JPH05289306A - 位相シフトフォトマスク - Google Patents
位相シフトフォトマスクInfo
- Publication number
- JPH05289306A JPH05289306A JP8707392A JP8707392A JPH05289306A JP H05289306 A JPH05289306 A JP H05289306A JP 8707392 A JP8707392 A JP 8707392A JP 8707392 A JP8707392 A JP 8707392A JP H05289306 A JPH05289306 A JP H05289306A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- etching
- resist
- phase shift
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- 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
(57)【要約】
【目的】 エッチングストッパー層としてエッチング選
択性が優れ、硬度が高く、かつ、透明性も優れた材料か
らなる膜を用いた位相シフトフォトマスク。 【構成】 少なくとも基板３０とその表面に遮光パター
ン３７を介して又は直接に設けられた酸化シリコンを主
成分とする材料からなる位相シフターパターン４４とか
らなる位相シフトフォトマスクにおいて、基板３０表面
にＭｇＦ2-2xＯy、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、
ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ6-2xＯ
y からなるエッチングストッパー層３１を設けることに
より、位相シフターパターンをエッチングにより作成す
る際、この層のエッチングストッパー作用により、位相
シフター用透明膜を確実に正確にエッチングすることが
できる。
択性が優れ、硬度が高く、かつ、透明性も優れた材料か
らなる膜を用いた位相シフトフォトマスク。 【構成】 少なくとも基板３０とその表面に遮光パター
ン３７を介して又は直接に設けられた酸化シリコンを主
成分とする材料からなる位相シフターパターン４４とか
らなる位相シフトフォトマスクにおいて、基板３０表面
にＭｇＦ2-2xＯy、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、
ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ6-2xＯ
y からなるエッチングストッパー層３１を設けることに
より、位相シフターパターンをエッチングにより作成す
る際、この層のエッチングストッパー作用により、位相
シフター用透明膜を確実に正確にエッチングすることが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の
高密度集積回路の製造に用いられるフォトマスクに係わ
り、特に、微細なパターンを高精度に形成する際の位相
シフト層を有する位相シフトフォトマスクに関する。
高密度集積回路の製造に用いられるフォトマスクに係わ
り、特に、微細なパターンを高精度に形成する際の位相
シフト層を有する位相シフトフォトマスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体集積
回路は、Ｓｉウェーハ等の被加工基板上にレジストを塗
布し、ステッパー等により所望のパターンを露光した
後、現像、エッチングを行う、いわゆるリソグラフィー
工程を繰り返すことにより製造されている。
回路は、Ｓｉウェーハ等の被加工基板上にレジストを塗
布し、ステッパー等により所望のパターンを露光した
後、現像、エッチングを行う、いわゆるリソグラフィー
工程を繰り返すことにより製造されている。
【０００３】このようなリソグラフィー工程に使用され
るレチクルと呼ばれるフォトマスクは、半導体集積回路
の高性能化、高集積化に伴ってますます高精度を要求さ
れる傾向にあり、例えば、代表的なＬＳＩであるＤＲＡ
Ｍを例にとると、１ＭビットＤＲＡＭ用の５倍レチク
ル、すなわち、露光するパターンの５倍のサイズを有す
るレチクルにおける寸法のずれは、平均値±３σ（σは
標準偏差）をとった場合においても、０．１５μｍの精
度が要求され、同様に、４ＭビットＤＲＡＭ用の５倍レ
チクルは、０．１〜０．１５μｍの寸法精度が、１６Ｍ
ビットＤＲＡＭ用５倍レチクルは０．０５〜０．１μｍ
の寸法精度が要求されている。
るレチクルと呼ばれるフォトマスクは、半導体集積回路
の高性能化、高集積化に伴ってますます高精度を要求さ
れる傾向にあり、例えば、代表的なＬＳＩであるＤＲＡ
Ｍを例にとると、１ＭビットＤＲＡＭ用の５倍レチク
ル、すなわち、露光するパターンの５倍のサイズを有す
るレチクルにおける寸法のずれは、平均値±３σ（σは
標準偏差）をとった場合においても、０．１５μｍの精
度が要求され、同様に、４ＭビットＤＲＡＭ用の５倍レ
チクルは、０．１〜０．１５μｍの寸法精度が、１６Ｍ
ビットＤＲＡＭ用５倍レチクルは０．０５〜０．１μｍ
の寸法精度が要求されている。
【０００４】さらに、これらのレチクルを使用して形成
されるデバイスパターンの線幅は、１ＭビットＤＲＡＭ
で１．２μｍ、４ＭビットＤＲＡＭでは０．８μｍ、１
６ＭビットＤＲＡＭでは０．６μｍと、ますます微細化
が要求されており、このような要求に応えるために様々
な露光方法が研究されている。
されるデバイスパターンの線幅は、１ＭビットＤＲＡＭ
で１．２μｍ、４ＭビットＤＲＡＭでは０．８μｍ、１
６ＭビットＤＲＡＭでは０．６μｍと、ますます微細化
が要求されており、このような要求に応えるために様々
な露光方法が研究されている。
【０００５】ところが、例えば６４ＭビットＤＲＡＭク
ラスの次々世代のデバイスパターンになると、これまで
のレチクルを用いたステッパー露光方式ではレジストパ
ターンの解像限界となり、例えば特開昭５８−１７３７
４４号公報、特公昭６２−５９２９６号公報等に示され
ているような位相シフトマスクという新しい考え方のレ
チクルが提案されてきている。この位相シフトレチクル
を用いる位相シフトリソグラフィーは、レチクルを透過
する光の位相を操作することによって、投影像の分解能
及びコントラストを向上させる技術である。
ラスの次々世代のデバイスパターンになると、これまで
のレチクルを用いたステッパー露光方式ではレジストパ
ターンの解像限界となり、例えば特開昭５８−１７３７
４４号公報、特公昭６２−５９２９６号公報等に示され
ているような位相シフトマスクという新しい考え方のレ
チクルが提案されてきている。この位相シフトレチクル
を用いる位相シフトリソグラフィーは、レチクルを透過
する光の位相を操作することによって、投影像の分解能
及びコントラストを向上させる技術である。
【０００６】位相シフトリソグラフィーを図面に従って
簡単に説明する。図３は位相シフト法の原理を示す図、
図４は従来法を示す図であり、図３（ａ）及び図４
（ａ）はレチクルの断面図、図３（ｂ）及び図４（ｂ）
はレチクル上の光の振幅、図３（ｃ）及び図４（ｃ）は
ウェーハ上の光の振幅、図３（ｄ）及び図４（ｄ）はウ
ェーハ上の光強度をそれぞれ示し、１は基板、２は遮光
膜、３は位相シフター、４は入射光を示す。
簡単に説明する。図３は位相シフト法の原理を示す図、
図４は従来法を示す図であり、図３（ａ）及び図４
（ａ）はレチクルの断面図、図３（ｂ）及び図４（ｂ）
はレチクル上の光の振幅、図３（ｃ）及び図４（ｃ）は
ウェーハ上の光の振幅、図３（ｄ）及び図４（ｄ）はウ
ェーハ上の光強度をそれぞれ示し、１は基板、２は遮光
膜、３は位相シフター、４は入射光を示す。
【０００７】従来法においては、図４（ａ）に示すよう
に、石英ガラス等からなる基板１にクロム等からなる遮
