JPH07281414A - Phase shift mask blank and phase shift mask as well as its production - Google Patents
Phase shift mask blank and phase shift mask as well as its productionInfo
- Publication number
- JPH07281414A JPH07281414A JP7318794A JP7318794A JPH07281414A JP H07281414 A JPH07281414 A JP H07281414A JP 7318794 A JP7318794 A JP 7318794A JP 7318794 A JP7318794 A JP 7318794A JP H07281414 A JPH07281414 A JP H07281414A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- phase shift
- shift mask
- conductive layer
- tantalum
- 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
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
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、単層ハーフトーン型位
相シフトマスクブランク及びマスクとその製造方法に関
するものである。さらに詳しくは、従来のフォトマスク
と同様に従来の投影露光装置で用いることができ、さら
に従来のフォトマスクを用いた場合に比べパターンの解
像力を向上させる単層ハーフトーン型位相シフト領域を
有するマスクブランク及びマスクとその製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single layer halftone type phase shift mask blank, a mask and a method for manufacturing the same. More specifically, a mask having a single-layer halftone type phase shift region which can be used in a conventional projection exposure apparatus like the conventional photomask and further improves the resolution of the pattern as compared with the case of using the conventional photomask. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a blank, a mask and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のフォトマスクでは、微細なパター
ンの投影露光に際し、近接したパターンはマスクの光透
過部を通過した光が回折し、干渉し合うことによって、
パターン境界部での光強度を強め合い、感光して、ウェ
ハー上に転写されたパターンが分離解像しないという問
題が生じていた。この現象は露光波長に近い微細なパタ
ーンほどその傾向が強く、原理的には従来のフォトマス
クと従来の露光光学系では光の波長以下の微細パターン
を解像することは不可能であった。そこで、隣接するパ
ターンを透過する投影光の位相を互いに１８０度とする
ことにより微細パターンの解像力を向上させるという、
位相シフト技術を用いた位相シフトマスクが開発され
た。すなわち、隣接する開口部の片側に位相シフト部を
設けることにより、透過光が回折し干渉し合う際、位相
が反転しているために境界部の光強度は逆に弱め合い、
強度ゼロになり、その結果転写パターンは分離解像す
る。この関係は焦点の前後でも成り立っているため、焦
点が多少ずれていても解像度は従来法よりも向上し、焦
点裕度が改善されている。上記のような位相シフト法は
ＩＢＭのＬｅｖｅｎｓｏｎらによって提唱され、特開昭
５８−１７３７４４号公報や、原理では、特公昭６２−
５０８１１号公報で公知である。また、パターンを遮光
層で形成した場合は、遮光パターンの隣接する開口部の
片側に位相シフト部を設けて位相反転させるが、遮光層
が完全な遮光性を持たず、かつ、この半透明遮光層によ
って位相が反転される場合にも、同様な解像度向上効果
が得られる。図３〜図５は、この原理に基くマスクを用
いてウェハー面上に露光した場合を示す。すなわち、図
３に示すように、マスク面に対して垂直に入射した露光
光のうち、露光光Ｒ1 及びＲ3 は半透明遮光層（３３）
を通る際に振幅が減衰し光が通る。露光光Ｒ2 は透明基
板（３１）を通過するだけの透過光であるため、露光光
Ｒ1 〜Ｒ3 によるマスク透過光の振幅は図４に示すよう
になる。ここで、光の振幅の２乗が光強度に比例すると
いう関係から、ウェハー面上に投影された光の強度は、
回折と干渉が働くため図５に示すようになり、半透明遮
光層（３３）と透過部との境界部の光強度はゼロにな
る。このことからパターンエッジのコントラストが向上
し、その結果パターンの解像度が上がる。さらに、焦点
の前後においても同様な効果が維持されるため、多少の
焦点ズレがあっても解像度があがり、よって焦点裕度が
向上する効果が得られる。このような効果を与える位相
シフトマスクを、便宜的にハーフトーン型と称する。こ
の技術は半透明膜と位相シフト層を積層することによっ
て解像度向上効果及び焦点に余裕が得られる２層ハーフ
トーン型マスクと、半透明遮光層マスクに位相シフト効
果も持たせる単層ハーフトーン型マスクがある。ここで
作製方法の容易さでは単層ハーフトーン型位相シフトマ
スクが有利である。本技術については、例えば「第３８
回春季応用物理学会」予稿集第２分冊ｐ５３５、２９ｐ
−ｚｃ−３（１９９１）に述べられている。位相シフト
効果を最大にするためには、位相反転量を１８０度にす
ることが望ましい。このためにはｄ＝λ／｛２（ｎ−
１）｝・・・（ｄは位相シフト部膜厚、λは露光波長、
ｎは屈折率）の関係が成り立つよう半透明遮光層を形成
すればよい。2. Description of the Related Art In a conventional photomask, when projection exposure of a fine pattern is performed, light passing through a light transmitting portion of the mask is diffracted and interferes with each other in adjacent patterns.
