JPH07306522A - Phase shift photomask - Google Patents

Phase shift photomask

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JPH07306522A
JPH07306522A JP12205594A JP12205594A JPH07306522A JP H07306522 A JPH07306522 A JP H07306522A JP 12205594 A JP12205594 A JP 12205594A JP 12205594 A JP12205594 A JP 12205594A JP H07306522 A JPH07306522 A JP H07306522A
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JP
Japan
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phase shift
pattern
photomask
light
wafer
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Application number
JP12205594A
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Japanese (ja)
Inventor
Norihiro Tarumoto
憲寛 樽本
Hisashi Morooka
寿史 諸岡
Hiroshi Fujita
浩 藤田
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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  • 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

PURPOSE:To provide a phase shift photomask for producing semiconductor integrated circuits, such as LSIs, VLSIs and VVLSIs and is capable of dealing particularly with the case where fine line patterns 5 and hole patterns 6 co-exist. CONSTITUTION:The phase shift photomask for transferring patterns by projection exposure onto wafers, etc., is provided with phase shift parts of a space frequency modulation type in the line pattern regions 5 of a halftone type photomask providing the surface of a transparent substrate 1 with the patterns 2 of a translucent film having a phase shift effect and light shielding effect to exposure light at the time of transferring the patterns to the wafer, etc.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,LSI、超LSI、超
超LSI等の高密度集積回路の製造に用いられるフオト
マスクに係わり、特に、ウエーハ上に微細なパターンを
高密度に投影形成する、位相シフトフオトマスクに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photomask used for manufacturing high-density integrated circuits such as LSI, VLSI, and VLSI, and particularly, to form and form a fine pattern on a wafer with high density. It relates to a phase shift photomask.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、IC、LSI、超LSI等の
半導体集積回路の作製には、レチクルとよばれる所望の
パターンからなる原版を用い、レジストを塗布したSi
ウエーハ等の加工基板上に、ステッパ等により、原版の
パターン像を縮小投影露光した後にレジストを現像し、
加工基板上に所望パターン状のレジスト膜を形成し、該
レジスト膜を保護膜として加工基板にエッチング加工を
行うリソグラフイー工程が採られていた。しかしなが
ら、近年、半導体集積回路の高集積化にともなって、こ
の回路作製に用いられるレチクルにも、一層の微細化が
求められるようになってきた。現在では、16MのDR
AM用の5倍レチクルから転写されるデバイスパターン
の線幅は、0.6μmと微細なものである。64MのD
RAMのデバイスパターンの場合には、0.35μm線
幅の解像が必要となってきており、従来のステッパーを
用いた光露光方式ではもはや限界にきている。この為、
光露光におけるレチクルから転写されるデバイスパター
ンの解像性を上げることができ、現状のステッパーにて
使用できる方式の位相シフトフオトマスクが注目される
ようになってきた。位相シフトフオトマスクについて
は、特開昭58−173744号、特公昭62−592
96号に、すでに、基本的な考え、原理は記載されてい
るが、現状の光露光のシステムをそのまま継続できるメ
リットが見直され、各種タイプの位相シフトフオトマス
クの開発が盛んに検討されるようになってきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the fabrication of semiconductor integrated circuits such as ICs, LSIs and VLSIs, an original plate having a desired pattern called a reticle is used and Si coated with a resist is used.
On a processed substrate such as a wafer, a stepper or the like is used to reduce and project the pattern image of the original plate, and then develop the resist,
A lithographic process has been adopted in which a resist film having a desired pattern is formed on a processed substrate, and the processed film is etched using the resist film as a protective film. However, in recent years, with the higher integration of semiconductor integrated circuits, further miniaturization has been required for reticles used in the fabrication of these circuits. Currently, 16M DR
The line width of the device pattern transferred from the 5 × reticle for AM is as fine as 0.6 μm. 64M D
In the case of a RAM device pattern, resolution of 0.35 μm line width is required, and the conventional optical exposure method using a stepper has reached its limit. Therefore,
A phase shift photomask of a system which can improve the resolution of a device pattern transferred from a reticle in light exposure and can be used in a current stepper has been attracting attention. Regarding the phase shift photomask, JP-A-58-173744 and JP-B-62-592.
Although the basic idea and principle have already been described in No. 96, the merit that the current optical exposure system can be continued as it is is reviewed, and development of various types of phase shift photomasks will be actively studied. Has become.

【0003】この位相シフトフオトマスクを用いウエー
ハ上に投影露光する場合の解像性について、従来のシフ
ター層のないフオトマスクを用いて投影露光する場合を
比較例として挙げ、図7(イ)、(ロ)にもとづいて簡
単に説明する。図7(イ)の(a)は位相シフトフオト
マスク71を用い露光光により投影露光する場合の図を
示し、この場合におけるマスクの出光側での光の振幅を
(b)で、ウエーハ上での光の振幅分布を(c)で、ウ
エーハ上での光の強度分布を(d)で示す。又、図7
(ロ)の(a)は従来のフオトマスク71aを用い露光
光により投影露光する場合の図を示し、この場合におけ
るマスクの出光側での光の振幅を(b)で、ウエーハ上
での光の振幅分布を(c)で、ウエーハ上での光の強度
分布を(d)で示す。図7(イ)(a)の位相シフトフ
オトマスク71は、透明基板72上に遮光膜73からな
る所定幅、ピッチのラインアンドスペースパターンと、
該ラインアンドスペースパターンの一つおきの開口部と
この開口部に隣接する遮光膜73上にかかるようにシフ
ター層74を配設しており、図7(ロ)(a)の従来の
フオトマスク71aは、透明基板72a上に、遮光膜7
3aからなる所定幅、ピッチのラインアンドスペースパ
ターンを配設している。上シフター型の位相シフトフオ
トマスク71に、露光光が入射された場合、マスク出光
側では、図7(イ)(b)のように、シフター部74を
透過した光の振幅は、シフターのない遮光膜73間を透
過した光の振幅と位相がnπ(nは奇数)ずれ、反転す
るように設定してある。このため、ウエーハ上ではこれ
らの光が互いに干渉しあい、図(イ)(c)のような振
幅分布となり、結果としてウエーハ上での光強度は図
(イ)(d)のようになる。これに対し、従来のフオト
マスク71aを用いた場合には、フオトマスク出光側で
の振幅は、図7(ロ)(b)のように各開口部の光は、
互いに位相にずれがなく、互いに干渉しあい、図7
(ロ)(c)のような振幅分布となり、結果としてウエ
ーハ上での光強度は図7(ロ)(d)のようになる。図
7(イ)(d)の場合は、光強度分布の山間に光強度が
零となる箇所があるのに対し、図7(ロ)(d)の場合
は、光強度分布の山が裾拡がりの状態となっていること
が分かる。即ち、ウエーハ上でのレジストの解像性に関
しては、図7(イ)(d)の光強度分布の方が、図7
(ロ)(d)の強度分布より優れていることが分かる。
上記において、シフター部74の厚さを位相差がnπ
(nは奇数)ずれるようにするのが理想であり、最も位
相シフト効果が大きいが、nπ−π/3〜nπ+π/3
(nは奇数)の範囲のときも、解像性向上に効果があ
る。
Regarding the resolution in the case of projection exposure on a wafer using this phase shift photomask, the case of projection exposure using a conventional photomask without a shifter layer is taken as a comparative example, and FIG. B) will be briefly explained. FIG. 7A shows a diagram in the case of performing projection exposure with exposure light using the phase shift photomask 71. In this case, the amplitude of the light on the light output side of the mask is shown in FIG. 7B on the wafer. (C) shows the amplitude distribution of the light of, and (d) shows the intensity distribution of the light on the wafer. Also, FIG.
(A) of (b) shows a diagram in the case of projection exposure with exposure light using the conventional photomask 71a. In this case, the amplitude of the light on the light output side of the mask is (b), and the light on the wafer is shown. The amplitude distribution is shown in (c), and the light intensity distribution on the wafer is shown in (d). The phase shift photomask 71 shown in FIGS. 7A and 7A has a line-and-space pattern having a predetermined width and pitch, which is composed of a light-shielding film 73 on a transparent substrate 72.
A shifter layer 74 is provided so as to cover the alternate openings of the line-and-space pattern and the light-shielding film 73 adjacent to the openings, and the conventional photomask 71a shown in FIGS. On the transparent substrate 72a.
A line-and-space pattern having a predetermined width and pitch of 3a is provided. When the exposure light is incident on the upper shifter type phase shift photo mask 71, the amplitude of the light transmitted through the shifter portion 74 does not have a shifter on the light exit side of the mask as shown in FIGS. 7A and 7B. The amplitude and the phase of the light transmitted between the light-shielding films 73 are set to be nπ (n is an odd number) shifted and inverted. Therefore, these lights interfere with each other on the wafer, resulting in an amplitude distribution as shown in FIGS. 9A and 9C, and as a result, the light intensity on the wafer becomes as shown in FIGS. On the other hand, when the conventional photomask 71a is used, the amplitude on the light output side of the photomask is as shown in FIGS. 7B and 7B.
There is no phase shift between them, and they interfere with each other, and
(B) The amplitude distribution is as shown in (c), and as a result, the light intensity on the wafer is as shown in (b) and (d) of FIG. 7. In the case of FIGS. 7 (a) and 7 (d), there is a portion where the light intensity becomes zero between the peaks of the light intensity distribution, whereas in the case of FIG. It can be seen that it is in a spread state. That is, regarding the resolution of the resist on the wafer, the light intensity distributions of FIGS.
It can be seen that (b) is superior to the intensity distribution of (d).
In the above, the thickness of the shifter portion 74 has a phase difference of nπ
(N is an odd number) It is ideal to shift them, and the phase shift effect is the largest, but nπ−π / 3 to nπ + π / 3
Even in the range of (n is an odd number), it is effective in improving resolution.

