JPH05249652A - 位相シフトマスクおよびその製造方法 - Google Patents
位相シフトマスクおよびその製造方法Info
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- JPH05249652A JPH05249652A JP4914792A JP4914792A JPH05249652A JP H05249652 A JPH05249652 A JP H05249652A JP 4914792 A JP4914792 A JP 4914792A JP 4914792 A JP4914792 A JP 4914792A JP H05249652 A JPH05249652 A JP H05249652A
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- shifter
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- phase shift
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
- G03F1/29—Rim PSM or outrigger PSM; Preparation thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シフタに関し，パターンエッジをシャープに
することを目的とする。 【構成】 １）シフタ１およびシフタ２が下から順に積
層されてなるシフタを有し，シフタ１およびシフタ２の
膜厚，屈折率，吸収係数をｄ1,ｎ1,α1 ；ｄ2,ｎ 2,
α2 ，入射光の波長をλ，シフタ通過後の光の強度を
Ｉ，初期強度をＩ0 とすれば， （２π／λ)(ｄ1 ＋ｄ2)＝２πｎ1 ｄ1 ／λ＋２πｎ2
ｄ2 ／λ−π・・ (1) Ｉ／Ｉ0 ＝exp[−（ｄ2 ／α2 ＋ｄ1 ／α1)] ・・・・
・ (2) 得られ，位相シフト効果に対してＩ／Ｉ0 が最適値にな
るように，上記(1),(2)式からｄ1 およびｄ2 が設定さ
れているように構成する。２）透明基板１上にエッチン
グストッパ膜４，シフタ１被膜膜31, 遮光膜２を堆積
し，遮光膜２をパターニングし，その上にシフタ２被膜
32を堆積し，シフタ被膜を異方性エッチングしてエッチ
ングストッパ膜４を露出させるように構成する。
することを目的とする。 【構成】 １）シフタ１およびシフタ２が下から順に積
層されてなるシフタを有し，シフタ１およびシフタ２の
膜厚，屈折率，吸収係数をｄ1,ｎ1,α1 ；ｄ2,ｎ 2,
α2 ，入射光の波長をλ，シフタ通過後の光の強度を
Ｉ，初期強度をＩ0 とすれば， （２π／λ)(ｄ1 ＋ｄ2)＝２πｎ1 ｄ1 ／λ＋２πｎ2
ｄ2 ／λ−π・・ (1) Ｉ／Ｉ0 ＝exp[−（ｄ2 ／α2 ＋ｄ1 ／α1)] ・・・・
・ (2) 得られ，位相シフト効果に対してＩ／Ｉ0 が最適値にな
るように，上記(1),(2)式からｄ1 およびｄ2 が設定さ
れているように構成する。２）透明基板１上にエッチン
グストッパ膜４，シフタ１被膜膜31, 遮光膜２を堆積
し，遮光膜２をパターニングし，その上にシフタ２被膜
32を堆積し，シフタ被膜を異方性エッチングしてエッチ
ングストッパ膜４を露出させるように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位相シフトマスクに関す
る。近年，半導体装置の高集積化に伴い，微細パターン
の形成が要求され，そのために位相シフト露光が用いら
れるようになった。
る。近年，半導体装置の高集積化に伴い，微細パターン
の形成が要求され，そのために位相シフト露光が用いら
れるようになった。
【０００２】
【従来の技術】従来，エッジ強調型の位相シフト露光に
おいて孤立パターンのエッジをシャープに形成すること
は困難であった。
おいて孤立パターンのエッジをシャープに形成すること
は困難であった。
【０００３】図３(A) 〜(D) は従来例による位相シフト
露光の説明図である。図３(A) は位相シフトの断面図
で，１は透明基板，２は遮光膜パターン，３はシフタで
ある。