There has been a problem that the patterns transferred onto the wafer are not separated and resolved by intensifying the light intensities at the pattern boundaries and exposing them to each other. This phenomenon has a stronger tendency for finer patterns closer to the exposure wavelength, and in principle it has been impossible to resolve fine patterns below the wavelength of light with a conventional photomask and a conventional exposure optical system. Therefore, it is said that the resolution of the fine pattern is improved by setting the phases of the projection lights passing through the adjacent patterns to 180 degrees with respect to each other.
Phase shift masks using phase shift technology have been developed. That is, by providing a phase shift portion on one side of the adjacent openings, when the transmitted lights are diffracted and interfere with each other, the light intensities at the boundary portions are weakened to each other because the phases are inverted,
The intensity becomes zero, and as a result, the transfer pattern is separated and resolved. Since this relationship holds before and after the focus, the resolution is improved and the focus margin is improved compared with the conventional method even if the focus is slightly deviated. The above-mentioned phase shift method has been proposed by Levenson et al. Of IBM, and is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-173744 and, in principle, Japanese Patent Publication No. 62-
It is known from Japanese Patent No. 50811. When the pattern is formed of a light-shielding layer, a phase shift portion is provided on one side of the opening adjacent to the light-shielding pattern to invert the phase, but the light-shielding layer does not have complete light-shielding properties, and this semi-transparent light-shielding Similar resolution improvement effects can be obtained when the phases are inverted by the layers. 3 to 5 show the case where the wafer surface is exposed using a mask based on this principle. That is, as shown in FIG. 3, among the exposure light incident perpendicularly to the mask surface, the exposure lights R1 and R3 are semitransparent light-shielding layers (33).
When passing through, the amplitude attenuates and light passes. Since the exposure light R2 is the transmitted light that only passes through the transparent substrate (31), the amplitude of the mask transmitted light by the exposure lights R1 to R3 is as shown in FIG. Here, since the square of the amplitude of the light is proportional to the light intensity, the intensity of the light projected on the wafer surface is
Diffraction and interference work as shown in FIG. 5, and the light intensity at the boundary between the semitransparent light-shielding layer (33) and the transmission part becomes zero. From this, the contrast of the pattern edge is improved, and as a result, the resolution of the pattern is increased. Further, since the same effect is maintained before and after the focus, the resolution is improved even if the focus is slightly deviated, and thus the focus margin is improved. A phase shift mask that gives such an effect is called a halftone type for convenience. This technology consists of a two-layer halftone type mask, in which a translucent film and a phase shift layer are laminated to obtain a resolution improving effect and a margin in focus, and a single layer halftone type mask in which a semitransparent light shielding layer mask also has a phase shift effect. I have a mask. Here, the single-layer halftone phase shift mask is advantageous in terms of ease of manufacturing method. Regarding the present technology, for example, “38th
"Spring Society of Applied Physics" Proceedings Second Volume p535, 29p
-Zc-3 (1991). In order to maximize the phase shift effect, it is desirable that the phase inversion amount be 180 degrees. For this, d = λ / {2 (n-
1)} ... (d is the film thickness of the phase shift portion, λ is the exposure wavelength,
The semitransparent light-shielding layer may be formed so that the relationship of n is a refractive index.
【０００３】図２に、従来の単層ハーフトーン型位相シ
フトマスクの製造方法を示す。図２（ａ）は、透明基板
（２１）の上に半透明遮光層（２３）を設け、さらに図
２（ｂ）に示すように、電子線レジスト層（２５）を設
け、上方から電子線描画（２７）を行う。次に、現像に
よりレジスト層（２５）をパターニングしてレジストパ
ターン（２６）を形成する。さらにレジストパターン
（２６）をマスクとして半透明遮光層（２３）をエッチ
ングして、半透明遮光パターン（２４）を形成する（図
２（ｃ）を参照）。最後に、図２（ｄ）に示すように、
このレジストパターン（２６）を除去することにより単
層ハーフトーン型位相シフトマスクが得られる。なお、
前記半透明遮光層（２３）は一般的に、クロムあるいは
酸化クロム、窒化クロム等のクロム金属系材料からな
り、エッチング方法としてはウェットエッチングあるい
はドライエッチングのうちいずれも可能である。しかし
レジストをマスクとしているので、半透明遮光パターン
（２４）の形状は、レジストパターン（２６）の形状に
大きく影響される。なお、本発明におけるマスクとは、
半導体製造装置のひとつである投影露光装置もしくは縮
小投影露光装置（ステッパー）に装着して使用される露
光用原版を表すが、フォトマスクあるいはレチクルと表
現する場合もある。FIG. 2 shows a method of manufacturing a conventional single-layer halftone type phase shift mask. In FIG. 2A, a semitransparent light-shielding layer (23) is provided on a transparent substrate (21), and an electron beam resist layer (25) is further provided as shown in FIG. Drawing (27) is performed. Next, the resist layer (25) is patterned by development to form a resist pattern (26). Further, the semitransparent light-shielding layer (23) is etched by using the resist pattern (26) as a mask to form a semitransparent light-shielding pattern (24) (see FIG. 2C). Finally, as shown in FIG. 2 (d),
By removing this resist pattern (26), a single-layer halftone type phase shift mask is obtained. In addition,
The semitransparent light-shielding layer (23) is generally made of chromium or a chromium metal-based material such as chromium oxide or chromium nitride, and the etching method may be either wet etching or dry etching. However, since the resist is used as a mask, the shape of the semitransparent light-shielding pattern (24) is greatly influenced by the shape of the resist pattern (26). The mask in the present invention means
The exposure original plate is used by being mounted on a projection exposure apparatus or a reduction projection exposure apparatus (stepper) which is one of semiconductor manufacturing apparatuses, but it may also be expressed as a photomask or a reticle.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
述べたように従来の製造方法では、パターン形成工程に
おけるエッチング工程のレジストパターン形状に依存し
て、半透明遮光層のパターン加工精度が劣化するという
不具合があった。さらにレジストパターンへの損傷が起
きやすく、欠陥が発生しやすくなるという欠点があっ
た。However, as described above, in the conventional manufacturing method, the pattern processing accuracy of the semitransparent light-shielding layer deteriorates depending on the resist pattern shape in the etching step in the pattern forming step. There was a problem. Further, there is a drawback that damage to the resist pattern is likely to occur and defects are likely to occur.