【0004】ところで、位相シフトフオトマスクについ
ては、各種型のものが提案されており、代表的な位相シ
フトフオトマスクとしては、ハーフトーン型、空間周波
数変調型、補助シフター型がある。各種型の位相シフト
フオトマスクがあるが、いずれも、従来のシフタ層を用
いないフオトマスクに比べて、ウエーハへの転写時に、
解像性を向上できる原理は図7で示したものと基本的に
は同じである。ハーフトーン型は、図9(a)にその断
面を示すように、ガラス基板90上に露光光に対し位相
シフト効果と遮光効果をともに有する半透明膜パターン
91を設けたものである。この半透明膜パターン91は
実質的に単層である場合と、位相シフト効果と遮光効果
とを異なる層に持たせた多層である場合とがある。しか
し、いずれの場合も1つのパターンだけからなること
が、この型の特徴である。空間周波数変調型は、図9
(b)に示すように、透明基板90A上に透明膜からな
る位相シフトパターン93Aと遮光層パターン94Aと
を各々別途に配置するものである。この型は、一般にラ
イン&スペースのパターンで有効であり、透明基板90
A上に遮光層パターン94Aを形成し、遮光層パターン
94Aの開口部95Aの交互を位相シフトパターン93
Aで覆うものである。この型の場合、遮光層パターン9
4Aと位相シフトパターン93Aとは異なるパターンで
ある。補助シフター型は、図9(c)に示すように、所
望のパターンを得るための遮光層パターン94Bの開口
部95Bに沿い、ウエーハ等への投影露光時には解像し
ない程度の遮光層開口部96を設け、開口部96に位相
シフターパターン93Bを設けたもので、開口部96、
位相シフターパターン93Bを併せて補助パターン97
と言う。この型の場合は、特に、ホール系パターンに対
し有効である。
Various types of phase shift photomasks have been proposed, and typical phase shift photomasks include a halftone type, a spatial frequency modulation type, and an auxiliary shifter type. There are various types of phase shift photomasks, but in both cases, compared to conventional photomasks that do not use a shifter layer, when transferring to a wafer,
The principle of improving the resolution is basically the same as that shown in FIG. In the halftone type, as shown in the cross section of FIG. 9A, a semitransparent film pattern 91 having both a phase shift effect and a light blocking effect on exposure light is provided on a glass substrate 90. The semi-transparent film pattern 91 may be a substantially single layer, or may be a multi-layer in which different layers have a phase shift effect and a light shielding effect. However, it is a feature of this type that in each case it consists of only one pattern. The spatial frequency modulation type is shown in FIG.
As shown in (b), the phase shift pattern 93A made of a transparent film and the light shielding layer pattern 94A are separately arranged on the transparent substrate 90A. This type is generally effective in a line & space pattern, and the transparent substrate 90
A light-shielding layer pattern 94A is formed on A, and the openings 95A of the light-shielding layer pattern 94A are alternated with each other by the phase shift pattern 93.
It is covered with A. In the case of this type, the light shielding layer pattern 9
4A and the phase shift pattern 93A are different patterns. As shown in FIG. 9C, the auxiliary shifter type is arranged along the opening 95B of the light-shielding layer pattern 94B for obtaining a desired pattern, and the light-shielding layer opening 96 which is not resolved during projection exposure onto a wafer or the like. And the phase shifter pattern 93B is provided in the opening 96, the opening 96,
Auxiliary pattern 97 together with the phase shifter pattern 93B
Say This type is particularly effective for hole patterns.

