JPH05341494A - 位相シフトフォトマスク及びその作成方法 - Google Patents

位相シフトフォトマスク及びその作成方法

Info

Publication number
JPH05341494A
JPH05341494A JP14958092A JP14958092A JPH05341494A JP H05341494 A JPH05341494 A JP H05341494A JP 14958092 A JP14958092 A JP 14958092A JP 14958092 A JP14958092 A JP 14958092A JP H05341494 A JPH05341494 A JP H05341494A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase shifter
pattern
phase
phase shift
light
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.)
Pending
Application number
JP14958092A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisatoshi Nishimura
西村久寿
Tatsuya Ikeuchi
池内達也
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.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP14958092A priority Critical patent/JPH05341494A/ja
Publication of JPH05341494A publication Critical patent/JPH05341494A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来型の露光方式では解像限界の0.35μ
m以下の線幅のパターンを実現して、ゲート長0.1μ
mの高速で高集積な半導体デバイスパターンを可能にす
る。 【構成】 透明基板1上に空気との位相差がほぼ180
度の第1の位相シフターパターン3を形成し、次いで、
第1の位相シフターパターン3の境界の一部を覆うよう
に、屈折率が第1の位相シフターパターン3と異なる材
料からなる第2の位相シフターパターン5を形成する。
第2の位相シフターパターン5で覆った第1の位相シフ
ターパターン3の境界には、細線パターンが生成されな
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、位相シフトフォトマス
ク及びその作成方法に関し、特に、LSI、超LSI等
の高密度集積回路の微細なパターンを高精度に形成する
ための位相シフト層を有するフォトマスク及びその作成
方法に関する。
【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。
【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なものが
要求されてきているが、従来の露光方法では、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、0.
6μmまでの微細化であり、レジストパターンの解像限
界になっている。この限界を乗り越えるものとして、位
相シフトフォ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。
【0004】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。
【0005】位相シフトリソグラフィーの1つであるエ
ッジ強調型位相シフト法の原理を図面に従って簡単に説
明する。図3は従来法を説明するための図、図4はエッ
ジ強調型位相シフト法の原理を説明するための図であ
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)はレチクル透過後の光の振幅、
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)はウェーハ上の光の位相、図3
(e)及び図4(e)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は位相シフト層、4は
入射光を示す。
【0006】従来法においては、図3(a)に示すよう
に、ガラス等の基板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、エッジ強調型位相シフトリソグラフィー
では、図4(a)に示すように、基板1上の光透過部の
必要なパターン部に、光の位相がλ/2(λ:波長)ず
れるように、透過膜からなる位相シフト層3が設けられ
ている。従来法では、レチクル上の光の振幅は図3
(b)に示すようになり、遮光膜2のため、ウェーハ上
の光の振幅、位相も図3(c)、(d)に示すようにな
って、その結果、光の強度は図3(e)に示すようにな
り、ウェーハ上の微細パターンを明確に分離することが
できない。これに対して、エッジ強調型位相シフトリソ
グラフィーにおいては、レチクル上及びウェーハ上の光
の振幅は、図4(b)、(c)に示すように一定である
が、ウェーハ上の光の位相は、図4(d)に示すよう
に、位相シフト層3を透過した光がそれ以外の透過部と
逆位相になり、かつ、位相シフト層3のパターン境界部
分で回折により、隣接パターンからの光が相互に若干重
なるため、図4(e)に示すように、この部分で光の強
度がゼロになり、微細パターンを明瞭に分離することが
でき、さらに、0.1μmという微細パターンが実現で
きる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような微細パター
ンを形成できる技術があるにもかかわらず、現状では、
例えばFETセルのゲート部分のために通常の露光方式
がとられており、上記エッジ強調型位相シフトリソグラ
フィーを実際のデバイス製作に活用して、より高速のト
ランジスタを設計することについては、未だ検討されて
いないし、また、セルやレイアウトパターンへの利用は
行われていない。
【0008】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、従来型の露光方式では解像限
界と言われている0.35μm以下の線幅のパターンを
実現して、ゲート長0.1μmの高速で高集積な半導体
デバイスパターンが可能な位相シフトフォトマスク及び
その作成方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の問題
に鑑み、デバイスのマスクパターン作成方法を研究した
結果、高解像力を有するエッジ強調型位相シフトフォト
マスクを使用することによって、ゲート長0.1μm以
下のゲートアレイ用基本セルを作成できることを見出
し、かかる知見に基づいて本発明を完成したものであ
る。
【0010】以下、本発明の位相シフトフォトマスクを
図面を参照にして詳細に説明する。図1は、本発明に係
わる位相シフトリソグラフィーの原理を示した図であ
る。図(a)はレチクルの断面図、図(b)はその平面
図、図(c)はウェーハ上の光の位相、図(d)はウェ
ーハ上の光強度、図(e)は露光後にウェーハ上に形成
されたパターンをそれぞれ示す。そして、1は基板、3
は位相シフター、4は入射光、5は消去用位相シフタ
ー、10はウェーハ、11は形成されたパターンを示
す。
【0011】図4において説明したように、光透過部材
1の下に位相を反転(位相差180度)させるための透
過膜からなる位相シフター3を設けると、図4(d)に
示すように、位相シフター3を透過した光は、位相シフ
ター3のパターン境界部を境に光の位相が互いに逆位相
になるため、パターン3の境界部で光強度がゼロにな