光膜２が形成されて、所定のパターンの光透過部が形成
されているだけであるが、位相シフトリソグラフィーで
は、図３（ａ）に示すように、レチクル上の隣接する光
透過部の一方に位相を反転（位相差１８０°）させるた
めの透過膜からなる位相シフター３が設けられている。
したがって、従来法においては、レチクル上の光の振幅
は図４（ｂ）に示すように同相となり、ウェーハ上の光
の振幅も図４（ｃ）に示すように同相となるので、その
結果、図４（ｄ）のようにウェーハ上のパターンを分離
することができないのに対して、位相シフトリソグラフ
ィーにおいては、位相シフターを透過した光は、図３
（ｂ）に示すように、隣接パターンの間で互いに逆位相
になされるため、パターンの境界部で光強度が零にな
り、図３（ｄ）に示すように隣接するパターンを明瞭に
分離することができる。このように、位相シフトリソグ
ラフィーにおいては、従来は分離できなかったパターン
も分離可能となり、解像度を向上させることができるも
のである。
に、石英ガラス等からなる基板１にクロム等からなる遮
光膜２が形成されて、所定のパターンの光透過部が形成
されているだけであるが、位相シフトリソグラフィーで
は、図３（ａ）に示すように、レチクル上の隣接する光
透過部の一方に位相を反転（位相差１８０°）させるた
めの透過膜からなる位相シフター３が設けられている。
したがって、従来法においては、レチクル上の光の振幅
は図４（ｂ）に示すように同相となり、ウェーハ上の光
の振幅も図４（ｃ）に示すように同相となるので、その
結果、図４（ｄ）のようにウェーハ上のパターンを分離
することができないのに対して、位相シフトリソグラフ
ィーにおいては、位相シフターを透過した光は、図３
（ｂ）に示すように、隣接パターンの間で互いに逆位相
になされるため、パターンの境界部で光強度が零にな
り、図３（ｄ）に示すように隣接するパターンを明瞭に
分離することができる。このように、位相シフトリソグ
ラフィーにおいては、従来は分離できなかったパターン
も分離可能となり、解像度を向上させることができるも
のである。
【０００８】次に、位相シフトレチクルの製造工程の１
例を図面を参照して説明する。図５は位相シフトレチク
ルの製造工程を示す断面図であり、図中、１１は石英基
板、１２はクロム膜、１３はレジスト層、１４は電離放
射線、１５はレジストパターン、１６はエッチングガス
プラズマ、１７はクロムパターン、１８は酸素プラズ
マ、１９は透明膜、２０はレジスト層、２１は電離放射
線、２２はレジストパターン、２３はエッチングガスプ
ラズマ、２４は位相シフトパターン、２５は酸素プラズ
マを示す。
例を図面を参照して説明する。図５は位相シフトレチク
ルの製造工程を示す断面図であり、図中、１１は石英基
板、１２はクロム膜、１３はレジスト層、１４は電離放
射線、１５はレジストパターン、１６はエッチングガス
プラズマ、１７はクロムパターン、１８は酸素プラズ
マ、１９は透明膜、２０はレジスト層、２１は電離放射
線、２２はレジストパターン、２３はエッチングガスプ
ラズマ、２４は位相シフトパターン、２５は酸素プラズ
マを示す。
【０００９】まず、図５（ａ）に示すように、光学研磨
された石英基板１１にクロム膜１２を形成し、さらに、
クロロメチル化ポリスチレン等の電離放射線レジスト
を、スピンコーティング等の常法により均一に塗布し、
加熱乾燥処理を施し、厚さ０．１〜２．０μｍ程度のレ
ジスト層１３を形成する。加熱乾燥処理は、使用するレ
ジストの種類にもよるが、通常、±８０〜１５０℃で、
２０〜６０分間程度行う。
された石英基板１１にクロム膜１２を形成し、さらに、
クロロメチル化ポリスチレン等の電離放射線レジスト
を、スピンコーティング等の常法により均一に塗布し、
加熱乾燥処理を施し、厚さ０．１〜２．０μｍ程度のレ
ジスト層１３を形成する。加熱乾燥処理は、使用するレ
ジストの種類にもよるが、通常、±８０〜１５０℃で、
２０〜６０分間程度行う。
【００１０】次に、同図（ｂ）に示すように、レジスト
層１３に、常法に従って電子線描画装置等の露光装置に
より電離放射線１４でパターン描画し、エチルセロソル
ブやエステル等の有機溶剤を主成分とする現像液で現像
後、アルコールでリンスし、同図（ｃ）に示すようなレ
ジストパターン１５を形成する。
層１３に、常法に従って電子線描画装置等の露光装置に
より電離放射線１４でパターン描画し、エチルセロソル
ブやエステル等の有機溶剤を主成分とする現像液で現像
後、アルコールでリンスし、同図（ｃ）に示すようなレ
ジストパターン１５を形成する。
【００１１】次に、必要に応じて加熱処理、及び、デス
カム処理を行って、レジストパターン１５のエッジ部分
等に残存したレジスト屑、ヒゲ等不要なレジストを除去
した後、同図（ｄ）に示すように、レジストパターン１
５の開口部より露出する被加工部分、すなわち、クロム
層１２をエッチングガスプラズマ１６によりドライエッ
チングし、クロムパターン１７を形成する。なお、この
クロムパターン１７の形成は、エッチングガスプラズマ
１６によるドライエッチングに代えて、ウェットエッチ
ングにより行ってもよいことは当業者に明らかである。
カム処理を行って、レジストパターン１５のエッジ部分
等に残存したレジスト屑、ヒゲ等不要なレジストを除去
した後、同図（ｄ）に示すように、レジストパターン１
５の開口部より露出する被加工部分、すなわち、クロム
層１２をエッチングガスプラズマ１６によりドライエッ
チングし、クロムパターン１７を形成する。なお、この
クロムパターン１７の形成は、エッチングガスプラズマ
１６によるドライエッチングに代えて、ウェットエッチ
ングにより行ってもよいことは当業者に明らかである。
【００１２】このようにしてエッチングした後、同図
（ｅ）に示すように、レジストパターン１５、すなわ
ち、残存するレジストを酸素プラズマ１８により灰化除
去し、同図（ｆ）に示すようなフォトマスクを完成させ
る。なお、この処理は、酸素プラズマ１８による灰化処
理に代えて、溶剤剥離により行うことも可能である。
（ｅ）に示すように、レジストパターン１５、すなわ
ち、残存するレジストを酸素プラズマ１８により灰化除
去し、同図（ｆ）に示すようなフォトマスクを完成させ
る。なお、この処理は、酸素プラズマ１８による灰化処
理に代えて、溶剤剥離により行うことも可能である。
【００１３】続いて、このフォトマスクを検査し、必要
によってはパターン修正を加え、洗浄した後、同図
（ｇ）に示すように、クロムパターン１７の上にＳｉＯ
2 等からなる透明膜１９を形成する。次に、同図（ｈ）
に示すように、透明膜１９上に、上記と同様にして、ク
ロロメチル化ポリスチレン等の電離放射線レジスト層２
０を形成し、同図（ｉ）に示すように、レジスト層２０
に常法に従ってアライメイトを行い、電子線露光装置等
の電離放射線２１によって所定のパターンを描画し、現
像、リンスして、同図（ｊ）に示すように、レジストパ
ターン２２を形成する。
によってはパターン修正を加え、洗浄した後、同図
（ｇ）に示すように、クロムパターン１７の上にＳｉＯ
2 等からなる透明膜１９を形成する。次に、同図（ｈ）
に示すように、透明膜１９上に、上記と同様にして、ク
ロロメチル化ポリスチレン等の電離放射線レジスト層２
０を形成し、同図（ｉ）に示すように、レジスト層２０
に常法に従ってアライメイトを行い、電子線露光装置等
の電離放射線２１によって所定のパターンを描画し、現
像、リンスして、同図（ｊ）に示すように、レジストパ
ターン２２を形成する。
【００１４】次に、必要に応じて、加熱処理、及び、デ
スカム処理を行った後、同図（ｋ）に示すように、レジ
ストパターン２２の開口部より露出する透明膜１９部分
をエッチングガスプラズマ２３によりドライエッチング
し、位相シフターパターン２４を形成する。なお、この
位相シフターパターン２４の形成は、エッチングガスプ
ラズマ２３によるドライエッチングに代えて、ウェット
エッチングにより行ってもよいものである。
スカム処理を行った後、同図（ｋ）に示すように、レジ