【0005】上記、空間周波数変調型、補助シフター型
の場合については、前述の図7で示したものと、殆ど同
じであり、解像性についての説明は省略する。簡単にこ
のハーフトーン型の場合について、従来のシフタ層を用
いないフオトマスクと比較し、転写時の解像性を図8を
用いて説明する。図8に示すように、ハーフトーン型位
相シフトフオトマスク81に、露光光が入射された場
合、マスク出光側では、図8(イ)(b)のように、半
透明膜82を透過した光の振幅は、シフターのない半透
明膜間83を透過した光の振幅と位相がnπ(nは奇
数)ずれており、反転するように設定してある。このた
め、ウエーハ上ではこれらの光が互いに干渉しあった振
幅分布となり、結果として、ウエーハ上では図8(イ)
(c)のような光強度分布となる。これに対し、従来の
フオトマスクの場合には、フオトマスク81Aに露光光
が入射された場合、マスク出光側では、遮光部84から
は光がウエーハに到達せず、図8(ロ)(b)のよう
に、光透過部83Aを通過した光のみがウエーハ上に到
達するためウエーハ上での光強度分布は、結局、図8
(ロ)(c)のようになる。これより、ハーフトー型の
場合、光透過部83からの光が、半透明膜82からの位
相のずれた光の影響により、ウエーハ上での光強度のコ
ントラストを上げ、結果として解像性を向上させること
が分かる。尚、ハーフトーン型の場合においても、半透
明膜82の厚さを位相差がnπ(nは奇数)ずれるよう
にするのが理想であり、最も位相シフト効果が大きい
が、nπ−π/3〜nπ+π/3(nは奇数)の範囲の
ときも、解像性向上に効果がある。
The above-mentioned cases of the spatial frequency modulation type and the auxiliary shifter type are almost the same as those shown in FIG. 7, and the description of the resolution is omitted. In the case of this halftone type, the resolution at the time of transfer will be briefly described by comparison with a conventional photomask not using a shifter layer. As shown in FIG. 8, when the exposure light is incident on the halftone type phase shift photomask 81, the light transmitted through the semitransparent film 82 is exposed on the mask light output side as shown in FIGS. 8A and 8B. The amplitude of is shifted by nπ (n is an odd number) from the amplitude of the light transmitted through the semitransparent film 83 having no shifter, and is set to be inverted. Therefore, an amplitude distribution in which these lights interfere with each other is produced on the wafer, and as a result, FIG.
The light intensity distribution is as shown in (c). On the other hand, in the case of the conventional photomask, when the exposure light is incident on the photomask 81A, the light does not reach the wafer from the light shielding portion 84 on the light exit side of the mask, and the photomask of FIG. As described above, since only the light that has passed through the light transmitting portion 83A reaches the wafer, the light intensity distribution on the wafer is as shown in FIG.
(B) It becomes like (c). As a result, in the case of the half-toe type, the light from the light transmitting portion 83 increases the contrast of the light intensity on the wafer due to the influence of the phase-shifted light from the semitransparent film 82, and as a result, the resolution is improved. I understand that Even in the case of the halftone type, it is ideal that the thickness of the semitransparent film 82 is shifted by a phase difference of nπ (n is an odd number), and the phase shift effect is the largest, but nπ−π / 3. Even in the range of up to nπ + π / 3 (n is an odd number), the resolution is effectively improved.

【0006】又、図9(b)、(c)は遮光層パターン
上に位相シフターパターン93A、93Bを設けた構造
で、このような構造のものを上シフタ型と言い、図9
(d)、(e)のように、遮光層パターン下に位相シフ
ターパターン93C、93Dを設けた構造のものを下シ
フタ型と言っている。本発明の位相シフトフオトマスク
においては、以後、半透明膜パターン上にシフターパタ
ーンを設けたものを上シフタ型と言い、半透明膜パター
ン下にシフターパターンを設けたものを下シフタ型と言
う。
Further, FIGS. 9B and 9C show a structure in which the phase shifter patterns 93A and 93B are provided on the light shielding layer pattern. Such a structure is called an upper shifter type, and FIG.
As in (d) and (e), the structure in which the phase shifter patterns 93C and 93D are provided under the light shielding layer pattern is called a lower shifter type. In the phase shift photomask of the present invention, one having a shifter pattern provided on the semitransparent film pattern is hereinafter referred to as an upper shifter type, and one having a shifter pattern provided below the semitransparent film pattern is referred to as a lower shifter type.

【0007】しかしながら、ハーフトーン型位相シフト
フオトマスクでは、投影露光された場合、パターン形状
依存性が強い。この為、ホール系のパターンでは有効で
あるが、ライン系パターンでは有効でなく、同一マスク
内にホール系のパターンとライン系パターンとが混在す
る場合には、投影露光後に微細なライン系パターンが解
像されないと言う問題がある。これに対し、空間周波数
変調型位相シフトフオトマスクは、ライン系パターンに
対しては、有効であるが、ホール系パターンに対応でき
ない。同一マスク内にホール系のパターンとライン系パ
ターンとが混在する場合、ホール系のパターン、ライン
系のパターンの両方に対応するために、補助シフター型
位相シフトフオトマスクを用いることも考えられるが、
補助パターンを精度良く作成することが実用的には困難
で、問題となっていた。
However, the halftone phase shift photomask has a strong pattern shape dependency when projected and exposed. For this reason, it is effective in the hole-based pattern, but not in the line-based pattern, and when the hole-based pattern and the line-based pattern are mixed in the same mask, a fine line-based pattern is generated after projection exposure. There is a problem that it is not resolved. On the other hand, the spatial frequency modulation type phase shift photomask is effective for the line pattern, but cannot support the hole pattern. When a hole-based pattern and a line-based pattern are mixed in the same mask, it is possible to use an auxiliary shifter type phase shift photomask in order to correspond to both the hole-based pattern and the line-based pattern,
It is practically difficult to accurately create the auxiliary pattern, which has been a problem.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況のもと、位相シフトフオトマスクにおいて、1枚の
マスク上に微細な、ホール系のパターン、ライン系パタ
ーンの両方が混在する場合にも、従来の位相シフト層を
用いないフオトマスクに比べ、両パターンのウエーハ上
レジスト像の解像性を共に向上させることができるマス
クを提供しようとするものである。
Under the above circumstances, the present invention is directed to a phase shift photomask in which both fine hole-based patterns and line-based patterns are mixed on one mask. Further, it is an object of the present invention to provide a mask capable of improving both the resolution of the resist image on the wafer of both patterns, as compared with the conventional photomask which does not use the phase shift layer.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の位相シフトフオ
トマスクは、ウエーハ等へ投影露光によりパターン転写
を行う為の位相シフトフオトマスクであって、ウエーハ
等へのパターン転写を行う際の露光光に対し、位相シフ
ト効果と遮光効果とを有する半透明膜のパターンを透明
基板上に設けたハーフトーン型位相シフトフオトマスク
の、ライン系パターン領域に空間周波数変調型の位相シ
フト部を設けていることを特徴とするものである。そし
て、該半透明膜の露光光透過率が5%〜10%であるこ
とを特徴とするものである。又、本発明の位相シフトフ
オトマスクは、上記の空間周波数変調型の位相シフト部
が、ウエーハ等へのパターン転写を行う際の露光光に対
し位相シフト効果を有する透明膜を設けることにより形
成されていることを特徴とするものであり、該透明膜
は、露光光透過率が略100%であることを特徴とする
ものである。そして、又、本発明の位相シフトフオトマ
スクは、上記の空間周波数変調型の位相シフト部が、ウ
エーハ等へのパターン転写を行う際の露光光に対し位相
シフト効果を有するように、透明基板部に凹部を設ける
ことにより形成されていることを特徴とするものであ
る。尚、ここで言う、位相シフト効果と遮光効果とを有
する半透明膜とは、位相シフト効果と遮光効果とを有す
る単層からなる半透明膜、位相シフト効果を有するが遮
光効果を有しない透明な膜と遮光効果を有するが位相シ
フト効果を有しない膜との複数からなる半透明膜、位相
シフト効果と遮光効果とを有する複数の膜からなる半透
明膜、を全て含むものとする。又、位相シフト部として
の透明膜も、位相シフト効果を有する単層の透明膜およ
び位相シフト効果を有する複数の層からなる透明膜の全
てを含むものとする。
A phase shift photomask of the present invention is a phase shift photomask for performing pattern transfer onto a wafer or the like by projection exposure, and is an exposure light for performing pattern transfer onto a wafer or the like. On the other hand, in the halftone phase shift photomask in which the pattern of the semitransparent film having the phase shift effect and the light blocking effect is provided on the transparent substrate, the spatial frequency modulation type phase shift part is provided in the line pattern area. It is characterized by that. The exposure light transmittance of the semitransparent film is 5% to 10%. Further, the phase shift photomask of the present invention is formed by providing the above-mentioned spatial frequency modulation type phase shift portion with a transparent film having a phase shift effect for exposure light when performing pattern transfer to a wafer or the like. The transparent film has an exposure light transmittance of about 100%. Further, the phase shift photomask of the present invention is such that the above-mentioned spatial frequency modulation type phase shift section has a transparent substrate section so that it has a phase shift effect on exposure light when performing pattern transfer to a wafer or the like. It is characterized in that it is formed by providing a recess in the. Incidentally, the semitransparent film having the phase shift effect and the light shielding effect referred to here is a semitransparent film composed of a single layer having the phase shift effect and the light shielding effect, and a transparent film having the phase shift effect but not the light shielding effect. And a semi-transparent film having a light-shielding effect but not having a phase shift effect, and a semi-transparent film having a plurality of films having a phase-shift effect and a light-shielding effect. Also, the transparent film as the phase shift portion includes all of a single-layer transparent film having a phase shift effect and a transparent film having a plurality of layers having a phase shift effect.