り、線幅0.1μm程度の微細パターンの作成が実現で
きる。この位相シフター3の原理を基に、任意のパター
ン形状の微細線パターンを提供するのが本発明の目的で
ある。
【0012】図1に示すように、1の光透過基板上に位
相シフター3を設けるのは図4と同様である。ただし、
この場合、最終的に0.1μm程度の細い線を形成する
パターンが位相シフター3の境界線の一部となるよう
に、位相シフター3を設ける。次に、位相シフター3の
境界線の不必要部分を覆うように、基板1及び位相シフ
ター3の上にもう1層の消去用位相シフター5を形成す
る。この消去用位相シフター5は、位相シフター3の側
面も覆うように形成する。消去用位相シフター5の屈折
率は、位相シフター3の屈折率と異なるものを選択し、
かつ、その厚さとして、空気との位相差が180度にな
らないようにする(通常、厳密に膜厚管理しない限り、
こうなる。)。
【0013】このように、位相シフター3及び消去用位
相シフター5を設けると、0.1μm程度の細い線パタ
ーンを形成したい部分は、位相シフター3の境界部であ
り、隣接領域間で、図1(c)に示すように、光の位相
が180度ずれるため、ウェーハ10上では光強度が図
4(e)と同様、図1(d)に12で示すように、0.
1μm程度の幅でほぼ強度ゼロに減衰する。これに対
し、このような細い線パターンを形成したくない部分に
ついては、消去用位相シフター5を追加してあるため、
隣接領域間での位相ずれが180度にならず、それより
大きいか小さくなるため、光強度の減衰は、図1(d)
に13〜16で示すように、12位置での減衰より小さ
くなり、ウェーハ10上に塗布した感光レジストのスレ
ショルドを図(d)の9のように設定することにより、
0.1μmパターン形成に必要な感光レジスト部分のみ
を感光させることができる。
【0014】このような位相シフトフォトマスクによ
り、0.1μm程度の線幅の任意の形状パターンを形成
することができる。さらに、実際のデバイスへの応用の
際には、従来の金属クロム膜等からなる遮光膜パターン
を有するフォトマスクへこの方法を適用すると、より顕
著な効果が得られる。その1例を図2に示す。
【0015】図2の場合、図1に加えて、位相シフター
3の境界の0.1μm幅のパターン11に0.4μm以
上(例えば、0.8μm)の幅の引き出し端子18を接
続して形成するために、この端子18のパターンをフォ
トマスクのクロム膜パターン17によりあらかじめ形成
しておくものである。すなわち、図2(a)に示すよう
に、基板1に端子18に相当する遮光膜パターン17を
形成し、次に、同図(b)に示すように、遮光膜パター
ン17を接続するような境界を有する位相シフター3を
その上に設ける。次いで、同図(c)に示すように、こ
の境界の中の消去すべき部分を覆うように消去用位相シ
フター5を設ける。このようにして、遮光膜パターン1
7と位相シフターパターン3を設けて構成した複合位相
シフトフォトマスクにより、同図(d)に示すように、
ウェーハ10上に幅の広い引き出し端子18間に幅の狭
いゲート電極11を接続してなるパターンを形成するこ
とができる。この方法により、例えば、MOSトランジ
スタのゲート部等の微細化を必要とする部分だけを0.
1μm程度のパターンに形成し、その引き出し線等を
0.8μm程度の通常のリソグラフィーの線幅でパター
ニングすることが可能になる。
【0016】以上において、位相シフター3の境界部分
を覆うように消去用位相シフター5を設けて所要部分の
細線パターンを消していたが、その代わりに、消去用位
相シフター5を配置するべき位置に部分的にイオン注入
を行い、注入部の屈折率を変化させることにより、同様
に不必要な細線パターンを消去することができる。
【0017】以上の説明から明らかなように、本発明の
位相シフトフォトマスクは、透明基板上に空気との位相
差がほぼ180度の位相シフターパターンを設けてなる
位相シフトフォトマスクにおいて、該位相シフターパタ
ーンの境界の一部を覆うように第2の位相シフターパタ
ーンが設けられ、該第2の位相シフターパターンの屈折
率がもう一方の位相シフターパターンの屈折率と異なる
ことを特徴とするものである。
【0018】この場合、第2の位相シフターパターンの
空気との位相差を180度以外の値に設定することが必
要である。
【0019】なお、このような位相シフトフォトマスク
に遮光膜パターンを含めて構成することもできる。
【0020】また、本発明の位相シフトフォトマスクに
は、透明基板上に空気との位相差がほぼ180度の位相
シフターパターンを設けてなる位相シフトフォトマスク
において、位相シフターパターンの境界の一部を含む領
域をイオン注入により屈折率を変化させてなる位相シフ
トフォトマスクも含まれる。
【0021】この場合も、遮光膜パターンを含めて構成
することもできる。
【0022】さらに、本発明の位相シフトフォトマスク
の作成方法は、透明基板上に空気との位相差がほぼ18
0度の第1の位相シフターパターンを形成し、次いで、
該第1の位相シフターパターンの境界の一部を覆うよう
に、屈折率が第1の位相シフターパターンと異なる材料
からなる第2の位相シフターパターンを形成することを
特徴とする方法である。
【0023】また、本発明の位相シフトフォトマスクの
作成方法には、透明基板上に空気との位相差がほぼ18
0度の第1の位相シフターパターンを形成し、次いで、
該第1の位相シフターパターンの境界の一部を含む領域
をイオン注入により屈折率を変化させる方法も含まれ
る。
【0024】
【作用】本発明においては、位相シフターパターンの境
界の一部を覆うように第2の位相シフターパターンを設
け、この第2の位相シフターパターンの屈折率をもう一
方の位相シフターパターンの屈折率と異なるようにする
か、位相シフターパターンの境界の一部を含む領域をイ
オン注入により屈折率を変化させるので、従来の方法で
は達成されなかった所望の長さと形を持った線からなる
微細パターンの作成が可能になり、パターン作成のため
の工程数を増やすことなしに、半導体デバイスの高集積
化と高速化が可能となる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の位相シフトフォトマスク及び
その作成方法の実施例について説明する。図2(a)に
示すような常法に従って製造したクロム遮光パターンを
有するフォトマスクに、SOG(スピ・オン・グラス)
あるいはスッパタリング法によるSiO2 の位相シフト
層を成膜する。成膜した位相シフト層を、レジストコー
ティングとエッチングとにより、図2(b)のパターン
に製版する。さらに、図2(c)の破線部に第2位相シ
フターパターンを第1層と同様に製版する。この第2位
相シフターは、SiO2 に例えば窒素をイオン注入する
等の処置をし、第1の位相シフト層の屈折率と異なるよ
うにしており、その位相差がλ/4程度になるように形
成する。このようにして形成したフォトマスクを用い
て、図2(d)のような電極パターンがウェーハ上に作
成できた。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による位相シフトフォトマスク及びその作成方法による
と、例えばゲート部分のみが微細なデバイスパターンの
生成が可能となり、LSI、超LSIのより一層の高集
積化と高速化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる位相シフトリソグラフィーの原
理を説明するための図である。
【図2】図1の位相シフトフォトマスクに従来法を組み
合わせてトランジスタのゲート部等の微細化を図る方法
を説明するための図である。
【図3】フォトマスクの従来法を説明するための図であ
る。
【図4】エッジ強調型位相シフト法の原理を説明するた
めの図である。
【符号の説明】
1…基板 2…遮光膜 3…位相シフター 4…入射光 5…消去用位相シフター 10…ウェーハ 11…形成されたパターン 17…遮光膜パターン 18…引き出し端子

