JPH05197125A - Phase shift mask - Google Patents

Phase shift mask

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JPH05197125A
JPH05197125A JP17590691A JP17590691A JPH05197125A JP H05197125 A JPH05197125 A JP H05197125A JP 17590691 A JP17590691 A JP 17590691A JP 17590691 A JP17590691 A JP 17590691A JP H05197125 A JPH05197125 A JP H05197125A
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JP
Japan
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phase shifter
light
phase
pattern
light intensity
Prior art date
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Pending
Application number
JP17590691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Otsuka
大塚  博
Kazutoshi Abe
和俊 阿部
Takashi Taguchi
隆 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MIYAGI OKI DENKI KK
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
MIYAGI OKI DENKI KK
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by MIYAGI OKI DENKI KK, Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical MIYAGI OKI DENKI KK
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a pattern transfer at the edge sections of phase shifter layers. CONSTITUTION:The first and second phase shifter layers 13a, 13b are provided alternately at multiple light transmission sections between multiple shading patterns 12, both the first and second phase shifter layers 13a, 13b have the relative phase difference alpha of pi/2 or below against a mask substrate 11, and the first and second phase shifter layers 13a, 13b have the phase difference 2alpha of pi or below between them. Since the relative phase difference against the mask substrate 11 is made pi/2 or below, the light intensity on a wafer at the edge sections of the phase shifter layers 13a, 13b is increased, and a pattern transfer at the edge sections is prevented.

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、半導体装置の製造に
おけるホトリソグラフィ工程で用いられる露光用マスク
に係り、特に位相差を用いて微細パターンのコントラス
トの増強を図る位相シフトマスクに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure mask used in a photolithography process in manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a phase shift mask for enhancing the contrast of a fine pattern by using a phase difference.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、位相シフトマスクとしては、例え
ば「IEEEトランスアクションズオン エレクトロン
デバイシス(IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICE
S)」、ED−29〔12〕(1982−12)(米)P.1828−1836に
開示されるものがあった。以下、その構成を説明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a phase shift mask, for example, "IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICE (IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICE) is used.
S) ", ED-29 [12] (1982-12) (US) P.1828-1836. The configuration will be described below.

【0003】図11は前記文献に記載された従来の位相
シフトマスクの構成と特性を示すものであり、(a) は位
相シフトマスクの断面図、(b) は該マスク上での光の振
幅、(c) はウエハ上での光の振幅、(d) はウエハ上での
光強度を示すものである。
FIG. 11 shows the structure and characteristics of the conventional phase shift mask described in the above-mentioned document. (A) is a sectional view of the phase shift mask, and (b) is the amplitude of light on the mask. , (C) shows the amplitude of light on the wafer, and (d) shows the light intensity on the wafer.

【0004】図11(a) において、この位相シフトマス
クはガラスから成る光透過性の基板1を有しており、該
基板1上にはクロム(Cr)、酸化クロム(CrO2)などの
遮光パターン2が選択的に形成されている。遮光パター
ン2間に露出する基板1の上には、相対する一方の光透
過部に位相シフター層3が形成されている。
In FIG. 11 (a), this phase shift mask has a light-transmissive substrate 1 made of glass. On the substrate 1, light-shielding materials such as chromium (Cr) and chromium oxide (CrO 2 ) are shielded. The pattern 2 is selectively formed. On the substrate 1 exposed between the light shielding patterns 2, the phase shifter layer 3 is formed on one of the opposite light transmitting portions.

【0005】位相シフター層3は、感光後のホトレジス
ト、SiO2,SOG 又はMgF2等の単層構造から成る光透過性
の膜である。この位相シフター層3の膜厚dは、屈折率
をn及び露光波長をλとすると、d=λ/2(n−1)
の関係が成り立つように設定されている。
The phase shifter layer 3 is a light transmissive film having a single layer structure of photoresist, SiO 2 , SOG or MgF 2 after exposure. The film thickness d of the phase shifter layer 3 is d = λ / 2 (n−1) where n is the refractive index and λ is the exposure wavelength.
The relationship is set to hold.

