JPH0675361A - 露光用マスク、露光用マスクの製造方法及びこの露光用マスクを用いた露光方法 - Google Patents
露光用マスク、露光用マスクの製造方法及びこの露光用マスクを用いた露光方法Info
- Publication number
- JPH0675361A JPH0675361A JP32762392A JP32762392A JPH0675361A JP H0675361 A JPH0675361 A JP H0675361A JP 32762392 A JP32762392 A JP 32762392A JP 32762392 A JP32762392 A JP 32762392A JP H0675361 A JPH0675361 A JP H0675361A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- pattern
- exposure
- mask
- forming
- 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
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
し、膜質を屈折率と消衰係数により定義。また、パター
ン領域周囲に遮光膜を持つことを含む。更にマスク作成
プロセスに応じマスクに要求される寸法変換差の与え方
を変化させることを含むマスク製造方法とこの手法によ
り作成したマスクを提供する。 【構成】 クオーツ基板上に屈折率および消衰係数が所
望の条件を満たす半透明膜をスパッタにより形成した。
この基板に電子線ネガレジストを塗布し更に導電性樹脂
膜を形成し、電子線により描画を行い現像することでレ
ジストパターンを形成した。次いでレジストパターンを
マスクとしてCF4 瓦斯によるケミカルイオンエッチン
グを行い露出している半透明膜を除去した。更に硫酸と
過酸化水素水の混合液によりレジストを除去することで
所望の半透明膜マスクを形成することができた。
Description
程のリソグラフィー工程に用いられる露光用マスクの製
造方法に係わり、特にリソグラフィーのマスクにおいて
半透明膜からなる位相シフタを形成する方法に関する。
ては半導体素子は高集積化、微細化の一途を辿ってい
る。この半導体素子の製造に際し、リソグラフィー技術
は加工の要として特に重要である。
ーンを縮小光学系を介してLSI基板上に投影露光する
方法が主に用いられている。このリソグラフィー技術に
おける微細化は露光波長の制約を大きく受け、波長以下
のパターンを形成するのは非常に困難であった。これは
波長とほぼ同寸法のパターンでは隣接するパターンで干
渉が生じ、本来暗部として形成したい領域で光強度を有
し、暗部と明部の光量差がほとんど生じないことが原因
となっている。このため、任意の波長を用いてLSI基
板上にパターン形成を行う場合、最小線幅を波長に対し
1.4倍程度の寸法に止めざるを得なかった。
は64MDRAMで0.35μm、更に256MDRA
Mでは0.25μmとされている。これらの寸法を従来
のリソグラフィー技術で実現するためには最小線幅0.
35μmについては露光光源をKrFレーザ、最小線幅
0.25μmについてはArFレーザで対処する必要が
出てくる。しかし、これらの光源を用いた場合には対応
するレジストの開発が必要となるが、これらのレジスト
は依然研究過程にあり実用化にはなおかなりの時期を必
要とする。露光光源をEBに置き換えることも不可能で
はないが、光を用いた露光と比較しスループットが大幅
に低下し実用性にそぐわない。
長化に代わり、露光波長を変えることなく微細化を促進
させる手法について考えられるようになった。
レジスト面の改良と、光学面の改良の2つに大きくわけ
ることができる。レジスト面の改良としては材料自体の
改良或いはレジストの利用面での改良、すなわちCEL
プロセス、多層レジストプロセス等が考えられている
が、いずれの手法に於いても露光波長より大きい寸法の
パターンで効果があるものの露光波長以下のパターンに
ついては効果は期待できない。なぜならこれらの技術は
光学系を介して得られる像コントラストに依存してしま
うためである。従って、本質的に微細化を行うためには
像コントラストの改善、即ち光学面の改良が必要とされ
る。
目的としたものと、パターン間干渉の低減を目的とした
ものが有るが、従来の手法により微細化が大幅に促進さ
れることが見込まれる、特公昭62−50811によれ
ば露光マスク上の隣接する開口部の少なくとも一方に位
相部材を設け、双方の開口部を透過する光の干渉を低減
する手法が述べられている。この手法を用いることで空
間周波数が1/2となり解像性能が大幅に向上し、従来
より得られていた解像寸法の約1/2の寸法のパターン
まで解像させることが可能である。
ーンが隣接する場合効果を発揮することは難しい。即ち
2つのパターンの光位相差を180°とした場合、もう
一つのパターンは先の2つのパターンのうち一方と同位
相となり、その結果、位相差180°のパターン同志は
解像するが、位相差0°のパターンでは非解像となると
いう問題点がある。この問題を解決するためには、デバ
イス設計を根本から見直す必要があり、直ちに実用化す
るのにかなりの困難を要する。
デバイス設計変更を必要としない手法としてハーフトー
ン型位相シフトマスクがある。この位相シフト法の効果
を最大限に生かすには透明部分と半透明膜を透過した光
の位相差と両者の振幅透過率比を最適化することが重要
である。各々の位相差と両者の振幅透過率比はこれらの
膜の光学定数(複素屈折率n−ik:ここでiは虚数単
位)と膜厚により一意的に決まる。つまり所望の位相差
と振幅透過率を得るためには光学定数と膜厚とが、ある
関係を満足する必要がある。しかしながら光学定数は物
質に固有の値であるため所望の条件を単層膜で満足させ
ることは難しい。
理想的な従来の半透明位相膜の構造を示したものであ
る。この手法で形成されたマスクは、透光性基板110
1上の光透過部1101aと、光半透過膜1101bと
から成り、光半透過膜1101bを光透過部1101a
に対する振幅透過率比を10〜30%で形成し、かつこ
こを通過する光の位相を、光透過部に対し180°変化
させるものである。これらの目的を満足させるため振幅
透過率を調整するための第一の層1102と第一の層1
102によって生じた位相差を合わせて180°となる
ように調整する第二の層1103との2層構造によって
半透過膜1101bを構成している。
対し透明な樹脂材料で位相シフタを作成し開口部に対す
る位相差を180°とし、また樹脂中に色素を導入する
ことで開口部に対する振幅透過率比を調整する手法につ
いても述べられている。この場合、振幅透過率比を色素
により調整し、この色素と透明な樹脂材料で位相差を1
80°となるように透明な樹脂材料を位相調整層として
用いている。
では、単層膜、多層膜にかかわらず複数の物質を用い、
振幅透過率を調整する物質、位相を調整する物質として
相異なる物質を積層膜或いは混合した単層膜として用い
ることで所望の振幅透過率と位相を得ようとしていた。
領域以外に存在アライメント用乃至は検査用マークから
露光光が漏れるのを防ぐためブラインドが投影露光装置
に設けられ、パターン領域外の光をカットしている。な
おブラインドの像はウエハ上で100μm程度の像の惚
けを生じるため、ウエハ上でパターン領域を区切る役割
は無い。このためパターン領域を区切ることを従来マス
ク上でパターン領域外周辺に存在する遮光パターンで行
ってきた。
明型位相シフトマスクの一つでは、半透明部を二層構造
とし、第1の層1102で振幅透過率を調整し、第2の
層1103で第1の層1102によって生じた位相差と
併せて180°となるように調整しているが、2層構造
とした場合、パターン転写が必要で、かつ第1の層と第
2の層が同一寸法で加工されることが要求されるため、
加工が極めて困難であるという問題がある。
図30に示すように下層1102に欠陥1105が生じ
た場合、修正が非常に難しいという問題がある。
の手法は、透明な樹脂材料中に振幅透過率を調整するこ
とを目的とした色素を導入するものである。この方法は
相異なる二つの物質を混合し単層の半透明膜を得ようと
するもので、位相を調整する材料として透明膜を用いる
ため製法は容易である。しかし露光波長に対し透明性を
有する膜はその波長に於ける屈折率が1.2乃至2.0
と小さく位相シフタの膜厚は厚くなる。通常の露光装置
では図15に示すように、投影露光用基板1001上
に、基板の埀線に対し約3°の角度で露光光1003が
入射する。そして基板上のマスクパターンエッジ100
5近傍では照明光1004の一部が半透明パターンにか
かり、像質劣化を引き起こす原因となっていた。
した場合、従来パターン領域を区切ることを目的として
いたパターン領域外周辺に存在する遮光パターンの代わ
りに半透明パターンを用いることになる。このときパタ
ーン領域境界に存在する半透明膜を透過した光は、ウエ
ハ上で隣接するパターンに対し半透明膜の透過率×露光
量だけ照射する。この照射された領域では、実質的に露
光量が過剰となりパターン寸法の細り、さらには焦点深
度が不足するという問題が生じていた。
で、単層膜で振幅透過率と位相差の条件を満足し、且つ
位相シフトパターンのエッジ部分に於ける像質劣化を現
状の遮光マスク以上に抑えることで、位相シフト効果を
最大限に発揮することのできる露光用マスクを提供する
ことを目的とする。
露光用マスクに、マスクパターンとして露光光に対する
光路長が透明部分とは所定量だけ異なるように構成され
たシリコン、ゲルマニウムまたはガリウム砒素のうち少
なくとも一種類からなる半透明膜パターンを含むように
している。
した投影露光用に用いるようにしている。
たはガリウム砒素をターゲットとし、スパッタリング法
により振幅透過率と位相を同時に調整しつつ成膜するこ
とにより振幅透過率と位相を同時に調整しつつ成膜して
半透明位相シフトパターンを得るようにしている。
光に対する光路長が透明部分とは所定量だけ異なるよう
に構成されたシリコン乃至はゲルマニウム乃至はガリウ
ム砒素乃至はCr、Ti、Al等金属の、酸化物、窒化
物またはハロゲン化物のうち少なくとも一種類からなる
半透明膜パターンを含むようにしている。
はゲルマニウム乃至はガリウム砒素乃至は金属の、酸化
物乃至は窒化物乃至はハロゲン化物のうち少なくとも一
種類を含み、化合物の元素組成比を制御して半透明膜パ
ターンを形成するようにしている。
ーゲットまたは反応ガス中の酸素、窒素またはハロゲン
量を調整し半透明膜の元素組成比を制御することで振幅
透過率と位相差を同時に制御しつつ酸化膜、窒化膜また
はハロゲン化膜を得るようにしている。
燐、ボロンまたは砒素をイオン注入して、半透明膜の振
幅透過率を調整しても良い。
酸素または窒素の組成比を調整しつつCVD法を用いて
酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を形成しても良
い。酸化シリコン膜を形成する際には原料ガスとしてシ
ラン類とCO2 、O2 またはN2 Oを用いる。また、窒
化シリコン膜を形成する際には原料ガスとしてシラン類