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板上に空気との位相差がほぼ18
    0度の位相シフターパターンを設けてなる位相シフトフ
    ォトマスクにおいて、該位相シフターパターンの境界の
    一部を覆うように第2の位相シフターパターンが設けら
    れ、該第2の位相シフターパターンの屈折率がもう一方
    の位相シフターパターンの屈折率と異なることを特徴と
    する位相シフトフォトマスク。
  2. 【請求項2】 前記第2の位相シフターパターンの空気
    との位相差が180度以外の値に設定されていることを
    特徴とする請求項1記載の位相シフトフォトマスク。
  3. 【請求項3】 遮光膜パターンを有することを特徴とす
    る請求項1又は2記載の位相シフトフォトマスク。
  4. 【請求項4】 透明基板上に空気との位相差がほぼ18
    0度の位相シフターパターンを設けてなる位相シフトフ
    ォトマスクにおいて、該位相シフターパターンの境界の
    一部を含む領域をイオン注入により屈折率を変化させて
    なることを特徴とする位相シフトフォトマスク。
  5. 【請求項5】 遮光膜パターンを有することを特徴とす
    る請求項4記載の位相シフトフォトマスク。
  6. 【請求項6】 透明基板上に空気との位相差がほぼ18
    0度の第1の位相シフターパターンを形成し、次いで、
    該第1の位相シフターパターンの境界の一部を覆うよう
    に、屈折率が第1の位相シフターパターンと異なる材料
    からなる第2の位相シフターパターンを形成することを
    特徴とする位相シフトフォトマスクの作成方法。
  7. 【請求項7】 透明基板上に空気との位相差がほぼ18
    0度の第1の位相シフターパターンを形成し、次いで、
    該第1の位相シフターパターンの境界の一部を含む領域
    をイオン注入により屈折率を変化させることを特徴とす
    る位相シフトフォトマスクの作成方法。
JP14958092A 1992-06-09 1992-06-09 位相シフトフォトマスク及びその作成方法 Pending JPH05341494A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14958092A JPH05341494A (ja) 1992-06-09 1992-06-09 位相シフトフォトマスク及びその作成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14958092A JPH05341494A (ja) 1992-06-09 1992-06-09 位相シフトフォトマスク及びその作成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05341494A true JPH05341494A (ja) 1993-12-24

