JPH0588353A - 露光マスクの製造方法 - Google Patents
露光マスクの製造方法Info
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- JPH0588353A JPH0588353A JP25171291A JP25171291A JPH0588353A JP H0588353 A JPH0588353 A JP H0588353A JP 25171291 A JP25171291 A JP 25171291A JP 25171291 A JP25171291 A JP 25171291A JP H0588353 A JPH0588353 A JP H0588353A
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- shielding film
- film
- mask
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は写真蝕刻法において転写パターンの
高解像度化を目的とする。 【構成】 露光マスクにおいて、石英基板の遮光膜周辺
に位相シフタを設け転写されるパターンの解像度を向上
させるマスクの製造方法において、石英基板上に形成さ
れた遮光膜上に選択的にレジスト膜を形成し、遮光膜を
形成する膜およびレジスト膜の側壁に炭素膜を残し、レ
ジスト膜および炭素膜をマスクとして石英をＲＩＥでエ
ッチングし、位相シフタを形成することを特徴とした位
相シフトマスクの製造方法。また、他の実施例として、
石英基板上に形成された遮光膜に選択的に膜が堆積する
方法を用いて、それによって形成された膜をマスクとし
て位相シフタを形成することを特徴とする位相シフトマ
スクの製造方法。 【効果】 本発明では石英基板上に形成された遮光膜に
対して自己整合的に位相シフタを形成でき、その位相シ
フタの幅が石英基板をエッチングする際のマスクとなる
膜の堆積膜厚で制御されるため、その制御性が大幅に向
上する。
高解像度化を目的とする。 【構成】 露光マスクにおいて、石英基板の遮光膜周辺
に位相シフタを設け転写されるパターンの解像度を向上
させるマスクの製造方法において、石英基板上に形成さ
れた遮光膜上に選択的にレジスト膜を形成し、遮光膜を
形成する膜およびレジスト膜の側壁に炭素膜を残し、レ
ジスト膜および炭素膜をマスクとして石英をＲＩＥでエ
ッチングし、位相シフタを形成することを特徴とした位
相シフトマスクの製造方法。また、他の実施例として、
石英基板上に形成された遮光膜に選択的に膜が堆積する
方法を用いて、それによって形成された膜をマスクとし
て位相シフタを形成することを特徴とする位相シフトマ
スクの製造方法。 【効果】 本発明では石英基板上に形成された遮光膜に
対して自己整合的に位相シフタを形成でき、その位相シ
フタの幅が石英基板をエッチングする際のマスクとなる
膜の堆積膜厚で制御されるため、その制御性が大幅に向
上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程中の写
真蝕刻法に係わり、微細パターンを転写する際に光の干
渉効果を用いて、転写されるパターンの解像度を向上せ
しめる露光マスクの製造方法に関する。
真蝕刻法に係わり、微細パターンを転写する際に光の干
渉効果を用いて、転写されるパターンの解像度を向上せ
しめる露光マスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの高集積化に伴い、ＬＳＩ上に転
写されるパターンの寸法は微細化されてきている。リソ
グラフィ光を用い、その光の波長オーダーのパターンを
転写する場合には、光の回折効果により転写された像の
光強度分布がシャープなプロファイルをもたないため
に、微細パターンを転写できないという問題が生じてい
る。このような状況において、像のコントラストを向上
させる方法に位相シフト法がある（Nitayama et al.:IE
DM Tech. Dig. p.57(1989)）。
写されるパターンの寸法は微細化されてきている。リソ
グラフィ光を用い、その光の波長オーダーのパターンを
転写する場合には、光の回折効果により転写された像の
光強度分布がシャープなプロファイルをもたないため
に、微細パターンを転写できないという問題が生じてい
る。このような状況において、像のコントラストを向上
させる方法に位相シフト法がある（Nitayama et al.:IE
DM Tech. Dig. p.57(1989)）。
【０００３】以下にNitayama et al. によって提案され
ている位相シフト法について簡単に説明する。図４に従
来型のマスク基板上に遮光膜のみを有する露光マスクを
用いた場合と、遮光膜の周辺に位相シフタを配置した露
光マスクを用いた場合の像の光強度分布の模式図を示
す。図４（ａ）に示すように従来型のマスクを用いた場
合には、遮光膜の幅および遮光膜の間隔が狭い場合に
は、暗部となるべき部分にも光が回り込み光強度分布は
同図に示すようにエッジ部で像のボケが見られるように
なり、十分な解像度が得られなくなる。一方図４（ｂ）
に示すように、遮光膜周辺に位相シフタを設けた露光マ
スクを用いた場合には、像の上で明部となるべき部分の
光の位相と暗部となるべき部分の光の位相を変え、パタ
ーンエッジ部で両者を干渉させることにより光強度分布
としてはシャープな分布が得られ、微細パターンの転写
が可能となる。図５に遮光膜周辺に設けた位相シフタの
幅△をパラメータとした場合の像の解像度をシミュレー
ションした結果を示す。図５に示されるように、解像度
を十分に向上させるためには、位相シフタの幅△を制御
よく、例えば露光波長２４６ｎｍの場合には△＝０．５
μｍに制御する必要がある。
ている位相シフト法について簡単に説明する。図４に従
来型のマスク基板上に遮光膜のみを有する露光マスクを
用いた場合と、遮光膜の周辺に位相シフタを配置した露
光マスクを用いた場合の像の光強度分布の模式図を示
す。図４（ａ）に示すように従来型のマスクを用いた場
合には、遮光膜の幅および遮光膜の間隔が狭い場合に
は、暗部となるべき部分にも光が回り込み光強度分布は
同図に示すようにエッジ部で像のボケが見られるように
なり、十分な解像度が得られなくなる。一方図４（ｂ）
に示すように、遮光膜周辺に位相シフタを設けた露光マ
スクを用いた場合には、像の上で明部となるべき部分の
光の位相と暗部となるべき部分の光の位相を変え、パタ
ーンエッジ部で両者を干渉させることにより光強度分布
としてはシャープな分布が得られ、微細パターンの転写
が可能となる。図５に遮光膜周辺に設けた位相シフタの
幅△をパラメータとした場合の像の解像度をシミュレー
ションした結果を示す。図５に示されるように、解像度
を十分に向上させるためには、位相シフタの幅△を制御
よく、例えば露光波長２４６ｎｍの場合には△＝０．５
μｍに制御する必要がある。
【０００４】図６にNitayama et al. により提案されて
いるこのような位相シフタを設けた露光マスクの作成方
法を示す。図６（ｃ）に示すように位相シフタとして遮
光膜上に選択的にレジストＰＭＭＡを形成した後、遮光
膜であるＣｒをエッチングして位相シフタ形成してい
る。図５に示したように位相シフトマスクを用いて像の
解像度を向上させるためには、遮光膜周辺に設けた位相
シフタの幅および形状を精度よく制御することが重要で
あるが、図６に示した従来技術においては、遮光膜Ｃｒ
のエッチングにはエッチング液中に浸してエッチングす
る方法を用いているため、エッチング量および形状の制
御性がよくないこと、また位相シフタとしてレジストを
用いているため経時変化により位相シフタの形状ならび
に光学定数が変化する等の問題点があった。
いるこのような位相シフタを設けた露光マスクの作成方
法を示す。図６（ｃ）に示すように位相シフタとして遮
光膜上に選択的にレジストＰＭＭＡを形成した後、遮光
膜であるＣｒをエッチングして位相シフタ形成してい
る。図５に示したように位相シフトマスクを用いて像の
解像度を向上させるためには、遮光膜周辺に設けた位相
シフタの幅および形状を精度よく制御することが重要で
あるが、図６に示した従来技術においては、遮光膜Ｃｒ
のエッチングにはエッチング液中に浸してエッチングす
る方法を用いているため、エッチング量および形状の制
御性がよくないこと、また位相シフタとしてレジストを
用いているため経時変化により位相シフタの形状ならび
に光学定数が変化する等の問題点があった。
【０００５】上記した方法の欠点である位相シフタの光
学定数が変化するという問題を解決する方法として、図
７に示す構造を有する位相シフタを有する露光マスクが
提案されている。つまり、マスク基板そのものをエッチ
ングして、そのマスク基板の膜厚の違いを利用して位相
シフタを形成する方法である。しかしながら、この場合
はレジスト（７３）をマスクとしてマスク基板をエッチ
ングし溝（７４）を形成し、その後、遮光膜をエッチン
グ液中に浸しエッチングするため、遮光膜のエッチング
量（△）ならびに形状の制御性がよくないという問題が
残っている。
学定数が変化するという問題を解決する方法として、図
７に示す構造を有する位相シフタを有する露光マスクが
提案されている。つまり、マスク基板そのものをエッチ
ングして、そのマスク基板の膜厚の違いを利用して位相
シフタを形成する方法である。しかしながら、この場合
はレジスト（７３）をマスクとしてマスク基板をエッチ
ングし溝（７４）を形成し、その後、遮光膜をエッチン
グ液中に浸しエッチングするため、遮光膜のエッチング
量（△）ならびに形状の制御性がよくないという問題が
残っている。
【０００６】更に、従来例として、図８に示す如くマス
ク基板（８１）上に遮光膜（８２）およびにシリコン膜
（８３）を全面に堆積させ、レジストを塗布し電子ビー
ム等で露光現像し、エッチングマスク用レジストパター
ン（８４）を形成し、それをマスクとしてシリコン膜
（８３）および遮光膜（８２）をエッチングする。その
後に全面シリコン膜（８５）を堆積し異方性エッチング
法を用いて前記遮光膜（８２）とシリコン膜（８３）の
積層膜の側壁にのみシリコン膜（８５）を形成し、前記
シリコン膜（８２）および側壁シリコン膜（８４）をマ
スクとしてマスク基板をエッチングし位相シフタ領域を
形成する方法が提案されている。しかしながら、遮光物
質としてＣｒおよびＣｒＯを用いているために、そのエ
ッチングは溶液を用いてエッチングしなければならな
い。その際には遮光膜は等方的にエッチングされるため
に、エッチング後の形状は図８中に示す如く、マスク材
料のシリコン膜（８３）よりもエッジが後退して形成さ
れる。そのような状況においては前記△を制御するため
には、遮光膜（８２）のサイドエッチング量並びにその
後に形成する側壁シリコン膜（８５）の膜厚の両者を制
御しなければならない。ここで遮光膜（８２）のサイド
エッチング量の制御性は溶液中のエッチングのため制御
性が良くないために十分に位相シフト法の効果を発揮で
きないという問題点がある。
ク基板（８１）上に遮光膜（８２）およびにシリコン膜
（８３）を全面に堆積させ、レジストを塗布し電子ビー
ム等で露光現像し、エッチングマスク用レジストパター
ン（８４）を形成し、それをマスクとしてシリコン膜
（８３）および遮光膜（８２）をエッチングする。その
後に全面シリコン膜（８５）を堆積し異方性エッチング
法を用いて前記遮光膜（８２）とシリコン膜（８３）の
積層膜の側壁にのみシリコン膜（８５）を形成し、前記
シリコン膜（８２）および側壁シリコン膜（８４）をマ
スクとしてマスク基板をエッチングし位相シフタ領域を
形成する方法が提案されている。しかしながら、遮光物
質としてＣｒおよびＣｒＯを用いているために、そのエ
ッチングは溶液を用いてエッチングしなければならな
い。その際には遮光膜は等方的にエッチングされるため
に、エッチング後の形状は図８中に示す如く、マスク材
料のシリコン膜（８３）よりもエッジが後退して形成さ
れる。そのような状況においては前記△を制御するため
には、遮光膜（８２）のサイドエッチング量並びにその
後に形成する側壁シリコン膜（８５）の膜厚の両者を制
御しなければならない。ここで遮光膜（８２）のサイド
エッチング量の制御性は溶液中のエッチングのため制御
性が良くないために十分に位相シフト法の効果を発揮で
きないという問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
転写された像の光強度分布において、暗部となる部分
と、明部となる部分の光の位相を変えることによりパタ
ーンエッジでのコントラストを向上することが可能であ
る。このようなマスクは、遮光膜周辺に第１の透過領域
を設け、第１の透過領域に隣接して第２の透過領域を設
けて、第１の透過領域を第２の透過領域に対して位相が
１８０度シフトする位相シフタとして用いることにより
実現可能であるが、従来法では位相シフタ幅を精度よく
制御できないという問題があった。
転写された像の光強度分布において、暗部となる部分
と、明部となる部分の光の位相を変えることによりパタ
ーンエッジでのコントラストを向上することが可能であ
る。このようなマスクは、遮光膜周辺に第１の透過領域
を設け、第１の透過領域に隣接して第２の透過領域を設
けて、第１の透過領域を第２の透過領域に対して位相が
１８０度シフトする位相シフタとして用いることにより
実現可能であるが、従来法では位相シフタ幅を精度よく
制御できないという問題があった。
【０００８】そこで本発明では、遮光膜のパターンを形
成した後、遮光膜周辺に位相シフタを既に形成された遮
光膜に対して自己整合的に形成できる製造方法を提供し
する。つまり、既に形成された遮光膜の側壁に設ける耐
マスク基板エッチング膜の膜厚で位相シフタの幅を制御
せしめることにより、位相シフタ幅の制御性を高めた露
光マスクの製造方法を提供する事にある。
成した後、遮光膜周辺に位相シフタを既に形成された遮
光膜に対して自己整合的に形成できる製造方法を提供し
する。つまり、既に形成された遮光膜の側壁に設ける耐
マスク基板エッチング膜の膜厚で位相シフタの幅を制御
せしめることにより、位相シフタ幅の制御性を高めた露
光マスクの製造方法を提供する事にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、位相シフタとしては経時変化の
ないマスク基板そのものに溝を形成して、その段差部で
の位相差を１８０度に設定して用いる。位相シフタの形
成に関しては、また第１の実施例では、マスク基板上に
遮光膜を形成した後に、その遮光膜上にのみレジストを
形成させ、前記遮光膜およびレジストの側壁に耐マスク
基板エッチング膜を形成する事により、位相シフタの幅
の制御を耐マスク基板エッチング膜の幅のみで制御する
自己整合法を用いている。また、第２の実施例では、マ
スク基板上に遮光膜を形成した後に、その遮光膜上およ
び側壁にのみ選択的に耐マスク基板エッチング膜を形成
し、位相シフタ幅を前記選択的に堆積する膜の膜厚で制
御する方法を用いている。更にマスク基板上の溝の形成
には異方性エッチング法を用いて精度よく位相シフタの
幅ならびに深さを制御する方法を用いて上記従来方法の
問題点を解決した自己整合位相シフトマスクを提供する
事にある。
に、本発明においては、位相シフタとしては経時変化の
ないマスク基板そのものに溝を形成して、その段差部で
の位相差を１８０度に設定して用いる。位相シフタの形
成に関しては、また第１の実施例では、マスク基板上に
遮光膜を形成した後に、その遮光膜上にのみレジストを
形成させ、前記遮光膜およびレジストの側壁に耐マスク
基板エッチング膜を形成する事により、位相シフタの幅
の制御を耐マスク基板エッチング膜の幅のみで制御する
自己整合法を用いている。また、第２の実施例では、マ
スク基板上に遮光膜を形成した後に、その遮光膜上およ
び側壁にのみ選択的に耐マスク基板エッチング膜を形成
し、位相シフタ幅を前記選択的に堆積する膜の膜厚で制
御する方法を用いている。更にマスク基板上の溝の形成
には異方性エッチング法を用いて精度よく位相シフタの
幅ならびに深さを制御する方法を用いて上記従来方法の
問題点を解決した自己整合位相シフトマスクを提供する
事にある。
【００１０】
【作用】図１を例にとり、本発明の請求項１の作用を説
明する。本発明ではマスク基板上に遮光膜パターン（１
１）を形成する。続いて遮光膜パターン（１１）上に選
択的にレジストパターン（１３）を形成する。このとき
後の実施例で示す方法を用いる事により、遮光膜パター
ンに対して寸法変換差のないレジストパターンを形成す
る事が出来る。従って、従来例である図８に示された遮
光パターンと遮光パターン上の膜との寸法変換差をなく
す事ができる。その後に側壁にレジストの耐熱温度以下
で堆積可能な炭素膜等をＣＶＤ法等に依って形成し、表
面に一様な膜厚に炭素膜（１４）を堆積した後、異方性
エッチングによって炭素膜を側壁にのみ形成する。次い
で、レジスト（１３）および側壁の炭素膜をマスクにマ
スク基板をエッチングし、マスク基板に溝（１５）を形
成し、位相シフタとして用いる。その後、炭素膜および
レジストを除去して位相シフタマスクを形成する。この
ような製造方法においては、遮光膜周辺の位相シフタ領
域の幅（△）は堆積する炭素膜厚によって制御されるた
め、非常に精度よく制御することが可能である。また遮
光膜は位相シフタを形成する工程においてエッチングさ
れないために、その形状は初期形状を保っているため、
位相シフタ幅の制御性および形状の制御性の問題は解決
される。
明する。本発明ではマスク基板上に遮光膜パターン（１
１）を形成する。続いて遮光膜パターン（１１）上に選
択的にレジストパターン（１３）を形成する。このとき
後の実施例で示す方法を用いる事により、遮光膜パター
ンに対して寸法変換差のないレジストパターンを形成す
る事が出来る。従って、従来例である図８に示された遮
光パターンと遮光パターン上の膜との寸法変換差をなく
す事ができる。その後に側壁にレジストの耐熱温度以下
で堆積可能な炭素膜等をＣＶＤ法等に依って形成し、表
面に一様な膜厚に炭素膜（１４）を堆積した後、異方性
エッチングによって炭素膜を側壁にのみ形成する。次い
で、レジスト（１３）および側壁の炭素膜をマスクにマ
スク基板をエッチングし、マスク基板に溝（１５）を形
成し、位相シフタとして用いる。その後、炭素膜および
レジストを除去して位相シフタマスクを形成する。この
ような製造方法においては、遮光膜周辺の位相シフタ領
域の幅（△）は堆積する炭素膜厚によって制御されるた
め、非常に精度よく制御することが可能である。また遮
光膜は位相シフタを形成する工程においてエッチングさ
れないために、その形状は初期形状を保っているため、
位相シフタ幅の制御性および形状の制御性の問題は解決
される。
【００１１】以上の効果により、マスク基板上に形成さ
れた遮光膜パターンに対して自己整合的に位相シフタを
形成しする際の位相シフタの幅および形状を精度よく制
御することが可能となり、微細パターンにおいても十分
コントラストを向上させ得る露光マスクを提供すること
が可能となる。
れた遮光膜パターンに対して自己整合的に位相シフタを
形成しする際の位相シフタの幅および形状を精度よく制
御することが可能となり、微細パターンにおいても十分
コントラストを向上させ得る露光マスクを提供すること
が可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の第一の実施例を
説明する。
説明する。
【００１３】まず図１（ａ）に示すごとく、例えば、マ
スク基板として石英基板を用い、厚さ２．４ｍｍの石英
基板（１１）上に例えばスパッタ法により膜厚１０００
オングストロームのＣｒ、ＣｒＯの積層膜を堆積した
後、電子ビーム描画法あるいは光、Ｘ線等による露光法
を用いてレジストにパターンを形成し、その後レジスト
パターンをマスクに硝酸第二セリウムアンモニウム溶液
中でＣｒ、ＣｒＯ積層膜をエッチングし、更にレジスト
を剥離して遮光膜パターン（１２）を形成する。次に図
１（ｂ）に示すように、石英基板の遮光膜が形成されて
いる側にポジ型のフォトレジストを例えば４０００オン
グストローム塗布し、その後石英基板の遮光膜が形成さ
れていない側から光を照射し、遮光膜（１２）上以外の
領域のレジストを感光させる。続いて現像を行い、光が
照射された部分のレジストを除去し、遮光膜上にのみ選
択的にレジストパターン（１３）を形成する。続いて図
１（ｃ）に示す如く、石英基板の遮光膜が形成されてい
る側に均一な被覆率を有するように、例えば、炭素膜、
フロロカーボン（ＣＦx ）系膜、または有機系膜（１
４）を堆積させる。このとき堆積膜（１４）の膜厚は、
水銀ランプのｉ線を露光光源に用いる場合には３０００
オングストロームが最適である。続いて図１（ｄ）に示
すごとく、例えばＲＩＥ法を用いて異方性エッチングを