露光の説明図である。図３(A) は位相シフトの断面図
で，１は透明基板，２は遮光膜パターン，３はシフタで
ある。
【０００４】この場合，基板の透過光とシフタおよび基
板の透過光との位相が約πだけ相違するようにシフタの
材質と厚さが選ばれる。その結果，図３(B) に示される
ように前記２つの透過光の振幅は打ち消されて，透過光
の強度が図３(C) のようになればパターンエッジをシャ
ープにすることができる。
板の透過光との位相が約πだけ相違するようにシフタの
材質と厚さが選ばれる。その結果，図３(B) に示される
ように前記２つの透過光の振幅は打ち消されて，透過光
の強度が図３(C) のようになればパターンエッジをシャ
ープにすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし，従来の位相シ
フトマスクを用いた露光において，シフタ部で単純に位
相シフトさせても振幅が適当でなければ図３(D) のよう
になりパターンエッジをシャープにすることができな
い。
フトマスクを用いた露光において，シフタ部で単純に位
相シフトさせても振幅が適当でなければ図３(D) のよう
になりパターンエッジをシャープにすることができな
い。
【０００６】本発明は位相および振幅を制御した位相シ
フトマスクを提供し，微細パターンのエッジをシャープ
にすることを目的とする。
フトマスクを提供し，微細パターンのエッジをシャープ
にすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は，１）
シフタ１およびシフタ２が下から順に積層されてなるシ
フタを有し，シフタ１およびシフタ２の膜厚，屈折率，
吸収係数をそれぞれｄ1,ｎ1,α1 およびｄ2,ｎ2,α2 ，
入射光の波長をλ，シフタ１およびシフタ２通過後の光
の強度をＩ，初期強度をＩ0 とすれば， （２π／λ)(ｄ1 ＋ｄ2)＝２πｎ1 ｄ1 ／λ＋２πｎ2 ｄ2 ／λ−π・・ (1) Ｉ／Ｉ0 ＝exp[−（ｄ2 ／α2 ＋ｄ1 ／α1)] ・・・・・ (2) 得られ，位相シフト効果に対してＩ／Ｉ0 が最適値にな
るように，上記(1),(2)式からｄ1 およびｄ2 が設定さ
れているシフトマスク，あるいは２）透明基板１上にエ
ッチングストッパ膜４，シフタ１形成用被膜31, 遮光膜
２を堆積する工程と，該遮光膜２をパターニングし，そ
の上にシフタ２形成用被膜32を堆積する工程と，該シフ
タ２形成用被膜32およびシフタ１形成用被膜31を異方性
エッチングして該エッチングストッパ膜４を露出させ,
次いで該エッチングストッパ膜４を除去する工程とを有
する位相シフトマスクの製造方法により達成される。
シフタ１およびシフタ２が下から順に積層されてなるシ
フタを有し，シフタ１およびシフタ２の膜厚，屈折率，
吸収係数をそれぞれｄ1,ｎ1,α1 およびｄ2,ｎ2,α2 ，
入射光の波長をλ，シフタ１およびシフタ２通過後の光
の強度をＩ，初期強度をＩ0 とすれば， （２π／λ)(ｄ1 ＋ｄ2)＝２πｎ1 ｄ1 ／λ＋２πｎ2 ｄ2 ／λ−π・・ (1) Ｉ／Ｉ0 ＝exp[−（ｄ2 ／α2 ＋ｄ1 ／α1)] ・・・・・ (2) 得られ，位相シフト効果に対してＩ／Ｉ0 が最適値にな
るように，上記(1),(2)式からｄ1 およびｄ2 が設定さ
れているシフトマスク，あるいは２）透明基板１上にエ
ッチングストッパ膜４，シフタ１形成用被膜31, 遮光膜
２を堆積する工程と，該遮光膜２をパターニングし，そ
の上にシフタ２形成用被膜32を堆積する工程と，該シフ
タ２形成用被膜32およびシフタ１形成用被膜31を異方性
エッチングして該エッチングストッパ膜４を露出させ,
次いで該エッチングストッパ膜４を除去する工程とを有
する位相シフトマスクの製造方法により達成される。
【０００８】
【作用】本発明では２層シフタを用いることにより以下
の条件を満たして位相と振幅を制御することによりパタ
ーンエッジをシャープにする。
の条件を満たして位相と振幅を制御することによりパタ
ーンエッジをシャープにする。
【０００９】いま，シフタ１およびシフタ２の膜厚，屈
折率，吸収係数をそれぞれｄ1,ｎ1,α1 およびｄ2,ｎ2,
α2 とする。入射光の波長をλとすると，シフタにより