【0006】上記構成の位相シフトマスクを介して、図
示しないウエハに波長λの光4を照射すれば、位相シフ
ター層3を経た位相シフトマスク上においては、図11
(b)に示すような光の振幅が得られる。即ち、光の振幅
に180°の位相差が与えられる。これにより、ウエハ
上での光の振幅は図11(c) に示すようになり、ウエハ
上での光強度は図11(d) の如く増大する。
When a wafer 4 (not shown) is irradiated with light 4 having a wavelength λ through the phase shift mask having the above-described structure, the phase shift mask passing through the phase shifter layer 3 has a structure shown in FIG.
The amplitude of light as shown in (b) is obtained. That is, a phase difference of 180 ° is given to the amplitude of light. As a result, the amplitude of light on the wafer becomes as shown in FIG. 11 (c), and the light intensity on the wafer increases as shown in FIG. 11 (d).

【0007】このように、例えば図11(a) のような繰
り返しパターンにおいて、位相シフトマスク上の相対す
る光透過部の一方に位相シフター層3を設けることによ
り、ウエハ上での光強度が増大され、投影像のコントラ
ストを根本的に改良することができる。
As described above, in the repetitive pattern as shown in FIG. 11 (a), by providing the phase shifter layer 3 on one of the opposite light transmitting portions on the phase shift mask, the light intensity on the wafer is increased. Therefore, the contrast of the projected image can be fundamentally improved.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の位相シフトマスクによる位相反転法では、位相シフ
トパターンにおける光の透過部に配置される位相シフタ
ー層3のエッジ部では、該シフター層3とシフター層が
無い部分との位相差(シフター層:180°,透過部0
°)により、それらの境界部において光強度が低下しコ
ントラストが増大する。
However, in the phase inversion method using the phase shift mask having the above-described structure, the edge portion of the phase shifter layer 3 arranged in the light transmitting portion of the phase shift pattern has the shifter layer 3 and the shifter layer 3 at the edge portion. Phase difference with the part without layer (shifter layer: 180 °, transmission part 0
°) reduces the light intensity and increases the contrast at those boundaries.

【0009】この結果、位相シフター層3のエッジ部が
転写され、不必要なパターンが形成されることになり、
従ってかかる位相シフター層によるものは、光の透過部
が閉じたパターンにしか適用できない問題があった。
As a result, the edge portion of the phase shifter layer 3 is transferred and an unnecessary pattern is formed,
Therefore, there is a problem that such a phase shifter layer can be applied only to a pattern in which the light transmission part is closed.

【0010】以下これらのことを実例をもって説明す
る。図12は、ライン部を光の遮光部、スペース部を光
の透過部とした繰り返しパターンを示し、一つおきに、
スペース部(位相0°)に位相を反転(180°)させ
るシフター層3が配置されている。
These will be described below with reference to actual examples. FIG. 12 shows a repeating pattern in which the line portion is a light shielding portion and the space portion is a light transmitting portion.
A shifter layer 3 for inverting the phase (180 °) is arranged in the space portion (phase 0 °).

【0011】図13(A) において、曲線a及び曲線b
は、上記図12の位相シフトパターンの中央部(Y2−
Y2´)、およびエッジ部(Y1−Y1´)におけるウ
エハ上での光強度分布を示す。また、図13(B) におい
て、曲線cは、上記位相シフトパターンにおける位相シ
フター部(X1−X1´)でのウエハ上での光強度最大
値の分布を示す。
In FIG. 13 (A), a curve a and a curve b
Is the central portion (Y2-
Y2 ') and the light intensity distribution on the wafer at the edge portion (Y1-Y1') are shown. Further, in FIG. 13B, a curve c shows the distribution of the maximum value of the light intensity on the wafer in the phase shifter section (X1-X1 ') in the above phase shift pattern.