ストパターン２２の開口部より露出する透明膜１９部分
をエッチングガスプラズマ２３によりドライエッチング
し、位相シフターパターン２４を形成する。なお、この
位相シフターパターン２４の形成は、エッチングガスプ
ラズマ２３によるドライエッチングに代えて、ウェット
エッチングにより行ってもよいものである。
【００１５】次に、残存したレジストを、同図（ｌ）に
示すように、酸素プラズマ２５により灰化除去する。以
上の工程により、同図（ｍ）に示すような位相シフター
２４を有する位相シフトマスクが完成する。
示すように、酸素プラズマ２５により灰化除去する。以
上の工程により、同図（ｍ）に示すような位相シフター
２４を有する位相シフトマスクが完成する。
【００１６】ところで、上述したような従来の位相シフ
トレチクルの製造方法において、位相シフターを形成す
る透明膜１９の深さ方向のエッチング制御は正確に行わ
なければならない。特に、基板１１と透明膜１９が同じ
ＳｉＯ2 系の材料からなるので、透明膜１９のエッチン
グが完了した後にもエッチングを継続すると、基板１１
もエッチングされてしまい、位相シフターの位相シフト
量が１８０°より大きくなって、正確なパターンの転写
が困難になってしまう。
トレチクルの製造方法において、位相シフターを形成す
る透明膜１９の深さ方向のエッチング制御は正確に行わ
なければならない。特に、基板１１と透明膜１９が同じ
ＳｉＯ2 系の材料からなるので、透明膜１９のエッチン
グが完了した後にもエッチングを継続すると、基板１１
もエッチングされてしまい、位相シフターの位相シフト
量が１８０°より大きくなって、正確なパターンの転写
が困難になってしまう。
【００１７】そこで、透明膜と基板の間にＭｇＦ2 等の
金属フッ化物からなるエッチングストッパー層を設け、
この層によってエッチングを自動的に停止することが考
えられる（特開平４−３４５８７号）。ＭｇＦ2 等の金
属フッ化物は紫外域で透明性がよく、硬度が高く、エッ
チング選択性に優れたものである。
金属フッ化物からなるエッチングストッパー層を設け、
この層によってエッチングを自動的に停止することが考
えられる（特開平４−３４５８７号）。ＭｇＦ2 等の金
属フッ化物は紫外域で透明性がよく、硬度が高く、エッ
チング選択性に優れたものである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな金属フッ化物からなるエッチングストッパー層をス
パッタリング法により成膜する場合、金属フッ化物をタ
ーゲットとしてスパッタすると、成膜された膜の組成
は、実際には、化学量論比からずれ、金属を多く含むこ
とになり、そのため透過率が例えば６０％以下と低下し
てしまう問題がある。これを防ぐためには、スパッタガ
スの不活性ガスにフッ素を混合してその中でスパッタを
すればよいが、フッ素はスパッタリング装置を侵すため
不可能である。
うな金属フッ化物からなるエッチングストッパー層をス
パッタリング法により成膜する場合、金属フッ化物をタ
ーゲットとしてスパッタすると、成膜された膜の組成
は、実際には、化学量論比からずれ、金属を多く含むこ
とになり、そのため透過率が例えば６０％以下と低下し
てしまう問題がある。これを防ぐためには、スパッタガ
スの不活性ガスにフッ素を混合してその中でスパッタを
すればよいが、フッ素はスパッタリング装置を侵すため
不可能である。
【００１９】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、エッチングストッパー層とし
てエッチング選択性が優れ、確実に自動的にエッチング
を停止することができ、硬度が高く、かつ、透明性も優
れた材料からなる膜を用いた位相シフトフォトマスクを
提供することである。
ものであり、その目的は、エッチングストッパー層とし
てエッチング選択性が優れ、確実に自動的にエッチング
を停止することができ、硬度が高く、かつ、透明性も優
れた材料からなる膜を用いた位相シフトフォトマスクを
提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題に
鑑み、実用的でかつ精度の高い位相シフトレチクルの位
相シフターを開発すべく研究の結果、スパッタガスとし
て不活性ガスに酸素を混合してその中でスパッタするこ
とにより成膜された金属フッ化酸化膜が、金属フッ化物
とほぼ同様に、エッチング選択性に優れ、紫外域で透明
性がよく、硬度が高いことを見い出し、かかる知見に基
づいて本発明を完成したものである。
鑑み、実用的でかつ精度の高い位相シフトレチクルの位
相シフターを開発すべく研究の結果、スパッタガスとし
て不活性ガスに酸素を混合してその中でスパッタするこ
とにより成膜された金属フッ化酸化膜が、金属フッ化物
とほぼ同様に、エッチング選択性に優れ、紫外域で透明
性がよく、硬度が高いことを見い出し、かかる知見に基
づいて本発明を完成したものである。
【００２１】すなわち、本発明の位相シフトフォトマス
クは、少なくとも基板とその表面に遮光パターンを介し
て又は直接に設けられた酸化シリコンを主成分とする材
料からなる位相シフターパターンとからなる位相シフト
フォトマスクにおいて、基板表面にＭｇＦ2-2xＯy 、Ｃ
ａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ
2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ6-2xＯy からなる膜を備えて
なることを特徴とするするものである。
クは、少なくとも基板とその表面に遮光パターンを介し
て又は直接に設けられた酸化シリコンを主成分とする材
料からなる位相シフターパターンとからなる位相シフト
フォトマスクにおいて、基板表面にＭｇＦ2-2xＯy 、Ｃ
ａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ
2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ6-2xＯy からなる膜を備えて
なることを特徴とするするものである。
【００２２】
【作用】本発明の位相シフトフォトマスクにおいては、
基板表面にＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ
2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ
2Ｆ6-2xＯy からなる膜が設けられているので、位相シ
フターパターンをエッチングにより作成する際、ＭｇＦ
2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ
2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ6-2xＯy がエ
ッチングストッパー層として作用し、位相シフター用透
明膜を確実にエッチングすることができると共に、自動
的にエッチングを停止することができるので、より高品
質の位相シフトフォトマスクとなる。また、上記膜は紫
外域で透明性がよいので、紫外線を用いる位相シフトフ
ォトマスクに適したものであり、さらに、硬度が高く、
このようにして作成された位相シフトフォトマスクは環
境による劣化が少なく、寿命が長いものとなる。
基板表面にＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ
2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ
2Ｆ6-2xＯy からなる膜が設けられているので、位相シ
フターパターンをエッチングにより作成する際、ＭｇＦ
2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ
2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ6-2xＯy がエ