【０００５】本発明は以上のような問題点に着目してな
されたもので、さらに高精度な単層ハーフトーン型位相
シフトパターン形成が可能なマスクブランク及びマスク
とその製造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a mask blank capable of forming a single-layer halftone type phase shift pattern with higher accuracy, a mask, and a manufacturing method thereof. To aim.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明の単層ハーフトーン型位相シフト
マスクブランクは、透明基板（１１）上に半透明遮光層
（１３）を有し、その上に導電層（１５）を有する単層
ハーフトーン型位相シフトマスクブランクにおいて、前
記半透明遮光層（１３）が、タンタル、タンタルの酸化
物、タンタルの窒化物、あるいはタンタルの酸窒化物の
うちいずれか一つよりなることを特徴とするものであ
る。As a means for solving the above problems, a single layer halftone type phase shift mask blank of the present invention has a semitransparent light shielding layer (13) on a transparent substrate (11). A single-layer halftone phase shift mask blank having a conductive layer (15) thereon, wherein the semitransparent light-shielding layer (13) is tantalum, tantalum oxide, tantalum nitride, or tantalum oxynitride. It is characterized by comprising any one of the above.
【０００７】本発明の単層ハーフトーン型位相シフトマ
スクは、透明基板（１１）上に半透明遮光層（１３）を
形成し、その上に導電層（１５）を形成し、さらにその
上にレジストパターン（１８）を形成し、該導電層をエ
ッチングした後に、レジストパターンを剥離して、導電
層パターン（１６）をマスクとして半透明遮光層をエッ
チングし、続いて導電層パターン（１６）を除去するこ
とによって得られる単層ハーフトーン型位相シフトマス
クにおいて、前記半透明遮光層（１３）が、タンタル、
タンタルの酸化物、タンタルの窒化物、あるいはタンタ
ルの酸窒化物のうちいずれか一つよりなることを特徴と
するものである。In the single-layer halftone phase shift mask of the present invention, a semitransparent light-shielding layer (13) is formed on a transparent substrate (11), a conductive layer (15) is formed thereon, and further thereon. After forming a resist pattern (18) and etching the conductive layer, the resist pattern is peeled off, the semitransparent light-shielding layer is etched using the conductive layer pattern (16) as a mask, and then the conductive layer pattern (16) is formed. In the single-layer halftone phase shift mask obtained by removing, the semitransparent light-shielding layer (13) is made of tantalum,
It is characterized by being made of any one of tantalum oxide, tantalum nitride, and tantalum oxynitride.
【０００８】本発明の単層ハーフトーン型位相シフトマ
スクの製造方法は、透明基板（１１）上に半透明遮光層
（１３）を形成し、その上に導電層（１５）を形成し、
さらにその上にレジストパターン（１８）を形成した
後、この導電層（１５）をエッチングして導電層パター
ン（１６）を形成し、レジストパターン（１８）を剥離
して、この導電層パターン（１６）をマスクとして半透
明遮光層（１３）をエッチングして、半透明遮光パター
ン（１４）を形成したことを特徴とするものである。ま
た、半透明遮光層（１３）の形成方法としては、ＰＶＤ
法あるいはＣＶＤ法による。According to the method for manufacturing a single-layer halftone type phase shift mask of the present invention, a semitransparent light-shielding layer (13) is formed on a transparent substrate (11), and a conductive layer (15) is formed thereon.
Further, after forming a resist pattern (18) thereon, the conductive layer (15) is etched to form a conductive layer pattern (16), and the resist pattern (18) is peeled off to form the conductive layer pattern (16). Is used as a mask to etch the semitransparent light-shielding layer (13) to form a semitransparent light-shielding pattern (14). Further, as a method for forming the semitransparent light-shielding layer (13), PVD is used.
Method or CVD method.
【０００９】また、半透明遮光層（１３）の透過率が、
２〜２０％の範囲にあることを特徴とするものである。The transmissivity of the semitransparent light-shielding layer (13) is
It is characterized by being in the range of 2 to 20%.
【００１０】さらに導電層（１５）が、クロム、クロム
の酸化物、クロムの窒化物、クロムの酸窒化物のうちい
ずれか一つよりなることを特徴とするものである。Further, the conductive layer (15) is characterized by being made of any one of chromium, chromium oxide, chromium nitride, and chromium oxynitride.