【0010】本発明の位相シフトフオトマスクは、ハー
フトーン型位相シフトフオトマスクの半透明膜パターン
をマスクのライン系パターン領域において空間周波数型
の遮光層パターンとして利用して位相シフト部を形成し
たもので、これにより、微細なホール系のパターン、ラ
イン系パターンの両方が1枚のマスクに混在する場合に
も、両者の解像性の向上に有効なものとしている。以
下、図1に基づいて本発明の位相シフトフオトマスクを
説明する。図1(a)〜(c)は本発明の位相シフトフ
オトマスクの断面図を示すものである。図1(d)はそ
の平面図である。図1(a)は位相シフト量略nπラジ
アン(nは奇数)の半透明膜パターン2の上に位相シフ
ト量略nπラジアン(nは奇数)の透明膜パターン3を
配置した構造のものである。図1(b)は、位相シフト
量略nπラジアン(nは奇数)の透明膜3Aの上に位相
シフト量略nπラジアン(nは奇数)の半透明パターン
2Aを配置した構造のものである。図1(c)は、半透
明膜パターン2Bの開口部の透明基板1Bに凹部4を形
成し、凹部を形成しない開口部との位相差を略nπラジ
アン(nは奇数)つけたものである。図1(a)に示す
構造の場合、先ず位相シフト量略nπラジアン(nは奇
数)の半透明膜パターン2を形成し、ホール系パターン
領域6においてはそのままで用い、ライン系パターン領
域5においては位相シフト量略nπラジアン(nは奇
数)の、半透明膜パターン2の開口部7の交互に(1つ
おきに)位相シフト量略nπラジアン(nは奇数)の透
明膜パターン3を配置したものである。又、図1(b)
に示す構造の場合、先ず位相シフト量略nπラジアン
(nは奇数)の透明膜3Aを形成し、その上に位相シフ
ト量略nπラジアン(nは奇数)の半透明膜パターン2
Aを形成し、次いで、ホール系パターン領域6Aにおい
てはそのままで、ライン系パターン領域5Aにおいて
は、位相シフト量略nπラジアン(nは奇数)の半透明
膜パターン2Aの所定の開口部のみ、露出する位相シフ
ト量略nπラジアン(nは奇数)の透明膜3Aを除去す
るもので、除去する位置は開口部7Aの1つおきとす
る。図1(c)に示す構造の場合、先ず位相シフト量略
nπラジアン(nは奇数)の半透明膜パターン2Bを透
明基板1Bの上に形成した後、ホール系パターン領域6
Bにおいてはそのままで、ライン系パターン領域5Bに
おいて、選択的に、所定の開口部の露出した透明基板部
に、隣接する開口部と相対的に位相シフト量が略nπラ
ジアン(nは奇数)ずれるように凹部4を形成したもの
である。凹部4を形成する位置は開口部7Bの1つおき
とする。上記のように、本発明の位相シフトフオトマス
クの空間周波数型の位相シフト部は、半透明膜からなる
ラインパターン部を遮光パターンとし、該遮光パターン
の開口部の1つおきに、透明膜を配置、もしくは透明基
板に凹部を形成したもので、露光光に対して、隣接する
開口部と相対的に位相シフト量が略nπラジアン(nは
奇数)ずれるようにしてある。実際的には、隣接する開
口部と相対的に位相シフト量を略πラジアンとするのが
一般的である。
In the phase shift photomask of the present invention, the semitransparent film pattern of the halftone type phase shift photomask is used as the spatial frequency type light shielding layer pattern in the line pattern area of the mask to form the phase shift portion. Thus, even when both fine hole-based patterns and line-based patterns are mixed in one mask, this is effective in improving the resolution of both. Hereinafter, the phase shift photomask of the present invention will be described with reference to FIG. 1A to 1C are sectional views of the phase shift photomask of the present invention. FIG. 1D is a plan view thereof. FIG. 1A shows a structure in which a transparent film pattern 3 having a phase shift amount of approximately nπ radians (n is an odd number) is disposed on a semitransparent film pattern 2 having a phase shift amount of approximately nπ radians (n is an odd number). . FIG. 1B shows a structure in which a semitransparent pattern 2A having a phase shift amount of approximately nπ radians (n is an odd number) is disposed on a transparent film 3A having a phase shift amount of approximately nπ radians (n is an odd number). FIG. 1 (c) shows a case in which the recess 4 is formed in the transparent substrate 1B in the opening of the semitransparent film pattern 2B, and the phase difference from the opening in which the recess is not formed is approximately nπ radians (n is an odd number). . In the case of the structure shown in FIG. 1A, first, a semitransparent film pattern 2 having a phase shift amount of approximately nπ radians (n is an odd number) is formed, and is used as it is in the hole system pattern region 6, and is used in the line system pattern region 5. Is a transparent film pattern 3 having a phase shift amount of approximately nπ radians (n is an odd number) and alternating (every other one) openings 7 of the semitransparent film pattern 2 having a phase shift amount of approximately nπ radians (n is an odd number). It was done. Also, FIG. 1 (b)
In the case of the structure shown in FIG. 1, first, a transparent film 3A having a phase shift amount of approximately nπ radians (n is an odd number) is formed, and a semitransparent film pattern 2 having a phase shift amount of approximately nπ radians (n is an odd number) is formed thereon.
A is then formed in the hole system pattern region 6A, and in the line system pattern region 5A, only a predetermined opening of the semitransparent film pattern 2A having a phase shift amount of approximately nπ radians (n is an odd number) is exposed. The transparent film 3A having a phase shift amount of about nπ radians (n is an odd number) is to be removed, and the removal position is every other opening 7A. In the case of the structure shown in FIG. 1C, first, a semitransparent film pattern 2B having a phase shift amount of approximately nπ radians (n is an odd number) is formed on the transparent substrate 1B, and then the hole-based pattern region 6 is formed.
In the line system pattern region 5B, the phase shift amount is selectively shifted by about nπ radian (n is an odd number) relative to the adjacent opening in the line-shaped pattern region 5B, as it is in B. Thus, the concave portion 4 is formed. The recesses 4 are formed at every other opening 7B. As described above, in the spatial frequency type phase shift part of the phase shift photomask of the present invention, the line pattern part made of a semitransparent film is used as a light shielding pattern, and a transparent film is provided at every other opening of the light shielding pattern. The arrangement or the transparent substrate is provided with a recess, and the amount of phase shift relative to the exposure light is approximately nπ radians (n is an odd number) relative to the adjacent opening. Practically, the phase shift amount is generally set to approximately π radian relative to the adjacent opening.