Family

ID=15478308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14958092A Pending JPH05341494A (ja) 1992-06-09 1992-06-09 位相シフトフォトマスク及びその作成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05341494A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018105531A1 (ja) 2016-12-06 2018-06-14 ニチアス株式会社 ゴム被覆シリンダヘッドガスケット用コーティング剤及びシリンダヘッドガスケット
KR20180089484A (ko) 2016-01-15 2018-08-08 니찌아스 카부시키카이샤 코팅제, 표면 피복 탄성체 및 표면 피복 고무 금속 적층체
US10752804B2 (en) 2014-06-24 2020-08-25 Nichias Corporation Coating agent

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10752804B2 (en) 2014-06-24 2020-08-25 Nichias Corporation Coating agent
KR20180089484A (ko) 2016-01-15 2018-08-08 니찌아스 카부시키카이샤 코팅제, 표면 피복 탄성체 및 표면 피복 고무 금속 적층체
US10640677B2 (en) 2016-01-15 2020-05-05 Nichias Corporation Coating agent, surface-coated elastic body, and surface-coated rubber metal laminate
WO2018105531A1 (ja) 2016-12-06 2018-06-14 ニチアス株式会社 ゴム被覆シリンダヘッドガスケット用コーティング剤及びシリンダヘッドガスケット
US11193040B2 (en) 2016-12-06 2021-12-07 Nichias Corporation Coating agent for rubber-coated cylinder head gasket and cylinder head gasket

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2862183B2 (ja) マスクの製造方法
JP3105234B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US5723236A (en) Photomasks and a manufacturing method thereof
EP1542072A2 (en) Method to produce a pattern layout of a photomask
KR100215354B1 (ko) 패턴 형성 방법
JPH075675A (ja) マスク及びその製造方法
KR20030038327A (ko) 패턴의 형성 방법 및 장치의 제조 방법
US6333213B2 (en) Method of forming photomask and method of manufacturing semiconductor device
JP2003524201A (ja) 半導体デバイス形態を製造するための新規なクロムレス交互レチクル
JPH05341494A (ja) 位相シフトフォトマスク及びその作成方法
JPH07152144A (ja) 位相シフトマスク
JPH0764274A (ja) 位相シフトマスク及びその製造方法
JP3110855B2 (ja) 投影露光用基板の製造方法とこの基板を用いたパターン形成方法
JPH05204131A (ja) ホトマスク及びこれを用いたパターン形成方法
JPH04247456A (ja) 露光用マスク
JPH06132216A (ja) パターン形成方法
JP3215394B2 (ja) 電極配線導通孔の製造方法および半導体装置の製造方法
JP2739008B2 (ja) 位相シフトマスク及びその製造方法
JPH0511433A (ja) フオトマスクの製造方法及びフオトマスク
JP3417939B2 (ja) マスク及びマスクを用いたパターン形成方法
KR100669559B1 (ko) 콘택홀용 위상반전마스크
JP3225673B2 (ja) 位相シフト・マスクの製造方法
JPH07199448A (ja) 露光用マスク
JP3238921B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05307258A (ja) フォトマスクおよびその製造方法