ッチングストッパー層として作用し、位相シフター用透
明膜を確実にエッチングすることができると共に、自動
的にエッチングを停止することができるので、より高品
質の位相シフトフォトマスクとなる。また、上記膜は紫
外域で透明性がよいので、紫外線を用いる位相シフトフ
ォトマスクに適したものであり、さらに、硬度が高く、
このようにして作成された位相シフトフォトマスクは環
境による劣化が少なく、寿命が長いものとなる。
【００２３】
【実施例】本発明の位相シフトフォトマスクは、基板と
位相シフター用の透明膜の間にエッチングストッパー層
として、ＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2x
Ｏy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 、Ｃｅ2 Ｆ
6-2xＯy からなる膜を設けたことを特徴とするものであ
る。以下、位相シフトフォトマスクの製造方法について
説明しながら、本発明の位相シフトフォトマスクの実施
例について説明する。
位相シフター用の透明膜の間にエッチングストッパー層
として、ＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2x
Ｏy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 、Ｃｅ2 Ｆ
6-2xＯy からなる膜を設けたことを特徴とするものであ
る。以下、位相シフトフォトマスクの製造方法について
説明しながら、本発明の位相シフトフォトマスクの実施
例について説明する。
【００２４】図１は本発明に係る位相シフト層を有する
フォトマスク（位相シフトフォトマスク）の製造方法の
工程を示す断面図であり、図中、３０は基板、３１はＭ
ｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、Ｂａ
Ｆ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ6-2xＯy か
らなるエッチングストッパー層、３２は遮光層、３３は
レジスト層、３４は電離放射線、３５はレジストパター
ン、３６はエッチングガスプラズマ、３７は遮光パター
ン、３８は酸素プラズマ、３９は透明膜、４０はレジス
ト層、４１は電離放射線、４２はレジストパターン、４
３は反応性イオン、４４は位相シフトパターン、４５は
酸素プラズマを示す。
フォトマスク（位相シフトフォトマスク）の製造方法の
工程を示す断面図であり、図中、３０は基板、３１はＭ
ｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、Ｂａ
Ｆ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ6-2xＯy か
らなるエッチングストッパー層、３２は遮光層、３３は
レジスト層、３４は電離放射線、３５はレジストパター
ン、３６はエッチングガスプラズマ、３７は遮光パター
ン、３８は酸素プラズマ、３９は透明膜、４０はレジス
ト層、４１は電離放射線、４２はレジストパターン、４
３は反応性イオン、４４は位相シフトパターン、４５は
酸素プラズマを示す。
【００２５】まず、図１（ａ）に示すように、光学研磨
された基板３０上に、１０〜２００ｎｍ厚の均一なエッ
チングストッパー層３１、１０〜２００ｎｍ厚の遮光層
３２を順次形成し、更に、クロロメチル化ポリスチレン
等の電離放射線レジストを、スピンコーティング等の常
法により均一に塗布し、加熱乾燥処理を施し、厚さ０．
１〜２．０μｍ程度のレジスト層３３を形成する。ここ
で、基板３０としては、位相シフトマスクがｉ線やエキ
シマレーザ等の短波長用のものであることを考慮する
と、石英または高純度合成石英が望ましいが、その他に
も低膨張ガラス、白板、青板（ＳＬ）、ＭｇＦ2 、Ｃａ
Ｆ2 等を使用することができる。また、エッチングスト
ッパー層３１は、ＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、Ｌ
ｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 、Ｃ
ｅ2 Ｆ6-2xＯy を用いて形成することができる。ここ
で、ｘは０．１から０．５、ｙはｙ≦ｘの範囲が望まし
く、スパッタガスにアルゴンを用いる場合、２０％以下
の酸素を混合することにより、この範囲のｘ、ｙが得ら
れる。
された基板３０上に、１０〜２００ｎｍ厚の均一なエッ
チングストッパー層３１、１０〜２００ｎｍ厚の遮光層
３２を順次形成し、更に、クロロメチル化ポリスチレン
等の電離放射線レジストを、スピンコーティング等の常
法により均一に塗布し、加熱乾燥処理を施し、厚さ０．
１〜２．０μｍ程度のレジスト層３３を形成する。ここ
で、基板３０としては、位相シフトマスクがｉ線やエキ
シマレーザ等の短波長用のものであることを考慮する
と、石英または高純度合成石英が望ましいが、その他に
も低膨張ガラス、白板、青板（ＳＬ）、ＭｇＦ2 、Ｃａ
Ｆ2 等を使用することができる。また、エッチングスト
ッパー層３１は、ＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、Ｌ
ｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 、Ｃ
ｅ2 Ｆ6-2xＯy を用いて形成することができる。ここ
で、ｘは０．１から０．５、ｙはｙ≦ｘの範囲が望まし
く、スパッタガスにアルゴンを用いる場合、２０％以下
の酸素を混合することにより、この範囲のｘ、ｙが得ら
れる。
【００２６】さらに、遮光層３２は、クロム薄膜を単層
あるいは多層に形成することにより形成することができ
るが、その他にも、窒化クロム、酸化クロム、タングス
テン、モリブデン、モリブデンシリサイド等を使用して
形成することができる。また、レジストの加熱乾燥処理
は、レジストの種類にもよるが、通常±８０〜１５０℃
で、２０〜６０分間程度行う。
あるいは多層に形成することにより形成することができ
るが、その他にも、窒化クロム、酸化クロム、タングス
テン、モリブデン、モリブデンシリサイド等を使用して
形成することができる。また、レジストの加熱乾燥処理
は、レジストの種類にもよるが、通常±８０〜１５０℃
で、２０〜６０分間程度行う。
【００２７】次に、同図（ｂ）に示すように、レジスト
層３３に、常法に従って電子線描画装置等の電離放射線
３４による露光装置で所定のパターンを描画し、エチル
セロソルブやエステル等の有機溶剤を主成分とする現像
液で現像後、アルコールでリンスすると、同図（ｃ）に
示すようなレジストパターン３５が形成される。
層３３に、常法に従って電子線描画装置等の電離放射線
３４による露光装置で所定のパターンを描画し、エチル
セロソルブやエステル等の有機溶剤を主成分とする現像
液で現像後、アルコールでリンスすると、同図（ｃ）に
示すようなレジストパターン３５が形成される。
【００２８】次に、必要に応じて加熱処理及びデスカム
処理を行ってレジストパターン３５のエッジ部分等に残
存したレジスト屑、ヒゲ等不要なレジストを除去した
後、同図（ｄ）に示すように、レジストパターン３５の
開口部より露出する被加工部分、即ち遮光層３２をエッ
チングガスプラズマ３６によりドライエッチングし、遮
光パターン３７を形成する。なお、この遮光パターン３
７の形成はエッチングガスプラズマ３６によるドライエ
ッチングに代えてウェットエッチングにより行ってもよ
いことは当業者に明らかである。
処理を行ってレジストパターン３５のエッジ部分等に残
存したレジスト屑、ヒゲ等不要なレジストを除去した
後、同図（ｄ）に示すように、レジストパターン３５の
開口部より露出する被加工部分、即ち遮光層３２をエッ
チングガスプラズマ３６によりドライエッチングし、遮
光パターン３７を形成する。なお、この遮光パターン３
７の形成はエッチングガスプラズマ３６によるドライエ
