JPH05142758A - フオトマスクの欠陥修正方法 - Google Patents

フオトマスクの欠陥修正方法

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JPH05142758A
JPH05142758A JP31059091A JP31059091A JPH05142758A JP H05142758 A JPH05142758 A JP H05142758A JP 31059091 A JP31059091 A JP 31059091A JP 31059091 A JP31059091 A JP 31059091A JP H05142758 A JPH05142758 A JP H05142758A
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JP
Japan
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phase
light
phase shifter
photomask
light shielding
Prior art date
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Pending
Application number
JP31059091A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Koizumi
裕弘 古泉
Norio Hasegawa
昇雄 長谷川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位相シフト用フォトマスクの欠陥修正技術を
提供する。 【構成】 位相シフタ4bの欠け部5に光遮蔽物質6を
埋め込み、欠け部5とその周囲とで透過光の位相を同相
とすることで、欠け部5が欠陥としてウエハに転写され
るのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造工程(ウエハプロセス)などにおいて使用されるフ
ォトマスク(レチクル)の欠陥修正技術に関し、特に、
位相シフト用フォトマスクの欠陥修正に適用して有効な
技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路の微細化が進み、素子や
配線の設計ルールがサブミクロン・オーダになると、i
線(波長365nm)などの光を使用してフォトマスク
上の集積回路パターンを半導体ウエハに転写するフォト
リソグラフィ工程では、パターン精度の低下が深刻な問
題となる。
【0003】そこで、フォトマスクを透過する光の位相
を変えることによって、投影像のコントラストの向上を
図る位相シフト技術が注目されている。
【0004】例えば特公昭62−59296号公報に
は、フォトマスク上の遮光領域を挟む一対の光透過領域
の一方に透明な薄膜で構成された位相シフタを設け、上
記一対の光透過領域を透過した二つの光の位相を互いに
逆相とすることによって、ウエハ上の二つの光の境界部
における光の強度を弱めるようにした位相シフト用フォ
トマスクが開示されている。
【0005】また、特開昭62−67514号公報に
は、フォトマスク上の光透過領域の周囲に光の解像度以
下の微小な光透過領域を設けると共に、上記光透過領域
のいずれか一方に位相シフタを設け、上記一対の光透過
領域を透過した二つの光の位相を互いに逆相とすること
によって、パターンの転写精度を向上させる位相シフト
用フォトマスクが開示されている。
【0006】また、特開平2−140743号公報に
は、フォトマスク上の光透過領域内の一部に位相シフタ
を設け、この位相シフタが有る箇所と無い箇所とを透過
した二つの光の位相を互いに逆相とすることによって、
パターンの転写精度を向上させる位相シフト用フォトマ
スクが開示されている。
【0007】従来、これらの位相シフト用フォトマスク
は、次のような方法で製造されている。
【0008】まず、全面にCrなどの遮光膜を蒸着した
ガラス基板(マスクブランクス)上に電子線レジストを
スピン塗布し、電子線描画装置を用いて上記電子線レジ
ストに集積回路パターンの潜像を形成した後、電子線レ
ジストを現像し、遮光膜上に残ったレジストパターンを
マスクにして遮光膜をエッチングして所定の遮光パター
ンを形成する。
【0009】次に、上記フォトマスクの全面に位相シフ
タ材料となる薄膜を被着し、さらにその上に電子線レジ
ストをスピン塗布する。位相シフタ材料としては、一般
にスピンオングラス(Spin On Glass;SOG) のような
酸化珪素系の薄膜が使用される。
【0010】次に、電子線描画装置を用いて上記電子線
レジストに位相シフトパターンの潜像を形成した後、電
子線レジストを現像し、SOG膜上に残ったレジストパ
ターンをマスクにしてSOG膜をエッチングし、フォト
マスクの所定の光透過領域に位相シフタを形成する。
【0011】位相シフタが形成された光透過領域を透過
した光と、位相シフタが形成されていない光透過領域を
透過した光の位相を互いに逆相とするには、光の波長を
λ、位相シフタの屈折率をnとして、位相シフタの膜厚
(d)を d=λ/2(n−1) の関係を満たすように設定する。
【0012】例えば露光光の波長が365nm(i
線)、位相シフタ材料であるSOGの屈折率が1.5であ
る場合は、位相シフタの膜厚を365nm程度とする。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、位相シ
フト用フォトマスクにおいては、位相シフタにピンホー
ルなどの欠けが存在した場合、そこを透過する光の位相
とその周囲を透過する光の位相とが互いに逆相となるた
め、コントラストが強調されてしまい、たとえ0.3μm
程度の微細な欠けであっても、欠陥としてウエハに転写
されてしまうという問題がある。
【0014】ところが、位相シフタに生じたピンホール
などの欠けを確実に修正する技術はいまだ充分に確立さ
れていないため、現状では、位相シフタに欠けが生じた
場合は、フォトマスク上の全ての位相シフタをエッチン
グにより一旦除去し、フォトマスク上に新たなSOG膜
をスピン塗布して位相シフタを再度作成するという煩雑
な方法が採られている。
【0015】そこで、本発明の目的は、位相シフタに生
じた微細な欠陥を修正することのできる技術を提供する
ことにある。
【0016】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0017】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【0018】本発明による位相シフト用フォトマスクの
欠陥修正方法は、位相シフタの欠け部に光遮蔽物質を埋
め込むものである。
【0019】
【作用】上記した手段によれば、位相シフタの欠け部に
光遮蔽物質を埋め込んで光の透過を遮ることにより、欠
け部とその周囲とで透過光の位相が同相となり、コント
ラストの強調が防止されるので、欠け部が欠陥としてウ
エハに転写されることはない。
【0020】
【実施例】本発明の一実施例である欠陥修正方法に用い
る位相シフト用フォトマスクの要部を図1(断面図)お
よび図2(平面図)に示す。なお、図1は、図2のI−
I線における断面図である。
【0021】この位相シフト用フォトマスク1は、半導
体ウエハに所定の集積回路パターンを転写するための、
例えば実寸の5倍の寸法の集積回路パターンの原画が形
成されたレチクルであり、ガラス基板2と、その主面上
の所定領域に形成された遮光パターン3a〜3eと、遮
光パターン3a,3b間および遮光パターン3c,3d
間にそれぞれ形成された位相シフタ4a,4bとによっ
て構成されている。
【0022】ガラス基板1は、例えば屈折率が1.47程
度の透明な合成石英で構成されており、遮光パターン3
a〜3eは、例えばCr系の遮光材料で構成されてい
る。これらの遮光パターン3a〜3eは、例えば半導体
素子間を接続する配線パターンの一部を構成している。
また、位相シフタ4a,4bは、例えばSOG(スピン
オングラス)で構成されている。
【0023】上記位相シフト用フォトマスク1を製造す
るには、まず、スパッタ法などを用いてガラス基板2の
全面にCr膜を堆積した後、このCr膜上に電子線レジ
ストをスピン塗布する。
【0024】続いて、電子線描画装置を用いて上記電子
線レジストに配線パターンの潜像を形成した後、電子線
レジストを現像し、Cr膜上に残ったレジストパターン
をマスクにしてCrをエッチングすることにより、遮光
パターン3a〜3eを形成する上記遮光パターン3a〜
3eの膜厚は、例えば500〜15000Å程度であ
り、各遮光パターン3a〜3eの幅およびそれらの間隔
は、例えばそれぞれ0.3〜0.5μm程度である。
【0025】次に、ガラス基板2の主面上に位相シフタ
材料となるSOG膜をスピン塗布し、所定の温度でベー
クする。このSOG膜の膜厚は、例えば365〜420
nm程度である。
【0026】次に、上記SOG膜の上に電子線レジスト
をスピン塗布し、電子線描画装置を用いて上記電子線レ
ジストに位相シフトパターンの潜像を形成した後、電子
線レジストを現像し、SOG膜の上にレジストパターン
を形成する。
【0027】続いて、上記レジストパターンをマスクに
してSOG膜をエッチングし、位相シフタ4a,4bを
形成する。SOG膜のエッチングは、フッ化炭素系のガ
ス(例えばCF4)を用いたドライエッチング法、または
フッ酸系のエッチング液を用いたウェットエッチング法
で行う。
【0028】上記の方法によって製造された位相シフト
用フォトマスク1には、図1、図2に示すように、例え
ば位相シフタ4bの一部に微細な欠け部5が生じている
場合がある。
【0029】このような欠け部5が存在すると、図3に
示すように、欠け部5を透過する光の位相とその周囲の
位相シフタ4bを透過する光の位相とが逆相となり、コ
ントラストが強調されるため、欠け部5の径が光の解像
度以下の微細なものであっても、欠陥としてウエハに転
写されてしまう。
【0030】そこで、本実施例では、図4に示すよう
に、上記位相シフタ4bの欠け部5に光遮蔽物質6を埋
め込んで光の透過を防止する。
【0031】欠け部5に光遮蔽物質6を埋め込む方法と
しては、例えばピレンのような有機化合物のガス雰囲気
中で集束イオンビーム(FIB)を欠け部5に照射し、
ピレンの分解によって生じた炭素を欠け部5の中に選択
的に析出させるなどの方法がある。
【0032】これにより、図5に示すように、欠け部5
は透過光の光量が低下するのみで、その位相が周囲の位
相シフタ4bを透過する光の位相と同相となり、コント
ラストの強調が防止されるので、欠け部5が欠陥として
ウエハに転写されることはない。
【0033】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0034】前記実施例では、位相シフタの材料にSO
Gを用いた場合について説明したが、例えばCVD法を
用いて堆積した酸化珪素膜などを用いる場合にも適用す
ることができる。
【0035】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0036】本発明によれば、位相シフタに生じた微細
な欠けが欠陥としてウエハに転写されるのを防止するこ
とができるので、位相シフト用フォトマスクの欠陥修正
時間を短縮することができる。また、位相シフト用フォ
トマスクの製造歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である欠陥修正方法において
使用する位相シフト用フォトマスクの要部断面図であ
る。
【図2】本発明の一実施例である欠陥修正方法において
使用する位相シフト用フォトマスクの要部平面図であ
る。
【図3】欠陥修正前の位相シフト用フォトマスクを透過
した光の振幅を示す説明図である。
【図4】位相シフト用フォトマスクの欠陥修正方法を示
す要部断面図である。
【図5】欠陥修正後の位相シフト用フォトマスクを透過
した光の振幅を示す説明図である。
【符号の説明】
1 位相シフト用フォトマスク 2 ガラス基板 3a〜3e 遮光パターン 5 欠け部 4a,4b 位相シフタ 6 光遮蔽物質

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の遮光パターンを形成したガラス基
    板の主面上の光透過領域の一部に形成された位相シフタ
    の欠け部に光遮蔽物質を埋め込むことを特徴とするフォ
    トマスクの欠陥修正方法。
  2. 【請求項2】 集束イオンビームで有機化合物ガスを分
    解することにより、位相シフタの欠け部に炭素を選択的
    に埋め込むことを特徴とする請求項1記載のフォトマス
    クの欠陥修正方法。
JP31059091A 1991-11-26 1991-11-26 フオトマスクの欠陥修正方法 Pending JPH05142758A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018124466A (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 株式会社エスケーエレクトロニクス 位相シフトマスクの欠陥修正方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018124466A (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 株式会社エスケーエレクトロニクス 位相シフトマスクの欠陥修正方法

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