【００１１】以下、添付図面を参照して本発明をさらに
詳述する。図１は、半透明遮光型単層ハーフトーン型位
相シフトマスクブランクの説明図（ａ）と、このマスク
ブランクを用いた半透明遮光型単層ハーフトーン型位相
シフトマスクの製造方法（ａ）〜（ｅ）の説明図であ
る。The present invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory view (a) of a semitransparent light-shielding single-layer halftone phase shift mask blank, and a manufacturing method (a) of a semitransparent light-shielding single-layer halftone phase shift mask using this mask blank. It is explanatory drawing of (e).
【００１２】単層ハーフトーン型位相シフトマスクの製
造方法について説明する。図１（ａ）に示すように、透
明基板（１１）の上に、金属及び金属化合物材料よりな
る半透明遮光層（１３）を所定の膜厚に設け、さらに半
透明遮光層（１３）の上に導電層（１５）を成膜し、さ
らにその上に電子線レジスト層（１７）をコーティング
して単層ハーフトーン型位相シフトマスクブランクとす
る。透明基板（１１）は、フォトマスク用として一般的
に使用されている合成石英ガラス等の光学的に透明な材
料からなり、その厚さは特に制限はしないが、通常１．
５〜７ｍｍ範囲のものが用いられる。次に、半透明遮光
層（１３）はＰＶＤ法あるいはＣＶＤ法で成膜する。こ
の半透明遮光層（１３）は、タンタル、タンタルの酸化
物またはタンタルの窒化物またはタンタルの酸窒化物の
うちいずれか一つで構成されるが、その光学透過率は２
〜２０％の範囲内とし、半透明遮光層（１３）の膜厚を
調整することにより、この値を得ることができる。ま
た、半透明遮光層（１３）を成膜する際に、酸素や窒素
を添加ガスとして反応性スパッタリングや真空蒸着を行
なうことによっても同様に透過率を制御することができ
る。さらに導電層（１５）は、電子線描画時にチャージ
アップを防止する導電層として働くのみならず、半透明
遮光層（１３）をエッチングする際のエッチング用マス
クとしても作用する。材料としては下層の半透明遮光層
（１３）に影響を及ぼさないものでなくてはならない。
また、半透明遮光層（１３）をエッチングする際には、
マスクとなる上層の導電層（１５）は、影響されないも
のが必要である。このような材質として、金属クロムあ
るいは金属クロムの酸化物あるいはクロムの窒化物ある
いはクロムの酸窒化物を使用することができる。この導
電層（１５）上に電子線レジスト層（１７）が設けら
れ、電子線描画装置を用いて電子線描画（１９）を行
い、所定のパターンを描画する。ここで、前記レジスト
材料として紫外線感光性フォトレジストを用いることも
可能であり、レーザー描画装置等を用いて描画すればよ
い。この場合にも導電層（１５）は、エッチング用マス
クとして働く。A method of manufacturing a single-layer halftone type phase shift mask will be described. As shown in FIG. 1 (a), a semitransparent light-shielding layer (13) made of a metal and a metal compound material is provided on a transparent substrate (11) to a predetermined thickness, and a semitransparent light-shielding layer (13) is formed. A conductive layer (15) is formed thereon, and an electron beam resist layer (17) is further coated thereon to obtain a single layer halftone type phase shift mask blank. The transparent substrate (11) is made of an optically transparent material such as synthetic quartz glass generally used for photomasks, and the thickness thereof is not particularly limited, but usually 1.
Those having a range of 5 to 7 mm are used. Next, the semitransparent light-shielding layer (13) is formed by the PVD method or the CVD method. The semitransparent light-shielding layer (13) is made of any one of tantalum, tantalum oxide, tantalum nitride, and tantalum oxynitride, and has an optical transmittance of 2 or less.
This value can be obtained by adjusting the film thickness of the semitransparent light-shielding layer (13) within the range of up to 20%. Further, when forming the semitransparent light-shielding layer (13), the transmittance can be similarly controlled by performing reactive sputtering or vacuum vapor deposition using oxygen or nitrogen as an additive gas. Further, the conductive layer (15) not only functions as a conductive layer that prevents charge-up during electron beam writing, but also functions as an etching mask when etching the semitransparent light-shielding layer (13). The material must not affect the lower semi-transparent light-shielding layer (13).
When etching the semitransparent light-shielding layer (13),
The upper conductive layer (15) serving as a mask needs to be unaffected. As such a material, metal chromium, an oxide of metal chromium, a nitride of chromium, or an oxynitride of chromium can be used. An electron beam resist layer (17) is provided on the conductive layer (15), and an electron beam drawing device (19) is used to draw a predetermined pattern. Here, it is also possible to use an ultraviolet-sensitive photoresist as the resist material, and it suffices to perform drawing with a laser drawing device or the like. Also in this case, the conductive layer (15) acts as an etching mask.