【0011】本発明の位相シフトフオトマスクにおける
空間周波数型の位相シフト部は、露光光に対し、隣接す
る開口部との相対的な、透過光の位相シフト量のずれ
(差)はできるだけnπラジアン(nは奇数)に近いも
のが効果的であり、位相シフト部における露光光に対す
る透過率も100%に近いもの程効果的である。又、本
発明の位相シフトフオトマスクの半透明膜としては、前
述のように、ハーフトーン型位相シフトフオトマスクと
して働く為には、露光光透過率1〜50%で、露光光の
位相シフト量φが、nπ−π/3<φ<nπ+π/3で
有効であるが、通常、16〜64MDRAMレベルの5
倍レチクルにおいては、ホール系パターンに対しては5
〜10%の透過率のものが、ライン系パターンに対して
は、1〜6%の透過率のものが特に有効とされている。
したがって、ホール系パターン、ライン系パターン共
に、特に有効とするには、本発明の位相シフトフオトマ
スクの半透明膜としては、5〜10%の露光光透過率を
有するものを使用し、且つ、空間周波数型の位相シフト
部ついては、露光光に対して、隣接する開口部との相対
的な透過光のずれ(差)をできるだけnπラジアン(n
は奇数)に近くし、位相シフト部における露光光に対す
る透過率もできるだけ100%に近くする必要がある。
In the spatial frequency type phase shift portion of the phase shift photomask of the present invention, the shift (difference) in the phase shift amount of the transmitted light relative to the adjacent exposure light with respect to the exposure light is nπ radian as much as possible. A value closer to (n is an odd number) is more effective, and a value closer to 100% to the exposure light in the phase shift section is more effective. Further, as described above, the semitransparent film of the phase shift photomask of the present invention has a transmittance of exposure light of 1 to 50% and an amount of phase shift of the exposure light in order to function as a halftone type phase shift photomask. φ is effective when nπ−π / 3 <φ <nπ + π / 3, but normally 5 of 16 to 64 MDRAM level.
For double reticle, 5 for hole pattern
It is said that the one having a transmittance of -10% and the one having a transmittance of 1-6% are particularly effective for a line pattern.
Therefore, in order to make both the hole-based pattern and the line-based pattern particularly effective, as the semitransparent film of the phase shift photomask of the present invention, one having an exposure light transmittance of 5 to 10% is used, and With respect to the spatial frequency type phase shift section, the shift (difference) of the transmitted light relative to the exposure light relative to the exposure light is as much as nπ radian (n).
Is an odd number), and the transmittance for the exposure light in the phase shift portion needs to be as close to 100% as possible.

【0012】図4〜図6はフオトマスクにおけるライン
系パターンをウエーハへ投影露光した場合の、ウエーハ
上の露光光強度分布のシミュレーション結果を示すもの
である。図4はハーフトーン型の位相シフトフオトマス
クの場合、図5は本発明の上シフター型の場合、図6は
本発明の下シフター型の場合である。尚、シミュレーシ
ョンには光強度分布シミュレーターF TREPTON
2(富士綜合研究所製)を用い、光源はi線(365n
m)とし、ジャストフォーカスで行った。図4はハーフ
トーン型における、ウエーハサイズで0.35μmのラ
イン&スペースパターンのウエーハ上の光強度分布を示
す。このとき半透明膜パターン部のi線透過率を5%、
位相シフト量を180°に設定した。図5はウエーハサ
イズで0.35μmとなるレチクル上の半透明膜のライ
ン&スペースパターン上の交互に(開口部の1つおき
に)透明膜パターンを配置した場合のウエーハ上光強度
分布であり、透明膜パターンは半透明膜パターンの中心
部から中心部に配置されるものとした。このときの透明
膜パターン部のi線透過率を100%、位相シフト量を
180°および半透明膜パターン部のi線透過率を5
%、位相シフト量を180°と設定した。図6は、透明
膜パターン上にウエーハサイズで0.35μmの半透明
膜のライン&スペースパターンを配置した場合のウエー
ハ上の光強度分布をしめすものである。このときの透明
膜パターン部のi線透過率を100%、位相シフト量を
180°に、半透明膜パターン部のi線透過率を5%、
位相シフト量を180°に設定した。これらの結果か
ら、ライン系パターンでは、従来のハーフトーン型のも
のに比べ本発明の位相シフトフオトマスクを用いること
により、コントラストの高いウエーハへのパターン転写
が可能となる。また、本発明の位相シフトフオトマスク
は、補助シフター型で要求される微小パターンがないの
で作成が容易である。
FIGS. 4 to 6 show simulation results of the exposure light intensity distribution on the wafer when the line-type pattern in the photomask is projected and exposed on the wafer. 4 shows a case of a halftone type phase shift photomask, FIG. 5 shows a case of the upper shifter type of the present invention, and FIG. 6 shows a case of the lower shifter type of the present invention. In addition, the light intensity distribution simulator F TREPTON is used for the simulation.
2 (manufactured by Fuji Sogo Laboratories) and the light source is i-line (365n
m) and just focus was performed. FIG. 4 shows a light intensity distribution on a wafer having a line-and-space pattern with a wafer size of 0.35 μm in the halftone type. At this time, the i-line transmittance of the translucent film pattern portion is 5%,
The amount of phase shift was set to 180 °. FIG. 5 shows the light intensity distribution on the wafer when the transparent film patterns are arranged alternately (every other opening) on the line & space pattern of the semitransparent film on the reticle, which has a wafer size of 0.35 μm. The transparent film pattern is arranged from the center to the center of the semitransparent film pattern. At this time, the i-line transmittance of the transparent film pattern portion is 100%, the phase shift amount is 180 °, and the i-ray transmittance of the semitransparent film pattern portion is 5%.
% And the phase shift amount was set to 180 °. FIG. 6 shows a light intensity distribution on a wafer when a line and space pattern of a semitransparent film having a wafer size of 0.35 μm is arranged on the transparent film pattern. At this time, the i-line transmittance of the transparent film pattern portion was 100%, the phase shift amount was 180 °, the i-ray transmittance of the semitransparent film pattern portion was 5%,
The amount of phase shift was set to 180 °. From these results, it is possible to transfer the pattern to the wafer having high contrast in the line pattern by using the phase shift photomask of the present invention as compared with the conventional halftone type. Further, the phase shift photomask of the present invention does not have a minute pattern required for the auxiliary shifter type, and therefore can be easily manufactured.