ッチングに代えてウェットエッチングにより行ってもよ
いことは当業者に明らかである。
【００２９】このようにしてエッチングした後、同図
（ｅ）に示すように、残存するレジスト３５を酸素プラ
ズマ３８により灰化除去し、同図（ｆ）に示すような、
基板３０の上にエッチングストッパー層３１が形成さ
れ、さらに、その上に所定の遮光パターン３７が形成さ
れたフォトマスクを作成する。なお、この処理は酸素プ
ラズマ３８による灰化処理に代えて溶剤剥離により行う
ことも可能である。
（ｅ）に示すように、残存するレジスト３５を酸素プラ
ズマ３８により灰化除去し、同図（ｆ）に示すような、
基板３０の上にエッチングストッパー層３１が形成さ
れ、さらに、その上に所定の遮光パターン３７が形成さ
れたフォトマスクを作成する。なお、この処理は酸素プ
ラズマ３８による灰化処理に代えて溶剤剥離により行う
ことも可能である。
【００３０】続いて、このフォトマスクを検査し、必要
によってはパターンに修正を加え、洗浄した後、同図
（ｇ）に示すように、遮光パターン３７の上に蒸着、ス
ピンオングラス（ＳＯＧ）によりＳｉＯ2 を主成分とす
る透明膜３９を形成する。透明膜３９の膜厚ｄは、透明
膜３９を形成する材料の屈折率をｎ、露光波長をλとす
ると、ｄ＝λ／２（ｎ−１）にて与えられる値であり、
ＳＯＧを使用した場合には、ｄの値は約４０６ｎｍであ
る。
によってはパターンに修正を加え、洗浄した後、同図
（ｇ）に示すように、遮光パターン３７の上に蒸着、ス
ピンオングラス（ＳＯＧ）によりＳｉＯ2 を主成分とす
る透明膜３９を形成する。透明膜３９の膜厚ｄは、透明
膜３９を形成する材料の屈折率をｎ、露光波長をλとす
ると、ｄ＝λ／２（ｎ−１）にて与えられる値であり、
ＳＯＧを使用した場合には、ｄの値は約４０６ｎｍであ
る。
【００３１】次に、同図（ｈ）に示すように、透明膜３
９上に、上述したと同様にして、クロロメチル化ポリス
チレン等の電離放射線レジストを均一に塗布してレジス
ト層４０を形成し、同図（ｉ）に示すように、レジスト
層４０に常法に従ってアライメントを行い、電子線露光
装置等の電離放射線４１によって位相をシフトすべき位
置に所定のパターン描画し、所定の現像液にて現像、リ
ンスして、同図（ｊ）に示すように、レジストパターン
４２を形成する。
９上に、上述したと同様にして、クロロメチル化ポリス
チレン等の電離放射線レジストを均一に塗布してレジス
ト層４０を形成し、同図（ｉ）に示すように、レジスト
層４０に常法に従ってアライメントを行い、電子線露光
装置等の電離放射線４１によって位相をシフトすべき位
置に所定のパターン描画し、所定の現像液にて現像、リ
ンスして、同図（ｊ）に示すように、レジストパターン
４２を形成する。
【００３２】続いて、必要に応じて加熱処理及びデスカ
ム処理を行った後、同図（ｋ）に示すようにレジストパ
ターン４２の開口部より露出する透明膜３９部分をＣＦ
4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨＦ3 ＋Ｏ2 及びこれらの混合ガスを
用いた反応性イオン４３による反応性イオンエッチング
によりドライエッチングし、位相シフトパターン４４を
形成する。
ム処理を行った後、同図（ｋ）に示すようにレジストパ
ターン４２の開口部より露出する透明膜３９部分をＣＦ
4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨＦ3 ＋Ｏ2 及びこれらの混合ガスを
用いた反応性イオン４３による反応性イオンエッチング
によりドライエッチングし、位相シフトパターン４４を
形成する。
【００３３】このとき、従来法では、エッチングが基板
３０にまで及んでしまい、エッチングの終点の判定が困
難であったり、基板３０もエッチングされてしまい、位
相シフターの位相シフト量が１８０°より大きくなっ
て、正確なパターンの転写が困難になってしまうという
問題があったが、本発明においては、上記フッ素系の反
応性イオンに対してエッチング耐性が大きく、透明性、
硬度に優れているＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、Ｌ
ｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 、Ｃ
ｅ2 Ｆ6-2xＯy をエッチングストッパー層３１として用
いているので、透明膜３９を確実にエッチングすること
ができると共に、自動的にエッチングを停止することが
でき、より高品質の位相シフトフォトマスクを作成する
ことができる。
３０にまで及んでしまい、エッチングの終点の判定が困
難であったり、基板３０もエッチングされてしまい、位
相シフターの位相シフト量が１８０°より大きくなっ
て、正確なパターンの転写が困難になってしまうという
問題があったが、本発明においては、上記フッ素系の反
応性イオンに対してエッチング耐性が大きく、透明性、
硬度に優れているＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、Ｌ
ｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 、Ｃ
ｅ2 Ｆ6-2xＯy をエッチングストッパー層３１として用
いているので、透明膜３９を確実にエッチングすること
ができると共に、自動的にエッチングを停止することが
でき、より高品質の位相シフトフォトマスクを作成する
ことができる。
【００３４】次に、同図（ｌ）に示すように、残存した
レジストを酸素プラズマ４５により灰化除去する。これ
によって、同図（ｍ）に示すような高精度な位相シフト
フォトマスクが完成する。なお、この処理は酸素プラズ
マ４５による灰化処理に代えて溶剤剥離により行うこと
も可能である。
レジストを酸素プラズマ４５により灰化除去する。これ
によって、同図（ｍ）に示すような高精度な位相シフト
フォトマスクが完成する。なお、この処理は酸素プラズ
マ４５による灰化処理に代えて溶剤剥離により行うこと
も可能である。
【００３５】さて、このようなエッチングストッパー層
は、図３に示したような位相シフター上置きタイプの位
相シフトフォトマスクに限らず位相シフター下置きタイ
プのの位相シフトフォトマスクにも適用できる。その１
例として、本出願人が特願平２−１８１７９５号で提案
した自己整合型の位相シフトフォトマスクにこのエッチ
ングストッパー層を適用して場合について、次に簡単に
説明する。
は、図３に示したような位相シフター上置きタイプの位
相シフトフォトマスクに限らず位相シフター下置きタイ
プのの位相シフトフォトマスクにも適用できる。その１
例として、本出願人が特願平２−１８１７９５号で提案
した自己整合型の位相シフトフォトマスクにこのエッチ
ングストッパー層を適用して場合について、次に簡単に
説明する。
【００３６】図２は、このような位相シフトフォトマス
クの製造工程を示す断面図であり、図中、５０は基板、
５１はＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯ
y 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ
6-2xＯy からなるエッチングストッパー層、５２は透明
膜、５３は遮光性薄膜、５４はレジスト層、５５はレジ
ストパターン、５６は電離放射線、５７はエッチングガ
スプラズマ、５８は遮光パターン、５９は酸素プラズ
マ、６０はレジスト層、６１はバック露光、６２は反応
性イオン、６３は位相シフターパターン、６４は酸素プ
ラズマを示す。
クの製造工程を示す断面図であり、図中、５０は基板、
５１はＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯ
y 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ
6-2xＯy からなるエッチングストッパー層、５２は透明