【００１３】次に、図１（ｂ）に示すように、現像処理
を行ってレジストパターン（１８）を形成する。さらに
図１（ｃ）に示す工程では、レジストパターン（１８）
をマスクとしてドライエッチングを行い導電層（１５）
をパターニングする。この際に下層の半透明遮光層（１
３）は導電層（１５）のエッチングガスでは影響を受け
ない。また、ウエットエッチングでも導電層（１５）の
エッチャントには影響されない。この導電層から導電層
パターン（１６）を形成した後に、レジストパターンを
除去する。さらに図１（ｄ）に示すように、導電層パタ
ーン（１６）をマスクとしてドライエッチング法によっ
て半透明遮光層（１３）をエッチングして、半透明遮光
パターン（１４）を形成する。さらに図１（ｅ）の工程
において、最後に残った導電層パターン（１６）を除去
する。除去方法としては、ウエットエッチングでエッチ
ャントに浸漬するだけで導電層パターン（１６）は剥離
される。その際に、下層の半透明遮光層パターン（１
４）は影響されずに単層ハーフトーン型位相シフトマス
クが得られる。Next, as shown in FIG. 1B, a developing process is performed to form a resist pattern (18). Further, in the step shown in FIG. 1C, the resist pattern (18)
Conductive layer (15) by dry etching with the mask as a mask
Pattern. At this time, the lower semi-transparent light-shielding layer (1
3) is not affected by the etching gas for the conductive layer (15). Also, wet etching is not affected by the etchant of the conductive layer (15). After forming the conductive layer pattern (16) from this conductive layer, the resist pattern is removed. Further, as shown in FIG. 1D, the semitransparent light-shielding layer (13) is etched by dry etching using the conductive layer pattern (16) as a mask to form a semitransparent light-shielding pattern (14). Further, in the step of FIG. 1E, the conductive layer pattern (16) left at the end is removed. As a removing method, the conductive layer pattern (16) is peeled off only by immersing it in an etchant by wet etching. At that time, the lower semi-transparent light-shielding layer pattern (1
A single-layer halftone type phase shift mask is obtained without being affected by 4).
【００１４】[0014]
【作用】本発明によれば、半透明遮光層（１３）を、タ
ンタル、タンタルの酸化物と、タンタルの窒化物及びタ
ンタルの酸窒化物のうちいずれか一つで構成されている
ので、従来、レジストをマスクとして形成している半透
明遮光パターン（１４）の形状は、レジストパターン
（１８）形状に大きく影響されるので加工精度が劣化す
るという不具合があったが、導電層（１５）である金属
クロムなどのパターン（１６）をマスクとして、半透明
遮光層（１３）のパターンニングを行うことで、精度の
高い形状のパターニングができとともに、導電性層パタ
ーン（１６）の剥離の際に、下層の半透明遮光層パター
ン（１４）は影響されない。According to the present invention, since the semitransparent light-shielding layer (13) is composed of any one of tantalum, tantalum oxide, tantalum nitride, and tantalum oxynitride, The shape of the semi-transparent light-shielding pattern (14) formed by using the resist as a mask is greatly affected by the shape of the resist pattern (18), which causes a problem that the processing accuracy is deteriorated. However, in the conductive layer (15). By patterning the semitransparent light-shielding layer (13) using a certain pattern (16) of metallic chromium or the like as a mask, highly precise patterning can be performed, and at the time of peeling the conductive layer pattern (16). , The underlying semitransparent light-shielding layer pattern (14) is not affected.
【００１５】[0015]
【実施例】本発明の実施例を具体的に詳述する。EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described in detail.
【００１６】＜実施例１＞以下、実施例１を具体的に詳
述する。まず、洗浄済みの合成石英ガラス基板（１１）
（厚さ２．３ｍｍ，大きさ５インチ角）上の全面に、半
透明遮光層（１３）としてタンタルの酸化物層により低
反射タンタル膜（膜厚１６５ｎｍ）をスパッタリング法
により形成した。さらにその上に、導電層（１５）とし
てクロム膜をスパッタリング法によりで成膜を行なっ
た。次に、前記基板（１１）を所定の方法にて洗浄、乾
燥した後、その上に電子線レジスト（東亜合成化学
（株）製、商品名ＴＴＣＲ）をスピンコート法で５００
ｎｍの厚さに塗布し、所定のベーク処理後、ベクタース
キャン型電子線描画装置を使用して、加速電圧２０ｋ
Ｖ、ドーズ量約１０μＣ／ｃｍ2 にて所定のパターンを
描画し、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）とｎ−プ
ロパノール（ＩＰＡ）の５：５重量比混合液からなる現
像液を用いて、所定の条件にて現像処理を行い、レジス
トパターン（１８）を得た。<First Embodiment> The first embodiment will be described in detail below. First, washed synthetic quartz glass substrate (11)
A low reflection tantalum film (film thickness 165 nm) was formed as a semi-transparent light-shielding layer (13) by a tantalum oxide layer on the entire surface (thickness: 2.3 mm, size: 5 inches square) by a sputtering method. Further, a chromium film was formed thereon as a conductive layer (15) by a sputtering method. Next, the substrate (11) is washed and dried by a predetermined method, and an electron beam resist (trade name: TTCR manufactured by Toagosei Kagaku Co., Ltd.) is spin-coated thereon for 500 times.
After application to a thickness of nm and a predetermined bake treatment, an accelerating voltage of 20 k is applied using a vector scan electron beam drawing device.
V, a predetermined pattern was drawn at a dose amount of about 10 μC / cm 2 , and a predetermined condition was obtained using a developing solution composed of a mixture of methyl isobutyl ketone (MIBK) and n-propanol (IPA) in a weight ratio of 5: 5. Then, development processing was performed to obtain a resist pattern (18).
【００１７】次の工程では、レジストパターン（１８）
をマスクとして、クロム膜をドライエッチングしてパタ
ーン形成を行った。エッチングは、平行平板型反応性イ
オンエッチング装置を用いて行い、異方性および直線性
の良いエッチング形状で、寸法再現性も良いクロムパタ
ーン（１６）が得られた。ドライエッチング条件は、Ｃ
Ｃｌ4ガスとＯ2ガスを用い、混合比ＣＣｌ4：Ｏ2＝１：
３、パワー２００Ｗ、ガス圧０．０３Ｔｏｒｒとした。
次に、レジストを専用剥離液を用いて除去した。さらに
導電層（１５）であるクロムパターン（１６）をマスク
として、半透明遮光層（１３）であるタンタル膜のエッ
チングを行い、半透明遮光層のパターニングを行った。
ここでもエッチングは、平行平板型反応性イオンエッチ
ング装置を用いて行い、異方性および直線性の良いエッ
チング形状で、寸法再現性も良いパターン（１４）が得
られた。ドライエッチング条件は、ＣＦ4ガスを用い、
ガス流量５０ｓｃｃｍ、パワー３００Ｗ、ガス圧０．０
１Ｔｏｒｒとした。In the next step, the resist pattern (18)
Using the as a mask, the chromium film was dry-etched to form a pattern. The etching was performed using a parallel plate type reactive ion etching apparatus, and a chromium pattern (16) having an etching shape with good anisotropy and linearity and good dimensional reproducibility was obtained. The dry etching condition is C
Using Cl 4 gas and O 2 gas, the mixing ratio CCl 4 : O 2 = 1:
3, power was 200 W, and gas pressure was 0.03 Torr.
Next, the resist was removed using a dedicated stripping solution. Further, using the chromium pattern (16) as the conductive layer (15) as a mask, the tantalum film as the semitransparent light shielding layer (13) was etched to pattern the semitransparent light shielding layer.
Also in this case, the etching was performed using a parallel plate type reactive ion etching device, and a pattern (14) having an etching shape with good anisotropy and linearity and good dimensional reproducibility was obtained. The dry etching conditions are CF 4 gas,
Gas flow rate 50 sccm, power 300 W, gas pressure 0.0
It was set to 1 Torr.
【００１８】最後に残ったクロムパターン（１６）をク
ロムエッチャント液を用いて除去した。このときにタン
タル膜からなる半透明遮光パターン（１４）には、クロ
ムエッチャントは影響を及ぼさない。最後に洗浄、乾燥
を行って単層ハーフトーン型位相シフトマスクを得た。The last remaining chromium pattern (16) was removed using a chromium etchant solution. At this time, the chrome etchant does not affect the semitransparent light-shielding pattern (14) made of the tantalum film. Finally, washing and drying were performed to obtain a single-layer halftone phase shift mask.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明の単層
ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法によれば、
半透明遮光層パターニングは導電層であるクロム膜をマ
スクとしてエッチングできるため形状の良いパターニン
グができる。さらにクロム膜の上に電子線レジストをコ
ートしているが、このときに十分に抵抗値が小さいので
チャージアップの影響がない。さらに工程の最後にクロ
ム膜を剥離するが、クロムのエッチャントはタンタル膜
には影響を及ぼさないので容易に単層ハーフトーンマス
クが作製できる。また、タンタルを酸化タンタル、窒化
タンタル及び酸窒化タンタルにすることで低反射膜に変
わる。すなわち、酸素、窒素を成膜時に添加することに
より、透過率のコントロールが容易にできるようにな
る。As described in detail above, according to the method of manufacturing the single-layer halftone type phase shift mask of the present invention,
Since the semi-transparent light-shielding layer patterning can be etched by using the chromium film, which is a conductive layer, as a mask, good patterning can be performed. Further, the chrome film is coated with an electron beam resist, but at this time the resistance value is sufficiently small so that there is no effect of charge-up. Further, the chromium film is peeled off at the end of the process, but the chromium etchant does not affect the tantalum film, so that the single-layer halftone mask can be easily manufactured. Also, by changing tantalum to tantalum oxide, tantalum nitride, or tantalum oxynitride, it is changed to a low reflection film. That is, it becomes possible to easily control the transmittance by adding oxygen and nitrogen during film formation.
【図１】本発明の半透明遮光型単層ハーフトーン型位相
シフトマスクブランクの説明図（ａ）と、このマスクブ
ランクを用いた半透明遮光型単層ハーフトーン型位相シ
フトマスクの製造方法の説明図（ａ）〜（ｅ）である。FIG. 1 is an explanatory view (a) of a semitransparent light-shielding single-layer halftone phase shift mask blank of the present invention and a method of manufacturing a semitransparent light-shielding single-layer halftone phase shift mask using this mask blank. It is explanatory drawing (a)-(e).
【図２】従来の単層ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造方法を工程順に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a conventional single-layer halftone phase shift mask in the order of steps.
【図３】従来の単層ハーフトーン型位相シフトマスクの
構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional single-layer halftone phase shift mask.
【図４】マスクの透過光の振幅を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an amplitude of transmitted light of a mask.
【図５】ウエハー面上の光強度を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the light intensity on the wafer surface.
１１，２１，３１…透明基板 １３，２３，３３…半透明遮光層 １４，２４…半透明遮光パターン １５…導電層 １６…導電層パターン １７，２５…電子線レジスト層 １８，２６…レジストパターン １９，２７…電子線描画 11, 21, 31 ... Transparent substrate 13, 23, 33 ... Semi-transparent light-shielding layer 14, 24 ... Semi-transparent light-shielding pattern 15 ... Conductive layer 16 ... Conductive layer pattern 17, 25 ... Electron beam resist layer 18, 26 ... Resist pattern 19 , 27 ... Electron beam drawing
Claims (11)
に導電層を有するハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクにおいて、前記半透明遮光層が、タンタル、タンタ
ルの酸化物、タンタルの窒化物、あるいはタンタルの酸
窒化物のうちいずれか一つよりなることを特徴とする単
層ハーフトーン型位相シフトマスクブランク。1. A halftone phase shift mask blank having a semitransparent light-shielding layer on a transparent substrate and having a conductive layer thereon, wherein the semitransparent light-shielding layer is tantalum, tantalum oxide, or tantalum nitriding. A single-layer halftone type phase shift mask blank, characterized in that it is made of any one of the above-mentioned materials and tantalum oxynitride.
クロムの窒化物、あるいはクロムの酸窒化物のうちいず
れかひとつよりなることを特徴とする請求項１に記載の
単層ハーフトーン型位相シフトマスクブランク。2. The conductive layer comprises chromium, an oxide of chromium,
The single-layer halftone type phase shift mask blank according to claim 1, comprising one of chromium nitride and chromium oxynitride.
の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の単層ハ
ーフトーン型位相シフトマスクブランク。3. The translucency of the semitransparent light-shielding layer is 2 to 20%.
The single-layer halftone type phase shift mask blank according to claim 1, wherein
上に導電層を形成し、さらにその上にレジストパターン
を形成し、該導電層をエッチングした後に、レジストパ
ターンを剥離して、導電層パターンをマスクとして半透
明遮光層をエッチングし、続いて導電層パターンを除去
することによって得られる単層ハーフトーン型位相シフ
トマスクにおいて、前記半透明遮光層が、タンタル、タ
ンタルの酸化物、タンタルの窒化物、あるいはタンタル
の酸窒化物のうちいずれか一つよりなることを特徴とす
る単層ハーフトーン型位相シフトマスク。4. A semitransparent light-shielding layer is formed on a transparent substrate, a conductive layer is formed thereon, a resist pattern is formed thereon, the conductive layer is etched, and then the resist pattern is peeled off. In the single-layer halftone phase shift mask obtained by etching the semitransparent light-shielding layer using the conductive layer pattern as a mask and subsequently removing the conductive layer pattern, the semitransparent light-shielding layer is tantalum or an oxide of tantalum. A single-layer halftone phase shift mask, which is made of any one of :, a tantalum nitride, and a tantalum oxynitride.
クロムの窒化物、あるいはクロムの酸窒化物のうちいず
れか一つよりなることを特徴とする請求項４に記載の単
層ハーフトーン型位相シフトマスク。5. The conductive layer comprises chromium, an oxide of chromium,
The single-layer halftone type phase shift mask according to claim 4, comprising one of chromium nitride and chromium oxynitride.
の範囲にあることを特徴とする請求項４に記載の単層ハ
ーフトーン型位相シフトマスク。6. The translucency of the semitransparent light-shielding layer is 2 to 20%.
The single-layer halftone type phase shift mask according to claim 4, wherein
上に導電層を形成し、さらにその上にレジストパターン
を形成し、該導電層をエッチングして、レジストパター
ンを剥離した後に、前記導電層パターンをマスクとして
半透明遮光層をエッチングした後に、該導電層パターン
を除去することを特徴とする単層ハーフトーン型位相シ
フトマスクの製造方法。7. A semitransparent light-shielding layer is formed on a transparent substrate, a conductive layer is formed thereon, a resist pattern is formed thereon, and the conductive layer is etched to remove the resist pattern. A method for manufacturing a single-layer halftone phase shift mask, comprising: etching the semitransparent light-shielding layer using the conductive layer pattern as a mask, and then removing the conductive layer pattern.
して、ＰＶＤ法あるいはＣＶＤ法を用いることを特徴と
する請求項７に記載の単層ハーフトーン型位相シフトマ
スクの製造方法。8. The method for manufacturing a single-layer halftone phase shift mask according to claim 7, wherein a PVD method or a CVD method is used as a method of forming the semitransparent light-shielding layer and the conductive layer.
の酸化物、タンタルの窒化物あるいはタンタルの酸窒化
物のうちいずれか一つよりなることを特徴とする請求項
７に記載の単層ハーフトーン型位相シフトマスクの製造
方法。9. The single layer according to claim 7, wherein the semitransparent light-shielding layer is made of any one of tantalum, tantalum oxide, tantalum nitride, and tantalum oxynitride. Manufacturing method of halftone type phase shift mask.
物、クロムの窒化物、クロムの酸窒化物のうちいずれか
一つよりなることを特徴とする請求項７に記載の単層ハ
ーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。10. The single layer halftone according to claim 7, wherein the conductive layer is made of any one of chromium, chromium oxide, chromium nitride, and chromium oxynitride. Of manufacturing a die-type phase shift mask.
％の範囲にあることを特徴とする請求項７乃至請求項９
に記載の単層ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方
法。11. The semitransparent light-shielding layer has a transmittance of 2 to 20.
% To the range of claim 7 to claim 9.
A method for manufacturing a single-layer halftone phase shift mask as described in.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7318794A JPH07281414A (en) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | Phase shift mask blank and phase shift mask as well as its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7318794A JPH07281414A (en) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | Phase shift mask blank and phase shift mask as well as its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07281414A true JPH07281414A (en) | 1995-10-27 |
Family
ID=13510894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7318794A Pending JPH07281414A (en) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | Phase shift mask blank and phase shift mask as well as its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07281414A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6599667B2 (en) | 2000-04-27 | 2003-07-29 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Halftone phase shift photomask and blank for halftone phase shift photomask |
| KR101009543B1 (en) * | 2002-04-03 | 2011-01-18 | 호야 가부시키가이샤 | Spin-coating method, determination method for spin-coating condition and mask blank |
| EP2664959A1 (en) | 2012-05-16 | 2013-11-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Half-tone phase shift mask blank and method for manufacturing half-tone phase shift mask |
| JP2014081449A (en) * | 2012-10-15 | 2014-05-08 | Clean Surface Gijutsu:Kk | Mask blank and photomask |
-
1994
- 1994-04-12 JP JP7318794A patent/JPH07281414A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6599667B2 (en) | 2000-04-27 | 2003-07-29 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Halftone phase shift photomask and blank for halftone phase shift photomask |
| KR101009543B1 (en) * | 2002-04-03 | 2011-01-18 | 호야 가부시키가이샤 | Spin-coating method, determination method for spin-coating condition and mask blank |
| KR101045171B1 (en) * | 2002-04-03 | 2011-06-30 | 호야 가부시키가이샤 | Spin-coating method, determination method for spin-coating condition and mask blank |
| US8293326B2 (en) | 2002-04-03 | 2012-10-23 | Hoya Corporation | Spin-coating method, determination method for spin-coating condition and mask blank |
| EP2664959A1 (en) | 2012-05-16 | 2013-11-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Half-tone phase shift mask blank and method for manufacturing half-tone phase shift mask |
| KR20130128337A (en) | 2012-05-16 | 2013-11-26 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | Half-tone phase shift mask blank and method for manufacturing half-tone phase shift mask |
| US9158192B2 (en) | 2012-05-16 | 2015-10-13 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Half-tone phase shift mask blank and method for manufacturing half-tone phase shift mask |
| JP2014081449A (en) * | 2012-10-15 | 2014-05-08 | Clean Surface Gijutsu:Kk | Mask blank and photomask |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0653679B1 (en) | Mask, mask producing method and pattern forming method using mask | |
| US5234780A (en) | Exposure mask, method of manufacturing the same, and exposure method using the same | |
| US5750290A (en) | Photo mask and fabrication process therefor | |
| JPH0798493A (en) | Phase shift mask and its production | |
| US5695896A (en) | Process for fabricating a phase shifting mask | |
| JPH10186632A (en) | Blank for halftone type phase shift mask and halftone type phase shift mask | |
| JP3566042B2 (en) | Method for manufacturing phase inversion mask by adjusting exposure amount | |
| JP3478067B2 (en) | Halftone phase shift mask and blank for halftone phase shift mask | |
| JPH08123010A (en) | Phase shift mask and mask blank used for the same | |
| US6326107B1 (en) | Phase shift mask and process for manufacturing the same | |
| JPH06289589A (en) | Phase shift mask, its manufacturing method and blank used therefor | |
| JPH08123008A (en) | Phase shift mask and its production | |
| JPH06250376A (en) | Phase shift mask and production of phase shift mask | |
| JP3250415B2 (en) | Manufacturing method of halftone type phase shift mask | |
| JPH07152140A (en) | Production of halftone type phase shift mask | |
| JPH07281414A (en) | Phase shift mask blank and phase shift mask as well as its production | |
| JPH05289305A (en) | Phase-shift photomask | |
| JP3289606B2 (en) | Blank for halftone type phase shift mask and halftone type phase shift mask | |
| JP3202253B2 (en) | Manufacturing method of exposure mask and exposure mask | |
| JPH1184624A (en) | Blank for halftone type phase shift mask, halftone type phase shift mask and their production | |
| JP3331760B2 (en) | Halftone phase shift mask and mask blank used for it | |
| US6348288B1 (en) | Resolution enhancement method for deep quarter micron technology | |
| JPH03242648A (en) | Photomask | |
| JP3422054B2 (en) | Optical mask and method of manufacturing the same | |
| JP4099836B2 (en) | Halftone phase shift mask blank, method of manufacturing the same, and halftone phase shift mask |