JPH06175350A - 位相シフトフォトマスク及び位相シフトフオトマスクブランクの製造方法 - Google Patents

位相シフトフォトマスク及び位相シフトフオトマスクブランクの製造方法

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JPH06175350A
JPH06175350A JP34998292A JP34998292A JPH06175350A JP H06175350 A JPH06175350 A JP H06175350A JP 34998292 A JP34998292 A JP 34998292A JP 34998292 A JP34998292 A JP 34998292A JP H06175350 A JPH06175350 A JP H06175350A
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JP
Japan
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transparent film
phase shifter
phase shift
shift photomask
resist
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JP34998292A
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English (en)
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Hiroyuki Inomata
博之 猪股
Takashi Tominaga
貴司 富永
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位相シフター用透明膜不要域の位相シフター
用透明膜を,精度高く除去し,除去該当部の位相シフタ
ー用透明膜の亀裂および剥がれによる発塵等を無くし
て,フォトマスク製造工程の欠陥数を大きく軽減させ,
また,劇薬の使用も必要としない安全な位相シフトフォ
トマスク及び位相シフトフオトマスクブランクの製造方
法を提供する。 【構成】 基板1上で,レジスト層2を形成する工程
と,位相シフター用透明膜3の不要域にエネルギー線E
を照射,現像して前記不要域にレジストパターン2pを
形成する工程と,位相シフター用透明膜3を形成する工
程と,溶剤Sを接触させて前記レジストパターン2p上
の位相シフター用透明膜3を除去する工程とを包含する
ことを特徴とする位相シフトフォトマスク及び位相シフ
トフオトマスクブランクの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,超LSI,超々LSI
等の超高密度集積回路の製造に用いられるフォトマスク
の製造方法に係わり,特に,微細なパターンを高密度に
形成する際の位相シフター用透明膜を有する位相シフト
フォトマスクの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来,IC,LSI,超LSI等の半導
体集積回路は,Siウェハ等の被加工基板上にレジスト
層を塗布し,ステッパ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。このような
リソグラフィー工程に使用されているレチクルと呼ばれ
ているフォトマスクは半導体集積回路の複雑化,高集積
化に伴って益々高密度が要求される傾向にある。
【0003】そして,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,
16MビットDRAMでは0.5μmと,益々微細化が
要求されており,このような要求に答えるために,様々
な露光方法が研究されている。ところが,例えば64M
ビットDRAMクラスのデバイスになると,0.35μ
mの線幅のパターンが必要とされ,これまでのレチクル
を用いたステッパ露光方式では,レジストパターンの解
像限界となり,この限界を乗り越えるものとしては,例
えば,特公昭58−173744号公報,特公昭62−
59296号公報に示されているような位相シフトレチ
クルを用いる位相シフトリソグラフィーがある。これ
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,投影像のコントラストおよび分解能を向上させる技
術である。
【0004】これらの位相シフトフォトマスクの種別と