【0012】上記図13(A),(B) から明らかなように、
上記位相シフターの中央B(光強度I1 )に対し、該位
相シフターと光の透過部との境界(シフタエッジ部)上
の点A(光強度I2 )では、光強度が著しく低下し、光
のコントラストが後記図3(C) の曲線hに示す様に極端
に増大する。この結果、例えばポジレジストを用いたパ
ターン形成においては、図14に示す様に、シフトパタ
ーンエッジ部においてシフトパターンのエッジ転写4が
発生し、正規のパターン間が接続されてしまうようなパ
ターン不良が発生する。
As is apparent from FIGS. 13 (A) and 13 (B),
At the point A (light intensity I 2 ) on the boundary (shifter edge portion) between the phase shifter and the light transmitting portion, the light intensity is significantly reduced with respect to the center B (light intensity I 1 ) of the phase shifter. The contrast of the graph markedly increases as shown by a curve h in FIG. As a result, in pattern formation using a positive resist, for example, as shown in FIG. 14, an edge transfer 4 of the shift pattern occurs at the shift pattern edge portion, resulting in a pattern defect in which regular patterns are connected to each other. Occur.

【0013】この発明は上記の点に鑑みなされたもの
で、位相シフター層のエッジでのパターン転写を防止し
得る位相シフトマスクを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a phase shift mask capable of preventing pattern transfer at the edge of the phase shifter layer.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明は、位相シフト
マスクにおいて、マスク基板上の複数の遮光パターン間
の複数の光透過部に第1と第2の位相シフター層を交互
に設け、この第1と第2の位相シフター層のマスク基板
に対する相対位相差が共にπ/2以下のαであり、かつ
第1と第2の位相シフター層相互の位相差がπ以下の2
αであるようにしたものである。
According to the present invention, in a phase shift mask, first and second phase shifter layers are alternately provided in a plurality of light transmitting portions between a plurality of light shielding patterns on a mask substrate. The relative phase difference between the first and second phase shifter layers with respect to the mask substrate is α of π / 2 or less, and the phase difference between the first and second phase shifter layers is 2 or less.
It is set to be α.

【0015】[0015]

【作用】上記のような位相シフトマスクでは、第1と第
2の位相シフター層間の相対位相差を用いて微細パター
ンのコントラストの増強が図られ、相対位相差がπの
時、最大の解像力が得られる。
In the phase shift mask as described above, the contrast of the fine pattern is enhanced by using the relative phase difference between the first and second phase shifter layers, and the maximum resolving power is obtained when the relative phase difference is π. can get.

【0016】また、第1と第2の位相シフター層とマス
ク基板との相対位相差をπ/2以下とすることで、位相
シフター層のエッジでの光強度が増加し、該エッジでの
コントラストが低下するので、位相シフター層のエッジ
でのパターン転写が防止される。
Further, by setting the relative phase difference between the first and second phase shifter layers and the mask substrate to be π / 2 or less, the light intensity at the edge of the phase shifter layer is increased and the contrast at the edge is increased. Of the phase shifter layer prevents pattern transfer at the edge of the phase shifter layer.

【0017】さらに、交互に設けられる第1の位相シフ
ター層と第2の位相シフター層のマスク基板に対する相
対位相差を共に等しくα(ただし、π/2以下)とする
ことにより、結像面において光強度プロファイルは対称
となる。
Further, by making the relative phase difference between the first phase shifter layers and the second phase shifter layers, which are alternately provided, relative to the mask substrate both be equal to α (however, π / 2 or less), the image plane is formed. The light intensity profile is symmetrical.

【0018】[0018]

【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1はこの発明の第1の実施例の位相シフトマス
クを示す断面図、図2は該マスクのパターン部分を取出
して示す平面図である。この図において、11は光透過
性のマスク基板であり、その上にMgF2膜などによって遮
光パターン12が複数本形成される。そして、この遮光
パターン12間の複数の透過部には、第1の位相シフタ
ー層13aと第2の位相シフター層13bが交互に設け
られる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a sectional view showing a phase shift mask according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing a pattern portion of the mask. In this figure, 11 is a light-transmitting mask substrate, on which a plurality of light-shielding patterns 12 are formed by an MgF 2 film or the like. The first phase shifter layers 13a and the second phase shifter layers 13b are alternately provided in the plurality of transmissive portions between the light shielding patterns 12.