施こし、垂直方向にエッチングすることにより、遮光膜
（１１）および遮光膜上に形成されたレジスト（１２）
の側壁にのみ前記炭素膜、フロロカーボン膜、または有
機系膜（１５）を残す。続いて図１（ｅ）に示すごと
く、レジスト（１２）および側壁に形成された前記炭素
膜、フロロカーボン膜、または有機系膜（１５）をマス
クとして異方性エッチングを用いて石英基板を垂直に削
り石英基板に溝（１６）を形成する。このとき、露光光
源が水銀ランプｉ線の場合には溝（１６）は深さ約４０
００オングストロームが最適である。最後にレジスト
（１２）およびレジスト側壁膜（１５）を例えば酸素プ
ラズマ中で処理する事により石英基板およびＣｒマスク
に対して選択的に除去して遮光膜周辺に自己整合的に位
相シフタを設けた露光マスクが形成される。
スク基板として石英基板を用い、厚さ２．４ｍｍの石英
基板（１１）上に例えばスパッタ法により膜厚１０００
オングストロームのＣｒ、ＣｒＯの積層膜を堆積した
後、電子ビーム描画法あるいは光、Ｘ線等による露光法
を用いてレジストにパターンを形成し、その後レジスト
パターンをマスクに硝酸第二セリウムアンモニウム溶液
中でＣｒ、ＣｒＯ積層膜をエッチングし、更にレジスト
を剥離して遮光膜パターン（１２）を形成する。次に図
１（ｂ）に示すように、石英基板の遮光膜が形成されて
いる側にポジ型のフォトレジストを例えば４０００オン
グストローム塗布し、その後石英基板の遮光膜が形成さ
れていない側から光を照射し、遮光膜（１２）上以外の
領域のレジストを感光させる。続いて現像を行い、光が
照射された部分のレジストを除去し、遮光膜上にのみ選
択的にレジストパターン（１３）を形成する。続いて図
１（ｃ）に示す如く、石英基板の遮光膜が形成されてい
る側に均一な被覆率を有するように、例えば、炭素膜、
フロロカーボン（ＣＦx ）系膜、または有機系膜（１
４）を堆積させる。このとき堆積膜（１４）の膜厚は、
水銀ランプのｉ線を露光光源に用いる場合には３０００
オングストロームが最適である。続いて図１（ｄ）に示
すごとく、例えばＲＩＥ法を用いて異方性エッチングを
施こし、垂直方向にエッチングすることにより、遮光膜
（１１）および遮光膜上に形成されたレジスト（１２）
の側壁にのみ前記炭素膜、フロロカーボン膜、または有
機系膜（１５）を残す。続いて図１（ｅ）に示すごと
く、レジスト（１２）および側壁に形成された前記炭素
膜、フロロカーボン膜、または有機系膜（１５）をマス
クとして異方性エッチングを用いて石英基板を垂直に削
り石英基板に溝（１６）を形成する。このとき、露光光
源が水銀ランプｉ線の場合には溝（１６）は深さ約４０
００オングストロームが最適である。最後にレジスト
（１２）およびレジスト側壁膜（１５）を例えば酸素プ
ラズマ中で処理する事により石英基板およびＣｒマスク
に対して選択的に除去して遮光膜周辺に自己整合的に位
相シフタを設けた露光マスクが形成される。
【００１４】以下図面を用いて第二の実施例について説
明する。まず図２（ａ）に示すごとく、例えば、マスク
基板として石英基板を用い、厚さ２．４ｍｍの石英基板
（２１）上に例えばスパッタ法により膜厚７００オング
ストロームのＣｒ膜を堆積した後、電子ビーム描画法あ
るいは光、Ｘ線等による露光法を用いてレジストにパタ
ーンを形成し、その後レジストパターンをマスクに硝酸
第二セリウムアンモニウム溶液中でＣｒ膜をエッチング
し、更にレジストを剥離して遮光膜パターン（１２）を
形成する。次に選択性のある堆積法を用いて、つまり遮
光膜を形成する物質上およびその側壁にのみ選択的に膜
が形成され石英基板上には膜が堆積されない方法で、堆
積膜（２３）を形成する。堆積膜（２３）としては、露
光光源として水銀ランプのｉ線を用いる場合には、膜厚
として３０００オングストローム形成する。タングステ
ン膜のＣｒ膜上への選択的な形成方法としては、例えば
ＷＦ6 とＳｉＨ4 の混合ガスをＬＰＣＶＤ炉中に導入し
て３００℃でＷＦ6 を還元することにより、タングステ
ン膜をＣｒ膜上にのみ選択的に堆積させることが可能で
ある。続いて、タングステン膜（２３）をマスクにして
異方性エッチングを用いて石英基板を垂直に削り石英基
板に溝（２４）を形成する。このとき、溝（２４）の深
さは露光光源としてｉ線を用いる場合には約４０００オ
ングストロームとする。次に過酸化水素水溶液を用いて
タングステン膜（２３）のみを選択的に除去し、遮光膜
周辺に自己整合的に位相シフタを設けた位相シフトマス
クが形成される。更に表面に反射防止膜が必要な場合に
は、図２（ｅ）（ｆ）の工程を追加して反射防止膜を遮
光膜表面のみ選択的に形成する。つまり、ネガ型レジス
トを８０００オングストローム塗布し、石英基板の遮光
膜が形成されていない側から露光することにより、石英
基板表面の遮光膜が形成されていない部分にのみレジス
トパターンを形成し、反射防止膜として例えばＣｒＯを
スパッタ法により３００オングストローム堆積したのち
過酸化水素水と硫酸の混合溶液中で処理することによ
り、レジストパターンとともにレジストパターン上の反
射防止膜を除去することにより、遮光膜上に選択的に反
射防止膜を形成することができる。
明する。まず図２（ａ）に示すごとく、例えば、マスク