膜、５３は遮光性薄膜、５４はレジスト層、５５はレジ
ストパターン、５６は電離放射線、５７はエッチングガ
スプラズマ、５８は遮光パターン、５９は酸素プラズ
マ、６０はレジスト層、６１はバック露光、６２は反応
性イオン、６３は位相シフターパターン、６４は酸素プ
ラズマを示す。
【００３７】まず、図２（ａ）に示すように、光学研磨
された基板５０上に、１０〜２００ｎｍ厚の均一なエッ
チングストッパー層５１と膜厚ｄ＝λ／２（ｎ−１）の
ＳｉＯ2 を主成分とする透明膜５２と５０〜２００ｎｍ
の遮光層５３を順次形成して、フォトマスクブランクス
を構成する。
された基板５０上に、１０〜２００ｎｍ厚の均一なエッ
チングストッパー層５１と膜厚ｄ＝λ／２（ｎ−１）の
ＳｉＯ2 を主成分とする透明膜５２と５０〜２００ｎｍ
の遮光層５３を順次形成して、フォトマスクブランクス
を構成する。
【００３８】次いで、このフォトマスクブランクス上に
クロロメチル化ポリスチレン等の電離放射線レジストを
スピンコーティング等の常法により均一に塗布し、加熱
乾燥処理を施し、厚さ０．１〜２．０μｍ程度のレジス
ト層５４を形成する。
クロロメチル化ポリスチレン等の電離放射線レジストを
スピンコーティング等の常法により均一に塗布し、加熱
乾燥処理を施し、厚さ０．１〜２．０μｍ程度のレジス
ト層５４を形成する。
【００３９】ここで、基板５０としては、本発明の位相
シフトマスクが、通常ｉ線やエキシマレーザ等の短波長
用のものであることを考慮すると、石英、高純度石英、
ＭｇＦ2 、ＣａＦ2 等を使用することが好ましい。しか
し、それより長波長の場合には、低膨脹ガラス、白板ガ
ラス、青板ガラス等を用いてもよい。また、エッチング
ストッパー層５１は、図１の場合と同様、ＭｇＦ2-2xＯ
y 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ
2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 、Ｃｅ2 Ｆ6-2xＯy を用い
て形成する。ここで、ｘは０．１から０．５、ｙはｙ≦
ｘの範囲が望ましい。また、透明膜５２は、高純度なＳ
ｉＯ2 膜が好ましく、この膜のコーティング法として
は、スパッタ法、ＣＶＤ法、あるいは、スピンオングラ
スによるコーティング（例えば、シロキサンをスピンコ
ーティングし、加熱してＳｉＯ2 膜を形成）が採用され
る。さらに、遮光層５３は、クロム、窒化クロム、酸化
クロム、タングステン、モリブデン、モリブデンシリサ
イド等の薄膜を単層あるいは多層に形成することにより
形成することができる。
シフトマスクが、通常ｉ線やエキシマレーザ等の短波長
用のものであることを考慮すると、石英、高純度石英、
ＭｇＦ2 、ＣａＦ2 等を使用することが好ましい。しか
し、それより長波長の場合には、低膨脹ガラス、白板ガ
ラス、青板ガラス等を用いてもよい。また、エッチング
ストッパー層５１は、図１の場合と同様、ＭｇＦ2-2xＯ
y 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ
2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 、Ｃｅ2 Ｆ6-2xＯy を用い
て形成する。ここで、ｘは０．１から０．５、ｙはｙ≦
ｘの範囲が望ましい。また、透明膜５２は、高純度なＳ
ｉＯ2 膜が好ましく、この膜のコーティング法として
は、スパッタ法、ＣＶＤ法、あるいは、スピンオングラ
スによるコーティング（例えば、シロキサンをスピンコ
ーティングし、加熱してＳｉＯ2 膜を形成）が採用され
る。さらに、遮光層５３は、クロム、窒化クロム、酸化
クロム、タングステン、モリブデン、モリブデンシリサ
イド等の薄膜を単層あるいは多層に形成することにより
形成することができる。
【００４０】また、レジストの加熱乾燥処理は、レジス
トの種類にもよるが、通常、８０〜２００℃で、２０〜
６０分間程度行う。
トの種類にもよるが、通常、８０〜２００℃で、２０〜
６０分間程度行う。
【００４１】次に、図２（ｂ）に示すように、レジスト
層５４に、常法に従って電子線描画装置等の電離放射線
５６による露光装置で所定のパターンを描画し、エチル
セロソルブやエステル等の有機溶剤を主成分とする現像
液で現像後、アルコールでリンスすると、同図（ｃ）に
示すようなレジストパターン５５が形成される。
層５４に、常法に従って電子線描画装置等の電離放射線
５６による露光装置で所定のパターンを描画し、エチル
セロソルブやエステル等の有機溶剤を主成分とする現像
液で現像後、アルコールでリンスすると、同図（ｃ）に
示すようなレジストパターン５５が形成される。
【００４２】次に、必要に応じて加熱処理及びデスカム
処理を行って、レジストパターン５５のエッジ部分等に
残存したレジスト屑、ヒゲ等不要なレジストを除去した
後、同図（ｃ）に示すように、レジストパターン５５の
開口部より露出する被加工部分、すなわち、遮光層５３
をエッチングガスプラズマ５７によりドライエッチング
し、遮光パターン５８を形成する（図（ｄ））。なお、
この遮光パターン５８の形成は、エッチングガスプラズ
マ５７によるドライエッチングに代え、ウェットエッチ
ングにより行ってもよいことは当業者に明らかである。
処理を行って、レジストパターン５５のエッジ部分等に
残存したレジスト屑、ヒゲ等不要なレジストを除去した
後、同図（ｃ）に示すように、レジストパターン５５の
開口部より露出する被加工部分、すなわち、遮光層５３
をエッチングガスプラズマ５７によりドライエッチング
し、遮光パターン５８を形成する（図（ｄ））。なお、
この遮光パターン５８の形成は、エッチングガスプラズ
マ５７によるドライエッチングに代え、ウェットエッチ
ングにより行ってもよいことは当業者に明らかである。
【００４３】このようにしてエッチングした後、同図
（ｄ）に示すように、残存するレジスト５５を酸素プラ
ズマ５９により灰化除去し、同図（ｅ）に示すような、
基板５０の上にエッチングストッパー層５１が形成さ
れ、その上に位相シフト層５２が形成され、さらに、そ
の上に所定の遮光パターン５８が形成されたフォトマス
クが作成される。なお、残存するレジスト５５の除去処
理は、酸素プラズマ５９による灰化処理に代えて、溶剤
剥離により行うことも可能である。
（ｄ）に示すように、残存するレジスト５５を酸素プラ
ズマ５９により灰化除去し、同図（ｅ）に示すような、
基板５０の上にエッチングストッパー層５１が形成さ
れ、その上に位相シフト層５２が形成され、さらに、そ
の上に所定の遮光パターン５８が形成されたフォトマス
クが作成される。なお、残存するレジスト５５の除去処
理は、酸素プラズマ５９による灰化処理に代えて、溶剤
剥離により行うことも可能である。
【００４４】続いて、このフォトマスクを検査し、必要
によってはパターンに修正を加え、洗浄した後、同図
（ｆ）に示すように、遮光パターン５８の上にＯＦＰＲ
−８００等のフォトレジストをスピンコーティング等の
常法により均一に塗布し、加熱乾燥処理を施し、厚さ１
〜２μｍ程度のレジスト層６０を形成する。
によってはパターンに修正を加え、洗浄した後、同図
（ｆ）に示すように、遮光パターン５８の上にＯＦＰＲ
−８００等のフォトレジストをスピンコーティング等の
常法により均一に塗布し、加熱乾燥処理を施し、厚さ１
〜２μｍ程度のレジスト層６０を形成する。
【００４５】続いて、ガラス基板５０側より上記レジス
ト層６０をバック露光６１し、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイドを主成分とするアルカリ水溶液で
現像し、純水でリンスして、遮光パターン５８の上にレ
ジストパターンののったパターンを形成する。
ト層６０をバック露光６１し、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイドを主成分とするアルカリ水溶液で
現像し、純水でリンスして、遮光パターン５８の上にレ