【0019】この第1と第2の位相シフター層13a,
13bは、マスク基板11に対する相対位相差がπ/2
以下のαであり、かつ第1と第2の位相シフター層13
a,11b相互の位相差がπ以下の2αである。具体的
にはこの実施例では、マスク基板11の位相0°または
360°に対して、第1の位相シフター層13aの位相
は90°、第2の位相シフター層13bの位相は270
°である。このような第1,第2の位相シフター層13
a,13bは次のようにして形成される。いま、露光光
を波長365nmのi線とし、屈折率1.38のMgF2で位相
シフター層を形成すると、90°の第1の位相シフター
層13aはMgF2を2400Å程度の厚さに、また270
°の第2の位相シフター層13bはMgF2を7200Å程
度の厚さに形成すればよい。また、屈折率2.83のSiC
と上記MgF2で位相シフター層を形成する場合は、90°
の第1の位相シフター層13aはMgF2を2400Å程
度、270°の第2の位相シフター層13bはSiC を1
500Å程度の厚さに形成すればよい。
The first and second phase shifter layers 13a,
13b has a relative phase difference of π / 2 with respect to the mask substrate 11.
The following α and the first and second phase shifter layers 13
The phase difference between a and 11b is 2α which is π or less. Specifically, in this embodiment, the phase of the first phase shifter layer 13a is 90 ° and the phase of the second phase shifter layer 13b is 270 with respect to the phase 0 ° or 360 ° of the mask substrate 11.
°. Such first and second phase shifter layers 13
a and 13b are formed as follows. Now, when the exposure light is an i-line having a wavelength of 365 nm and the phase shifter layer is formed of MgF 2 having a refractive index of 1.38, the first phase shifter layer 13a at 90 ° has a MgF 2 thickness of about 2400Å, 270
The second phase shifter layer 13b having a temperature of 60 ° may be formed of MgF 2 with a thickness of about 7200Å. In addition, SiC with a refractive index of 2.83
When forming a phase shifter layer with MgF 2 and
Of the first phase shifter layer 13a of MgF 2 is about 2400Å, and the second phase shifter layer 13b of 270 ° is SiC 1
It may be formed to a thickness of about 500Å.

【0020】図3(A) は、かかる構成の位相シフトマス
クに対して光を照射した時のパターン中央部(図2のY
4−Y4´)、およびエッジ部(図2のY3−Y3´)
におけるウエハ上の光強度分布を夫々曲線d及びeで示
したものである。この図から明らかなように、上記位相
シフトマスクによれば、第1と第2の位相シフター層1
3a,13b間の相対位相差により微細パターンのコン
トラストの増強が図られ、高解像力を得ることができ
る。解像力は、この実施例のように、第1と第2の位相
シフター層13a,13b間の相対位相差がπの時、最
大である。
FIG. 3A shows the central portion of the pattern (Y in FIG. 2) when the phase shift mask having such a structure is irradiated with light.
4-Y4 ') and the edge portion (Y3-Y3' in FIG. 2)
3 shows the light intensity distribution on the wafer in FIG. As is clear from this figure, according to the above phase shift mask, the first and second phase shifter layers 1
The contrast of the fine pattern is enhanced by the relative phase difference between 3a and 13b, and high resolution can be obtained. The resolving power is maximum when the relative phase difference between the first and second phase shifter layers 13a and 13b is π as in this embodiment.

【0021】図3(B) は、第1および第2の位相シフタ
ー層13a,13b(図2のX2−X2´)でのウエハ
上での光強度最大値の推移を曲線fにより示した図であ
る。この図から明らかなように、上記位相シフトマスク
によれば、第1,第2の位相シフター層13a,13b
とマスク基板11との相対位相差をπ/2としたので、
第1,第2の位相シフター層13a,13bの中央点D
(光強度I3 )に対する第1,第2の位相シフター層エ
ッジ部(点C、光強度I4 )における光強度の低下は4
0%程度となる。したがって、光強度最大値が1.5以上
となるように遮光パターン12の間隔を設定すれば、図
3(C) の曲線gに示すように第1と第2の位相シフター
層13a,13bのエッジ部においてもウエハ上で光強
度0.9以上を得ることができ、コントラストを低下でき
るので、位相シフター層エッジ部でのパターン転写を防
止できる。この実施例の位相シフトマスクで得られたレ
ジストパターンを図4に示す。位相シフター層エッジで
のパターン転写がなく、各パターンが区別されている。
FIG. 3B is a diagram showing a curve f showing the transition of the maximum light intensity value on the wafer in the first and second phase shifter layers 13a and 13b (X2-X2 'in FIG. 2). Is. As is clear from this figure, according to the phase shift mask, the first and second phase shifter layers 13a and 13b are provided.
Since the relative phase difference between the mask substrate 11 and the mask substrate 11 is π / 2,
Center point D of the first and second phase shifter layers 13a and 13b
The decrease in light intensity at the edge portions (point C, light intensity I 4 ) of the first and second phase shifter layers with respect to (light intensity I 3 ) is 4
It will be about 0%. Therefore, if the distance between the light shielding patterns 12 is set so that the maximum light intensity is 1.5 or more, as shown by the curve g in FIG. Even at the edge portion, a light intensity of 0.9 or more can be obtained on the wafer, and the contrast can be reduced, so that the pattern transfer at the edge portion of the phase shifter layer can be prevented. The resist pattern obtained by the phase shift mask of this example is shown in FIG. There is no pattern transfer at the edge of the phase shifter layer, and each pattern is distinguished.

【0022】また上記位相シフトマスクによれば、第1
と第2の位相シフター層13a,13bのマスク基板1
1に対する相対位相差を共にπ/2と等しくしたため、
結像面(ウエハ)上において、対称な光強度プロファイ
ルを得ることができる。この点を以下説明する。
According to the above phase shift mask, the first
And the mask substrate 1 of the second phase shifter layers 13a and 13b
Since the relative phase difference with respect to 1 is made equal to π / 2,
A symmetrical light intensity profile can be obtained on the image plane (wafer). This point will be described below.

【0023】図5(a) は、マスク基板11上に遮光パタ
ーン12を3本形成し、その遮光パターン12間の片方
の光透過部に第1の位相シフター層13aを設け、他方
の光透過部に第2の位相シフター層13bを設けた位相
シフトマスクを示す。この位相シフトマスクにおいて、
第1および第2の位相シフター層13a,13bのマス
ク基板11に対する相対位相差を共にπ/2とすると、
第1の位相シフター層13a外側のマスク基板部分の透
過光をL1 、第1の位相シフター層13a部分の透過光
をL2 、第2の位相シフター層13b部分の透過光をL
3 、第2の位相シフター層13b外側のマスク基板部分
の透過光をL4 とした時、透過光L1 ,L2 とL3 の間
の光の干渉と、透過光L2 ,L3 とL4 の間の光の干渉
が等しくなることによって、図5(b) に示すように対称
な光強度プロファイルが結像面において得られることに
なる。この光強度プロファイルの対称性は、第1および
第2の位相シフター層13a,13bのマスク基板11
に対する相対位相差が共に等しければ常に得ることがで
き、何も相対位相差がπ/2に限定されるものではな
い。
In FIG. 5A, three light-shielding patterns 12 are formed on the mask substrate 11, one light-transmitting portion between the light-shielding patterns 12 is provided with the first phase shifter layer 13a, and the other light-transmitting pattern is provided. 3 shows a phase shift mask in which a second phase shifter layer 13b is provided in a part. In this phase shift mask,
When the relative phase difference between the first and second phase shifter layers 13a and 13b with respect to the mask substrate 11 is π / 2,
Transmitted light L 1 of the mask substrate portion outside the first phase shifter layer 13a, the transmitted light L 2 of the first phase shifter layer 13a portion, light transmitted through the second phase shifter layer 13b moiety L
3 , when the transmitted light of the mask substrate portion outside the second phase shifter layer 13b is L 4 , the transmitted light L 1 , L 2 and L 3 interfere with each other and the transmitted light L 2 , L 3 By equalizing the light interference between L 4 , a symmetrical light intensity profile is obtained at the image plane as shown in FIG. 5 (b). The symmetry of this light intensity profile is due to the mask substrate 11 of the first and second phase shifter layers 13a and 13b.
The relative phase difference can be always obtained as long as they are equal to each other, and the relative phase difference is not limited to π / 2.

【0024】上記位相シフトマスクにおいては、第1と
第2の位相シフター層のマスク基板に対する相対位相差
をπ/2以下とすることにより、位相シフター層のエッ
ジ部での光強度を高め、該エッジ部のパターン転写を防
止したが、加えてエッジ部で工夫をこらすことにより、
より位相シフター層のエッジ部で光強度を高め、該エッ
ジ部のパターン転写を防止できる。図6はそのうちの一
つである、この発明の第2の実施例を示し、図6(a) の
ように遮光パターン12のエッジより位相シフター層1
3(第1および第2の位相シフター層)のエッジを内側
にずらしたものである。
In the above phase shift mask, the relative phase difference between the first and second phase shifter layers with respect to the mask substrate is set to π / 2 or less to increase the light intensity at the edge portion of the phase shifter layer, Although the pattern transfer at the edge part was prevented, by additionally devising the edge part,
It is possible to increase the light intensity at the edge of the phase shifter layer and prevent the pattern transfer at the edge. FIG. 6 shows one of them, which is a second embodiment of the present invention. As shown in FIG.
The edges of 3 (first and second phase shifter layers) are shifted inward.

【0025】光強度最大値が1〜1.5程度の遮光パター
ン間隔において、遮光パターン12間の光透過部に位相
シフター層を設けない場合の光強度パターンを図6(b)
に示し、図6(C) には遮光パターン12のエッジと位相
シフター層13のエッジを揃えて該位相シフター層13
を遮光パターン間の光透過部に設けた場合の光強度パタ
ーンを示す。この2つの光強度パターンから明らかなよ
うに上記遮光パターン間隔において、遮光パターン12
のエッジと位相シフター層13のエッジを揃えると、エ
ッジにおける光強度は大きく落ち込む。そこで、この第
2の実施例では、遮光パターン12のエッジより位相シ
フター層13のエッジを内側にずらして、エッジによる
光強度の低下を分散させることにより、位相シフター層
13(第1および第2の位相シフター層)のエッジでの
光強度を大きく確保する。
FIG. 6 (b) shows the light intensity pattern when the phase shifter layer is not provided in the light transmitting portion between the light shielding patterns 12 at the light shielding pattern intervals with the maximum light intensity of about 1 to 1.5.
In FIG. 6C, the edges of the light-shielding pattern 12 and the edges of the phase shifter layer 13 are aligned and the phase shifter layer 13 is aligned.
7 shows a light intensity pattern when is provided in the light transmitting portion between the light shielding patterns. As is clear from the two light intensity patterns, the light-shielding pattern 12 is formed in the light-shielding pattern interval.
If the edges of the phase shifter layer 13 are aligned with the edges of, the light intensity at the edges drops significantly. Therefore, in the second embodiment, the edge of the phase shifter layer 13 is shifted inward from the edge of the light-shielding pattern 12 to disperse the decrease in the light intensity due to the edge, so that the phase shifter layer 13 (the first and second To secure a large light intensity at the edge of the phase shifter layer.

【0026】図7はこの発明の第3の実施例を示す。こ
の第3の実施例は、図7に示すように遮光パターン12
間より光強度が強い、パターン群外側のマスク基板面上
(11はマスク基板)まで位相シフター層13(第1お
よび第2の位相シフター層)のエッジを延在させて、該
エッジ部の光強度をより高く得たものである。さらに、
この第3の実施例は、位相シフター層13のエッジにお
いて、ウエハ14上に突部15を設け、この突部15
(位相シフター層13のエッジ)においてホトレジスト
16が薄く塗布されるようにしたものである。ホトレジ
スト16が薄くなれば、弱い露光光でも充分に露光され
るため、位相シフター層のエッジ転写がより無くなる。
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, as shown in FIG.
The edge of the phase shifter layer 13 (first and second phase shifter layers) is extended to the mask substrate surface (11 is the mask substrate) outside the pattern group where the light intensity is higher than that of the pattern group, and the light of the edge portion is extended. The strength is higher. further,
In the third embodiment, the protrusion 15 is provided on the wafer 14 at the edge of the phase shifter layer 13, and the protrusion 15 is formed.
The photoresist 16 is applied thinly on the edge of the phase shifter layer 13. If the photoresist 16 becomes thin, even the weak exposure light is sufficiently exposed, so that the edge transfer of the phase shifter layer is further eliminated.