【0013】[0013]

【作用】本発明のシフター型位相シフトフオトマスク
は、このような構成にすることにより、1枚のマスク上
に微細な、ホール系パターン、ライン系パターンの両方
が混在する場合にも、投影露光によりえられるウエーハ
上レジストの両パターン解像性を、従来のシフターを用
いないフオトマスクに比べ、向上させることを可能とし
ているもので、従来のハーフトーン型に比べ、ライン系
パターンの解像性を上げ、従来の空間周波数変調型に比
べ、ホール系パターンの解像性を上げているものであ
る。又、本発明のシフター型位相シフトフオトマスク
は、このような構成にすることにより、補助シフター型
のように微細なパターンを必要としないため、その製造
を容易なものとしている。結局、本発明のシフター型位
相シフトフオトマスクは、このような構成にすることに
より、各種微細パターンが混在するマスクにおいても、
ウエーハ上への各種微細パターンの転写を可能とするも
ので、結果として、半導体集積回路の微細化を一層すす
めることを可能とするものである。
The shifter type phase shift photomask of the present invention has such a construction that projection exposure can be performed even when both fine hole-based patterns and line-based patterns are mixed on one mask. It is possible to improve both pattern resolution of the resist on the wafer obtained by the method compared to the conventional photomask that does not use a shifter.The resolution of the line pattern is improved compared to the conventional halftone type. In comparison with the conventional spatial frequency modulation type, the resolution of the hole pattern is increased. Further, the shifter type phase shift photomask of the present invention does not require a fine pattern unlike the auxiliary shifter type, and thus the manufacture thereof is facilitated by having such a structure. After all, the shifter type phase shift photomask of the present invention has such a configuration that even in a mask in which various fine patterns are mixed,
This makes it possible to transfer various fine patterns onto a wafer, and as a result, further miniaturization of semiconductor integrated circuits can be promoted.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の実施例1を以下、図2(イ)にそっ
て説明する。図2(イ)は実施例1のi線露光用の位相
シフトフオトマスク及びその作製工程を説明するための
図である。フオトマスク用合成石英基板21上に、以下
の条件で、酸化錫を主体とするシフター層のエッチング
ストッパー層22を約20nmの厚さにスパッタ成膜し
た。スパッタ条件は、以下の通りであった。 方式 : DCマグネトロンスパッター ターゲット : 酸化錫(5atmm%酸化アンチモ
ン含有) ガス及び圧力 : アルゴン、100sccm、5mt
orr 基板温度 : 約200°c 続いて、スピンオングラス(アライドシグナル社製アキ
ュグラス211S)を、スピンコート法により塗布し、
直ちに空気雰囲気中400°cで焼成し、あつさ約39
0nmの位相シフト層23を得た。次に、位相シフト層
23上に、以下の条件で遮光層24を光波長365nm
における透過率が5%となるように成膜し、ハーフトー
ン型位相シフトフオトマスク用ブランクス20を得た。
(図2(イ)の(a)) 方式 : DCマグネトロンスパッター ターゲット : クロム ガス及び圧力 : アルゴン、100sccm、3mt
orr 基板温度 : 加熱せず このブランクス20に常法の電子線リソグラフイー法に
より、レジストパターンを形成し、レジストが除去され
た部分のクロム層を以下の条件にて選択的に除去した。 方式 : 平行板RF反応性イオンエッチング ターゲット : シクロロメタン60sccm+酸素
40sccm、10mtorr 続いて、スピンオングラス層を以下の条件でエッチング
した。 方式 : 平行板RF反応性イオンエッチング ターゲット : 4フッ化炭素80sccm+酸素2
0sccm、10mtorr この後、レジストを剥離し、ホール系とライン系の双方
を有するマスク25を得た(図2(イ)の(b))。こ
のマスク25はハーフトーン型位相シフトフオトマスク
でもある。次いで、このマスク25上に、再度スピンオ
ングラスをスピンコート法により塗布し、図2(イ)の
(c)に示すシフター層26を厚さ390nmで得た。
このシフター層26に対し、常法の電子線リソグラフイ
ーにより、ライン系パターン部がハーフトーン位相シフ
ト層を遮光層とする空間周波数変調型となるようにパタ
ーンニングする。この際、ホール部の位相シフト層26
は除去することもできる。尚、位相シフト層26の除去
はシフター層23のエッチングと同じ条件で行った。以
上により実施例1の位相シフトフオトマスク27を得た
(図2(イ)の(d))。得られた位相シフトフオトマ
スク27は、遮光層24とシフター層23とにより、位
相シフト効果と遮光効果を有する半透明な層を形成して
おり、この遮光層24とシフター層23を対とした半透
明膜パターンからなるハーフトーン型位相シフトフオト
マスクのライン系パターン部の開口部の1つおきに位相
シフト部26Sを形成したものであり、上シフタ型のも
のである。
Embodiment 1 Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 2A is a diagram for explaining the phase shift photomask for i-line exposure and the manufacturing process thereof according to the first embodiment. On the synthetic quartz substrate 21 for photomask, an etching stopper layer 22 of a shifter layer mainly composed of tin oxide was sputter-deposited to a thickness of about 20 nm under the following conditions. The sputtering conditions were as follows. Method: DC magnetron sputter target: Tin oxide (containing 5 atmm% antimony oxide) Gas and pressure: Argon, 100 sccm, 5 mt
orr Substrate temperature: about 200 ° C. Then, spin-on glass (Acuglass 211S manufactured by Allied Signal Co., Ltd.) is applied by spin coating,
Immediately bake at 400 ° C in an air atmosphere, and atssa 39
A 0 nm phase shift layer 23 was obtained. Next, on the phase shift layer 23, the light shielding layer 24 is provided with a light wavelength of 365 nm under the following conditions.
A film was formed so that the transmittance at 5% was 5% to obtain a halftone type phase shift photomask blank 20.
((A) of FIG. 2 (a)) Method: DC magnetron sputter target: Chromium gas and pressure: Argon, 100 sccm, 3 mt
orr Substrate temperature: A resist pattern was formed on the blanks 20 by a conventional electron beam lithography method without heating, and the chromium layer in the portion where the resist was removed was selectively removed under the following conditions. Method: Parallel plate RF reactive ion etching target: Sichloromethane 60 sccm + oxygen 40 sccm, 10 mtorr Subsequently, the spin-on-glass layer was etched under the following conditions. Method: Parallel plate RF reactive ion etching target: Carbon tetrafluoride 80 sccm + oxygen 2
0 sccm, 10 mtorr After that, the resist was peeled off to obtain a mask 25 having both a hole system and a line system ((b) of FIG. 2A). The mask 25 is also a halftone type phase shift photomask. Then, spin-on glass was applied onto the mask 25 again by a spin coating method to obtain a shifter layer 26 shown in (c) of FIG. 2A with a thickness of 390 nm.
The shifter layer 26 is patterned by a conventional electron beam lithography so that the line pattern portion is of a spatial frequency modulation type in which the halftone phase shift layer serves as a light shielding layer. At this time, the phase shift layer 26 in the hole portion
Can also be removed. The phase shift layer 26 was removed under the same conditions as the etching of the shifter layer 23. As described above, the phase shift photomask 27 of Example 1 was obtained ((d) of FIG. 2A). In the obtained phase shift photomask 27, the light shielding layer 24 and the shifter layer 23 form a semitransparent layer having a phase shift effect and a light shielding effect. The light shielding layer 24 and the shifter layer 23 are paired. The halftone type phase shift photomask formed of a semitransparent film pattern has a phase shift portion 26S formed at every other opening of the line system pattern portion, which is an upper shifter type.