位相がπずれる条件は， （２π／λ)(ｄ1 ＋ｄ2)＝２πｎ1 ｄ1 ／λ＋２πｎ2 ｄ2 ／λ−π・・ (1) となる。
折率，吸収係数をそれぞれｄ1,ｎ1,α1 およびｄ2,ｎ2,
α2 とする。入射光の波長をλとすると，シフタにより
位相がπずれる条件は， （２π／λ)(ｄ1 ＋ｄ2)＝２πｎ1 ｄ1 ／λ＋２πｎ2 ｄ2 ／λ−π・・ (1) となる。
【００１０】シフタ１およびシフタ２通過後の光の強度
Ｉは，初期強度をＩ0 とすれば， Ｉ＝Ｉ0 exp(−ｄ2 ／α2)×exp(−ｄ1 ／α1) ＝Ｉ0 exp[−（ｄ2 ／α2 ＋ｄ1 ／α1)] すなわち， Ｉ／Ｉ0 ＝exp[−（ｄ2 ／α2 ＋ｄ1 ／α1)] ・・・・・・・ (2) られる。
Ｉは，初期強度をＩ0 とすれば， Ｉ＝Ｉ0 exp(−ｄ2 ／α2)×exp(−ｄ1 ／α1) ＝Ｉ0 exp[−（ｄ2 ／α2 ＋ｄ1 ／α1)] すなわち， Ｉ／Ｉ0 ＝exp[−（ｄ2 ／α2 ＋ｄ1 ／α1)] ・・・・・・・ (2) られる。
【００１１】ここで，Ｉ／Ｉ0 の最適値を得るために，
(1),(2) 式のｄ1 およびｄ2 を実験的に求めて設定す
る。
(1),(2) 式のｄ1 およびｄ2 を実験的に求めて設定す
る。
【００１２】
【実施例】図１(A) 〜(C) は本発明の実施例を説明する
断面図である。図１(A) において，基板１上にエッチン
グストッパ膜として，厚さ100 nmの窒化シリコン(Si
3N4) 膜４，シフタ１として厚さ（ｄ1) 200 nm の二酸
化シリコン(SiO2)膜（またはレジスト膜）31, 遮光膜と
して厚さ（ｄ2) 200 nm のクロム(Cr)膜２を堆積する。
断面図である。図１(A) において，基板１上にエッチン
グストッパ膜として，厚さ100 nmの窒化シリコン(Si
3N4) 膜４，シフタ１として厚さ（ｄ1) 200 nm の二酸
化シリコン(SiO2)膜（またはレジスト膜）31, 遮光膜と
して厚さ（ｄ2) 200 nm のクロム(Cr)膜２を堆積する。
【００１３】図１(B) において，遮光膜２をパターニン
グし，その上にシフタ２として厚さ200 nmのSiO2膜（ま
たはレジスト膜）32を堆積する。図１(C) において，反
応性イオンエッチング(RIE) 法により，シフタ２および
シフタ１を異方性エッチングする。次いでエッチングス
トッパ膜４を除去する。
グし，その上にシフタ２として厚さ200 nmのSiO2膜（ま
たはレジスト膜）32を堆積する。図１(C) において，反
応性イオンエッチング(RIE) 法により，シフタ２および
シフタ１を異方性エッチングする。次いでエッチングス
トッパ膜４を除去する。
【００１４】ここで，Ｉ／Ｉ0 の最適値を実験的に求め
る手順を説明する。図２は露光光の波長λ＝356 nmの場
合の, ｄ2 に対するｄ1 およびＩ／Ｉ0 の関係を示す図
である。
る手順を説明する。図２は露光光の波長λ＝356 nmの場
合の, ｄ2 に対するｄ1 およびＩ／Ｉ0 の関係を示す図
である。
【００１５】図において, (a) はｄ1 とｄ2 の関係を表
す(1) 式の直線である。 (1) 直線(a) に沿ってｄ1 とｄ2 を変化させて露光をす
る。 (2) その時のＩ／Ｉ0 はｄ2 に対して曲線(b) のように
変化する。 (3）露光, 現像後, 走査型電子顕微鏡(SEM) でレジスト
パターンを評価して, 最も切れのよいｄ2 を定める。
す(1) 式の直線である。 (1) 直線(a) に沿ってｄ1 とｄ2 を変化させて露光をす
る。 (2) その時のＩ／Ｉ0 はｄ2 に対して曲線(b) のように
変化する。 (3）露光, 現像後, 走査型電子顕微鏡(SEM) でレジスト
パターンを評価して, 最も切れのよいｄ2 を定める。
【００１６】例えば, 実施例で ｄ1 ＝200 nm とする
と, 直線(a) より ｄ2 ＝200 nmとしなければならな
い。このｄ2 が最適値であるとすると，Ｉ／Ｉ0 ＝0.8
となる。
と, 直線(a) より ｄ2 ＝200 nmとしなければならな
い。このｄ2 が最適値であるとすると，Ｉ／Ｉ0 ＝0.8