【0027】図8はこの発明の第4の実施例を示す。こ
の第4の実施例は、遮光パターン12の側壁の凹み部お
よび折り曲げにより遮光パターン12間が広がった領域
(光強度が大きい領域)17を形成し、この領域17に
第1および第2の位相シフター層13a,13bのエッ
ジを配置することにより、該エッジの光強度を大きくし
て、該エッジ部のパターン転写を防止したものである。
FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, a region (a region where the light intensity is high) 17 in which the space between the light shielding patterns 12 is widened by forming a recess in the side wall of the light shielding pattern 12 and bending is formed, and the first and second phases are formed in this region 17. By arranging the edges of the shifter layers 13a and 13b, the light intensity of the edges is increased and the pattern transfer of the edge portions is prevented.

【0028】図9はこの発明の第5の実施例を示す。こ
の第5の実施例は、遮光パターン12のエッジを1本お
きに突出させることにより遮光パターン12間が広がっ
た領域18を形成し、この領域18に第1および第2の
位相シフター層13a,13bのエッジを配置すること
により、該エッジの光強度を大きくして、該エッジ部の
パターン転写を防止したものである。
FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, the edges of the light-shielding pattern 12 are projected every other line to form a region 18 in which the space between the light-shielding patterns 12 is widened, and in the region 18, the first and second phase shifter layers 13a, By arranging the edge 13b, the light intensity of the edge is increased to prevent the pattern transfer of the edge portion.

【0029】図10はこの発明の第6の実施例を示す。
この第6の実施例は、遮光パターン12の横方向の折り
曲げによって遮光パターン12間が広がった領域19を
形成し、この領域19に第1および第2の位相シフター
層13a,13bのエッジを配置することにより、該エ
ッジでの光強度を大きくし、該エッジのパターン転写を
防止したものである。
FIG. 10 shows a sixth embodiment of the present invention.
In the sixth embodiment, a region 19 in which the light-shielding patterns 12 are widened by bending the light-shielding pattern 12 in the lateral direction is formed, and the edges of the first and second phase shifter layers 13a and 13b are arranged in this region 19. By doing so, the light intensity at the edge is increased and the pattern transfer of the edge is prevented.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳細に説明したようにこの発明の位
相シフトマスクによれば、遮光パターン間の複数の光透
過部に交互に設けた第1および第2の位相シフター層間
の位相差により微細パターンのコントラストの増強を図
り、高解像力を得ることができ、しかも第1と第2の位
相シフター層のマスク基板に対する相対位相差をπ/2
以下とすることで、位相シフター層のエッジでのウエハ
上での光強度を高めることができ、該位相シフター層の
エッジでのパターン転写を防止できる。また、第1およ
び第2の位相シフター層のマスク基板に対する相対位相
差を共に等しくすることにより、ウエハ上において対称
な光強度プロファイルを得ることができる。
As described in detail above, according to the phase shift mask of the present invention, the phase difference between the first and second phase shifter layers, which are alternately provided in the plurality of light transmitting portions between the light shielding patterns, makes it possible to reduce the fineness. The contrast of the pattern can be enhanced to obtain a high resolution, and the relative phase difference between the first and second phase shifter layers with respect to the mask substrate is π / 2.
With the following, the light intensity on the wafer at the edge of the phase shifter layer can be increased, and the pattern transfer at the edge of the phase shifter layer can be prevented. Further, by making both the relative phase differences of the first and second phase shifter layers with respect to the mask substrate equal, it is possible to obtain a symmetrical light intensity profile on the wafer.

【0031】さらに第2ないし第6の実施例のようにエ
ッジ部での工夫をこらすことにより、位相シフター層の
エッジ部でのウエハ上での光強度をより上げることがで
き、一層確実に位相シフター層のエッジ部でのパターン
転写を防止できる。
By further devising the edge portion as in the second to sixth embodiments, the light intensity on the wafer at the edge portion of the phase shifter layer can be further increased, and the phase can be more reliably achieved. It is possible to prevent the pattern transfer at the edge portion of the shifter layer.

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

【図1】この発明の位相シフトマスクの第1の実施例を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a phase shift mask of the present invention.

【図2】第1の実施例の位相シフトマスクのパターン部
分を取出して示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a pattern portion of the phase shift mask of the first embodiment.

【図3】第1の実施例による光強度特性を示す特性図で
ある。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a light intensity characteristic according to the first embodiment.

【図4】第1の実施例によるレジストパターン評価例を
示す評価図である。
FIG. 4 is an evaluation diagram showing an example of resist pattern evaluation according to the first embodiment.

【図5】第1の実施例による光強度プロファイルの対称
性を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the symmetry of the light intensity profile according to the first example.

【図6】この発明の第2の実施例を説明する構成図およ
び特性図である。
FIG. 6 is a configuration diagram and characteristic diagram illustrating a second embodiment of the present invention.

【図7】この発明の第3の実施例を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図8】この発明の第4の実施例を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】この発明の第5の実施例を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a fifth embodiment of the present invention.

【図10】この発明の第6の実施例を示す平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view showing a sixth embodiment of the present invention.

【図11】従来の位相シフトマスクの構成と特性図であ
る。
FIG. 11 is a configuration and characteristic diagram of a conventional phase shift mask.

【図12】従来の位相シフトマスクのパターン部分の平
面図である。
FIG. 12 is a plan view of a pattern portion of a conventional phase shift mask.

【図13】従来例の光特性図である。FIG. 13 is a light characteristic diagram of a conventional example.

【図14】従来例のパターン評価図である。FIG. 14 is a pattern evaluation diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 マスク基板 12 遮光パターン 13a 第1の位相シフター層 13b 第2の位相シフター層 13 位相シフター層 11 Mask Substrate 12 Light-shielding Pattern 13a First Phase Shifter Layer 13b Second Phase Shifter Layer 13 Phase Shifter Layer

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年1月11日[Submission date] January 11, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

【図2】 [Fig. 2]

【図4】 [Figure 4]

【図3】 [Figure 3]

【図5】 [Figure 5]

【図7】 [Figure 7]

【図8】 [Figure 8]

【図14】 FIG. 14

【図6】 [Figure 6]

【図12】 [Fig. 12]

【図13】 [Fig. 13]

【図9】 [Figure 9]

【図10】 [Figure 10]

【図11】 FIG. 11

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 隆 宮城県黒川郡大衡村沖の平1番地 宮城沖 電気株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Taguchi No. 1 Taira, off Ohira Village, Kurokawa-gun, Miyagi Miyaki Oki Electric Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光透過性のマスク基板上に複数の遮光パ
ターンが形成され、この遮光パターン間の複数の光透過
部に第1と第2の位相シフター層が交互に設けられ、 該第1と第2の位相シフター層は、マスク基板に対する
相対位相差が共にπ/2以下のαであり、かつ第1と第
2の位相シフター層相互の位相差がπ以下の2αである
ことを特徴とする位相シフトマスク。
1. A plurality of light-shielding patterns are formed on a light-transmitting mask substrate, and a plurality of light-transmitting portions between the light-shielding patterns are alternately provided with first and second phase shifter layers. The second phase shifter layer and the second phase shifter layer both have a relative phase difference with respect to the mask substrate of α of π / 2 or less, and the phase difference between the first and second phase shifter layers is 2α of π or less. And phase shift mask.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100399444B1 (en) * 1995-06-30 2004-04-29 주식회사 하이닉스반도체 Edge reinforced phase reversal mask and its manufacturing method

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