基板として石英基板を用い、厚さ２．４ｍｍの石英基板
（２１）上に例えばスパッタ法により膜厚７００オング
ストロームのＣｒ膜を堆積した後、電子ビーム描画法あ
るいは光、Ｘ線等による露光法を用いてレジストにパタ
ーンを形成し、その後レジストパターンをマスクに硝酸
第二セリウムアンモニウム溶液中でＣｒ膜をエッチング
し、更にレジストを剥離して遮光膜パターン（１２）を
形成する。次に選択性のある堆積法を用いて、つまり遮
光膜を形成する物質上およびその側壁にのみ選択的に膜
が形成され石英基板上には膜が堆積されない方法で、堆
積膜（２３）を形成する。堆積膜（２３）としては、露
光光源として水銀ランプのｉ線を用いる場合には、膜厚
として３０００オングストローム形成する。タングステ
ン膜のＣｒ膜上への選択的な形成方法としては、例えば
ＷＦ6 とＳｉＨ4 の混合ガスをＬＰＣＶＤ炉中に導入し
て３００℃でＷＦ6 を還元することにより、タングステ
ン膜をＣｒ膜上にのみ選択的に堆積させることが可能で
ある。続いて、タングステン膜（２３）をマスクにして
異方性エッチングを用いて石英基板を垂直に削り石英基
板に溝（２４）を形成する。このとき、溝（２４）の深
さは露光光源としてｉ線を用いる場合には約４０００オ
ングストロームとする。次に過酸化水素水溶液を用いて
タングステン膜（２３）のみを選択的に除去し、遮光膜
周辺に自己整合的に位相シフタを設けた位相シフトマス
クが形成される。更に表面に反射防止膜が必要な場合に
は、図２（ｅ）（ｆ）の工程を追加して反射防止膜を遮
光膜表面のみ選択的に形成する。つまり、ネガ型レジス
トを８０００オングストローム塗布し、石英基板の遮光
膜が形成されていない側から露光することにより、石英
基板表面の遮光膜が形成されていない部分にのみレジス
トパターンを形成し、反射防止膜として例えばＣｒＯを
スパッタ法により３００オングストローム堆積したのち
過酸化水素水と硫酸の混合溶液中で処理することによ
り、レジストパターンとともにレジストパターン上の反
射防止膜を除去することにより、遮光膜上に選択的に反
射防止膜を形成することができる。
【００１５】以下、図面を用いて第三の実施例について
説明する。まず図３（ａ）に示すごとく、例えば、マス
ク基板として石英基板を用い、厚さ２．４ｍｍの石英基
板（３１）上に例えばスパッタ法により膜厚１０００オ
ングストロームのＣｒとＣｒＯの積層膜を堆積した後、
電子ビーム描画法あるいは光、Ｘ線等による露光法を用
いてレジストにパターンを形成し、その後レジストパタ
ーンをマスクに硝酸第二セリウムアンモニウム溶液中で
ＣｒとＣｒＯの積層膜をエッチングし、更にレジストを
剥離して遮光膜パターン（３２）を形成する。次に選択
性のある堆積法を用いて、つまり遮光膜を形成する物質
の側壁にのみ選択的に膜が形成され石英基板上には膜が
堆積されない方法で、堆積膜（３３）を形成する。堆積
膜（３３）としては、露光光源として水銀ランプのｉ線
を用いる場合には、膜厚として３０００オングストロー
ム形成する。タングステン膜のＣｒ膜上への選択的な形
成方法としては、例えばＷＦ6 とＳｉＨ4 の混合ガスを
ＬＰＣＶＤ炉中に導入して３００℃でＷＦ6 を還元する
ことにより、タングステン膜をＣｒ膜上にのみ選択的に
堆積させることが可能である。続いて、レジストを全面
に４０００オングストローム塗布し、その後石英基板の
遮光膜が形成されていない側から光を照射し、遮光膜
（３２）上以外の領域のレジストを感光させる。続いて
現像を行い、光が照射された部分のレジストを除去し、
遮光膜上にのみ選択的にレジストパターン（３４）を形
成する。次に、レジストパターン（３４）およびタング
ステン膜（３３）をマスクにして異方性エッチングを用
いて石英基板を垂直に削り石英基板に溝（３５）を形成
する。このとき、溝（３５）の深さは露光光源としてｉ
線を用いる場合には約４０００オングストロームとす
る。次にレジストパターン（３４）およびタングステン
膜（３３）を石英基板および遮光膜に対して選択的に除
去して遮光膜周辺に自己整合的に位相シフタを設けた位
相シフトマスクが形成される。実施例一、二、三では遮
光膜としてＣｒまたはＣｒとＣｒＯの積層膜を用いた例
を示したが、遮光膜としてはＳｉ、ＭｏＳｉ等を用いる
ことも可能である。
説明する。まず図３（ａ）に示すごとく、例えば、マス
ク基板として石英基板を用い、厚さ２．４ｍｍの石英基
板（３１）上に例えばスパッタ法により膜厚１０００オ
ングストロームのＣｒとＣｒＯの積層膜を堆積した後、
電子ビーム描画法あるいは光、Ｘ線等による露光法を用
いてレジストにパターンを形成し、その後レジストパタ
ーンをマスクに硝酸第二セリウムアンモニウム溶液中で
ＣｒとＣｒＯの積層膜をエッチングし、更にレジストを
剥離して遮光膜パターン（３２）を形成する。次に選択
性のある堆積法を用いて、つまり遮光膜を形成する物質
の側壁にのみ選択的に膜が形成され石英基板上には膜が
堆積されない方法で、堆積膜（３３）を形成する。堆積
膜（３３）としては、露光光源として水銀ランプのｉ線
を用いる場合には、膜厚として３０００オングストロー
ム形成する。タングステン膜のＣｒ膜上への選択的な形
成方法としては、例えばＷＦ6 とＳｉＨ4 の混合ガスを