しては,シフター上置きレベンソン型,シフター下置き
レベンソン型,ハーフトーン型等の形式があるが,いず
れも,位相シフトフォトマスクの基板上の必要な層形成
のいずれかの位置に位相シフター用透明膜を形成する工
程が含まれる。
【0005】この位相シフター用透明膜を形成する一方
法として,SOG(塗布型SiO2系被膜)を基板の上
面に滴下し,高速回転させ,SOGに作用する遠心力を
利用して,矩形をなす基板の全面に広げ,その後SOG
中の溶剤を蒸発させて乾燥させる。この時,基板の端面
部では,境界条件が異なるためにSOGの盛り上がりが
できており,焼成により,亀裂あるいは剥離を生じ,フ
ォトマスク製造工程におけるゴミの発生源となってい
る。
【0006】また,位相シフター用透明膜形成にスパッ
タ法を使用する場合もあるが,この場合,基板端面部周
囲の面取り加工されている部分まで位相シフター用透明
膜が形成される。面取り面及び端面は面取り加工のため
に微細なマイクロクラックが存在し,下地に対する付着
強度が,基板中央部に比べ弱くなっており,フォトマス
ク作成工程及びフォトマスク使用中において,微細なパ
ーチィクルとなって剥離する現象がある。
【0007】そこで,SOGを塗布する方式では,SO
G焼成前に基板端面を有機溶剤をしみこませたウェス等
で拭き取る方法,SOG焼成後またはSOGスパッタ方
式ではフッ酸あるいは強アルカリ水溶液を用いて除去す
る方法が一般的に採用されていた。しかし,従来の位相
シフター用透明膜端面のシフター材の除去法において
は,以下のような問題が生じている。有機溶剤をしみこ
ませたウェスで拭き取る方法においては,フォトマスク
一枚一枚を拭き取るが,ウェスの状態を厳密に管理しな
いと,逆に,基板にシフター材の微細なパーチィクルを
付着させるなど品質上,管理上問題が多い。
【0008】つぎに,フッ酸あるいは強アルカリ水溶液
を用いて除去する方法においては,これらの薬品は,周
知のとおり劇薬であり,その取扱が困難である。また,
この方法では,基板をフッ酸あるいは強アルカリ水溶液
に除去したい基板のへりを浸漬するため,その浸漬面よ
り上に水溶液が上がってきたり,水溶液表面の波立ち,
液の劣化などにより,位相シフター用透明膜除去領域が
安定しない欠点があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は,上記の欠点
を解消し,従来法に比して,位相シフター用透明膜の有
効部分のみを安定して形成でき,異物,ゴミの付着のな
い品質にすぐれ,また,劇薬の使用も必要としない安全
な位相シフトフォトマスク及び位相シフトフオトマスク
ブランクの製造方法を提供する。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は,前記のような
各種の位相シフトフォトマスクの位相シフター用透明膜
3の形成にあたり,基板1上で,レジスト層2を形成す
る工程と,位相シフター用透明膜3の不要域にエネルギ
ー線Eを照射,現像して前記不要域にレジストパターン
2pを形成する工程と,位相シフター用透明膜3を形成
する工程と,溶剤Sを接触させて前記レジストパターン
2p上の位相シフター用透明膜3を除去する工程とを包
含することを特徴とする位相シフトフォトマスクの製造
方法である。
【0011】さらに,本発明は,基板1上で,レジスト
層2を形成する工程と,位相シフター用透明膜3の不要
域にエネルギー線Eを照射,現像して前記不要域にレジ
ストパターン2pを形成する工程と,位相シフター用透
明膜3を形成する工程と,溶剤Sを接触させて前記レジ
ストパターン2p上の位相シフター用透明膜3を除去す
る工程とを包含することを特徴とする位相シフトフォト
マスクブランクの製造方法である。
【0012】上記の製造方法は,より具体的には,位相
シフター用透明膜3形成工程において,基板上に光硬化
型もしくは電子線硬化型レジストを塗布し,レジスト層
2の位相シフター用透明膜3不要域を照射(露光)後現
像することにより,レジストパターン2pを形成する。
その上に,SOGを塗布,焼成もしくはシフタ−材をス
パッタして位相シフター用透明膜3を形成した後に,先
に形成したレジストパターン2pを溶解する溶液を用い
て,必要域の位相シフター用透明膜3(パターン領域内
位相シフター用透明膜3k)を侵すことなく,不要域の
位相シフター用透明膜3を除去する工程を含む位相シフ
トフォトマスク及び位相シフトフオトマスクブランクの
製造方法である。
【0013】以下,本発明の位相シフトフォトマスクの
製造方法を図面を参照して説明する。図1は,本発明の
位相シフター用透明膜の形成工程原理を説明する概略断