【0015】次いで実施例1の変形例を、図1(ロ)に
そって説明する。図1(ロ)(b)の位相シフトフオト
マスク27Aは石英等からなる透明基板21A上に、ク
ロム系、Mo系の金属化合物または混合物ないしセラミ
ック系の素材からなる位相シフト効果と遮光効果を有す
る単層の半透明膜28を用い、上記実施例と同様にし
て、SOG膜からなる位相シフト部26SAを形成して
も良い。クロム系、Mo系の金属化合物または混合物か
らなる半透明膜28の場合には、スパッタ、蒸着等によ
りその作成が可能であり、またそのパターンニングも容
易で、実施例1より、実用的と言える。
Next, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. The phase shift photomask 27A shown in FIGS. 1B and 1B has a phase shift effect and a light shielding effect made of a chromium-based or Mo-based metal compound or mixture or a ceramic-based material on a transparent substrate 21A made of quartz or the like. The single layer semi-transparent film 28 may be used to form the phase shift portion 26SA made of the SOG film in the same manner as in the above embodiment. In the case of the semitransparent film 28 made of a chromium-based or Mo-based metal compound or mixture, it can be prepared by sputtering, vapor deposition, etc., and its patterning is easy, and it can be said that it is practical from Example 1. .

【0016】次に、本発明の実施例2を以下、図3
(イ)にそって説明する。図3(イ)は実施例2のi線
露光用の位相シフトフオトマスク及びその製造工程を示
したものである。エッチングストッパー層を含まないこ
と以外は実施例1と同じであるハーフトーン型位相シフ
トフオトマスク用ブランクス30(図3(イ)の
(a))を用い、実施例1と同様にしてハーフトーン位
相シフトフオトマスク35を作成した(図3(イ)の
(b))。但し、スピンオングラスのエッチングは緩衝
フッ酸液によるウエットエッチングにて行った。このハ
ーフトーン位相シフトフオトマスク35上に、常用の電
子線レジストを塗布し、常法により、ライン系パターン
部のレジストを実施例1と同様にパターンニングした
(図3(イ)の(c))。続いて、以下の条件でレジス
トが選択的に除去された部分の合成石英基板31を以下
の条件で約390nmの深さだけエッチングし、凹部3
7を形成した。 方式 : 平行板RF反応性イオンエッチング ターゲット : 4フッ化炭素80sccm+酸素2
0sccm、10mtorr 以上により実施例2の位相シフトフオトマスク39を得
た(図3(d))。得られた位相シフトフオトマスク2
9は、遮光層34とシフター層33とにより、位相シフ
ト効果と遮光効果を有する半透明な層を形成しており、
この遮光層34とシフター層33を対とした半透明膜パ
ターンからなるハーフトーン型位相シフトフオトマスク
35のライン系パターン部の開口部の1つおきに位相シ
フト部として凹部37を形成したものである。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
I will explain along (a). FIG. 3A shows a phase shift photomask for i-line exposure and its manufacturing process according to the second embodiment. A halftone phase shift photomask blank 30 (FIG. 3 (a) (a)) which is the same as that of the first embodiment except that the etching stopper layer is not included is used. A shift photo mask 35 was created ((b) of FIG. 3 (a)). However, etching of the spin-on glass was performed by wet etching with a buffered hydrofluoric acid solution. A usual electron beam resist was applied onto the halftone phase shift photomask 35, and the resist of the line pattern portion was patterned in the same manner as in Example 1 by a conventional method ((c) of FIG. 3 (a)). ). Subsequently, the synthetic quartz substrate 31 in the portion where the resist is selectively removed under the following conditions is etched by a depth of about 390 nm under the following conditions to form the recess 3
Formed 7. Method: Parallel plate RF reactive ion etching target: Carbon tetrafluoride 80 sccm + oxygen 2
0 sccm, 10 mtorr The phase shift photomask 39 of Example 2 was obtained by the above (FIG.3 (d)). Obtained phase shift photomask 2
9 is a semi-transparent layer having a phase shift effect and a light shielding effect, which is formed by the light shielding layer 34 and the shifter layer 33.
A recess 37 is formed as a phase shift portion at every other opening of the line type pattern portion of the halftone type phase shift photomask 35 formed of a semitransparent film pattern in which the light shielding layer 34 and the shifter layer 33 are paired. is there.

【0017】実施例2の場合についても、図2(ロ)に
示すように、クロム系、Mo系の金属化合物または混合
物ないしセラミック系の素材からなる位相シフト効果と
遮光効果を有する単層の半透明膜38を用いることによ
り、該半透明膜38からなるライン系パターン領域にラ
インパターンの開口部の1つおきに凹部37Aを形成し
た位相シフトフオトマスク39Aが変形例として挙げら
れる。クロム系、Mo系の金属化合物または混合物から
なる半透明膜28を用いた場合には、スパッタ、蒸着等
によりその作成が可能であり、またそのパターンニング
も容易で実施例2より、実用的と言える。
In the case of Example 2 as well, as shown in FIG. 2B, a single-layer half-layer made of a chromium-based or Mo-based metal compound or mixture or a ceramic-based material having a phase shift effect and a light blocking effect. A modified example is a phase shift photomask 39A in which the transparent film 38 is used to form recesses 37A in every other line pattern opening in the line pattern area formed of the semitransparent film 38. When the semi-transparent film 28 made of a chromium-based or Mo-based metal compound or mixture is used, it can be prepared by sputtering, vapor deposition, etc., and its patterning is easy, so that it is more practical than the second embodiment. I can say.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明は、上記のように、LSI、超L
SI、超超LSI等の微細化、高集積度化要求に対応で
きる位相シフトフオトマスクの提供を可能としているも
ので、詳しくは、本発明のマスクにおいては、1枚のマ
スク上にライン系パターンとホール系パターンが混在す
るような場合においても、従来の位相シフター層を用い
ないフオトマスクに比べ、両パターンのウエーハ上での
解像性を向上できるものとしている。このようなマスク
の製造は比較的簡単で、実用的であり、集積回路の微細
化に対応できるものである。
As described above, the present invention provides an LSI, an ultra-L.
It is possible to provide a phase shift photomask that can meet the demands for miniaturization and high integration of SI, ultra-VLSI, etc. Specifically, in the mask of the present invention, a line-based pattern is formed on one mask. Even in the case where the hole pattern and the hole pattern are mixed, the resolution of both patterns on the wafer can be improved as compared with the conventional photomask which does not use the phase shifter layer. The manufacture of such a mask is relatively simple and practical, and is suitable for miniaturization of integrated circuits.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の位相シフトフオトマスクを説明するた
めの図
FIG. 1 is a diagram for explaining a phase shift photomask of the present invention.