ＬＰＣＶＤ炉中に導入して３００℃でＷＦ6 を還元する
ことにより、タングステン膜をＣｒ膜上にのみ選択的に
堆積させることが可能である。続いて、レジストを全面
に４０００オングストローム塗布し、その後石英基板の
遮光膜が形成されていない側から光を照射し、遮光膜
（３２）上以外の領域のレジストを感光させる。続いて
現像を行い、光が照射された部分のレジストを除去し、
遮光膜上にのみ選択的にレジストパターン（３４）を形
成する。次に、レジストパターン（３４）およびタング
ステン膜（３３）をマスクにして異方性エッチングを用
いて石英基板を垂直に削り石英基板に溝（３５）を形成
する。このとき、溝（３５）の深さは露光光源としてｉ
線を用いる場合には約４０００オングストロームとす
る。次にレジストパターン（３４）およびタングステン
膜（３３）を石英基板および遮光膜に対して選択的に除
去して遮光膜周辺に自己整合的に位相シフタを設けた位
相シフトマスクが形成される。実施例一、二、三では遮
光膜としてＣｒまたはＣｒとＣｒＯの積層膜を用いた例
を示したが、遮光膜としてはＳｉ、ＭｏＳｉ等を用いる
ことも可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、遮光膜周辺に位相シフタを幅の制御性よく遮光膜に
対して自己整合的に形成することが可能である。
ば、遮光膜周辺に位相シフタを幅の制御性よく遮光膜に
対して自己整合的に形成することが可能である。
【図１】 本発明の第一の実施例に係わる石英基板上の
遮光膜に対して自己整合的に位相シフタを形成する工程
を示す図。
遮光膜に対して自己整合的に位相シフタを形成する工程
を示す図。
【図２】 本発明の第二の実施例に係わる石英基板上の
遮光膜に対して自己整合的に位相シフタを形成する工程
を示す図。
遮光膜に対して自己整合的に位相シフタを形成する工程
を示す図。
【図３】 本発明の第三の実施例に係わる石英基板上の
遮光膜に対して自己整合的に位相シフタを形成する工程
を示す図。
遮光膜に対して自己整合的に位相シフタを形成する工程
を示す図。
【図４】 従来技術を説明する図。フォトマスクならび
に転写パターンの模式図。（ａ）従来型の石英基板上に
遮光膜のみを有する場合、（ｂ）位相シフト法。
に転写パターンの模式図。（ａ）従来型の石英基板上に
遮光膜のみを有する場合、（ｂ）位相シフト法。
【図５】 位相シフト法における位相シフト領域幅の最
適化シミュレーション。
適化シミュレーション。
【図６】 従来の位相シフトマスクの製造方法を示す
図。
図。
【図７】 従来の位相シフトマスクの製造方法を示す
図。
図。
【図８】 従来の位相シフトマスクの製造方法を示す
図。
図。
１１ 石英基板 １２ 遮光膜 １３ レジスト １４ 耐石英基板エッチング膜 １５ 耐石英基板エッチング膜 １６ エッチングにより石英基板に形成した溝 ２１ 石英基板 ２２ 遮光膜 ２３ 耐石英基板エッチング膜 ２４ エッチングにより石英基板に形成した溝 ２５ レジスト ２６ 反射防止膜 ３１ 石英基板 ３２ 遮光膜 ３３ 耐石英基板エッチング膜 ３４ レジスト ３５ エッチングにより石英基板に形成した溝 ７１ 石英基板 ７２ 遮光膜 ７３ レジスト ７４ エッチングにより石英基板に形成した溝 ８１ 石英基板 ８２ 遮光膜 ８３ シリコン膜 ８４ レジストパターン ８５ シリコン膜 ８６ エッチングにより石英基板に形成した溝
Claims (3)
- 【請求項１】 露光マスクにおいて、マスク基板上に露
光光に対する遮光膜を有し、前記遮光膜の周囲に第１の
透過領域を設け、前記第１の透過領域に隣接して第２の
透過領域を設け、前記第１の透過領域を透過した光の位
相が前記第２の透過領域を透過した光の位相と１８０度
シフトする位相シフト領域を設け第１、第２の透過領域
を透過した光を互いに干渉させ、像のコントラストを向
上させる露光マスクにおいて、マスク基板上に遮光膜を
形成した後にマスク基板上の遮光膜が形成された側にポ
ジ型レジスト膜を塗布する工程と、マスク基板上の遮光
膜が形成されていない側から光を照射し露光する工程と
を経た後、現像により前記レジストのうち遮光膜上の領
域のみを残す工程を含み、前記遮光膜および前記遮光膜
上のレジスト膜の側壁に耐マスク基板エッチング膜を形
成する工程と、前記遮光膜上のレジストおよび前記レジ
スト膜の側壁に形成した耐マスク基板エッチング膜とを
耐エッチングマスクとして異方性エッチング法を用いて
１８０度位相を反転する位相シフト領域を形成する工程
と、前記レジストおよび前記レジスト側壁に形成した耐
マスク基板エッチング膜とを前記マスク基板ならびに前
記遮光膜に対して選択的に除去する工程を経て遮光膜に
自己整合的に位相シフタを形成することを特徴とする露
光マスクの製造方法。 - 【請求項２】 露光マスクにおいて、マスク基板上に露
光光に対する遮光膜を有し、前記遮光膜の周囲に第１の
透過領域を設け、前記第１の透過領域に隣接して第２の
透過領域を設け、前記第１の透過領域を透過した光の位
相が前記第２の透過領域を透過した光の位相と１８０度
シフトする位相シフト領域を設け第１、第２の透過領域
を透過した光を互いに干渉させ、像のコントラストを向
上させる露光マスクにおいて、マスク基板上に遮光膜を