面図である。まず,図1(a) に示すように,石英等から
なる基板(以下基板という)1に光硬化型等のレジスト
層(一般的な硬化型レジストであれば使用できるが,特
に有機溶剤に溶解もしくは膨潤するものでなければなら
ない。以下レジスト層という)2を形成する。次に,図
1(b) に示すように,端面のみにエネルギー線(レジス
トが感光する光で一般的には紫外線または電子線等照
射,現像によりレジストパターン2pを形成可能なもの
が使用される。以下エネルギー線という)Eを照射(露
光)する。次に,図1(c) に示すように,通常の現像処
理を行い,端面以外のレジスト層2を除去する。この方
法は,露光法によるものであるため,良好な露光域再現
性が得られる。
【0014】次に,図1(d) に示すように,SOGを塗
布し焼成する。もしくは,スパッタにより位相シフター
用透明膜3を形成する。次に,図1(e) に示すように,
レジストパターン2pが溶解もしくは膨潤する溶液に接
触させる。下層のレジストパターン2pの溶解,膨潤に
伴い,その上の位相シフター用透明膜3は除去される。
これにより,図1(f) に示すように,不要域の位相シフ
ター用透明膜3が除去されたパターン領域内位相シフタ
ー用透明膜3kを形成する。ここで,レジストパターン
2pが完全に溶解しない場合は,プラズマ等による灰化
処理で除去する。
【0015】図1(f) に示されるパターン領域内位相シ
フター用透明膜3kは,位相シフトフォトマスクのタイ
プに応じて,遮光パターン形成前後の必要な工程で作成
し得る。また,その形状,面積は,レジスト層2への露
光領域の範囲によって,任意に選択できる。位相シフト
フオトマスクブランクとしては図1(f) の形態が市場流
通の一般的なものである。
【0016】
【作用】本発明では,上記のように,位相シフター用透
明膜不要域の位相シフター用透明膜を,予め形成した露
光方式による精度の高い不要域のレジストパターンを介
して除去してしまうので,除去該当部の亀裂および剥が
れによる発塵等を無くすことができフォトマスク製造工
程の欠陥数が大きく軽減される。また,劇薬の使用も必
要としない。
【0017】
【実施例】以下は,本発明の方法をシフター上置きレベ
ンソン型位相シフトフォトマスクに適用した場合の実施
例である。先ず,位相シフトフォトマスク用の石英基板
にエッチングストッパー層となるアルミナ膜を形成す
る。次に,このエッチングストッパー層上に遮光層とし
てクロム膜をスパッタリング法により,成膜する。次
に,SAL603(シップレイ社製)レジストを膜厚5
00nm程度になるように,スピンコーティングする。
次に,常法にしたがってアラインメントを行い,電子線
露光装置により,SAL603の描画を行う。現像,リ
ンスして,SAL603レジストパターンを形成する。
次に,SAL603レジストパターンの開口部より露出
したクロム膜をCCl4 +O2 ,CH2 Cl2 +O2
を用いた反応性プラズマエッチングにより除去する。次
に,残存するレジストを酸素プラズマにより除去しクロ
ムパターンを得る。
【0018】次に,クロムパターン上に光硬化型レジス
トとして,東京応化(株)製OMRを滴下し,高速回転
させ,遠心力を利用して基板全面に広げ,かつ,均一な
レジスト層を形成する。次に,マスクアライナー,ステ
ッパ等を用い,石英基板外周部および周辺部に紫外線
(436nm)を照射する。ついで現像して外周部のレ
ジストパターンを形成する。次に,東京応化(株)製S
OG(OCD)を滴下して高速回転させ,SOGを基板
全面に広げ,その後,SOG中の溶剤を蒸発させて,乾
燥する。
【0019】これを焼成することにより,盛り上がった
基板1端面部に亀裂あるいは剥離が生ずる。この状態で
ケトン類の有機溶剤を滴下すると,SOGの亀裂を伝わ
って,SOG下層のレジストパターンに達し,これを溶
解する。この時,基板端面のSOGは中空状態になって
おり,これを有機溶剤滴下と共にスピナーで高速回転さ
せてやれば,端面のSOGは遠心力により除去される。
なお,焼成後のSOG自体はケトン類の有機溶剤では悪
影響は受けない。なお,シフター上置きレベンソン型位
相シフトフォトマスクのマスクブランクとしては,この
形態で供給可能である。
【0020】次に,塗布ガラス上にSAL603(シッ
プレイ社製)レジストを膜厚500nm程度になるよう
に,スピンコーティングする。次に,常法にしたがって
アラインメントを行い,電子線露光装置により,SAL
603の描画を行う。現像,リンスして,SAL603
レジストパターンを形成する。次に,必要に応じて加熱