ジストパターンののったパターンを形成する。
【００４６】次に、図２（ｇ）に示すように、このレジ
ストパターンの開口部より露出する被加工部分、すなわ
ち、位相シフト層５２をＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨＦ3 ＋
Ｏ2及びこれらの混合ガスを用いた反応性イオン６２に
よる反応性イオンエッチングによりドライエッチング
し、位相シフターパターン６３を形成する（同図
（ｈ））。
ストパターンの開口部より露出する被加工部分、すなわ
ち、位相シフト層５２をＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨＦ3 ＋
Ｏ2及びこれらの混合ガスを用いた反応性イオン６２に
よる反応性イオンエッチングによりドライエッチング
し、位相シフターパターン６３を形成する（同図
（ｈ））。
【００４７】続いて、この基板を硝酸第二セリウムアン
モニウムを主成分とするエッチング液で処理して、位相
シフター６３とレジスト６０とに挟まれた遮光膜５８を
サイドエッチングする。このサイドエッチング量は、パ
ターンの種類や大きさにもよるが、通常０．１〜０．５
μｍ位である。
モニウムを主成分とするエッチング液で処理して、位相
シフター６３とレジスト６０とに挟まれた遮光膜５８を
サイドエッチングする。このサイドエッチング量は、パ
ターンの種類や大きさにもよるが、通常０．１〜０．５
μｍ位である。
【００４８】このようにしてエッチングした後、同図
（ｉ）に示すように、残存するレジスト６０を、酸素プ
ラズマ６４により灰化除去し、同図（ｊ）に示すような
自己整合型の位相シフトマスクが完成する。
（ｉ）に示すように、残存するレジスト６０を、酸素プ
ラズマ６４により灰化除去し、同図（ｊ）に示すような
自己整合型の位相シフトマスクが完成する。
【００４９】この場合も、図１の場合と同様、上記フッ
素系の反応性イオンに対してエッチング耐性が大きく、
透明性、硬度に優れているＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2x
Ｏy、ＬｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2x
Ｏy 、Ｃｅ2 Ｆ6-2xＯy をエッチングストッパー層５１
として用いているので、透明膜５２を確実にエッチング
することができると共に、自動的にエッチングを停止す
ることができ、より高品質の位相シフトフォトマスクを
作成することができる。
素系の反応性イオンに対してエッチング耐性が大きく、
透明性、硬度に優れているＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2x
Ｏy、ＬｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2x
Ｏy 、Ｃｅ2 Ｆ6-2xＯy をエッチングストッパー層５１
として用いているので、透明膜５２を確実にエッチング
することができると共に、自動的にエッチングを停止す
ることができ、より高品質の位相シフトフォトマスクを
作成することができる。
【００５０】以上、本発明の位相シフトフォトマスクを
実施例について基づいて説明してきたが、本発明はこれ
ら実施例に限定されず種々の変形が可能である。また、
上記材質のエッチングストッパー層を適用できる位相シ
フトフォトマスクのタイプについては、以上の例に限ら
ず、従来公知の何れのタイプ、例えばハーフトーン位相
シフトフォトマスにも適用できる。
実施例について基づいて説明してきたが、本発明はこれ
ら実施例に限定されず種々の変形が可能である。また、
上記材質のエッチングストッパー層を適用できる位相シ
フトフォトマスクのタイプについては、以上の例に限ら
ず、従来公知の何れのタイプ、例えばハーフトーン位相
シフトフォトマスにも適用できる。
【００５１】
【発明の効果】半導体集積回路の製造に用いるフォトマ
スクは、現在、石英等のガラス基板上にクロム膜等の遮
光膜をパターニングしたものが使用されているが、最近
の超ＬＳＩの高集積化においては、いままでのフォトマ
スクを使用した露光技術は限界に近づき、位相シフトフ
ォトマスクを用いる方向に移行しようとしている。
スクは、現在、石英等のガラス基板上にクロム膜等の遮
光膜をパターニングしたものが使用されているが、最近
の超ＬＳＩの高集積化においては、いままでのフォトマ
スクを使用した露光技術は限界に近づき、位相シフトフ
ォトマスクを用いる方向に移行しようとしている。
【００５２】本発明による位相シフトフォトマスクは、
上記したように、基板表面にＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ
2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ
6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ6-2xＯy からなる膜が設けられて
いるので、位相シフターパターンをエッチングにより作
成する際、ＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-
2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2
Ｆ6-2xＯy がエッチングストッパー層として作用し、位
相シフター用透明膜を確実にエッチングすることができ
ると共に、自動的にエッチングを停止することができる
ので、位相差がマスク全面で保証可能になる。また、上
記膜は紫外域で透明性がよいので、紫外線を用いる位相
シフトフォトマスクに適したものであり、さらに、硬度
が高く、このようにして作成された位相シフトフォトマ
スクは環境による劣化が少なく、寿命が長いものとな
る。
上記したように、基板表面にＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ
2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ
6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ6-2xＯy からなる膜が設けられて
いるので、位相シフターパターンをエッチングにより作
成する際、ＭｇＦ2-2xＯy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-
2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯy 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2
Ｆ6-2xＯy がエッチングストッパー層として作用し、位
相シフター用透明膜を確実にエッチングすることができ
ると共に、自動的にエッチングを停止することができる
ので、位相差がマスク全面で保証可能になる。また、上
記膜は紫外域で透明性がよいので、紫外線を用いる位相
シフトフォトマスクに適したものであり、さらに、硬度
が高く、このようにして作成された位相シフトフォトマ
スクは環境による劣化が少なく、寿命が長いものとな
る。
【図１】本発明に係る位相シフトフォトマスクの製造方
法の工程を示す断面図である。
法の工程を示す断面図である。
【図２】本発明に係る別の位相シフトフォトマスクの製
造工程を示す断面図である。
造工程を示す断面図である。
【図３】位相シフト法の原理を示す図である。
【図４】従来法を示す図である。
【図５】従来の位相シフトフォトマスクの製造工程を示
す断面図である。
す断面図である。
３０…基板 ３１…エッチングストッパー層 ３２…遮光層 ３３…レジスト層 ３４…電離放射線 ３５…はレジストパターン ３６…エッチングガスプラズマ ３７…遮光パターン ３８…酸素プラズマ ３９…透明膜 ４０…レジスト層 ４１…電離放射線 ４２…レジストパターン ４３…反応性イオン ４４…位相シフトパターン ４５…酸素プラズマ