とNH3 、N2 を用いる。
板上に配設されたマスクパターンを具備したマスクに於
いて、前記マスクパターンとして半透明膜と遮光膜を含
み、且つ半透明膜を含むパターン形成領域とパターン非
形成領域の境界に沿って、パターン非形成領域の部分的
或いは全域に遮光膜が配置されていることを特徴とす
る。
た遮光膜上に感光性樹脂層を形成する工程と、この感光
性樹脂層をパターニングする工程と、この感光性樹脂パ
ターンをマスクに前記遮光膜をエッチングし、遮光領域
を形成する工程と、前記感光性樹脂パターンを除去する
工程と、前記遮光領域が形成された透光性基板上に透光
性基板との位相差が180°となるような半透明膜を形
成する工程と、前記半透明膜を部分的に除去し、半透明
膜からなるパターンと前記遮光膜と半透明膜の積層膜或
いは遮光膜のみからなる遮光領域を形成する工程とを含
む露光用マスクの製造方法を提供することを特徴とす
る。
形成する工程と、この半透明膜上に感光性樹脂を形成す
る工程と、この感光性樹脂層を寸法変換差を考慮した前
記半透明膜の所望寸法より大きめにパターニングする工
程と、この感光性樹脂パターンをマスクに前記半透明膜
の等方性エッチングを行う工程と、前記感光性樹脂パタ
ーンを除去し、透光性基板との位相差が180°となる
ような半透明膜パターンを形成する工程を含む露光用マ
スクの製造方法を提供することを特徴とする。
を形成する工程と、この半透明膜上に感光性樹脂を形成
する工程と、この感光性樹脂層を寸法変換差を考慮した
前記半透明膜の所望寸法にパターニングする工程と、こ
の感光性樹脂パターンをマスクに前記半透明膜の異方性
エッチングを行う工程と、前記感光性樹脂パターンを除
去し、透光性基板との位相差が180°となるような半
透明膜パターンを形成する工程を含む露光用マスクの製
造方法を提供することを特徴とする。
脂層を形成する工程と、この感光性樹脂層を所望寸法に
パターニングする工程と、前記透光性基板上及び前記感
光性樹脂パターン上部に半透明膜を形成する工程と、前
記感光性樹脂パターン及びこの感光性樹脂パターン上部
の半透明膜を除去し、透光性基板との位相差が180°
となるような半透明膜パターンを形成する工程を含む露
光用マスクの製造方法を提供することを特徴とする。
る半透明膜は望ましくは透光性基板上の開口部に対する
半透明膜パターンの振幅透過率比として10%乃至は3
0%を満たし且つ開口部に対する位相差を180°±1
0°となるようにしている。
成するようにしている。また、単層膜として使用雰囲気
による表面の僅かに酸化された領域も含むようにしてい
る。
透明膜の屈折率は2.03以上となることが望ましい。
上で用いる場合、前記半透明膜は露光波長を240nm
で除した後に1を加えて得られる値以上の屈折率を有す
るようにしている。
ョンにより、シフタ透過率を変化させてウエハ上に投影
される光像強度分布を調べた結果、遮光膜パターンの代
わりに、所定の透過率を有する半透明膜パターンを用い
ることにより、コントラストが向上することが述べられ
ている。
上記構成を採ることにより、微細パターンの解像が容易
となる。また、半透明膜のパターニングを遮光膜と同様
に1回で形成できるためパターン制御が容易である。
基板の開口部に対し所望の振幅透過率比と位相差を得る
ことのできる単層半透明膜を得る条件及び具体的手法に
ついて述べる。
透明膜を透過する光の位相を透明な部分を透過する光の
位相に対し180°±10°で制御することが必要で、
かつ半透明膜の透過率を所望の値にすることが必要であ
る。この10°という値はシミュレーションにより位相
差180°に於ける焦点深度をまず求め、位相差を18
0°からずらしていき、その場合の焦点深度の劣化が位
相差180°に於ける焦点深度と比較し10%以内にお
さまる範囲として定めたものである。
度を得るためには、半透明膜の光学定数は次の条件を満
たす必要がある。
域を透過した光の複素電界ベクトルをE1とし、半透明
膜を透過した光の複素電界ベクトルをE2とするとそれ
らの関係は
るためには、透過光の振幅透過率比および位相差の間の
関係式は式3および式4で表され、
過領域の光の振幅透過率t1、t2はこれらの領域を構
成する物質と他の媒体との界面に於ける反射率、透過率
及び膜の吸光度を考慮した該物質の膜厚Tに於ける多重
反射を考えることで容易に求めることができる。物質の
反射率、透過率は屈折率n及び消衰係数kより求められ
る。また、膜の吸光度は消衰係数kより求めることがで
きる。
タ層であるので開孔部に対し位相差180°を考慮する
と、膜厚T1は物質の屈折率nより
は
衰係数、膜厚を示しており特定の値である。またT1は
(式5)の関係を満足しているから(式6)をn1、k
1の関係として開口部に対する任意の位相差が与えられ
た場合の振幅透過率tを一位的に求めることができる。
nmのg線露光を想定し、位相を180±10°、振幅
透過率を15±5%とし、屈折率nを変化させて、対応
するkを求めると図中実線および破線で示すカーブが描
ける(図3)。図3において、縦軸は消衰係数k、横軸
は屈折率nを示し、破線(a)は振幅透過率10%、位
相170°の時のkとnとの関係を示す曲線、破線
(b)は振幅透過率20%、位相190°の時のkとn
との関係を示す曲線、実線(c)は振幅透過率15%、
位相180°の時のkとnとの関係を示す曲線である。
破線(a)及び(b)の間の領域がこの時の許容範囲と
なり、ある物質の屈折率n及び消衰係数kで定まる破線
に挟まれた範囲内であればその物質は単層膜で半透明膜
の機能を持つことになる。
中にポイントで示したアモルファスSiがある。また、
ゲルマニウム(図6)、ガリウム砒素(図7)において
も許容範囲内であることがわかる。この場合単一の物質
で単層の半透明膜を得ることができる。
合アモルファスSi(N2 ガス0%のポイント)は許容
範囲外の値を取る(図4)。従ってi線露光ではアモル
ファスSiを用いた単層半透明膜の形成が不可能である
ことがわかる。また、Siを窒素化したSi3 N4 (N
2 ガス80%のポイント)について同様の検討を行うと
やはり許容範囲外となる(図4)。しかしアモルファス
SiとSi3 N4 の2点を任意の曲線で結んだ場合必ず
破線間に挟まれた領域を得ることがわかる。即ちアモル
ファスSiとSi3 N4 の中間的な物性を持つ物質があ
れば許容範囲内に入ることになる。この膜の作成につい
てはSiとN2 による反応性スパッタが有効である。こ
のときN2 の反応比を変えることで任意の物性の膜を得
ることができる。この時の物性値を●で示す。また、●
を通る曲線を描くと破線間の領域を通り、ここで得られ
た最適条件は、スパッタリング時の窒素ガスの流量が1
5%の時のn=3.30、k=1.19であり、膜厚を
83.5nmにすることにより振幅透過率比が0.14
2、位相差が180°となる。この様に元素組成比を変
えたSiNβ膜(0<β<1.33)を形成することで
所望の単層半透明膜を形成することができる。
よる露光を考えた場合、i線露光の場合と同様に、アモ
ルファスSi及びSiNβ ′(0<β′<1.33)の
物性値は許容範囲外となるが、これらの中間的な物性を
持つ物質は、許容範囲内となることがわかった。(図1
0)。
光用マスクの場合およそ0.3〜0.8とすることが好
ましい。また、KrFレーザ露光用の場合およそβ′=
0.7〜1.2とすると良い。
っては所望の範囲に膜質が入らない場合もある。この場
合、成膜時の圧力,温度等をコントロールすることで、
屈折率,消衰係数を変化させ、所望の膜とすることがで
きる。
固定し、振幅透過率に余裕を持たせて設定したり、振幅
透過率を固定し、位相に余裕を持たせ設定することも可
能である。また、許容とされる数値もレジストプロセス
等への影響及び効果を考え本説明で述べた値を変更して
も構わない。
研究を行った結果、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム
砒素または金属の、酸化物、窒化物またはハロゲン化物
のうち、いずれか一種あるいは二種以上で形成される物
質について上述の2条件を満たすことがわかった。
イオンを注入することにより、形成された膜質の若干の
調整、例えば光学定数の調整をはかることができる。
ることにより、アモルファス状態を多結晶へ、また多結
晶から単結晶へと連続的あるいは断続的に変化させるこ
とができ、所望の物性状態が得られる。
とにより所望の値を得ることができる。ここで、光学定
数は物質固有の値であるため、任意の値を設定すること
は不可能である。そこで例えば化合物の組成比を変化さ
せる等の方法で光学定数の最適化を図ることができる。
半透明膜で所望の位相差および透過率を得ることが可能
である。
ーン形成領域とパターン非形成領域の境界に沿って、パ
ターン非形成領域の部分的或いは全域に遮光膜を配置す
る。
合のウエハ上でのパターン境界を示す。遮光マスク80
1ではマスク上のパターン領域803以外に存在するア
ライメント用または検査用マークから露光光が漏れるの
を防ぐためブラインドが投影露光装置に設けられ、パタ
ーン領域外の光を除去している。しかし半透明膜の露光
用マスク802を作成した場合、パターン(チップ)領
域を区切るのに半透明パターンを用いることになる。こ
のときパターン領域境界に存在する半透明膜を透過した
光は、ウエハ上で露光量に対し2%の光り漏れをパター
ン領域外804に生じることになる。この光漏れはただ
一つのパターンを形成する場合問題は生じない。しかし
実際のチップ作成工程では複数のチップ901が隣接す
ることになる。図12にこの状況を示す。図12(a)
は遮光膜を用いたもので、この場合パターン分離を図る
ことができる。しかし半透明膜を用いた図12(b)で
は隣接するチップ間902の部分で半透明膜の透過率×
露光量だけ照射される。さらにチップのコーナー部90
3では照射回数は3回となる。図13に光漏れの照射回
数に対するパターン寸法の関係を示す。ここで0.6μ
m半透明膜パターンの振幅透過率を15%とし、i線露
光による解像寸法を示した。縦軸は規格化寸法、横軸は
照射回数を示している。照射回数が1回ですでにパター
ン寸法が8%程度細ることが判る。この様に半透明位相
シフト膜を用いたマスクに於いてはパターン領域外での
光漏れを意識しなくてはならず、半透明膜を含むパター
ン形成領域とパターン非形成領域の境界に沿って、パタ
ーン非形成領域の部分的或いは全域に遮光膜を配置する
ことが望ましい。
スクに於いても、パターン非形成領域で照射光が半透明
膜を透過する領域を予め認識しておき、チップの間隔を
透過する領域に相当する分だけ離すことで対処すること
も可能である。
半透明膜パターンを形成し、遮光膜パターンと半透明膜
の積層膜或いは遮光膜のみからなる遮光領域をパターン
形成領域とパターン非形成領域の境界に沿って形成する
ことにより第5の発明の露光用マスクを製造することが
できる。
クにおいては、通常のマスクに於けるCrなどからなる
遮光膜の代わりに半透明パターンを設けている。この半
透明膜を位相シフタとすることで、エッジ部分での光の
干渉作用を利用し遮光効果を高めることができる。
では、この半透明パターンの寸法と、このマスクを用い