形成した後、遮光膜上および遮光膜側壁にのみ選択的に
耐マスク基板エッチング膜を形成する工程と、前記耐マ
スク基板エッチング膜を耐エッチングマスクとして異方
性エッチング法を用いて、１８０度位相を反転する位相
シフト領域を形成する工程と、前記耐マスク基板エッチ
ング膜を前記遮光膜および前記マスク基板に対して選択
的に除去する工程を経て遮光膜に自己整合的に位相シフ
タを形成することを特徴とする露光マスクの製造方法。 - 【請求項３】 露光マスクにおいて、マスク基板上にリ
ソグラフィ光に対する遮光膜を有し、前記遮光膜の周囲
に第１の透過領域を設け、前記第１の透過領域に隣接し
て第２の透過領域を設け、前記第１の透過領域を透過し
た光の位相が前記第２の透過領域を透過した光の位相と
１８０度シフトする位相シフト領域を設け第１、第２の
透過領域を透過した光を互いに干渉させ、像のコントラ
ストを向上させる露光マスクにおいて、マスク基板上に
遮光膜を形成した後、遮光膜の側壁にのみ選択的に耐マ
スク基板エッチング膜を形成する工程を経た後に、マス
ク基板上の遮光膜が形成された側にポジ型レジスト膜を
塗布する工程と、マスク基板上の遮光膜が形成されてい
ない側から光を照射し露光する工程とを用いて、現像に
より前記レジストのうち遮光膜上の領域のみを残す工程
により、前記遮光膜および前記遮光膜の側壁膜上にのみ
選択的にレジストパターンを形成し、前記レジストパタ
ーンおよび前記遮光膜の側壁膜を耐マスク基板エッチン
グ膜として異方性エッチング法を用いて、１８０度位相
を反転する位相シフト領域を形成する工程と、前記耐マ
スク基板エッチング膜を前記遮光膜および前記マスク基
板に対して選択的に除去する工程を経て遮光膜に自己整
合的に位相シフタを形成することを特徴とする露光マス
クの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25171291A JPH0588353A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 露光マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25171291A JPH0588353A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 露光マスクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0588353A true JPH0588353A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17226870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25171291A Pending JPH0588353A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 露光マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0588353A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11186162A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-07-09 | Lsi Logic Corp | アライメント・マーク・コントラストの強調方法 |
| KR100406584B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2003-11-20 | 주식회사 하이닉스반도체 | 위상 반전 마스크의 제조 방법 |
| JP2012238890A (ja) * | 2005-05-10 | 2012-12-06 | Lam Research Corporation | コンピュータ読み取り可能なマスクシュリンク制御プロセッサ |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP25171291A patent/JPH0588353A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11186162A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-07-09 | Lsi Logic Corp | アライメント・マーク・コントラストの強調方法 |
| KR100406584B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2003-11-20 | 주식회사 하이닉스반도체 | 위상 반전 마스크의 제조 방법 |
| JP2012238890A (ja) * | 2005-05-10 | 2012-12-06 | Lam Research Corporation | コンピュータ読み取り可能なマスクシュリンク制御プロセッサ |
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