処理およびデスカム処理を行った後に,SAL603レ
ジストパターンの開口部より露出したパターン領域内位
相シフター用透明膜をCF4 ,C26 ,CHF3 ,C
HF3 +O2 およびこれらの混合ガスを用いたドライエ
ッチングにより除去し,位相シフターパターンを形成す
る。次に,残存するレジストパターンをを酸素プラズマ
により灰化除去してシフター上置きレベンソン型位相シ
フトフォトマスクを完成する。なお,レジストの除去は
酸素プラズマによるドライエッチングに代えて,レジス
ト専用の剥離液や酸等を用いてウェット方式で行うこと
も可能である。
【0021】
【発明の効果】本発明の位相シフトフォトマスク製造方
法を用いれば,位相シフター用透明膜不要域の位相シフ
ター用透明膜を,予め形成した露光方式による精度の高
い不要域のレジストパターンを介して除去してしまうの
で,従来法に比べ非常に良い再現性が得られ,また,除
去該当部の位相シフター用透明膜の亀裂および剥がれに
よる発塵等を無くすことができフォトマスク製造工程の
欠陥数が大きく軽減され品質が安定する。また,従来法
のように,劇薬の使用も必要とせずきわめて容易にかつ
安全に作業が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の位相シフター用透明膜の形成工程原理
を説明する概略断面図である。
【符号の説明】
1 基板 2 レジスト層 2p レジストパターン 3 位相シフター用透明膜 3k パターン領域内位相シフター用透明膜 E エネルギー線 S 溶剤

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位相シフトフォトマスクの位相シフター
    用透明膜の形成にあたり,基板(1)上で,レジスト層
    (2)を形成する工程と,位相シフター用透明膜(3)
    の不要域にエネルギー線(E)を照射,現像して前記不
    要域にレジストパターン(2p)を形成する工程と,位
    相シフター用透明膜(3)を形成する工程と,溶剤
    (S)を接触させて前記レジストパターン(2p)上の
    位相シフター用透明膜(3)を除去する工程とを包含す
    ることを特徴とする位相シフトフォトマスクの製造方
    法。
  2. 【請求項2】 基板(1)上で,レジスト層(2)を形
    成する工程と,位相シフター用透明膜(3)の不要域に
    エネルギー線(E)を照射,現像して前記不要域にレジ
    ストパターン(2p)を形成する工程と,位相シフター
    用透明膜(3)を形成する工程と,溶剤(S)を接触さ
    せて前記レジストパターン(2p)上の位相シフター用
    透明膜(3)を除去する工程とを包含することを特徴と
    する位相シフトフォトマスクブランクの製造方法。
JP34998292A 1992-11-10 1992-12-03 位相シフトフォトマスク及び位相シフトフオトマスクブランクの製造方法 Withdrawn JPH06175350A (ja)

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US08/149,220 US5556724A (en) 1992-11-10 1993-11-09 Phase shift photomask and method of producing same
KR1019930023666A KR970006927B1 (ko) 1992-11-10 1993-11-09 위상시프트 포토마스크 및 그 제조방법

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008116615A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Tsukuba Semi Technology:Kk プラズマアッシャーによるマスクレジスト剥離方法及びその装置
CN108957965A (zh) * 2018-08-13 2018-12-07 上海理工大学 一种复合材料相位板的飞秒激光双光子加工与制作方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008116615A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Tsukuba Semi Technology:Kk プラズマアッシャーによるマスクレジスト剥離方法及びその装置
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