となる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれぱ，位相および振幅を制御
した位相シフトマスクにより，微細パターンのエッジを
シャープにすることができた。
した位相シフトマスクにより，微細パターンのエッジを
シャープにすることができた。
【図１】 本発明の実施例を説明する断面図
【図２】 ｄ2 に対するｄ1 およびＩ／Ｉ0 の関係を示
す図
す図
【図３】 従来例による位相シフト露光の説明図
１ 透明基板 ２ 遮光膜パターン 31 シフタ１ 32 シフタ２ ４ エッチングストッパ膜
Claims (2)
- 【請求項１】 シフタ１およびシフタ２が下から順に積
層されてなるシフタを有し，シフタ１およびシフタ２の
膜厚，屈折率，吸収係数をｄ1,ｎ1,α1 およびｄ2,ｎ2,
α2 ，入射光の波長をλ，シフタ通過後の光の強度を
Ｉ，初期強度をＩ0 とすれば， （２π／λ)(ｄ1 ＋ｄ2)＝２πｎ1 ｄ1 ／λ＋２πｎ2 ｄ2 ／λ−π・・ (1) Ｉ／Ｉ0 ＝exp[−（ｄ2 ／α2 ＋ｄ1 ／α1)] ・・・・・ (2) 得られ，位相シフト効果に対してＩ／Ｉ0 が最適値にな
るように，上記(1),(2)式からｄ1 およびｄ2 が設定さ
れていることを特徴とする位相シフトマスク。 - 【請求項２】 透明基板１上にエッチングストッパ膜
４，シフタ１形成用被膜31, 遮光膜２を堆積する工程
と，該遮光膜２をパターニングし，その上にシフタ２形
成用被膜32を堆積する工程と，該シフタ２形成用被膜32
およびシフタ１形成用被膜31を異方性エッチングして該
エッチングストッパ膜４を露出させ, 次いで該エッチン
グストッパ膜４を除去する工程とを有することを特徴と
する位相シフトマスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4914792A JPH05249652A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 位相シフトマスクおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4914792A JPH05249652A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 位相シフトマスクおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05249652A true JPH05249652A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12822982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4914792A Withdrawn JPH05249652A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 位相シフトマスクおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05249652A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109983402A (zh) * | 2016-12-28 | 2019-07-05 | 株式会社Sk电子 | 半色调掩模、光掩模坯和半色调掩模的制造方法 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4914792A patent/JPH05249652A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109983402A (zh) * | 2016-12-28 | 2019-07-05 | 株式会社Sk电子 | 半色调掩模、光掩模坯和半色调掩模的制造方法 |
| CN109983402B (zh) * | 2016-12-28 | 2022-04-22 | 株式会社Sk电子 | 半色调掩模、光掩模坯和半色调掩模的制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |