention, the light passing through the minute phase shifter and the transparent substrate interferes with the light passing through only the transparent substrate in the light shielding region. Thus, the pseudo light-shielding layer is formed by providing the minute phase shifter so as to have a phase difference that acts in a direction of canceling each other.
Therefore, the minute phase shifter and the phase shifter, which is the phase boundary region, forming the pseudo light-shielding layer can be formed of the same material, and can be simultaneously formed by selectively removing the phase shift film by etching. .. Moreover, the phase shifter can be controlled independently of the minute shifter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明にかかる位相シフトマスクの第1実施
例を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a phase shift mask according to the present invention.

【図2】図1のA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】ポジレジストを用いてピラを形成する際に使用
される位相シフトマスクの平面図である。
FIG. 3 is a plan view of a phase shift mask used when forming a pillar using a positive resist.

【図4】図3のB−B線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図5】図1の位相シフトマスクの製造方法を示す断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask of FIG.

【図6】図1の位相シフトマスクの製造方法を示す断面
図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask of FIG.

【図7】図1の位相シフトマスクの製造方法を示す断面
図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask of FIG.

【図8】この発明にかかる位相シフトマスクの第2実施
例を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a second embodiment of the phase shift mask according to the present invention.

【図9】図8のC−C線断面図である。9 is a sectional view taken along line CC of FIG.

【図10】ポジレジストを用いてピラを形成する際に使
用される位相シフトマスクの平面図である。
FIG. 10 is a plan view of a phase shift mask used when forming a pillar using a positive resist.

【図11】図10のD−D線断面図である。11 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.

【図12】図8の位相シフトマスクの製造方法を示す断
面図である。
12 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask of FIG.

【図13】図8の位相シフトマスクの製造方法を示す断
面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask of FIG.

【図14】図8の位相シフトマスクの製造方法を示す断
面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask of FIG.

【図15】図8の位相シフトマスクの製造方法を示す断
面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask of FIG.

【図16】図8の位相シフトマスクの製造方法を示す断
面図である。
16 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask of FIG.

【図17】図8の位相シフトマスクの製造方法を示す断
面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask of FIG.

【図18】図8の位相シフトマスクの製造方法を示す断
面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask of FIG.

【図19】図8の位相シフトマスクの製造方法を示す断
面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the phase shift mask of FIG.

【図20】第2実施例にかかる位相シフトマスクの変形
例を示す平面図である。
FIG. 20 is a plan view showing a modified example of the phase shift mask according to the second embodiment.

【図21】図20のE−E線断面図である。21 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG.

【図22】第2実施例にかかる位相シフトマスクのさら
に別の変形例である。
FIG. 22 is still another modification of the phase shift mask according to the second embodiment.

【図23】図22のF−F線断面図である。23 is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG.

【図24】ポジレジストを用いてコンタクトホールを形
成する際に使用される位相シフトマスクの平面図であ
る。
FIG. 24 is a plan view of a phase shift mask used when forming a contact hole using a positive resist.

【図25】位相シフトマスクのG−G線断面図である。FIG. 25 is a sectional view taken along line GG of the phase shift mask.

【図26】ポジレジストを用いてピラを形成する際に使
用される位相シフトマスクの平面図である。
FIG. 26 is a plan view of a phase shift mask used when forming a pillar using a positive resist.

【図27】自己整合法によって製造された位相シフトマ
スクの断面図である。
FIG. 27 is a cross-sectional view of a phase shift mask manufactured by a self-alignment method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21,31 透明基板 22,32 位相シフタ 23,33 疑似遮光層 23a,33a 微小位相シフタ 34 金属遮光層 21, 31 Transparent substrate 22, 32 Phase shifter 23, 33 Pseudo light shielding layer 23a, 33a Micro phase shifter 34 Metal light shielding layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準透過領域を有する透明基板と、 前記基準透過領域に隣接する位相境界領域において、前
記透明基板上に設けられた位相シフタと、 前記位相境界領域に隣接する遮光領域において、前記位
相シフタと同一の物質からなる複数の微小位相シフタを
前記透明基板上に散在させてなる疑似遮光層とを備えた
位相シフトマスクであって、 前記遮光領域において、前記微小位相シフタ及び前記透
明基板を透過する光と、前記透明基板のみを透過する光
とが干渉により互いに打ち消し合う方向に作用する位相
差をもつように、前記微小位相シフタが設けられたこと
を特徴とする位相シフトマスク。
1. A transparent substrate having a reference transmission region, a phase shifter provided on the transparent substrate in a phase boundary region adjacent to the reference transmission region, and a light shielding region adjacent to the phase boundary region in the phase boundary region. A phase shift mask comprising a pseudo light-shielding layer in which a plurality of minute phase shifters made of the same material as a phase shifter are scattered on the transparent substrate, wherein the minute phase shifter and the transparent substrate are provided in the light-shielding region. The phase shift mask, wherein the minute phase shifter is provided such that light passing through the transparent substrate and light transmitting only the transparent substrate have a phase difference that acts in a direction in which they cancel each other due to interference.
【請求項2】 前記疑似遮光層の一部を、前記透明基板
上に設けられた金属遮光層に置き換えた請求項1記載の
位相シフトマスク。
2. The phase shift mask according to claim 1, wherein a part of the pseudo light shielding layer is replaced with a metal light shielding layer provided on the transparent substrate.
【請求項3】 基準透過領域を有する透明基板と、前記
基準透過領域に隣接する位相境界領域において、前記透
明基板上に設けられた位相シフタと、前記位相境界領域
に隣接する遮光領域において、前記位相シフタと同一の
物質からなる複数の微小位相シフタを前記透明基板上に
散在させてなる疑似遮光層とを備えた位相シフトマスク
の製造方法であって、 前記透明基板上に位相シフト膜及びレジスト膜をこの順
で形成する工程と、 前記レジスト膜を選択的に除去して、前記位相シフタ及
び前記微小位相シフタに対応するパターンを有するレジ
スト層を形成する工程と、 前記レジスト層をマスクとして前記位相シフト膜を選択
的に除去することによって、前記位相シフタ及び前記微
小位相シフタを同時に形成する工程とを含む位相シフト
マスクの製造方法。
3. A transparent substrate having a reference transmission region, a phase boundary region adjacent to the reference transmission region, a phase shifter provided on the transparent substrate, and a light shielding region adjacent to the phase boundary region, A method of manufacturing a phase shift mask, comprising: a plurality of minute phase shifters made of the same material as a phase shifter; and a pseudo light-shielding layer dispersed on the transparent substrate, wherein a phase shift film and a resist are provided on the transparent substrate. Forming a film in this order, forming a resist layer having a pattern corresponding to the phase shifter and the minute phase shifter by selectively removing the resist film, and using the resist layer as a mask A step of simultaneously forming the phase shifter and the minute phase shifter by selectively removing the phase shift film. Manufacturing method.
【請求項4】 基準透過領域を有する透明基板と、前記
基準透過領域に隣接する位相境界領域において前記透明
基板上に設けられた位相シフタと、前記位相境界領域に
隣接する遮光領域において前記位相シフタと同一の物質
からなる複数の微小位相シフタを前記透明基板上に散在
させてなる疑似遮光層及び金属遮光層とを備えた位相シ
フトマスクの製造方法であって、 前記透明基板上に金属膜を形成した後、その金属膜を選
択的にエッチング除去して前記金属遮光層を形成する工
程と、 前記金属遮光層及び前記透明基板上に、位相シフト膜及
びレジスト膜をこの順で形成する工程と、 前記レジスト膜を選択的に除去して、前記位相シフタ及
び前記微小位相シフタに対応するパターンを有するレジ
スト層を形成する工程と、 前記レジスト層をマスクとして前記位相シフト膜を選択
的に除去することによって、前記位相シフタ及び前記微
小位相シフタを同時に形成する工程とを含む位相シフト
マスクの製造方法。
4. A transparent substrate having a reference transmission region, a phase shifter provided on the transparent substrate in a phase boundary region adjacent to the reference transmission region, and a phase shifter in a light shielding region adjacent to the phase boundary region. Is a method for manufacturing a phase shift mask including a pseudo light-shielding layer and a metal light-shielding layer in which a plurality of minute phase shifters made of the same substance are scattered on the transparent substrate, wherein a metal film is formed on the transparent substrate. After the formation, a step of selectively removing the metal film by etching to form the metal light-shielding layer; and a step of forming a phase shift film and a resist film on the metal light-shielding layer and the transparent substrate in this order. A step of selectively removing the resist film to form a resist layer having a pattern corresponding to the phase shifter and the minute phase shifter; By selectively removing the phase shift film as disk, a method of manufacturing a phase shift mask and a step of simultaneously forming said phase shifter and said micro phase shifter.
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