【図2】本発明の実施例1を説明するための工程概略図FIG. 2 is a process schematic diagram for explaining the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例2を説明するための工程概略図FIG. 3 is a process schematic diagram for explaining a second embodiment of the present invention.

【図4】従来のフトフオトマスクのシミュレーション図FIG. 4 is a simulation diagram of a conventional photo mask.

【図5】本発明の位相シフトフオトマスクのシミュレー
ション図
FIG. 5 is a simulation diagram of a phase shift photomask of the present invention.

【図6】本発明の位相シフトフオトマスクのシミュレー
ション図
FIG. 6 is a simulation diagram of a phase shift photomask of the present invention.

【図7】位相シフトフオトマスクを用いた場合の解像性
を説明するための図
FIG. 7 is a diagram for explaining resolution when a phase shift photomask is used.

【図8】ハーフトーン型位相シフトフオトマスクを用い
た場合の解像性を説明するための図
FIG. 8 is a diagram for explaining resolution when a halftone phase shift photomask is used.

【図9】従来の位相シフトフオトマスクを説明するため
の図
FIG. 9 is a diagram for explaining a conventional phase shift photomask.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 、1A、1B 透明基板(合成石英基板) 2 、2A、2B 半透明膜パターン 3 透明膜パターン 3A 透明膜 4 凹部 5 、5A、5B ライン系パターン領域 6 、6A、6B ホール系パターン領域 7 、7A、7B 開口部 20、20A ハーフトーン型位相シフトフオ
トマスク 用ブランクス 21、21A 透明基板(合成石英基板) 22 エッチングストッパー層 23 シフター層 24、24A 遮光層 25 ハーフトーン型位相シフトフオ
トマスク 26 シフター層(SOG膜) 26S、26SA 位相シフト部 27、27A 位相シフトフオトマスク 28 半透明膜 30 ハーフトーン型位相シフトフオ
トマスク用ブランクス 31 透明基板(合成石英基板) 33 シフター層 34 遮光層 35 ハーフトーン型位相シフトフオ
トマスク 36 レジスト 37、37A 凹部 38 半透明膜 39 位相シフトフオトマスク 71 位相シフトフオトマスク 71a 従来のフオトマスク 72、72a 透明基板 73、73a 遮光膜 74 シフター層 81 ハーフトーン型位相シフトフオ
トマスク 81A 従来のフオトマスク 82 半透明膜 83、83A 光透過部 84 遮光膜 90、90A、90B、90C、90D 透明基板 91 半透明膜 93A、93B、93C、93D 位相シフト
パターン 94A、94B、94C、94D 遮光層パタ
ーン 95A、95B 開口部 96 開口部 97、97D 補助パター
1, 1A, 1B Transparent substrate (synthetic quartz substrate) 2, 2A, 2B Semi-transparent film pattern 3 Transparent film pattern 3A Transparent film 4 Recesses 5, 5A, 5B Line system pattern regions 6, 6A, 6B Hole system pattern region 7, 7A, 7B Opening 20, 20A Blanks for halftone type phase shift photomask 21, 21A Transparent substrate (synthetic quartz substrate) 22 Etching stopper layer 23 Shifter layer 24, 24A Light shielding layer 25 Halftone type phase shift photomask 26 Shifter layer (SOG film) 26S, 26SA Phase shift part 27, 27A Phase shift photomask 28 Semitransparent film 30 Halftone type phase shift photomask blanks 31 Transparent substrate (synthetic quartz substrate) 33 Shifter layer 34 Light shielding layer 35 Halftone type phase mask Shift photo mask 36 Gist 37, 37A Recessed portion 38 Semi-transparent film 39 Phase shift photo mask 71 Phase shift photo mask 71a Conventional photo mask 72, 72a Transparent substrate 73, 73a Light-shielding film 74 Shifter layer 81 Halftone type phase shift photo mask 81A Conventional photo mask 82 Half Transparent film 83, 83A Light transmission part 84 Light shielding film 90, 90A, 90B, 90C, 90D Transparent substrate 91 Semitransparent film 93A, 93B, 93C, 93D Phase shift pattern 94A, 94B, 94C, 94D Light shielding layer pattern 95A, 95B Opening Part 96 Opening 97, 97D Auxiliary pattern

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウエーハ等へ投影露光によりパターン転
写を行う為の位相シフトフオトマスクであって、ウエー
ハ等へのパターン転写を行う際の露光光に対し、位相シ
フト効果と遮光効果とを有する半透明膜のパターンを透
明基板上に設けたハーフトーン型位相シフトフオトマス
クの、ライン系パターン領域に空間周波数変調型の位相
シフト部を設けていることを特徴とする位相シフトフオ
トマスク。
1. A phase-shifting photomask for performing pattern transfer onto a wafer or the like by projection exposure, which has a phase-shifting effect and a light-shielding effect on exposure light when performing pattern transfer onto a wafer or the like. A phase shift photomask comprising a halftone type phase shift photomask having a transparent film pattern provided on a transparent substrate, wherein a spatial frequency modulation type phase shift part is provided in a line pattern area.
【請求項2】 請求項1における半透明膜の露光光透過
率が5%〜10%であることを特徴とする位相シフトフ
オトマスク。
2. The phase shift photomask according to claim 1, wherein the semitransparent film has an exposure light transmittance of 5% to 10%.
【請求項3】 請求項1ないし2における空間周波数変
調型の位相シフト部が、ウエーハ等へのパターン転写を
行う際の露光光に対し位相シフト効果を有する透明膜を
設けることにより形成されていることを特徴とする位相
シフトフオトマスク。
3. The spatial frequency modulation type phase shift section according to claim 1 or 2 is formed by providing a transparent film having a phase shift effect for exposure light when a pattern is transferred to a wafer or the like. A phase shift photomask characterized by the following.
【請求項4】 請求項3記載の透明膜は、露光光透過率
が略100%であることを特徴とする位相シフトフオト
マスク。
4. The phase shift photomask according to claim 3, wherein the transparent film has an exposure light transmittance of about 100%.
【請求項5】 請求項1ないし2における空間周波数変
調型の位相シフト部が、ウエーハ等へのパターン転写を
行う際の露光光に対し位相シフト効果を有するように、
透明基板部に凹部を設けることにより形成されているこ
とを特徴とする位相シフトフオトマスク。
5. The spatial frequency modulation type phase shift part according to claim 1 or 2 has a phase shift effect on exposure light when a pattern is transferred to a wafer or the like,
A phase shift photomask characterized by being formed by providing a recess in a transparent substrate portion.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10208756A1 (en) * 2002-02-28 2003-10-02 Infineon Technologies Ag Half tone phase mask, used in the production of integrated circuits comprises, a half tone region having a strongly reduced transmission and a phase-rotating property based on a neighboring second region which is transparent to light
US7011909B2 (en) 2001-11-15 2006-03-14 Infineon Technologies Ag Photolithography mask and method of fabricating a photolithography mask

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