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも基板とその表面に遮光パター
ンを介して又は直接に設けられた酸化シリコンを主成分
とする材料からなる位相シフターパターンとからなる位
相シフトフォトマスクにおいて、基板表面にＭｇＦ2-2x
Ｏy 、ＣａＦ2-2xＯy 、ＬｉＦ2-2xＯy 、ＢａＦ2-2xＯ
y 、Ｌａ2 Ｆ6-2xＯy 又はＣｅ2 Ｆ6-2xＯy からなる膜
を備えてなることを特徴とする位相シフトフォトマス
ク。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8707392A JP3241793B2 (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 位相シフトフォトマスク |
| US07/974,919 US5380608A (en) | 1991-11-12 | 1992-11-12 | Phase shift photomask comprising a layer of aluminum oxide with magnesium oxide |
| KR1019990024454A KR100249726B1 (ko) | 1992-04-08 | 1999-06-26 | 위상쉬프트포토마스크 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8707392A JP3241793B2 (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 位相シフトフォトマスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05289306A true JPH05289306A (ja) | 1993-11-05 |
| JP3241793B2 JP3241793B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=13904773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8707392A Expired - Fee Related JP3241793B2 (ja) | 1991-11-12 | 1992-04-08 | 位相シフトフォトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3241793B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100524811B1 (ko) * | 1996-06-27 | 2006-01-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체장치의미세패턴형성방법 |
| WO2023248755A1 (ja) * | 2022-06-20 | 2023-12-28 | レール・リキード－ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 化学蒸着用材料、膜の製造方法及び膜 |
-
1992
- 1992-04-08 JP JP8707392A patent/JP3241793B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100524811B1 (ko) * | 1996-06-27 | 2006-01-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체장치의미세패턴형성방법 |
| WO2023248755A1 (ja) * | 2022-06-20 | 2023-12-28 | レール・リキード－ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 化学蒸着用材料、膜の製造方法及び膜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3241793B2 (ja) | 2001-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5234780A (en) | Exposure mask, method of manufacturing the same, and exposure method using the same | |
| US5380608A (en) | Phase shift photomask comprising a layer of aluminum oxide with magnesium oxide | |
| KR100298609B1 (ko) | 위상쉬프트층을갖는포토마스크의제조방법 | |
| US5695896A (en) | Process for fabricating a phase shifting mask | |
| JPH10186632A (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク | |
| JPH06289589A (ja) | 位相シフトマスクとその製造方法そしてそれに用いるブランク | |
| JPH05289305A (ja) | 位相シフトフォトマスク | |
| JPH06250376A (ja) | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法 | |
| JPH08123008A (ja) | 位相シフトマスクおよびその製造方法 | |
| JPH10198017A (ja) | 位相シフトフォトマスク及び位相シフトフォトマスク用ブランク | |
| JP3202253B2 (ja) | 露光用マスクの製造方法及び露光用マスク | |
| US6852455B1 (en) | Amorphous carbon absorber/shifter film for attenuated phase shift mask | |
| JP3210705B2 (ja) | 位相シフトフォトマスク | |
| JP3241793B2 (ja) | 位相シフトフォトマスク | |
| JP3225074B2 (ja) | 位相シフトフォトマスクの製造方法 | |
| JPH09325469A (ja) | ハーフトーン位相シフトマスクとその製造方法 | |
| JP2000221660A (ja) | マスク構造体の製造方法 | |
| KR100249726B1 (ko) | 위상쉬프트포토마스크 | |
| JP3301557B2 (ja) | 位相シフトフォトマスクの製造方法 | |
| KR100494442B1 (ko) | 하프톤 위상 시프트 블랭크 마스크 및 포토 마스크의제조방법 | |
| JPH05257264A (ja) | 露光用マスク及びその製造方法 | |
| JPH0468352A (ja) | 位相シフト層を有するフォトマスク及びその製造方法 | |
| JPH10333318A (ja) | 位相シフトフォトマスク及びその製造方法 | |
| JP3308021B2 (ja) | 位相シフトフォトマスクブランク及び位相シフトフォトマスク | |
| KR100249725B1 (ko) | 위상쉬프트포토마스크 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071019 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081019 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |