JPH08101494A - 位相シフトマスク - Google Patents
位相シフトマスクInfo
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- JPH08101494A JPH08101494A JP26201794A JP26201794A JPH08101494A JP H08101494 A JPH08101494 A JP H08101494A JP 26201794 A JP26201794 A JP 26201794A JP 26201794 A JP26201794 A JP 26201794A JP H08101494 A JPH08101494 A JP H08101494A
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- light
- phase shift
- light intensity
- shift mask
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- 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
(57)【要約】
【目的】 位相シフトマスクについて、従来抑制するこ
とに力が注がれていた近接効果によるサブピークを逆に
利用することによって、近接効果による悪影響を防ぎ、
かつ一層微細な加工を可能とする。 【構成】 半遮光部１１（例えばハーフトーンＣｒ
部）と、半遮光部１１とは位相を異ならしめて（例えば
１８０°反転）透過光を透過させるパターン形成用の２
以上の光透過部１０ａ〜１０ｉとを備えた位相シフトマ
スクにおいて、２つの光透過部が干渉して光強度が高ま
る部分の光強度をパターン形成可能な光強度とする。
４以上のホールパターン形成用光透過部と、その周囲の
光透過部１０とが互いに位相を異ならしめて光を透過さ
せ、近接する４つのホールパターン形成用光透過部が干
渉して光強度は高まる部分の光強度を、該光透過部が形
成するホールパターンと同等のホールパターンを形成す
る光強度とする。
とに力が注がれていた近接効果によるサブピークを逆に
利用することによって、近接効果による悪影響を防ぎ、
かつ一層微細な加工を可能とする。 【構成】 半遮光部１１（例えばハーフトーンＣｒ
部）と、半遮光部１１とは位相を異ならしめて（例えば
１８０°反転）透過光を透過させるパターン形成用の２
以上の光透過部１０ａ〜１０ｉとを備えた位相シフトマ
スクにおいて、２つの光透過部が干渉して光強度が高ま
る部分の光強度をパターン形成可能な光強度とする。
４以上のホールパターン形成用光透過部と、その周囲の
光透過部１０とが互いに位相を異ならしめて光を透過さ
せ、近接する４つのホールパターン形成用光透過部が干
渉して光強度は高まる部分の光強度を、該光透過部が形
成するホールパターンと同等のホールパターンを形成す
る光強度とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、位相シフトマスクに関
する。本発明は、例えば、露光光を透過して露光を行う
露光用マスクとして利用することができる。
する。本発明は、例えば、露光光を透過して露光を行う
露光用マスクとして利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】従来より互いに位相を異ならしめて（理
想的には位相を１８０°反転させて）光を透過する部分
を設けて解像力の良い露光を行ういわゆる位相シフトマ
スク技術が知られている。
想的には位相を１８０°反転させて）光を透過する部分
を設けて解像力の良い露光を行ういわゆる位相シフトマ
スク技術が知られている。
【０００３】ところで、超解像技術であるか否かを問わ
ず、被露光パターンを形成するために露光用パターンを
ある程度以上接近して配置することは、近接効果の影響
を受けるため、困難であった。例えばいわゆる１：１の
ホールパターンを形成しようとすると、近接効果のため
露光用パターン間の中央部に光強度の強い部分が現れ、
レジストの膜減りが起こってしまう。これは位相シフト
法を用いても回避することはできない。それどころか近
接効果はさらに激しくなり、位相シフト凹に特有のサブ
ピーク強度が干渉効果によって高められ、やはりレジス
トの膜減りを引き起こすため、通常法よりもパターンを
接近させて配置することが困難であった。
ず、被露光パターンを形成するために露光用パターンを
ある程度以上接近して配置することは、近接効果の影響
を受けるため、困難であった。例えばいわゆる１：１の
ホールパターンを形成しようとすると、近接効果のため
露光用パターン間の中央部に光強度の強い部分が現れ、
レジストの膜減りが起こってしまう。これは位相シフト
法を用いても回避することはできない。それどころか近
接効果はさらに激しくなり、位相シフト凹に特有のサブ
ピーク強度が干渉効果によって高められ、やはりレジス
トの膜減りを引き起こすため、通常法よりもパターンを
接近させて配置することが困難であった。
【０００４】例えば、光透過部と、半遮光部（ハーフト
ーン部と称される）とを備えた位相シフトマスクが知ら
れている。この種のものは、ハーフトーン型位相シフト
マスクと称されている。この種の位相シフトマスクは、
通常、光透過部をなす開口部と、若干の光透過率を持つ
半遮光部とから成り、この２つの部分の透過光には１８
０°の位相差が与えられるように位相シフト材料から成
る位相シフト部（シフターと称される）が設けられてい
る。こうして位相の異なる光の干渉効果により解像度を
向上するとともに、開口部以外の透過率を例えば数〜数
十％におさえることで、この部分の解像もしくはレジス
トの膜減りを防いでいる。
ーン部と称される）とを備えた位相シフトマスクが知ら
れている。この種のものは、ハーフトーン型位相シフト
マスクと称されている。この種の位相シフトマスクは、
通常、光透過部をなす開口部と、若干の光透過率を持つ
半遮光部とから成り、この２つの部分の透過光には１８
０°の位相差が与えられるように位相シフト材料から成
る位相シフト部（シフターと称される）が設けられてい
る。こうして位相の異なる光の干渉効果により解像度を
向上するとともに、開口部以外の透過率を例えば数〜数
十％におさえることで、この部分の解像もしくはレジス
トの膜減りを防いでいる。
【０００５】ところが従来のこのようなハーフトーン型
位相シフトマスクでは、２つ以上のパターンが接近した
場合、回析光が干渉して光強度が解像限界以上になる部
分が出現する。即ち、従来の一般的なハーフトーン型位
相シフトマスクの構造を図８（平面）及び図９（断面）
に示すが、これは、ホールパターン用であれば、透明基
板１である石英基板上の全面に形成された半遮光膜（ハ
ーフトーン膜）１ａとその下（もしくは上）に形成され
るシフター部２ａから成る半遮光部１１と、ハーフトー
ン半透過部もシフターもない光透過部１０ａ，１０ｂで
ある開口部で構成されている。この構造では、前記した
ように近接効果により高強度の部分ができる。即ち図１
０に示すとおり、光透過部１０ａ，１０ｂからの光分布
である光ピーク１０Ａ，１０Ｂの間に、ないことが望ま
しいピーク（サブピーク１０Ｃ）が発生してしまう。こ
れはハーフトーン型位相シフトマスクの実用化の大きな
障害となっている。この問題は、露光用パターン（光透
過部）を近接して配置しようとする場合に、いずれの場
合でも生ずる問題である。
位相シフトマスクでは、２つ以上のパターンが接近した
場合、回析光が干渉して光強度が解像限界以上になる部
分が出現する。即ち、従来の一般的なハーフトーン型位
相シフトマスクの構造を図８（平面）及び図９（断面）
に示すが、これは、ホールパターン用であれば、透明基
板１である石英基板上の全面に形成された半遮光膜（ハ
ーフトーン膜）１ａとその下（もしくは上）に形成され
るシフター部２ａから成る半遮光部１１と、ハーフトー
ン半透過部もシフターもない光透過部１０ａ，１０ｂで
ある開口部で構成されている。この構造では、前記した
ように近接効果により高強度の部分ができる。即ち図１
０に示すとおり、光透過部１０ａ，１０ｂからの光分布
である光ピーク１０Ａ，１０Ｂの間に、ないことが望ま
しいピーク（サブピーク１０Ｃ）が発生してしまう。こ
れはハーフトーン型位相シフトマスクの実用化の大きな
障害となっている。この問題は、露光用パターン（光透
過部）を近接して配置しようとする場合に、いずれの場
合でも生ずる問題である。
【０００６】なお図１０は、ＴＲＥＰＴＯＮによるシミ
ュレーション結果であるが、条件はＮＡ：０．４５、
σ：０．５のＡｒＦエキシマレーザ光源（λ＝２４８ｎ
ｍ）を使用した。ハーフトーンマスクのパラメータは半
遮光部１１であるハーフトーン部の透過率１０％、光透
過部１０ａ，１０ｂをなす開口部のサイズはウェハ上
０．３７μｍで、０．３μｍホールパターンの形成を前
提としたものである。ホール間距離は中心間で１．０μ
ｍである（サイズは全てウェハ上のものである）。
ュレーション結果であるが、条件はＮＡ：０．４５、
σ：０．５のＡｒＦエキシマレーザ光源（λ＝２４８ｎ
ｍ）を使用した。ハーフトーンマスクのパラメータは半
遮光部１１であるハーフトーン部の透過率１０％、光透
過部１０ａ，１０ｂをなす開口部のサイズはウェハ上
０．３７μｍで、０．３μｍホールパターンの形成を前
提としたものである。ホール間距離は中心間で１．０μ
ｍである（サイズは全てウェハ上のものである）。
【０００７】よって、このような近接効果の問題点を解
消した位相シフトマスク技術が望まれている。
消した位相シフトマスク技術が望まれている。
【０００８】
【発明の目的】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、位相シフトマスクについて、近接効果
による悪影響を防ぐとともに、一層微細な加工を可能と
する位相シフトマスクを提供することを目的とする。
なされたもので、位相シフトマスクについて、近接効果
による悪影響を防ぐとともに、一層微細な加工を可能と
する位相シフトマスクを提供することを目的とする。
【０００９】本出願の発明は、従来抑制することに力が
注がれていた近接効果によるサブピークを、逆に利用し
て、これをパターン形成用解像力のあるものとすること
によって、その悪影響を除くようにしたものである。
注がれていた近接効果によるサブピークを、逆に利用し
て、これをパターン形成用解像力のあるものとすること
によって、その悪影響を除くようにしたものである。
【００１０】
【目的を達成するための手段】本出願の請求項１の発明
は、半遮光部と、該半遮光部とは位相を異ならしめて透
過光を透過させるパターン形成用の２以上の光透過部と
を備えた位相シフトマスクにおいて、２つの光透過部が
干渉して光強度が高まる部分の光強度をパターン形成可
能な光強度としたことを特徴とする位相シフトマスクで
あって、これにより上記目的を達成するものである。
は、半遮光部と、該半遮光部とは位相を異ならしめて透
過光を透過させるパターン形成用の２以上の光透過部と
を備えた位相シフトマスクにおいて、２つの光透過部が
干渉して光強度が高まる部分の光強度をパターン形成可
能な光強度としたことを特徴とする位相シフトマスクで
あって、これにより上記目的を達成するものである。
【００１１】本出願の請求項２の発明は、前記干渉によ
り光強度が高まる部分の光により形成されるパターン
が、前記パターン形成用の光透過部を透過した光により
形成されたパターンとほぼ等しい大きさになる構成とし
たことを特徴とする請求項１に記載の位相シフトマスク
であって、これにより上記目的を達成するものである。
り光強度が高まる部分の光により形成されるパターン
が、前記パターン形成用の光透過部を透過した光により
形成されたパターンとほぼ等しい大きさになる構成とし
たことを特徴とする請求項１に記載の位相シフトマスク
であって、これにより上記目的を達成するものである。
【００１２】本出願の請求項３の発明は、近接する４つ
のホールパターン形成用光透過部が干渉して光強度が高
まる部分の光強度を、該光透過部が形成するホールパタ
ーンと同等のホールパターンを形成する光強度としたこ
とを特徴とする請求項２に記載の位相シフトマスクであ
って、これにより上記目的を達成するものである。
のホールパターン形成用光透過部が干渉して光強度が高
まる部分の光強度を、該光透過部が形成するホールパタ
ーンと同等のホールパターンを形成する光強度としたこ
とを特徴とする請求項２に記載の位相シフトマスクであ
って、これにより上記目的を達成するものである。
【００１３】本出願の請求項４の発明は、上記パターン
形成用光透過部のピッチが、各光透過部の単独から光透
過を行う際に光強度分布の２次ピークが現れる位置と光
透過部中心の距離をＤとしたとき、被光照射材（代表的
には被露光材）上でＤ×√２であることを特徴とする請
求項３に記載の位相シフトマスクであって、これにより
上記目的を達成するものである。
形成用光透過部のピッチが、各光透過部の単独から光透
過を行う際に光強度分布の２次ピークが現れる位置と光
透過部中心の距離をＤとしたとき、被光照射材（代表的
には被露光材）上でＤ×√２であることを特徴とする請
求項３に記載の位相シフトマスクであって、これにより
上記目的を達成するものである。
【００１４】本出願の請求項５の発明は、４以上のホー
ルパターン形成用光透過部と、その周囲の光透過部とが
互いに位相を異ならしめて光を透過させる構成の位相シ
フトマスクにおいて、近接する４つのホールパターン形
成用光透過部が干渉して光強度が高まる部分の光強度
を、該光透過部が形成するホールパターンと同等のホー
ルパターンを形成する光強度とし、かつ一群の光透過部
の周囲は透過率がゼロかそれに近い遮光部をなすことを
特徴とする位相シフトマスクであって、これにより上記
目的を達成するものである。
ルパターン形成用光透過部と、その周囲の光透過部とが
互いに位相を異ならしめて光を透過させる構成の位相シ
フトマスクにおいて、近接する４つのホールパターン形
成用光透過部が干渉して光強度が高まる部分の光強度
を、該光透過部が形成するホールパターンと同等のホー
ルパターンを形成する光強度とし、かつ一群の光透過部
の周囲は透過率がゼロかそれに近い遮光部をなすことを
特徴とする位相シフトマスクであって、これにより上記
目的を達成するものである。
【００１５】本出願の各発明において、半遮光部とは、
その透過率が０％よりは大きいものを言うが、位相シフ
ト効果の面で、０％を超え３０％以下であることが良
い。実用的に好ましくは６％以上、１６％以下が良い。
あまり透過率が低いと、シフター光と透過光との間での
位相シフト効果が少なく、透過率が大きいと、遮光部の
レジストの不要な解像が生じてしまうからである。
その透過率が０％よりは大きいものを言うが、位相シフ
ト効果の面で、０％を超え３０％以下であることが良
い。実用的に好ましくは６％以上、１６％以下が良い。
あまり透過率が低いと、シフター光と透過光との間での
位相シフト効果が少なく、透過率が大きいと、遮光部の
レジストの不要な解像が生じてしまうからである。
【００１６】
【作用】本発明によれば、２つの光透過部が干渉して光
強度が高まる部分の光強度を羽形成可能な光り強度とし
たことによって、あるいは、近接する４つのホールパタ
ーン形成用光透過部が干渉して光強度が高まる部分の光
強度を、該光透過部が形成するホールパターンと同等の
ホールパターンを形成する光強度としたことによって、
従来悪影響を及ぼしていた近接効果によるピークを逆に
パターン形成用に用いることにより、近接効果の問題を
たくみに解消したものと言えることができる。
強度が高まる部分の光強度を羽形成可能な光り強度とし
たことによって、あるいは、近接する４つのホールパタ
ーン形成用光透過部が干渉して光強度が高まる部分の光
強度を、該光透過部が形成するホールパターンと同等の
ホールパターンを形成する光強度としたことによって、
従来悪影響を及ぼしていた近接効果によるピークを逆に
パターン形成用に用いることにより、近接効果の問題を
たくみに解消したものと言えることができる。
【００１７】
【実施例】以下本発明の実施例について、詳細に説明す
る。但し当然のことではあるが、本発明は以下の実施例
により限定を受けるものではない。
る。但し当然のことではあるが、本発明は以下の実施例
により限定を受けるものではない。
【００１８】実施例１ この実施例は、本発明を、半導体装置における接続孔
（ホール）形成用の露光用マスクとして具体化したもの
である。
（ホール）形成用の露光用マスクとして具体化したもの
である。
【００１９】本実施例は、ハーフトーン型位相シフトマ
スクであり、図１に示すように、半遮光部１１（ここで
は光透過率１６％で、位相を１８０°反転させて光を透
過するハーフトーンクロム部により形成されている）
と、該半遮光部１１とは位相を異ならしめて透過光を透
過させるパターン形成用の２以上の光透過部１０ａ〜１
０ｉ（位相シフト量ゼロ）とを備えた位相シフトマスク
において、２つの光透過部が干渉して光強度が高まる部
分の光強度をパターン形成可能な光強度としたこもので
ある。
スクであり、図１に示すように、半遮光部１１（ここで
は光透過率１６％で、位相を１８０°反転させて光を透
過するハーフトーンクロム部により形成されている）
と、該半遮光部１１とは位相を異ならしめて透過光を透
過させるパターン形成用の２以上の光透過部１０ａ〜１
０ｉ（位相シフト量ゼロ）とを備えた位相シフトマスク
において、２つの光透過部が干渉して光強度が高まる部
分の光強度をパターン形成可能な光強度としたこもので
ある。
【００２０】更には、干渉により光強度が高まる部分の
光により形成されるパターンが、パターン形成用の光透
過部１０ａ〜１０ｉを透過した光により形成されたパタ
ーンとほぼ等しい大きさになる構成としたものである。
図２にその強度分布（これはシミュレート結果に基づく
図である）を示すとおりである。
光により形成されるパターンが、パターン形成用の光透
過部１０ａ〜１０ｉを透過した光により形成されたパタ
ーンとほぼ等しい大きさになる構成としたものである。
図２にその強度分布（これはシミュレート結果に基づく
図である）を示すとおりである。
【００２１】更に詳しくは、本実施例では、近接する４
つのホールパターン形成用光透過部が干渉して光強度が
高まる部分の光強度を、該光透過部が形成するホールパ
ターンと同等のホールパターンを形成する光強度とした
ものである（図２参照）。
つのホールパターン形成用光透過部が干渉して光強度が
高まる部分の光強度を、該光透過部が形成するホールパ
ターンと同等のホールパターンを形成する光強度とした
ものである（図２参照）。
【００２２】また本実施例では、上記パターン形成用光
透過部１０ａ〜１０ｉのピッチが、各光透過部の単独か
ら光透過を行う際に光強度分布の２次ピークが現れる位
置と光透過部中心の距離をＤとしたとき、被露光材上で
Ｄ×√２であるように構成した（図１参照）。
透過部１０ａ〜１０ｉのピッチが、各光透過部の単独か
ら光透過を行う際に光強度分布の２次ピークが現れる位
置と光透過部中心の距離をＤとしたとき、被露光材上で
Ｄ×√２であるように構成した（図１参照）。
【００２３】この実施例は、上記のようにハーフトーン
位相シフトマスクでの実施例である。なおこれ以降に説
明する寸法は、全て被露光材である半導体ウエーハ上の
値である。ここで使用したハーフトーン位相シフトマス
クにおける半遮光部は、透過率が１６％であり、バイア
スを掛けたホールサイズが０．３８μｍで、ピッチは
０．７５μｍ、０．３μｍホールの形成を目指すもので
ある（図１参照）。
位相シフトマスクでの実施例である。なおこれ以降に説
明する寸法は、全て被露光材である半導体ウエーハ上の
値である。ここで使用したハーフトーン位相シフトマス
クにおける半遮光部は、透過率が１６％であり、バイア
スを掛けたホールサイズが０．３８μｍで、ピッチは
０．７５μｍ、０．３μｍホールの形成を目指すもので
ある（図１参照）。
【００２４】光学的な条件は、露光波長が２４８ｎｍの
ＫｒＦエキシマレーザ、開口数ＮＡは０．４２、コヒー
レンシーσは０．３とした。但しこれらむろんこの条件
に限定されるものではない。
ＫｒＦエキシマレーザ、開口数ＮＡは０．４２、コヒー
レンシーσは０．３とした。但しこれらむろんこの条件
に限定されるものではない。
【００２５】本実施例において、化学増幅型のポジレジ
ストを使用してこの条件で露光を行うと、図２のような
光強度分布となる。中心部の光強度では、実際のパター
ンとサブピークによるパターンで大きな差があるが、実
際に露光してみると両者により形成されるホールパター
ンの大きさはほぼ等しくなる。図３は、この状態を写真
に基づいて図示したものである。
ストを使用してこの条件で露光を行うと、図２のような
光強度分布となる。中心部の光強度では、実際のパター
ンとサブピークによるパターンで大きな差があるが、実
際に露光してみると両者により形成されるホールパター
ンの大きさはほぼ等しくなる。図３は、この状態を写真
に基づいて図示したものである。
【００２６】デフォーカスさせたときには、両者でかな
り差が生ずることがある。図４に２つのホールのデフォ
ーカス特性を示すが、実際のパターンによるホールはほ
とんど大きさを変えないのに対して、サブピークによる
ホールはどんどん小さくなってしまう。しかし許容範囲
をターゲットである０．３μｍ±１０％とすると、１μ
ｍの焦点深度を確保することができる。これについては
条件を適当に選ぶことで、さらにマージンを稼ぐことも
可能である。よって、実用上の問題はない。
り差が生ずることがある。図４に２つのホールのデフォ
ーカス特性を示すが、実際のパターンによるホールはほ
とんど大きさを変えないのに対して、サブピークによる
ホールはどんどん小さくなってしまう。しかし許容範囲
をターゲットである０．３μｍ±１０％とすると、１μ
ｍの焦点深度を確保することができる。これについては
条件を適当に選ぶことで、さらにマージンを稼ぐことも
可能である。よって、実用上の問題はない。
【００２７】なお、上記の寸法をλ／ＮＡで規格化する
と、バイアスを掛けたホールサイズは０．６４、ピッチ
は１．２７になる。このピッチはバイアスされたホール
サイズに依存し、ホールサイズが減少すれば最適のピッ
チも小さくなるが、その変化はそれほど大きくない。ピ
ッチの許容範囲はそれほど大きくはなく、せいぜい±１
０％程度である。なお、ここでいうピッチとは、マスク
パターンのピッチのことであり、サブピークにより形成
されるパターンを含めたピッチはその１／√２にあた
る、０．９（ここでは０．５３μｍ）になる。０．３μ
ｍパターンを形成したわけであるから、通常では困難な
１：１以下のピッチでパターンを形成することが、本実
施例では可能となったものである。
と、バイアスを掛けたホールサイズは０．６４、ピッチ
は１．２７になる。このピッチはバイアスされたホール
サイズに依存し、ホールサイズが減少すれば最適のピッ
チも小さくなるが、その変化はそれほど大きくない。ピ
ッチの許容範囲はそれほど大きくはなく、せいぜい±１
０％程度である。なお、ここでいうピッチとは、マスク
パターンのピッチのことであり、サブピークにより形成
されるパターンを含めたピッチはその１／√２にあた
る、０．９（ここでは０．５３μｍ）になる。０．３μ
ｍパターンを形成したわけであるから、通常では困難な
１：１以下のピッチでパターンを形成することが、本実
施例では可能となったものである。
【００２８】上記説明したとおり、本実施例によれば、
ホールパターンのピッチを今までより遙に小さくでき、
製造する半導体装置のデバイスパターンを今までに比べ
て縮小することが可能である。
ホールパターンのピッチを今までより遙に小さくでき、
製造する半導体装置のデバイスパターンを今までに比べ
て縮小することが可能である。
【００２９】実施例２ ここで示すのは、実施例１のようなハーフトーン位相シ
フトマスクではなく、いわゆるクロムレスタイプに属す
る位相シフトマスクである。図５にその構造を示す。
フトマスクではなく、いわゆるクロムレスタイプに属す
る位相シフトマスクである。図５にその構造を示す。
【００３０】本実施例の位相シフトマスクは、図５に示
すように、４以上のホールパターン形成用光透過部１０
Ａ〜１０Ｉと、その周囲の光透過部１０とが互いに位相
を異ならしめて（ここでは１８０°位相反転させて）光
を透過させる構成の位相シフトマスクであって、近接す
る４つのホールパターン形成用光透過部が干渉して光強
度が高まる部分の光強度を、該光透過部が形成するホー
ルパターンと同等のホールパターンを形成する光強度と
し（光強度分布のシミュレーション結果である図６参
照）、かつ一群の光透過部（例えば１０Ａ〜１０Ｉ）の
周囲は透過率がゼロかそれに近い遮光部１２（ここでは
Ｃｒにより形成）をなす構成としたものである。
すように、４以上のホールパターン形成用光透過部１０
Ａ〜１０Ｉと、その周囲の光透過部１０とが互いに位相
を異ならしめて（ここでは１８０°位相反転させて）光
を透過させる構成の位相シフトマスクであって、近接す
る４つのホールパターン形成用光透過部が干渉して光強
度が高まる部分の光強度を、該光透過部が形成するホー
ルパターンと同等のホールパターンを形成する光強度と
し（光強度分布のシミュレーション結果である図６参
照）、かつ一群の光透過部（例えば１０Ａ〜１０Ｉ）の
周囲は透過率がゼロかそれに近い遮光部１２（ここでは
Ｃｒにより形成）をなす構成としたものである。
【００３１】更に詳しくは、本実施例の位相シフトマス
クは、通常のクロムマスクのうち、密なパターンを形成
したい部分に大きな開口部を設け、ここに１８０度の位
相差を持つパターンを形成する。この例では被露光材で
あるウエーハ上で０．４４μｍ角のパターンを０．６４
μｍピッチで形成している。露光条件は、波長２４８ｎ
ｍのＫｒＦエキシマレーザ光で、ＮＡ０．４２，σ０．
５５である。
クは、通常のクロムマスクのうち、密なパターンを形成
したい部分に大きな開口部を設け、ここに１８０度の位
相差を持つパターンを形成する。この例では被露光材で
あるウエーハ上で０．４４μｍ角のパターンを０．６４
μｍピッチで形成している。露光条件は、波長２４８ｎ
ｍのＫｒＦエキシマレーザ光で、ＮＡ０．４２，σ０．
５５である。
【００３２】互いに位相反転する光透過部１０Ａ〜１０
Ｉとその周囲の光透過部１０との境界では、位相反転に
伴ういわゆるエッジ効果で光強度が打ち消され、光強度
ゼロとなるが、４つの光透過部が互いに干渉して、いわ
ゆるサブピークが生じている（図６も参照）。本実施例
はこれを利用している。図６に示すように、パターン形
成用光透過部は３×３で並んでおり、その間に４つのホ
ールパターンが形成されることになる。
Ｉとその周囲の光透過部１０との境界では、位相反転に
伴ういわゆるエッジ効果で光強度が打ち消され、光強度
ゼロとなるが、４つの光透過部が互いに干渉して、いわ
ゆるサブピークが生じている（図６も参照）。本実施例
はこれを利用している。図６に示すように、パターン形
成用光透過部は３×３で並んでおり、その間に４つのホ
ールパターンが形成されることになる。
【００３３】本実施例のマスクを用いて上記条件で露光
した結果を図７に示す。いわゆるクロムレスで形成した
パターンは、フォーカスを変えてもほとんどサイズが変
化しないが、その中間に形成されるホールはデフォーカ
スと共にサイズが縮小する。しかし許容範囲±１０％と
すれば、２μｍの焦点深度で形成することができること
になる。これもパラメータの調整によりさらに両者の大
きさや焦点深度をそろえることも可能となる。
した結果を図７に示す。いわゆるクロムレスで形成した
パターンは、フォーカスを変えてもほとんどサイズが変
化しないが、その中間に形成されるホールはデフォーカ
スと共にサイズが縮小する。しかし許容範囲±１０％と
すれば、２μｍの焦点深度で形成することができること
になる。これもパラメータの調整によりさらに両者の大
きさや焦点深度をそろえることも可能となる。
【００３４】本実施例の場合、形成されたパターンのピ
ッチは０．４５μｍであり、ハーフトーン型よりもさら
に接近させて形成することが可能である。もちろんこの
マスクの性質上、同じパターンサイズを用いた場合はピ
ッチの自由度は小さく、±５％以下である。パターンサ
イズとピッチを最適化することにより、また、光学条件
を変えることにより、ある程度ピッチやパターンサイズ
も可変となる。
ッチは０．４５μｍであり、ハーフトーン型よりもさら
に接近させて形成することが可能である。もちろんこの
マスクの性質上、同じパターンサイズを用いた場合はピ
ッチの自由度は小さく、±５％以下である。パターンサ
イズとピッチを最適化することにより、また、光学条件
を変えることにより、ある程度ピッチやパターンサイズ
も可変となる。
【００３５】本実施例も、ホールパターンのピッチを今
までより遙に小さくできるため、製造する半導体装置の
デバイスパターンを今までに比べて縮小することが可能
になる。
までより遙に小さくできるため、製造する半導体装置の
デバイスパターンを今までに比べて縮小することが可能
になる。
【００３６】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、位相
シフトマスクについて、近接効果による悪影響を防ぎ、
しかも従来より微細な加工を実現できる位相シフトマス
クを提供することをができた。
シフトマスクについて、近接効果による悪影響を防ぎ、
しかも従来より微細な加工を実現できる位相シフトマス
クを提供することをができた。
【図１】実施例１のマスクの構成を示す平面図である。
【図２】実施例１のマスクを用いた場合の光強度分布の
シミュレーション図である。
シミュレーション図である。
【図３】実施例１の露光後レジストパターンを示す図
（写真より）である。
（写真より）である。
【図４】実施例１の焦点深度を示す図である。
【図５】実施例２のマスクの構成を示す平面図である。
【図６】実施例２のマスクを用いた場合の光強度分布の
シミュレーション図である。
シミュレーション図である。
【図７】実施例２の焦点深度を示す図である。
【図８】従来技術を示す図である。
【図９】従来技術を示す図である。
【図１０】従来技術を示す図である。
１０ａ〜１０ｉ パターン形成用光透過部（位相０
°） １０Ａ〜１０Ｉ パターン形成用光透過部（位相１８
０°） １０ 光透過部 １１ 半遮光部（ハーフトーンＣｒ） １２ 遮光部（Ｃｒ）
°） １０Ａ〜１０Ｉ パターン形成用光透過部（位相１８
０°） １０ 光透過部 １１ 半遮光部（ハーフトーンＣｒ） １２ 遮光部（Ｃｒ）
Claims (5)
- 【請求項１】半遮光部と、該半遮光部とは位相を異なら
しめて透過光を透過させるパターン形成用の２以上の光
透過部とを備えた位相シフトマスクにおいて、２つの光
透過部が干渉して光強度が高まる部分の光強度をパター
ン形成可能な光強度としたことを特徴とする位相シフト
マスク。 - 【請求項２】前記干渉により光強度が高まる部分の光に
より形成されるパターンが、前記パターン形成用の光透
過部を透過した光により形成されたパターンとほぼ等し
い大きさになる構成としたことを特徴とする請求項１に
記載の位相シフトマスク。 - 【請求項３】近接する４つのホールパターン形成用光透
過部が干渉して光強度が高まる部分の光強度を、該光透
過部が形成するホールパターンと同等のホールパターン
を形成する光強度としたことを特徴とする請求項２に記
載の位相シフトマスク。 - 【請求項４】上記パターン形成用光透過部のピッチが、
各光透過部の単独から光透過を行う際に光強度分布の２
次ピークが現れる位置と光透過部中心の距離をＤとした
とき、被光照射材上でＤ×√２としたことを特徴とする
請求項３に記載の位相シフトマスク。 - 【請求項５】４以上のホールパターン形成用光透過部
と、その周囲の光透過部とが互いに位相を異ならしめて
光を透過させる構成の位相シフトマスクにおいて、 近接する４つのホールパターン形成用光透過部が干渉し
て光強度が高まる部分の光強度を、該光透過部が形成す
るホールパターンと同等のホールパターンを形成する光
強度とし、 かつ一群の光透過部の周囲は透過率がゼロかそれに近い
遮光部をなすことを特徴とする位相シフトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26201794A JPH08101494A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 位相シフトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26201794A JPH08101494A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 位相シフトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08101494A true JPH08101494A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17369866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26201794A Pending JPH08101494A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 位相シフトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08101494A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322740A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Nec Electronics Corp | 収差測定方法 |
| JP2012059802A (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
| US9163099B2 (en) | 2013-03-08 | 2015-10-20 | Bayer Materialscience Llc | Polybutadiene modified polymer polyols, foams prepared from polybutadiene modified polymer polyols, and processes for the production thereof |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP26201794A patent/JPH08101494A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322740A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Nec Electronics Corp | 収差測定方法 |
| JP4516353B2 (ja) * | 2004-05-07 | 2010-08-04 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 収差測定方法 |
| JP2012059802A (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
| US8703407B2 (en) | 2010-09-07 | 2014-04-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern formation method |
| US9163099B2 (en) | 2013-03-08 | 2015-10-20 | Bayer Materialscience Llc | Polybutadiene modified polymer polyols, foams prepared from polybutadiene modified polymer polyols, and processes for the production thereof |
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