て実際にウエハ上に露光されるパターンとの間に従来の
マスクに比べて比較的大きい寸法変換差が生じることが
判っており、特に位相シフトマスクを用いて微細パター
ンを形成する際には無視できない値となる。この変換差
量はパターンの寸法、形状などにより異なるが、シミュ
レーションまたは実験により予めマスクのパターン寸法
をどの様に補正すれば良いかを知ることができる。
の寸法変換差を考慮して半透明膜パターンを形成するよ
うにする。また、ハーフトーン型位相シフトマスクで
は、半透明膜の側壁部が丸みを帯びていると、エッジ部
分での光の干渉により位相シフト効果が低減することが
シミュレーションにより確かめられている。
成プロセスにおいて、等方性エッチングにより生じた側
壁部の丸みをサイドエッチングを行うことで垂直にし、
この時のサイドエッチング量を調整することで、寸法変
換差を考慮した寸法の半透明膜を形成するようにしてい
る。この場合、等方性エッチングを行った際の半透明膜
パターンの寸法は大きめに形成することが必要である。
成プロセスにおいて、異方性エッチングを行うため、半
透明膜パターン側壁部は比較的垂直に形成される。この
場合、異方性エッチングを行った際の半透明膜パターン
の寸法は寸法変換差を考慮した寸法に形成しておくこと
が必要である。
考慮した半透明膜パターンと等しい寸法の感光性樹脂パ
ターンを透光性基板上に形成しており、この感光性樹脂
パターンの側壁部を除く領域に半透明膜をスパッタなど
により形成する。この時、感光性樹脂パターンを逆テー
パ状に形成しておくと、突出したパターンコーナー部の
ために感光性樹脂パターンの側壁部の半透明膜形成を防
ぐことができる。
パターンの寸法変換差に対する焦点深度を示す。ここで
の焦点深度とは、所望寸法に対し±10%以内におさま
るディフォーカス量を示している。図14より寸法変換
差をウエハ上で0.074μm半透明パターンを細らせ
る、即ち露光装置の露光倍率をaとするとマスク上で半
透明パターンを0.074a細らせた場合最大の焦点深
度が得られることがわかる。また、規格寸法0.45μ
mパターンについては寸法変換差に対する焦点深度を求
めたところ寸法変換差をウエハ上で0.040μm半透
明パターンを細らせる、即ち露光装置の露光倍率をaと
するとマスク上で半透明パターンを0.040a細らせ
た場合最大の焦点深度が得られることがわかった。この
様に最大の焦点深度を得るためには所望寸法bに対しウ
エハ上で0.1b即ちマスク上で0.1b/aだけ半透
明パターンを細らせればよいことがわかる。
望寸法bに対し、寸法変換差を露光装置の露光倍率をa
としたとき回路設計寸法に対し0乃至0.1b/aだけ
半透明からなるパターンを細らせることが好ましい。
膜に屈折率2.03以上の物質を用いることで焦点深度
に裕度を持ったパターンを形成することができる。
上の場合に用いる半透明膜に対しては露光波長を240
nmで除した後1を加えて得られる値以上の屈折率を有
する半透明膜を用いることで、像質劣化を現在用いてい
る遮光マスクと同程度以上に抑えることができる。
スクパターンのエッジ部に於ける照射光の反射について
示す。投影露光用基板1001上に半透明マスクパター
ン1002が配置されている。エッジ近傍に結像する照
明光1003は基板の垂線に対し角度θで結像する。こ
の場合照明光は、反射等の影響を受けること無くマスク
パターン面で結像する。しかしこの照明光1003より
更にエッジ側で結像する光1004では、照明光の一部
が半透明パターンにかかり像質劣化を生じることが予想
される。
求めることができる。以下順を追ってxを求めることに
する。露光装置の開口数NA、コヒーレントファクター
σ、露光倍率aを用い、投影露光基板上での照明光の結
像角度θのsinを求めると
像角θを用い
していることから(式5)を(式8)に代入して
xを、波長とNAに依存しない値とするためλ/NAで
除して規格化し、更にウエハ上の寸法Xに直すと
望されるパターンとそれを達成するための露光波長、及
び露光装置のNAと、λ/NAにより規格化した寸法を
表1に示す。この様に半透明マスクで所望とされる解像
寸法は規格化寸法で約0.45μmであると言える。
領域Xの占める割合εを求める。ここで領域Xはパター
ンの両エッジ部分に存在するから、
求めたのが図16である。この結果は振幅透過率15%
のマスクを用い、i線を露光光源に用いNA=0.5の
露光装置により、0.325μmパターンを転写した特
性を示したもので、横軸に像質劣化領域ε、縦軸に焦点
深度を最大焦点深度で規格化して示している。このパタ
ーンに対し焦点深度の低下を10%まで許容とすると、
εを0.013以下にすることが必要で、この値を図1
7に当てはめると、半透明膜の屈折率nに要求される値
は
た場合、波長に依存せず、半透明膜の屈折率が2.03
以上であることが望ましい。
が膜厚を持つ限り必ず生じ、当然のことながら現状の遮
光マスクでも生じている。半透明膜でパターンを形成す
る際には、少なくとも像質劣化を従来の遮光膜以下にす
ることが必要である。従来のマスクでは例えば両面反射
防止膜を施したマスク基板の膜厚は120nm程度であ
る。像質劣化をこのマスク以下に抑えようとした場合、
この膜厚と(式5)より
半透明膜の屈折率の許容値は露光波長λ(nm)に依存
し、各露光波長の許容度は表2のようになる。
合、半透明膜の屈折率をg線(436nm)の場合2.
81以上に、i線(365nm)の場合2.52以上に
することで像質劣化を少なくとも現状の遮光マスクと同
程度に抑えることができる。また、表2と(式12)の
結果から、露光波長248nm以下の場合には焦点深度
の裕度を考慮して屈折率を定めることが好ましく、その
場合、半透明膜の屈折率を屈折率2.03以上とするこ
とが好ましい。
k、波長λ、膜厚Tにより
5)を(式14)に代入し、kについて求めると
の範囲としては0.01<t′/tO <0.09となる
がいま強度透過率0.09以下を満足させるためには
所望とするkは
多重反射を考慮した場合にはkは(式17)より大きな
値をとる。
する物質の物性について表3に示す。表3で示した適性
は、屈折率、振幅透過率により判断したもので、開口部
に対し振幅透過率比10%乃至30%の範囲を満たし、
且つ焦点深度の裕度を考慮して算出される屈折率の条件
を満たすものを○で、さらに現状の遮光マスク以上に像
質劣化を抑えることができるものを◎で、屈折率の条件
を満足しているが振幅透過率の条件を満足していないも
のについては△で記した。
iNβについてはi線、KrF領域において非常に有効
な半透明膜であるといえる。また、SiOαについて
は、表には示していないがi線、KrF、ArF領域で
有効な半透明膜であることがわかっている。
関するものであるが、この半透明膜は別の使用法があ
る。従来のマスクではマスクパターンの密度によりウエ
ハ上に到達する光強度に差が生じていた。この場合現像
時にパターン寸法差が生じてしまうという問題があった
が、光強度に差が生じないよう、比較的大きい開口パタ
ーンで透過する光強度を押さえるため膜に吸収を持たす
という手法が成されている。位相シフトマスクにおいて
もマスクパターン密度の差を押さえるため比較的大きい
開口パターンで振幅透過率を90%程度として、露光量
のバランスを取る手法が成されている。この手法は主に
透光性基板と異なる屈折率の物質を位相シフタとして用
い、この位相シフタと透光性基板界面の反射を利用し、
位相シフタの透過光を実質低下させることで行ってき
た。例えばg線領域で膜自体に全く吸収がないTiO2
膜を用いた場合、膜の吸収は消衰係数が0.01以下で
あることからほぼ100%透過するが、膜の屈折率が
2.8であるため、透光性基板から入射した光はTiO
2 膜との界面で10%程度が反射するため、実質この部
分の透過率が低下し90%の光が透過させることが可能
となる。また、Si3 N4膜はi線領域で消衰係数が
0.01以下であることからほぼ100%透過するが、
膜の屈折率が2.0であるため、透光性基板から入射し
た光はSi3 N4 膜との界面で3%程度が反射するた
め、実質この部分の透過率が低下し97%の光が透過さ
せることが可能となる。
消衰係数0.01以下の物質を用い、所望の反射率が得
られるような屈折率を有する膜をもちいることで対処す
ることが可能であった。この様に露光量差をコントロー
ルする半透明膜においても、本手法は有効でg線領域に
おけるTiO2 膜、或いはi線領域に於けるSi3 N4
膜を用いた場合においても、スパッタ時の酸素乃至は窒
素の組成比を制御することにより反射率を考慮した所望
の透過率を有する半透明膜を得ることができる。
つ詳細に説明する。 (実施例1)本実施例は第1の発明の露光用マスクおよ
び第2の発明の露光用マスクの製造方法に関する。図1
は本実施例の露光用マスクの製造工程を示す図である。
スパッタリング法で形成したシリコンパターンを用いた
ことを特徴とし、g線用投影露光用マスクとして用いら
れるものである。
リング法によりアモルファスSi膜102を形成する
(図1(a))。このシリコン膜102の水銀ランプの
g線に対する屈折率はn=4.93であり、位相差18
0°となる膜厚は59nmであった。この時の振幅透過
率は、透明部である酸化シリコン基板101の振幅透過
率に対し17.4%であった。
5μmで堆積した後さらに導電性膜104を0.2μm
程度に形成する(図1(b))。
より3μC/cm2 で描画しさらに現像を行ってレジス
トパターン103を形成する(図1(c))。ここで導
電性膜104を形成するのは酸化シリコン基板およびア
モルファスSi膜が絶縁性であり、電子線露光時のチャ
ージアップを防ぐためである。
てCF4 とO2 との混合ガスによるケミカルイオンエッ
チング(CDE)により、レジストパターンから露出し
ているアモルファスSi膜102をエッチング除去する
(図1(d))。
去しアモルファスSiパターン102を得ることができ
る(図1(e))。
ファスSi膜の形成をスパッタリングにより行ったが、
CVD法を用いても良い。またアモルファスSi膜の膜
厚を本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適当な厚さ
にしても良い。
で行うようにしてもよい。
を用いたがSiO2 の代わりにMgF2 、CaF2 、A
l2 O3 等を用いても構わない。
を逸脱しない範囲において適当な透過率にしても良い。
なお、半透明膜の光学特性は、砒素、燐、ボロン等のイ
オンを半透明膜に注入するか或いは熱を加えることで微
調整するこが可能である。
に導電性膜が形成された基板を用いる場合塗布性導電膜
は不要となる。また、マスクパターンの描画を光露光で
行うと導電膜を無くすことが可能である。
して、PFR7750(日本合成ゴム社製)と称される
レジストを1.5μm塗布した基板に、g線で1/5縮
小露光(NA=0.54、σ=0.5)を行なってライ
ン&スペースパターンを形成した。この時要した露光量
は300mJ/cm2 であった。従来露光で、0.45
μmパターンでフォーカスマージン0μmで解像してい
たものを本発明のマスクによりフォーカスマージン0.
7μmで解像することができた。
来の露光で解像されなかった0.50μmパターンが本
発明のマスクによりフォーカスマージン1.5μmで解
像することが確認された。
れたレジストパターンをマスクとし基板の加工を行なう
ことにより、より良好な加工形状を得ることが可能とな
る。
としても、本願の効果は失われることはない。 (実施例2)本実施例は第1の発明の露光用マスクおよ
び第2の発明の露光用マスクの製造方法に関する。
スパッタリング法で形成したGeパターンを用いたこと
を特徴とし、g線用投影露光用マスクとして用いられる
ものである。
法によりGe膜を形成する。このGe膜の水銀ランプの
g線に対する屈折率はn=4.10であり、位相差18
0°となる膜厚は70.3nmであった。この時の振幅
透過率は、透明部である酸化シリコン基板の振幅透過率
に対し10.8%であった。
を膜厚0.5μmで堆積した後さらに導電性膜を0.2
μm程度に形成する。そしてこの導電性膜上から電子線
により3μC/cm2 で描画しさらに現像を行ってレジ
ストパターンを形成する。このパターンをマスクとして
Cl2 ガスによるケミカルイオンエッチング(CDE)
により、レジストパターンから露出しているGe膜をエ
ッチング除去する。そして最後にレジストパターンを除
去しGeパターンを得ることができる。
る位相シフタを得ることができる。
の形成をスパッタリングにより行ったが、蒸着法を用い
ても良い。また、Ge膜の膜厚を本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲において適当な厚さにしても良い。
うようにしても良く、弗素系ガス例えばCF4 、C2 F
6 などを用いることも可能である。
を用いたがSiO2 の代わりにMgF2 、CaF2 、A
l2 O3 等を用いても構わない。
を逸脱しない範囲において適当な透過率にしても良い。
なお、半透明膜の光学特性は、砒素、燐、ボロン等のイ
オンを半透明膜に注入するか或いは熱を加えることで微
調整することが可能である。
上に導電性膜が形成された基板を用いる場合塗布性導電
膜は不要となる。また、マスクパターンの描画を光露光
で行うと導電膜を無くすことが可能である。
して、PFR7750(日本合成ゴム社製)と称される
レジストを1.5μm塗布した基板に、g線で1/5縮
小露光(NA=0.54、σ=0.5)を行なってライ
ン&スペースパターンを形成した。この時要した露光量
は300mJ/cm2 であった。従来露光で、0.45
μmパターンでフォーカスマージン0μmで解像してい
たものを本発明のマスクによりフォーカスマージン0.
7μmで解像することができた。
来の露光で解像されなかった0.50μmパターンが本
発明のマスクによりフォーカスマージン1.5μmで解
像することが確認された。
されたとしても、本願の効果が失われることはない。 (実施例3)本実施例は第3の発明の露光用マスクおよ
び第4の発明の露光用マスクの製造方法、とりわけi線
を露光光源に用いた場合の露光マスクおよびその製造方
法に関する。
パッタリング法で反応ガス中の窒素の組成比を制御しな
がら形成した窒化シリコンパターンを用いたことを特徴
とした投影露光用マスクに関するものである。
リング法によりシリコンをターゲットとし窒素とアルゴ
ンとの混合ガス(窒素含有量15%)を所定量添加しつ
つ窒化シリコン膜202を形成する(図2(a))。こ
の窒化シリコン膜のKrFに対する屈折率はn=3.4
0であり、位相差180°となる膜厚は80nmであっ
た。また透明部に対する振幅透過率比は15.1%であ
った。
ジスト203を膜厚0.5μmで堆積した後さらに導電
性膜204を0.2μm程度に形成する(図2
(b))。そしてこの導電性膜上から電子線により3μ
C/cm2 で描画しさらに現像を行ってレジストパター
ン203を形成する(図2(c))。このレジストパタ
ーンをマスクとしてCF4 とO2 との混合ガスによるケ
ミカルイオンエッチング(CDE)により、レジストパ
ターンから露出している窒化シリコン膜202をエッチ
ング除去する(図2(d))。そして最後に硫酸と過酸
化水素水の混合溶液中に浸漬しレジストパターン203
を除去し窒化シリコンパターン202を得ることができ
る(図2(e))。
リコン膜の形成をシリコンをターゲットとしたスパッタ
リングにより行ったが、予め面積比が調整されたシリコ
ンと窒化シリコンのモザイクターゲットを用いたスパッ
タリングあるいはアンモニアとシラン系ガスを用いたC
VD法を用いても良い。また窒化シリコン膜の膜厚を本
発明の趣旨を逸脱しない範囲において適当な厚さにして
も良い。
で行うようにしてもよい。
を用いたがSiO2 の代わりにMgF2 、CaF2 、A
l2 O3 等を用いても構わない。
を逸脱しない範囲において適当な透過率にしても良い。
なお、半透明膜の光学特性は、砒素、燐、ボロン等のイ
オンを半透明膜に注入するか或いは熱を加えることで微
調整することが可能である。
上に導電性膜が形成された基板を用いる場合塗布性導電
膜は不要となる。また、マスクパターンの描画を光露光
で行うと導電膜を無くすことが可能である。
電子線を用いて行ったが、電子線の代わりに光を用いて
もかまわない。また、光を用いた場合感光性樹脂材料及
び透光性基板上に設けた導電膜は不要となる。
して、PERIX500(日本合成ゴム社製)と称され
るi線様レジストを1.5μm塗布した基板に、i線で
1/5縮小露光(NA=0.5、σ=0.6)を行なっ
てライン&スペースパターンを形成した。この時要した
露光量は300mJ/cm2 であった。従来露光で、
0.35μmパターンでフォーカスマージン0μmで解
像していたものを本発明のマスクによりフォーカスマー
ジン0.8μmで解像することができた。
来の露光で解像されなかった0.40μmパターンが本
発明のマスクによりフォーカスマージン1.3μmで解
像することが確認された。
れたとしても本発明の効果が失われることはない。 (実施例4)本実施例は第3の発明の露光用マスクおよ
び第4の発明の露光用マスクの製造方法、とりわけKr
Fレーザを露光光源に用いた場合の露光用マスクおよび
その製造方法に関する。
スパッタリング法で形成した窒化シリコンパターンを用
いたことを特徴としたKrF(248nm)用投影露光
用マスクに関するものである。
法によりシリコンをターゲットとしアルゴンと窒素の混
合ガスを所定量添加しつつ窒化シリコン膜を形成する。
この窒化シリコン膜のKrFに対する屈折率はn=2.
68であり、位相差180°となる膜厚は76nmであ
った。この時の振幅透過率は、透明部である酸化シリコ
ン基板の振幅透過率に対し15%であった。
ジストを膜厚0.5μmで堆積した後さらに導電性膜を
0.2μm程度に形成する。そしてこの導電性膜上から
電子線により3μC/cm2 で描画しさらに現像を行っ
てレジストパターンを形成する。このレジストパターン
をマスクとしてCF4 とO2 との混合ガスによるケミカ
ルイオンエッチング(CDE)により、レジストパター
ンから露出している窒化シリコン膜をエッチング除去す
る。そして最後にレジストパターンを除去し窒化シリコ
ンパターンを得ることができる。
リコン膜の形成をスパッタリングにより行ったが、アン
モニアとシラン系ガスを用いたCVD法を用いても良
い。また窒化シリコン膜の膜厚を本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲において適当な厚さにしても良い。
で行うようにしてもよい。
を用いたがSiO2 の代わりにMgF2 、CaF2 、A
l2 O3 等を用いても構わない。
を逸脱しない範囲において適当な透過率にしても良い。
なお、半透明膜の光学特性は、砒素、燐、ボロン等のイ
オンを半透明膜に注入するか或いは熱を加えることで微
調整することが可能である。
上に導電性膜が形成された基板を用いる場合塗布性導電
膜は不要となる。また、マスクパターンの描画を光露光
で行うと導電膜を無くすことが可能である。
に電子線を用いて行ったが、電子線の代わりに光を用い
てもかまわない。また、光を用いた場合感光性樹脂材料
及び透光性基板上に設けた導電膜は不要となる。
して、SNR(シプレー社製)と称されるKrF用レジ
ストを1.0μm塗布した基板に、KrF線で1/5縮
小露光(NA=0.4、σ=0.5)を行なってライン
&スペースパターンを形成した。この時要した露光量は
40mJ/cm2 であった。従来露光で、0.30μm
パターンでフォーカスマージン0μmで解像していたも
のを本発明のマスクによりフォーカスマージン0.7μ
mで解像することができた。
来の露光で解像されなかった0.30μmパターンが本
発明のマスクによりフォーカスマージン1.2μmで解
像することが確認された。
れたとしても、本発明の効果が失われることはない。 (実施例5)本実施例は第3の発明の露光用マスクおよ
び第4の発明の露光用マスクの製造方法、とりわけi線
を露光光源に用いた場合の露光用マスクおよびその製造
方法に関する。
スパッタリング法で酸素の組成比を制御しながら形成し
た酸化クロムパターンを用いたことを特徴としたi線用
投影露光用マスクに関するものである。
法によりクロムをターゲットとし酸素とアルゴンとの混
合ガスを所定量添加しつつ酸化クロム膜を形成する。こ
の酸化クロム膜のi線に対する屈折率は図20に示すよ
うにn=2.40であり、位相差180°となる膜厚は
130nmであった。この時の振幅透過率は、透明部で
ある酸化シリコン基板の振幅透過率に対し26.1%で
あった。
を膜厚0.5μmで堆積した後さらに導電性膜を0.2
μm程度に形成する。そしてこの導電性膜上から電子線
により3μC/cm2 で描画しさらに現像を行ってレジ
ストパターンを形成する。このレジストパターンをマス
クとしてCl2 によるケミカルイオンエッチング(CD
E)により、レジストパターンから露出している酸化ク
ロム膜をエッチング除去する。そして最後に硫酸と過酸
化水素水の混合溶液中に浸漬しレジストパターンを除去
し酸化クロムパターンを得ることができる。
旨を逸脱しない範囲において適当な厚さにしても良い。
また、酸化クロムの加工をリアクティブイオンエッチン
グ(RIE)で行うことも可能である。
を用いたがSiO2 の代わりにMgF2 、CaF2 、A
l2 O3 等を用いても構わない。
を逸脱しない範囲において適当な透過率にしても良い。
なお、半透明膜の光学特性は、砒素、燐、ボロン等のイ
オンを半透明膜に注入するか或いは熱を加えることで微
調整することが可能である。
上に導電性膜が形成された基板を用いる場合塗布性導電
膜は不要となる。また、マスクパターンの描画を光露光
で行うと導電膜を無くすことが可能である。
電子線を用いて行ったが、電子線の代わりに光を用いて
もかまわない。また、光を用いた場合感光性樹脂材料及
び透光性基板上に設けた導電膜は不要となる。
して、PFRIX500(日本合成ゴム社製)と称され
るi線用レジストを1.2μm塗布した基板に、i線で
1/5縮小露光(NA=0.5、σ=0.6)を行なっ
てコンタクトホールパターンに関しても、従来の露光で
解像されなかった0.40μmパターンが本発明のマス
クによりフォーカスマージン1.5μmで解像すること
が確認された。なおこの露光用マスクは透過率が高いた
めライン&スペースパターンの形成に対してはレジスト
の残膜率が低下する等不適であった。ライン&スペース
パターン作成には振幅透過率を10%乃至は20%とす
ることが好ましく酸化クロムマスクの場合振幅透過率を
約20%で作成することができた。この振幅透過率が2
0%の露光用マスクを用いライン&スペースパターンを
形成した。この時要した露光量は300mJ/cm2 で
あった。従来露光で、0.35μmパターンフォーカス
マージン0μmで解像していたものを本発明のマスクに
よりフォーカスマージン0.6μmで解像することがで
きた。
して用いた場合、従来マスクで用いている遮光膜と比較
し膜厚が若干厚く像質劣化が生じている。この様に酸化
クロム膜の半透明膜への適用は不可能ではないが、その
性能を最大限に発揮することは難しい。
g線の露光用マスクに於いても適用可能である。しかし
この場合も従来マスクで用いている遮光膜と比較し膜厚
が若干厚く像質劣化が生じていおり、酸化クロム膜の半
透明膜への適用は不可能ではないが、その性能を最大限
発揮することは難しい。
r、CrO2 のいずれも消衰係数が許容範囲外となるた
め適用不可能である。しかし図22では振幅透過率の下
限を10%にしているが、所望とする焦点深度があまり
大きくない場合には振幅透過率を10%以下にも設定す
ることができこの場合KrFレーザに対しても適用する
ことができる。 (実施例6)本実施例は第3の発明の露光用マスクおよ
び第4の発明の露光用マスクの製造方法、とりわけi線
を露光光源に用いた場合の露光用マスクおよびその製造
方法に関する。
スパッタリング法で酸素の組成比を制御しながら形成し
た酸化チタンパターンを用いたことを特徴としたi線用
投影露光用マスクに関するものである。
法によりチタンをターゲットとし酸素とアルゴンとの混
合ガスを所定量添加しつつ酸化チタン膜を形成する。こ
の酸化チタン膜のi線に対する屈折率は図23に示す様
にn=2.70であり、位相差180°となる膜厚は1
07nmであった。この時の振幅透過率は、透明部であ
る酸化シリコン基板の振幅透過率に対し15%であっ
た。
を膜厚0.5μmで堆積した後さらに導電性膜を0.2
μm程度に形成する。そしてこの導電性膜上から電子線
により3μC/cm2 で描画しさらに現像を行ってレジ
ストパターンを形成する。このレジストパターンをマス
クとしてCF4 ガスによるケミカルイオンエッチング
(CDE)により、レジストパターンから露出している
酸化チタン膜をエッチング除去する。そして最後に硫酸
と過酸化水素水の混合溶液中に浸漬しレジストパターン
を除去し酸化チタンパターンを得ることができる。
チタン膜の形成をチタンをターゲットとしたスパッタリ
ングにより行ったが、予め面積比が調整されたチタンと
酸化チタンの混合ターゲットを用いたスパッタリングを
用いても良い。また酸化チタン膜の膜厚を本発明の趣旨
を逸脱しない範囲において適当な厚さにしても良い。
グで行うようにしてもよい。
を用いたがSiO2 の代わりにMgF2 、CaF2 、A
l2 O3 等を用いても構わない。
を逸脱しない範囲において適当な透過率にしても良い。
なお、半透明膜の光学特性は、砒素、燐、ボロン等のイ
オンを半透明膜に注入するか或いは熱を加えることで微
調整することが可能である。
上に導電性膜が形成された基板を用いる場合塗布性導電
膜は不要となる。また、マスクパターンの描画を光露光
で行うと導電膜を無くすことが可能である。
電子線を用いて行ったが、電子線の代わりに光を用いて
もかまわない。また、光を用いた場合感光性樹脂材料及
び透光性基板上に設けた導電膜は不要となる。
して、PFRIX500(日本合成ゴム社製)と称され
るi線用レジストを1.5μm塗布した基板に、i線で
1/5縮小露光(NA=0.5、σ=0.6)を行なっ
てライン&スペースパターンを形成した。この時要した
露光量は300mJ/cm2 であった。従来露光で、
0.35μmパターンフォーカスマージン0μmで解像
していたものを本発明のマスクによりフォーカスマージ
ン0.8μmで解像することができた。
来の露光で解像されなかった0.40μmパターンが本
発明のマスクによりフォーカスマージン1.3μmで解
像することが確認された。
マスクにも適用が可能である。元素組成比が制御された
酸化チタンのg線の屈折率は2.30であり現状の遮光
膜と比較し像質は劣化する。しかし膜厚は限りなく0と
したときの焦点深度と比較した場合の劣化は10%以内
に押さえられているため十分に適用可能である。
酸化チタンのいずれも消衰係数が大きくほとんど遮光し
てしまうため適用は不可能である(図25)。 (実施例7)本実施例は第3の発明の露光用マスクおよ
び第4の発明の露光用マスクの製造方法、とりわけg線
を露光光源に用いた場合の露光用マスクおよびその製造
方法に関する。
スパッタリング法で酸素の組成比を制御しながら形成し
た酸化アルミニウムパターンを用いたことを特徴とした
g線用投影露光用マスクに関するものである。
法によりアルミニウムをターゲットとし酸素とアルゴン
との混合ガスを所定量添加しつつ酸化アルミニウム膜を
形成する。この酸化アルミニウム膜のg線に対する屈折
率はn=1.56であり、位相差180°となる膜厚は
390nmであった。この時の振幅透過率は、透明部で
ある酸化シリコン基板の振幅透過率に対し15%であっ
た(図26)。
を膜厚0.5μmで堆積した後さらに導電性膜を0.2
μm程度に形成する。そしてこの導電性膜上から電子線
により3μC/cm2 で描画しさらに現像を行ってレジ
ストパターンを形成する。このレジストパターンをマス
クとしてCl2 ガスによるケミカルイオンエッチング
(CDE)により、レジストパターンから露出している
酸化チタン膜をエッチング除去する。そして最後に硫酸
と過酸化水素水の混合溶液中に浸漬しレジストパターン
を除去し酸化アルミニウムパターンを得ることができ
る。
ルミニウム膜の形成をアルミニウムをターゲットとした
スパッタリングにより行ったが、予め面積比が調整され
たアルミニウムと酸化アルミニウムの混合ターゲットを
用いたスパッタリングを用いても良い。また酸化アルミ
ニウム膜の膜厚を本発明の趣旨を逸脱しない範囲におい
て適当な厚さにしても良い。
ッチングで行うようにしてもよい。
を用いたがSiO2 の代わりにMgF2 、CaF2 等を
用いても構わない。
を逸脱しない範囲において適当な透過率にしても良い。
なお、半透明膜の光学特性は、砒素、燐、ボロン等のイ
オンを半透明膜に注入するか或いは熱を加えることで微
調整することが可能である。
上に導電性膜が形成された基板を用いる場合塗布性導電
膜は不要となる。また、マスクパターンの描画を光露光
で行うと導電膜を無くすことが可能である。
電子線を用いて行ったが、電子線の代わりに光を用いて
もかまわない。また、光を用いた場合感光性樹脂材料及
び透光性基板上に設けた導電膜は不要となる。
して、PFR7750(日本合成ゴム社製)と称される
レジストを1.5μm塗布した基板に、g線で1/5縮
小露光(NA=0.54、σ=0.5)を行なってライ
ン&スペースパターンを形成した。この時要した露光量
は300mJ/cm2 であった。従来露光で、0.45
μmパターンでフォーカスマージン0μmで解像してい
たものを本発明のマスクによりフォーカスマージン0.
4μmで解像することができた。
来の露光で解像されなかった0.50μmパターンが本
発明のマスクによりフォーカスマージン0.8μmで解
像することが確認された。
として作成したマスクを露光した場合の焦点深度と比較
すると、ライン&スペース、コンタクトホールのいずれ
のパターンでも焦点深度が小さくなっている。これはマ
スク上で半透明膜パターンが390nmとシリコンの場
合の59nmと比較し大変厚く、像質の低下を生じてい
るためである。
場合g線からKrFレーザのいずれの波長に於てもその
屈折率は2以下であり、像質の低下をまぬがれない。こ
の場合酸化アルミニウムを半透明膜として適用すること
はできるが位相シフトマスクとしての効果を最大限得る
ことはできない(図26)。 (実施例8)本実施例は第5の発明に関する。また図3
は本実施例を説明するための製造工程図である。
成る膜厚1000オングストロームの遮光膜が形成され
た膜厚2.5mmの酸化シリコン基板301上に電子線
ネガレジストSAL601302を膜厚5000オング
ストロームで塗布し、ベイキングを行う(図3
(a))。
とでレジストパターン302aを形成した(図3
(b))。このレジストパターンをマスクとして塩素ガ
スにより露出している遮光膜を除去した。更にレジスト
パターン302aをレジスト剥離液及び酸素アッシング
により除去することで遮光域313a/312aを形成
した。この時遮光膜は所望パターン領域外に配設される
ようにした(図3(c))。
Si膜314をRF印加によるスパッタにより形成する
(図3(d))。この時のアモルファスSiの膜厚は5
7nmとする。この膜厚はウエハ露光プロセスで露光光
源にg線(436nm)を用いた場合半透明膜を透過す
る光の位相が透明部を透過する光の位相に対し180°
シフトするように調整したものである。この基板に電子
線ネガレジストSAL601304を膜厚5000オン
グストロームで塗布し、更に塗布性導電膜305を形成
した(図3(e))。さらに電子線により描画を行い現
像することでレジストパターン304aを形成する(図
3(f))。
としてCF4 瓦斯によるケミカルイオンエッチングを行
い露出しているアモルファスシリコン膜314を除去す
る(図3(g))。
ト剥離液に浸たすことにより除去することで所望の半透
明パターン314aを形成することができる(図3
(h))。尚、上記のCF4 を用いたケミカルイオンエ
ッチングの代わりにNH4 F水溶液を用いたウエットエ
ッチングを行っても良い。
ているがこれに限るものではなくモリブデンシリサイド
膜等を用いても構わない。
線レジスト上に導電膜を設けたが、酸化シリコン基板上
に導電膜を設けても構わない。また、導電膜の材質も、
金属を含むものを初め有機導電膜を用いても構わない。
成する手法であるがi線用、KrF用マスクとして、ア
モルファスSi膜スパッタ時に窒素乃至は酸素元素を含
むガスを導入し、反応させながら成膜(SiOα:0<
α<2、SiNβ:0<β<1.33)を形成し、レジ
スト塗布以下同様な手法で半透明マスクを作成すること
が可能である。
ったが、CVD法、蒸着法等で行なうことも可能であ
る。
ンの形成を電子線描画により行ったがUV露光により行
っても良い。この場合、電子線レジスト上に導電性樹脂
膜を形成する必要はない。
半透明膜が積層となっているが、パターン領域境界で、
位置精度に余裕がある場合には、パターン領域外を遮光
膜のみで形成しても構わない。 (実施例9)本実施例は第6の発明に関する。また図4
は本実施例を説明するための製造工程図である。
性樹脂層(SnO2 が主成分)が形成された膜厚2.5
mmの酸化シリコン基板401上に半透明膜アモルファ
スSi膜402をRF印加によるスパッタにより形成す
る(図4(a))。この時のアモルファスSiの膜厚は
57nmで、この膜厚はウエハ露光プロセスで露光光源
にg線(436nm)を用いた場合半透明膜を透過する
光の位相が透明部を透過する光の位相に対し180°シ
フトするように調整したものである。この基板に電子線
ネガレジストSAL601403を膜厚5000オング
ストロームで塗布し、ベイキングを行う(図4
(b))。
とでレジストパターン403を形成する(図4
(c))。この時の描画は設計寸法に対し5倍に拡大し
たものを用いる。
してCF4 瓦斯によるケミカルイオンエッチングを行い
露出しているアモルファスシリコン膜402を除去す
る。
差0.3μm(ウエハ上0.06μm)に相当するアモ
ルファスシリコン膜402を同様の処理によるサイドエ
ッチングで除去する(図4(d))。尚、このマスクで
は0.6μmパターンを基準として作成している。
酸化水素水の混合液を浸たすことにより除去することで
所望の半透明膜パターン402を形成することができる
(図4(e))。尚、上記のCF4 を用いたケミカルイ
オンエッチングの代わりにNH4 F水溶液を用いたウエ
ットエッチングを行っても良い。
たが、シリコン基板と半透明膜の界面に導電膜を設けて
も良い。また、導電膜の材質も、金属を含むものを初め
有機導電膜を用いても構わない。
成する手法であるがi線用、KrF用マスクはアモルフ
ァスSi膜スパッタ時に窒素乃至は酸素元素を含むガス
を導入し、反応させながら成膜(SiOα:0<α<
2、SiNβ:0<β<1.33)を形成し、レジスト
塗布以下同様な手法で半透明マスクを作成することが可
能である。
ったが、CVD法、蒸着法等で行なうことも可能であ
る。
ンの形成を電子線描画により行ったがUV露光により行
っても良い。この場合、透明基板上に導電性樹脂膜を形
成する必要はない。また、上記工程におていはネガ型レ
ジストを用いているが、ポジ型レジストを用いるために
は、マスク形成の際必要とされる寸法変換差よりもレジ
ストパターンが大きく形成される用データ処理等を行う
必要がある。
3をマスクとして、下層のアモルファスシリコン膜40
2のエッチングをケミカルドライエッチングにより行っ
ている。この様に等方性エッチングを行う場合、被エッ
チングパターンがテーパ形状となる。上記のアモルファ
スシリコン膜は半透明型位相シフトマスクの半透明パタ
ーンに相当し、テーパ形状となると、位相及び振幅透過
率調整の精度が低下することがシミュレーション及び実
験により確認されている。
ドエッチングで調整し、半透明膜パターンの転写パター
ンに対する精度及び形状の改善を同時に行うようにして
いる。実際に本マスクを使用して、ウエハへの転写実験
を行った結果、寸法精度良く、良好な形状のパターンが
得らえた。 (実施例10)まず200オングストロームの膜厚の導
電性樹脂層(SnO2 が主成分)が形成された膜厚2.
5mmの酸化シリコン基板501上に半透明膜アモルフ
ァスSi膜502をRF印加によるスパッタにより形成
する(図5(a))。この時のアモルファスSiの膜厚
は57nmで、この膜厚はウエハ露光プロセスで露光光
源にg線(436nm)を用いた場合半透明膜を透過す
る光の位相が透明部を透過する光の位相に対し180°
シフトするように調整したものである。この基板に電子
線ネガレジストSAL601503を膜厚5000オン
グストロームで塗布し、ベイキングを行う(図5
(b))。
とでレジストパターン503を形成する(図5
(c))。この描画データとして設計寸法からマスク形
成の際必要とされる寸法変換差0.30μm(ウエハ上
0.06μm)を引いたデータを計算機上で作成し、更
にこのデータに対し5倍に拡大したものを用いた。この
マスクでは0.6μmパターンを基準として考えてい
る。
してCF4 瓦斯による磁場制御の異方性エッチングによ
り露出しているアモルファスSi膜502を除去する
(図5(d))。
酸化水素水の混合液を浸たすことにより除去し、所望の
半透明膜パターン502を形成することができる(図5
(e))。
けたが、レジスト膜表面或いはレジスト膜と半透明膜の
界面に導電膜を設けても良い。また、導電膜の材質も、
金属を含むものを初め有機導電膜を用いても構わない。
成する手法であるがi線用、KrF用マスクとしてアモ
ルファスSi膜スパッタ時に窒素乃至は酸素元素を含む
ガスを導入し、反応させながら成膜(SiOα:0<α
<2、SiNβ:0<β<1.33)を形成し、レジス
ト塗布以下同様な手法で半透明マスクを作成することが
可能である。
ったが、CVD法、蒸着法等で行うことも可能である。
ンの形成を電子線描画により行ったがUV露光により行
っても良い。この場合、透明基板上に導電性樹脂膜を形
成する必要はない。また、上記工程におていはネガ型レ
ジストを用いているため、描画データは設計寸法からマ
スク形成の際必要とされる寸法変換差を引いて5倍した
ものを用いているが、ポジ型レジストを用いる場合に
は、逆にこの寸法変換差を加えて5倍したデータを用い
れば良い。
透明基板を用いているが、例えば透明基板の膜厚が6.
2mmの場合、CF4 ガスによるケミカルドライエッチ
ングの際基板下部よりRF制御を行ってもSiO2 が絶
縁体であるため十分にRFが伝わらずプラズマも発生で
きない。そこでCF4 ガスを導入し、これに電子線を照
射することによりプラズマを形成し、露出している半透
明膜の除去を試みた。本手法ではイオンの制御を装置内
部に配置した磁石による磁場で制御した。
03をマスクとして、下層のアモルファスシリコン膜の
エッチングを磁場制御の異方性エッチングにより行って
いる。よって実施例9で等方性エッチングを行った場合
にはパターンがテーパ形状となったが、本実施例では垂
直なパターン形状が得られる。そこで予め寸法変換差を
組み込んだ描画データを用いて描画することにより、所
望の寸法のパターン転写が可能な、理想的な位相及び振
幅透過率の半透明パターンを得ることができる。
写実験を行った結果、寸法精度良く、良好な形状のパタ
ーンが得らえた。 (実施例11)200オングストロームの膜厚の導電性
樹脂層601(SnO2 が主成分)が形成された膜厚
2.5mmのクオーツ基板602上に電子線ネガレジス
トSAL601603を膜厚5000オングストローム
の膜厚で塗布し、ベイキングを行った(図6(a))。
でレジストパターン603を形成する(図6(b))。
ここで露光量は適性露光量より少なめとし(所望露光量
の90%程度)逆テーパ形状のレジストパターンを形成
する。ここでレジストパターンを逆テーパ形状としたの
は、後のアモルファスシリコンのスパッタ成膜の際のレ
ジスト側壁部への付着を防ぐためである。この時の描画
は設計寸法からマスク形成の際必要とされる寸法変換差
0.30μm(ウエハ上0.06μm)を引いたデータ
を計算機上で作成し、更にこのデータに対し5倍に拡大
したものを用いる。尚このマスクでは0.6μmパター
ンを基準として作成している。
をRF印加によるスパッタにより形成した(図6
(c))。この時のアモルファスSiの膜厚は57nm
であった。この膜厚はウエハ露光プロセスで露光光源に
g線(436nm)を用いた場合半透明膜を透過する光
の位相が透明部を透過する光の位相に対し180°シフ
トするように調整したものである。
り除去し更にレジストパターン602を硫酸と過酸化水
素水の混合液に浸たすことにより除去することで所望の
半透明膜パターン602を形成することができる(図6
(e))。
を設けたが、レジスト膜表面或いはレジスト膜と半透明
膜の界面に導電膜を設けても良い。また、導電膜の材質
も、金属を含むものを初め有機導電膜を用いても構わな
い。
成する手法であるがi線用、KrF用マスクはアモルフ
ァスSi膜スパッタ時に窒素乃至は酸素元素を含むガス
を導入し、反応させながら成膜(SiOα:0<α<
2、SiNβ:0<β<1.33)を形成し、レジスト
塗布以下同様な手法で半透明マスクを作成することが可
能である。
ったが、CVD法、蒸着法等で行うことも可能である。
ンの形成を電子線描画により行ったがUV露光により行
っても良い。
トパターンを形成してから、アモルファスシリコン膜を
レジストパターン側壁部以外の領域にスパッタにより形
成する。この時、レジストパターンの描画データは寸法
変換差を組み入れたものを用いる。アモルファスシリコ
ン層を除去することにより、所望の寸法のパターン転写
が可能な理想的な位相及び振幅透過率の半透明膜パター
ンを得ることができる。
転写実験を行った結果、寸法精度良く、良好な形状のパ
ターンが得られた。 (実施例12)膜厚2.5mmのクオーツ(透明)基板
上701にi線用ポジ型フォトレジストAZ−5214
702を5000オングストロームの膜厚で塗布しベイ
キングを行う(図7(a))。
光部702b、非露光部702aを得る(図7
(b))。この時の描画は設計寸法からマスク形成の際
必要とされる寸法変換差0.30μm(ウエハ上0.0
6μm)を引いたデータを計算機上で作成し、更にこの
データに対し5倍に拡大したものを用いた。尚このマス
クでは0.6μmパターンを基準として作成している。
702bを不溶性の膜にした後、更に基板全面を露光す
ることにより、非露光部702aを可溶性の膜にする。
る逆テーパ形状のレジストパターン702を形成する。
ここでレジストパターンを逆テーパ形状としたのは、後
のアモルファスシリコンのスパッタ成膜の際のレジスト
側壁部への付着を防ぐためである(図7(c))。
3をRF印加によるスパッタにより形成した(図7
(d))。この時のアモルファスSiの膜厚は57nm
であった。この膜厚はウエハ露光プロセスで露光光源に
g線(436nm)を用いた場合半透明膜を透過する光
の位相が透明部を透過する光の位相に対し180°シフ
トするように調整したものである。
り除去し更にレジストパターン702を硫酸と過酸化水
素水の混合液に浸たすことにより除去することで所望の
半透明膜パターン703を形成することができる(図7
(e))。
を設けたが、レジスト膜表面或いはレジスト膜の半透明
膜の界面に導電膜を設けても良い。また、導電膜の材質
も、金属を含むものを初め有機導電膜を用いても構わな
い。
成する手法であるがi線用、KrF用マスクはアモルフ
ァスSi膜スパッタ時に窒素乃至は酸素元素を含むガス
を導入し、反応させながら成膜(SiOα:0<α<
2、SiNβ:0<β<1.33)を形成し、レジスト
塗布以下同様な手法で半透明マスクを作成することが可
能である。
ったが、CVD法、蒸着法等で行うことも可能である。
ンの形成を電子線描画により行ったがUV露光により行
っても良い。
トパターンを形成してから、アモルファスシリコン膜を
レジストパターン側壁部以外の領域にスパッタにより形
成する。この時、レジストパターンの描画データは寸法
変換差を組み入れたものを用いる。アモルファスシリコ
ン層を除去することにより、所望の寸法のパターン転写
が可能な理想的な位相及び振幅透過率の半透明膜パター
ンを得ることができる。
転写実験を行った結果、寸法精度良く、良好な形状のパ
ターンが得られた。
用マスクを最適な光学定数を有する単層膜で形成するこ
とができるため、振幅透過率及び位相差の制御が容易
で、取り分け単層膜の屈折率を所定の値以上とすること
で遮光マスクと同等の信頼性の高い露光用マスクを得る
ことが可能となる。
工程図。
工程図。
工程図。
工程図。
造工程図。
造工程図。
造工程図。
する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定数の実測
値を示す図。
形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定数の
実測値を示す図。
膜で形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定
数の実測値を示す図。
ン領域外に於ける転写特性を説明する図。
る二重及び四重露光領域を説明する図。
す図。
る図。
図。
を説明する図。
成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定数の実
測値を示す図。
で形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定数
の実測値を示す図。
で形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定数
の実測値を示す図。
で形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定数
の実測値を示す図。
膜で形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定
数の実測値を示す図。
で形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定数
の実測値を示す図。
で形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定数
の実測値を示す図。
膜で形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定
数の実測値を示す図。
で形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定数
の実測値を示す図。
で形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定数
の実測値を示す図。
膜で形成する際に満足すべき光学定数の範囲及び光学定
数の実測値を示す図。
図。
を示す図。
01、1101…酸化シリコン基板 102、314、402、502、603、703…シ
リコン膜 103、203、302、304、403、503、6
02、702…レジスト 104、204、305…塗布性導電膜 202…窒化シリコン膜 303…パターン領域外に形成される検査用マーク 312…クロム膜 313…酸化クロム膜 801…遮光マスクのパターン外領域 802…半透明マスクのパターン外領域 803…パターン内領域のウエハ結像領域 804…パターン外領域のウエハ結像領域 900…チップ間分離線 901…1チップ分転写領域 902…チップ露光+半透明膜による光漏れが1度照射
される部分 903…チップ露光+半透明膜による光漏れが3度照射
される部分 1101a…光透過部(位相=0) 1101b…半透明位相シフト部 1102…透過率調整膜 1103…位相調整膜 1105…透過率調整部に生じた欠陥
Claims (29)
- 【請求項1】 透光性基板と、前記透光性基板上に配設
されたマスクパターンとを具備したマスクに於いて、前
記マスクパターンとして、露光光に対する光路長が前記
透光性基板の透明部分とは所定量だけ異なるように構成
されたシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素のうち少
なくとも一種類からなる半透明膜パターンを含むことを
特徴とする露光用マスク。 - 【請求項2】 水銀ランプのg線を露光光源として、請
求項1記載の露光用マスクを用いた投影露光を行うこと
を特徴とする露光方法。 - 【請求項3】 透光性基板上に、露光光に対する光路長
が透明部分とは所定量だけ異なるように構成された半透
明膜からなるマスクパターンを形成する工程を含む露光
用マスクの製造方法において、 前記半透明膜からなるパターンの形成工程が、シリコ
ン、ゲルマニウムまたはガリウム砒素をターゲットと
し、スパッタリング法を行うか或いはシリコン、ゲルマ
ニウム元素を原料瓦斯の組成に含むCVD法により振幅
透過率と位相を同時に調整しつつ半透明膜からなるパタ
ーンを形成する工程であることを特徴とする露光用マス
クの製造方法。 - 【請求項4】 透光性基板と、前記透光性基板上に配設
されたマスクパターンとを具備したマスクに於いて、前
記マスクパターンとして、露光光に対する光路長が前記
透光性基板の透明部分とは所定量だけ異なるように構成
されたシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素または金
属の酸化物、窒化物またはハロゲン化物のうち、少なく
とも一種からなる半透明膜パターンを含むことを特徴と
する露光用マスク。 - 【請求項5】 透光性基板上に、露光光に対する光路長
が透明部分とは所定量だけ異なるように構成された半透
明膜からなるマスクパターンを形成する工程を含む露光
用マスクの製造方法において、 前記半透明膜からなるマスクパターンの形成工程がシリ
コン、ゲルマニウム、ガリウム砒素または金属の酸化
物、窒化物またはハロゲン化物のうち、少なくとも一種
を含み、且つ化合物の元素組成比を制御して、振幅透過
率と位相を同時に調整しつつ半透明膜からなるパターン
を形成する工程であることを特徴とする露光用マスクの
製造方法。 - 【請求項6】 前記半透明膜の形成工程は、シリコン、
ゲルマニウムまたはガリウム砒素をターゲットとし、成
膜雰囲気中に所定量の窒素、酸素またはハロゲン元素を
含む瓦斯を混入させ、半透明膜中の窒素、酸素またはハ
ロゲンの元素組成比を制御して、シリコン、ゲルマニウ
ムまたはガリウム砒素の窒化膜、酸化膜またはハロゲン
化物を成膜する工程を含むことを特徴とする請求項5記
載の露光用マスクの製造方法。 - 【請求項7】 前記半透明膜の形成工程は、シリコン、
ゲルマニウムまたはガリウム砒素中にこれらの酸化物、
窒化物またはハロゲン化物を含む膜をターゲットとし、
成膜することにより半透明膜中の窒素、酸素またはハロ
ゲンの元素組成比を制御して、シリコン、ゲルマニウム
またはガリウム砒素の窒化膜、酸化膜またはハロゲン化
物を成膜する工程を含むことを特徴とする請求項5記載
の露光用マスクの製造方法。 - 【請求項8】 前記半透明膜の形成工程は、シリコン、
ゲルマニウムまたはガリウム砒素中にこれらの酸化物、
窒化物またはハロゲン化物を含む膜をターゲットとし、
成膜雰囲気中に所定量の窒素、酸素またはハロゲン元素
を含む瓦斯を混入させ、半透明膜中の窒素、酸素または
ハロゲンの元素組成比を制御してシリコン、ゲルマニウ
ムまたはガリウム砒素の窒化膜、酸化膜またはハロゲン
化物を成膜する工程を含むことを特徴とする請求項5記
載の露光用マスクの製造方法。 - 【請求項9】 前記半透明膜の形成工程は、原料ガス中
の酸素または窒素の元素組成比を調整しつつCVD法を
用いて酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を堆積する
ことにより、酸素または窒素の組成比を制御する工程を
含むことを特徴とする請求項5記載の露光用マスクの製
造方法。 - 【請求項10】 前記酸化シリコン膜SiOαの、シリ
コン原子に対する酸素原子の組成比αが0より大きく且
つ2未満であることを特徴とする請求項4記載の露光用
マスク及び請求項5、6、7、8または9記載の露光用
マスクの製造方法。 - 【請求項11】 前記窒化シリコン膜SiNβの、シリ
コン原子に対する窒素原子の組成比βが0より大きく且
つ1.33未満であることを特徴とする請求項4記載の
露光用マスク及び請求項5、6、7、8または9記載の
露光用マスクの製造方法。 - 【請求項12】 前記半透明膜の形成工程は、Cr、T
iまたはAlをターゲットとし、成膜雰囲気中に所定量
の窒素、酸素またはハロゲン元素を含む瓦斯を混入さ
せ、窒素、酸素またはハロゲンの元素組成比を制御して
Cr、TiまたはAlの窒化膜、酸化膜またはハロゲン
化膜を成膜する工程を含むことを特徴とする請求項5記
載の露光用マスクの製造方法。 - 【請求項13】 前記半透明膜の形成工程は、Cr、T
iまたはAl中に、Cr、TiまたはAlの窒化物、酸
化物またはハロゲン化物を含む膜をターゲットとし、成
膜することにより半透明膜中の窒素、酸素またはハロゲ
ンの元素組成比を制御してCr、TiまたはAlの窒化
膜、酸化膜またはハロゲン化物を成膜する工程を含むこ
とを特徴とする請求項5記載の露光用マスクの製造方
法。 - 【請求項14】 前記半透明膜の形成工程は、Cr、A
lまたはTi中に、Cr、AlまたはTiの窒化物、酸
化物またはハロゲン化物を含む膜をターゲットとし、成
膜雰囲気中に所定量の窒素、酸素またはハロゲン元素を
含む瓦斯を混入させ、窒素、酸素またはハロゲンの元素
組成比を制御してCr、AlまたはTiの窒化膜、酸化
膜またはハロゲン化物を成膜する工程を含むことを特徴
とする請求項5記載の露光用マスクの製造方法。 - 【請求項15】 前記Crの酸化膜CrOεの、クロム
原子に対する酸素原子の組成比εが0より大きく且つ2
以下であることを特徴とする請求項4記載の露光用マス
ク及び請求項5、12、13または14記載の露光用マ
スクの製造方法。 - 【請求項16】 前記Tiの酸化膜TiOδの、チタン
原子に対する酸素原子の組成比δが0より大きく且つ2
未満であることを特徴とする請求項4記載の露光用マス
ク及び請求項5、12、13または14記載の露光用マ
スクの製造方法。 - 【請求項17】 前記Alの酸化膜AlOγの、アルミ
ニウム原子に対する酸素原子の組成比γが0より大きく
且つ1.5未満であることを特徴とする請求項4記載の
露光用マスク及び請求項5、12、13または14記載
の露光用マスクの製造方法。 - 【請求項18】 透光性基板と、前記透光性基板上に配
設されたマスクパターンを具備したマスクに於いて、前
記マスクパターンとして半透明膜と遮光膜を含み、且つ
半透明膜を含むパターン形成領域とパターン非形成領域
の境界に沿って、パターン非形成領域の部分的或いは全
域に遮光膜が配置されていることを特徴とする露光用マ
スク。 - 【請求項19】 透光性基板上に形成された遮光膜上に
感光性樹脂層を形成する工程と、この感光性樹脂層をパ
ターニングする工程と、この感光性樹脂パターンをマス
クに前記遮光膜をエッチングし、遮光領域を形成する工
程と、前記感光性樹脂パターンを除去する工程と、前記
遮光領域が形成された透光性基板上に透光性基板との位
相差が180°となるような半透明膜を形成する工程
と、前記半透明膜を部分的に除去し半透明膜からなるパ
ターンと前記遮光膜と半透明膜の積層膜或いは遮光膜の
みからなる遮光領域を形成する工程とを含むことを特徴
とする露光用マスクの製造方法。 - 【請求項20】 透光性基板上に半透明膜を形成する工
程と、この半透明膜上に感光性樹脂層を形成する工程
と、この感光性樹脂層を寸法変換差を考慮した前記半透
明膜の所望寸法より大きめにパターニングする工程と、
この感光性樹脂パターンをマスクに前記半透明膜の等方
性エッチングを行う工程と、前記半透明膜のサイドエッ
チングを行う工程と、前記感光性樹脂パターンを除去
し、透光性基板との位相差が180°となるような半透
明膜パターンを形成する工程とを含むことを特徴とする
露光用マスクの製造方法。 - 【請求項21】 透光性基板上に半透明膜を形成する工
程と、この半透明膜上に感光性樹脂層を形成する工程
と、この感光性樹脂層を寸法変換差を考慮した前記半透
明膜の所望寸法にパターニングする工程と、この感光性
樹脂パターンをマスクに前記半透明膜の異方性エッチン
グを行う工程と、前記感光性樹脂パターンを除去し透光
性基板との位相差が180°となるような半透明膜パタ
ーンを形成する工程を含むことを特徴とする露光用マス
クの製造方法。 - 【請求項22】 透光性基板上に感光性樹脂層を形成す
る工程と、この感光性樹脂層を寸法変換差を考慮した所
望寸法にパターニングする工程と、前記透光性基板上及
び前記感光性樹脂パターン上部に半透明膜を形成する工
程と、前記感光性樹脂パターン及びこの感光性樹脂パタ
ーン上部の半透明膜を除去し、透光性基板との位相差が
180°となるような半透明膜パターンを形成する工程
とを含むことを特徴とする露光用マスクの製造方法。 - 【請求項23】 前記寸法変換差は露光装置の露光倍率
aとしたとき回路設計寸法bに対し0乃至0.1b/a
だけ半透明膜パターンを細らせるものであることを特徴
とする請求項20、21または22記載の露光用マスク
の製造方法。 - 【請求項24】 前記半透明膜の複素屈折率n−ik
(i:虚数単位)の実数部nが2.03以上であること
を特徴とする請求項1、4または18記載の露光用マス
ク及び請求項3、5、19、20、21または22記載
の露光用マスクの製造方法。 - 【請求項25】 前記半透明膜の複素屈折率n−ik
(i:虚数単位)の実数部nは、露光に用いる光の波長
を240nmで除した後に1を加えて得られる値以上で
あることを特徴とする請求項1、4または18記載の露
光用マスク及び請求項3、5、19、20、21または
22記載の露光用マスクの製造方法。 - 【請求項26】 前記半透明膜の複素屈折率n−ik
(i:虚数単位)の虚数部k(消衰係数)が、0.4以
上の値であることを特徴とする請求項1、4または18
記載の露光用マスク及び請求項3、5、19、20、2
1または22記載の露光用マスクの製造方法。 - 【請求項27】 前記半透明膜が振幅透過率を10%乃
至は30%の範囲で調整され、且つ位相差を180°±
10°の範囲で調整されていることを特徴とする請求項
1、4または18記載の露光用マスク及び請求項3、
5、19、20、21または22記載の露光用マスクの
製造方法。 - 【請求項28】 前記半透明膜は単層であることを特徴
とする請求項1、4または18記載の露光用マスク及び
請求項3、5、19、20、21または22記載の露光
用マスクの製造方法。 - 【請求項29】 前記半透明膜は表面が自然酸化された
領域を含むことを特徴とする請求項1、4または18記
載の露光用マスク及び請求項3、5、19、20、21
または22記載の露光用マスクの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32762392A JP3345447B2 (ja) | 1991-11-13 | 1992-11-13 | 露光用マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29746191 | 1991-11-13 | ||
JP3-297461 | 1991-11-13 | ||
JP16975492 | 1992-06-29 | ||
JP4-169754 | 1992-06-29 | ||
JP32762392A JP3345447B2 (ja) | 1991-11-13 | 1992-11-13 | 露光用マスクの製造方法 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001375492A Division JP2002182367A (ja) | 1991-11-13 | 2001-12-10 | 露光用マスク及びこの露光用マスクを用いた露光方法 |
JP2002069525A Division JP3410089B2 (ja) | 1991-11-13 | 2002-03-14 | 露光用マスクの製造方法及び露光方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0675361A true JPH0675361A (ja) | 1994-03-18 |
JP3345447B2 JP3345447B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=27323230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32762392A Expired - Fee Related JP3345447B2 (ja) | 1991-11-13 | 1992-11-13 | 露光用マスクの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3345447B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10293392A (ja) * | 1998-04-16 | 1998-11-04 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2000250196A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-14 | Toppan Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランクス及びハーフトーン型位相シフトマスク |
JP2003084418A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Toppan Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスクおよびブランク |
KR100401517B1 (ko) * | 2001-09-05 | 2003-10-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 제조용 노광 마스크의 제조방법 |
WO2008010548A1 (fr) * | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Masque photo |
JP2009092840A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスクおよびフォトマスクブランクス |
JP2020204760A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-12-24 | 信越化学工業株式会社 | 位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク |
JP2021103338A (ja) * | 2020-05-11 | 2021-07-15 | Hoya株式会社 | フォトマスク及び表示装置の製造方法 |
CN113383271A (zh) * | 2019-02-13 | 2021-09-10 | Hoya株式会社 | 掩模坯料、相移掩模、相移掩模的制造方法以及半导体器件的制造方法 |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP32762392A patent/JP3345447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10293392A (ja) * | 1998-04-16 | 1998-11-04 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2000250196A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-14 | Toppan Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランクス及びハーフトーン型位相シフトマスク |
KR100401517B1 (ko) * | 2001-09-05 | 2003-10-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 제조용 노광 마스크의 제조방법 |
JP2003084418A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Toppan Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスクおよびブランク |
US7968255B2 (en) | 2006-07-21 | 2011-06-28 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Photomask |
WO2008010548A1 (fr) * | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Masque photo |
JP2008026627A (ja) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスク |
JP2009092840A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスクおよびフォトマスクブランクス |
CN113383271A (zh) * | 2019-02-13 | 2021-09-10 | Hoya株式会社 | 掩模坯料、相移掩模、相移掩模的制造方法以及半导体器件的制造方法 |
JPWO2020166475A1 (ja) * | 2019-02-13 | 2021-09-30 | Hoya株式会社 | マスクブランク、位相シフトマスク、位相シフトマスクの製造方法及び半導体デバイスの製造方法 |
US11720014B2 (en) | 2019-02-13 | 2023-08-08 | Hoya Corporation | Mask blank, phase shift mask, and method of manufacturing semiconductor device |
CN113383271B (zh) * | 2019-02-13 | 2024-01-30 | Hoya株式会社 | 掩模坯料、相移掩模、相移掩模的制造方法以及半导体器件的制造方法 |
JP2020204760A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-12-24 | 信越化学工業株式会社 | 位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク |
JP2021103338A (ja) * | 2020-05-11 | 2021-07-15 | Hoya株式会社 | フォトマスク及び表示装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3345447B2 (ja) | 2002-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5786115A (en) | Mask producing method | |
KR101394715B1 (ko) | 포토 마스크의 제조방법 및 포토 마스크 블랭크 | |
US5679484A (en) | Exposure mask, exposure mask substrate, method for fabricating the same, and method for forming pattern based on exposure mask | |
US9612527B2 (en) | Mask blank, transfer mask, method of manufacturing a transfer mask, and method of manufacturing a semiconductor device | |
JP2000181048A (ja) | フォトマスクおよびその製造方法、並びにそれを用いた露光方法 | |
US5595844A (en) | Method of exposing light in a method of fabricating a reticle | |
US20230259014A1 (en) | Mask and method of forming the same | |
JPH09304912A (ja) | 位相シフトマスク、位相シフトマスク用ブランクスおよび位相シフトマスクの製造方法 | |
JP3345447B2 (ja) | 露光用マスクの製造方法 | |
JPH0683034A (ja) | 露光用マスク、露光マスク用基板及びその製造方法 | |
JPH10186631A (ja) | ハーフトーン位相シフトマスク及びハーフトーン位相シフトマスクの欠陥修正方法 | |
JP3351485B2 (ja) | 位相シフトマスクの製造方法 | |
JP3410089B2 (ja) | 露光用マスクの製造方法及び露光方法 | |
JP2006251611A (ja) | 自己整合型位相シフトマスク及びその製造方法 | |
JPH0961987A (ja) | 位相シフト露光マスク及びその製造方法 | |
JP2002040625A (ja) | 露光用マスク、レジストパターン形成方法及び露光マスク用基板の製造方法 | |
KR960001141B1 (ko) | 노광 마스크 및 그 제조 방법 | |
JPH09311431A (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法 | |
JPH05257264A (ja) | 露光用マスク及びその製造方法 | |
JP3422054B2 (ja) | 光学マスクおよびその製造方法 | |
JP2001290257A (ja) | ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びそのためのハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス並びにこれを用いたパターン形成方法 | |
JP3485071B2 (ja) | フォトマスク及び製造方法 | |
JP3007846B2 (ja) | マスク及びその製造方法並びにマスクを用いたパターン形成方法 | |
JP4325175B2 (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク、ハーフトーン型位相シフトマスク、半導体装置の製造方法、およびハーフトーン型位相シフトマスクの修正方法 | |
JPH05297565A (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 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070830 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080830 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090830 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090830 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100830 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100830 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110830 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110830 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120830 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |