JPH08123008A - 位相シフトマスクおよびその製造方法 - Google Patents

位相シフトマスクおよびその製造方法

Info

Publication number
JPH08123008A
JPH08123008A JP25809794A JP25809794A JPH08123008A JP H08123008 A JPH08123008 A JP H08123008A JP 25809794 A JP25809794 A JP 25809794A JP 25809794 A JP25809794 A JP 25809794A JP H08123008 A JPH08123008 A JP H08123008A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase shift
mask
shift layer
layer
protective film
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
Application number
JP25809794A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Konishi
敏雄 小西
Kinji Okubo
欽司 大久保
Yoshiro Yamada
芳郎 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP25809794A priority Critical patent/JPH08123008A/ja
Publication of JPH08123008A publication Critical patent/JPH08123008A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】マスク洗浄に耐えうるハーフトーン型の位相シ
フトマスクおよびその製造方法を提供する。 【構成】透明基板1上に半透明な位相シフト層を設け、
位相シフト層を透過した光の強度がこの透過した光によ
り露光されるフォトレジストの感度以下になるような透
過率を有するハーフトーン型の位相シフトマスク2′に
おいて、マスク最表面に保護膜4を設けることを特徴と
する位相シフトマスク2′で、実施態様としては、位相
シフト層がモリブデンシリサイドの窒化酸化膜からなり
且つ保護膜4が酸化シリコン膜からなっている。また、
透明基板1上に半透明な位相シフト層を設け、フォトリ
ソグラフィー工程を経て位相シフト層をパターニング
し、ハーフトーン型位相シフトマスク2′を形成した
後、最表面に保護膜4を設けることを特徴とする位相シ
フトマスクの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LSI、超LSI等の
半導体デバイスの製造の際、ウェハーに回路パターンを
転写するフォトリソグラフィー工程において、i線(波
長365nm)もしくはKrFエキシマレーザー(波長
248nm)等を光源とする位相シフト露光法に使用で
きる位相シフトマスクおよびその製造方法に関するもの
である。
【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
過部を透過した光が回折し、干渉し合うこうとによっ
て、パターン境界部での光強度を強め合い、感光して、
ウェーハ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。
【0003】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層を設けることにより、透過
光が干渉し合う際、位相が反転しているために境界部の
光強度は相殺し合い、強度はゼロになり、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、焦点が多少ずれても解像度は従来よ
りも向上し、焦点裕度が改善される。
【0004】尚、上記のような位相シフト法は米国IB
MのLevensonらによって提唱され、特開昭58
−173744号公報や特公昭62−50811号公報
等に記載されている。
【0005】さて、パターンを遮光層で形成した場合に
は、遮光パターンの隣接する開口部の片側に位相シフト
層を設けて位相を反転させる。しかしながら、遮光部で
はない所望の位相シフト量をもつ半透明部がある場合に
も、やはり位相シフト効果により解像度を向上できるこ
とが知られている。
【0006】図3はこの原理に基づく位相シフトマスク
を用いてウェハー面に対して露光した場合を示す。図3
の(a)に示すように、マスク面に対して垂直に入射し
た光のうち、露光光(I)および(III)は光半透過部を
通り振幅が減衰し、かつ位相シフト層を通り位相が反転
するが、露光光(II)は位相が反転しないため、透過光
の振幅は図3の(b)のようになる。そして結局、ウェ
ハー面上に投影された光の強度は図3の(c)のように
なる。
【0007】ここで、光強度は光の振幅の2乗に比例す
るという関係から、半透明部と透過部との境界領域の光
強度はゼロになるため、投影像中のパターンエッジのコ
ントラストが向上され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上がり、よって
焦点深度の余裕が向上する効果が得られる。
【0008】この技術は従来の遮光マスクと同様の構造
で解像度向上の効果および焦点深度の余裕増大化を達成
しうることが特徴であり、便宜的にハーフトーン型と称
される。尚、この技術は、例えば、三菱電機の吉岡らが
Proc. 1993 IEEE Int.で述べている。
【0009】しかしながら、前記従来の技術によると、
位相シフト層にモリブデンシリサイドの窒化酸化膜を用
いているため、マスク洗浄等に使用されるアルカリ性の
溶液には耐性が弱く、マスク洗浄工程で位相シフト層が
エッチングされ、所望の位相シフト量が得られない問題
があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点に
鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ハ
ーフトーン型の位相シフト層を有する位相シフトマスク
であり、且つ 高精度なパターンを形成することが可能
な位相シフトマスクとそれを容易に安定して得られる製
造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】透明基板上に半透明な位
相シフト層を設け、前記位相シフト層を透過した光の強
度がこの透過した光により露光されるフォトレジストの
感度以下になるような透過率を有するハーフトーン型位
相シフトマスクにおいて、マスク最表面に保護膜を設け
ることを特徴とする位相シフトマスクである。
【0012】実施態様としては、位相シフト層がモリブ
デンシリサイドの窒化酸化膜からなり、且つ、保護膜が
酸化シリコン膜からなることを特徴とする上記記載の位
相シフトマスクである。
【0013】また、透明基板上に半透明な位相シフト層
を設け、フォトリソグラフィー工程を経て位相シフト層
をパターニングし、ハーフトーン型位相シフトマスクを
形成した後、マスク最表面に保護膜を設けることを特徴
とする位相シフトマスクの製造方法である。
【0014】実施態様としては、位相シフト層がモリブ
デンシリサイドの窒化酸化膜からなり、且つ、保護膜が
酸化シリコン膜からなることを特徴とする上記記載の位
相シフトマスクの製造方法である。
【0015】
【作用】本発明においては、位相シフトマスクに保護膜
を設けたため、従来問題であったマスク洗浄時の位相シ
フト層の損傷を防ぐことができる。また、半透明な位相
シフト層のパターニング後に保護膜をマスク表面全面に
設けるため、パターン側面からの損傷を防ぐことができ
る。さらに、全面に保護膜を設けるため、位相差ズレを
起こさない。
【0016】
【実施例】
<実施例1>図1には本発明の一実施例である位相シフ
トマスクの断面図を示す。
【0017】図2(a)〜(f)で、本発明の位相シフ
トマスクの製造方法の一実施例を示す。まず図2(a)
に示すように、石英ガラスからなる透明基板1上に位相
シフト層2として、モリブデンシリサイド・ターゲット
を用いて、不活性ガスであるアルゴンガスに、酸素、窒
素を混合してDC反応性スパッタリングを行い所定の膜
厚になるように成膜する。この膜厚は、透過光が基板1
を透過した光に対して180度の位相差をもつように設
定する必要がある。このときの条件は、位相シフト層2
の屈折率をn、露光光源波長をλ、位相シフト層2の膜
厚をdとすると、 d=λ/{2(n−1)} で表される。また、この膜厚で所望の透過率にするた
め、酸素・窒素流量、圧力、放電電力等を変えることに
より、光学定数を変化させている。透過率の設定は、使
用するレジストの感度、感光特性を考慮し、決定する必
要がある。5〜30%の範囲が効果的である。
【0018】さらに、この上に図2(b)に示すように
電子線描画用レジスト3を塗布する。ついでそこへ、従
来通常的に用いられているところの、電子線による描
画、現像、そしてポストベーク等の工程を経て、レジス
トパターン3’を形成する(同図(c))。
【0019】次に、前記レジストパターン3’をエッチ
ングマスクとして、フロン系のガスCF4 と酸素ガスを
用いて反応性イオンエッチング(RIE)法で位相シフ
ト層2をパターニングした(同図(d))。
【0020】次に、前記レジストパターン3’を除去し
(同図(e))、最終的に保護膜4である酸化シリコン
膜をRFスパッタリング法により最表面に100nm程
度成膜することにより位相シフトマスクを製造した(同
図(f))。保護膜の成膜方法は、スパッタリング法に
限らず、蒸着法、スピンコート法等でも良い。また、保
護膜は、アルカリ性溶液に耐性があり、且つ、露光波長
で透明であれば、酸化シリコン膜に限るものではない。
【0021】
【発明の効果】本発明の位相シフトマスクを使用した場
合、マスク洗浄工程にかけても位相シフト層のパターン
欠け、ピンホール等の発生もなく、LSI等の製造で行
われるフォトリソグラフィー工程における歩留りが、保
護膜を形成しないマスクに較べて著しく向上した。また
マスク全面に酸化シリコンの透明な保護膜を形成してい
るため、位相シフト特性に何ら影響されることなく、高
精度、高解像度のパターンが再現できた。位相シフト層
にモリブデンシリサイド窒化酸化膜、保護膜に酸化シリ
コン膜を用いたので特にアルカリ耐性が良く、安定した
位相シフトマスクが得られる。位相シフトマスクの製造
方法において、位相シフト層をパターニングした後マス
ク全面に酸化シリコン膜を形成するため、安定して高精
度のマスクが容易に得られる。
【0022】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかわる位相シフトマスクの製造方法
の一実施例により得られた位相シフトマスクを、断面図
を用いて示す説明図である。
【図2】本発明にかかわる位相シフトマスクの製造方法
の一実施例を、位相シフトマスクの断面図を用いて示す
説明図である。各製造工程を(a)〜(f)の順に示す
説明図である。
【図3】従来のハーフトーン型位相シフトマスクの一例
を、断面図を用いて示す説明図である。
【符号の説明】
1…透明基板 2…位相シフト層 2’…位相シフトパターン 3…レジスト 3’…レジストパターン 4…保護膜 11…透明基板(従来) 12…位相シフト層(従来)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板上に半透明な位相シフト層を設
    け、前記位相シフト層を透過した光の強度がこの透過し
    た光により露光されるフォトレジストの感度以下になる
    ような透過率を有するハーフトーン型位相シフトマスク
    において、マスク最表面に保護膜を設けることを特徴と
    する位相シフトマスク。
  2. 【請求項2】前記位相シフト層がモリブデンシリサイド
    の窒化酸化膜からなり、且つ、保護膜が酸化シリコン膜
    からなることを特徴とする請求項1記載の位相シフトマ
    スク。
  3. 【請求項3】透明基板上に半透明な位相シフト層を設
    け、フォトリソグラフィー工程を経て位相シフト層をパ
    ターニングし、ハーフトーン型位相シフトマスクを形成
    した後マスク最表面に保護膜を設けることを特徴とする
    位相シフトマスクの製造方法。
  4. 【請求項4】前記半透明な位相シフト層がモリブデンシ
    リサイドの窒化酸化膜からなり、且つ、保護膜が酸化シ
    リコン膜からなることを特徴とする請求項3記載の位相
    シフトマスクの製造方法。
JP25809794A 1994-10-24 1994-10-24 位相シフトマスクおよびその製造方法 Pending JPH08123008A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25809794A JPH08123008A (ja) 1994-10-24 1994-10-24 位相シフトマスクおよびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25809794A JPH08123008A (ja) 1994-10-24 1994-10-24 位相シフトマスクおよびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08123008A true JPH08123008A (ja) 1996-05-17

Family

ID=17315473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25809794A Pending JPH08123008A (ja) 1994-10-24 1994-10-24 位相シフトマスクおよびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08123008A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11258772A (ja) * 1998-03-16 1999-09-24 Toppan Printing Co Ltd ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランクス及びハーフトーン型位相シフトマスク
WO2002069037A2 (en) * 2001-02-26 2002-09-06 International Business Machines Corporation Attenuated embedded phase shift photomask blanks
JP2006039551A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Samsung Electronics Co Ltd 位相シフトマスクの修理方法
JP2006507547A (ja) * 2002-11-25 2006-03-02 トッパン、フォウタマスクス、インク フォトマスク及びその上に保護層を生成する方法
KR100811404B1 (ko) * 2005-12-30 2008-03-07 주식회사 하이닉스반도체 이유브이 노광 공정용 위상반전 마스크 및 그 제조 방법
CN101943855A (zh) * 2010-08-11 2011-01-12 上海集成电路研发中心有限公司 移相掩模板结构及其制造方法
JP2011065113A (ja) * 2009-09-21 2011-03-31 Toshiba Corp 位相シフトマスク、その製造方法及び半導体装置の製造方法
US9223199B2 (en) 2012-10-22 2015-12-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Photomask and method of forming the same
US9417518B2 (en) 2013-07-03 2016-08-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Photomask and method of manufacturing the same

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11258772A (ja) * 1998-03-16 1999-09-24 Toppan Printing Co Ltd ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランクス及びハーフトーン型位相シフトマスク
WO2002069037A2 (en) * 2001-02-26 2002-09-06 International Business Machines Corporation Attenuated embedded phase shift photomask blanks
WO2002069037A3 (en) * 2001-02-26 2003-01-09 Ibm Attenuated embedded phase shift photomask blanks
JP2006507547A (ja) * 2002-11-25 2006-03-02 トッパン、フォウタマスクス、インク フォトマスク及びその上に保護層を生成する方法
JP2006039551A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Samsung Electronics Co Ltd 位相シフトマスクの修理方法
KR100811404B1 (ko) * 2005-12-30 2008-03-07 주식회사 하이닉스반도체 이유브이 노광 공정용 위상반전 마스크 및 그 제조 방법
JP2011065113A (ja) * 2009-09-21 2011-03-31 Toshiba Corp 位相シフトマスク、その製造方法及び半導体装置の製造方法
CN101943855A (zh) * 2010-08-11 2011-01-12 上海集成电路研发中心有限公司 移相掩模板结构及其制造方法
US9223199B2 (en) 2012-10-22 2015-12-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Photomask and method of forming the same
US9766540B2 (en) 2012-10-22 2017-09-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of forming photomask
US9417518B2 (en) 2013-07-03 2016-08-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Photomask and method of manufacturing the same
US10042246B2 (en) 2013-07-03 2018-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing 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
JP3411613B2 (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク
JP2000181048A (ja) フォトマスクおよびその製造方法、並びにそれを用いた露光方法
JPH0950116A (ja) フォトマスク及びその製造方法並びにそのフォトマスクを用いた露光方法
KR950014324B1 (ko) 위상 시프트를 이용하는 광학디스크 및 그의 제조방법
JPH0798493A (ja) 位相シフトマスク及びその製造方法
JPH10186632A (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク
JP3478067B2 (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク及びハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク
JPH08123008A (ja) 位相シフトマスクおよびその製造方法
JPH06289589A (ja) 位相シフトマスクとその製造方法そしてそれに用いるブランク
JP2641362B2 (ja) リソグラフィー方法および位相シフトマスクの作製方法
JPH06250376A (ja) 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法
JPH10198017A (ja) 位相シフトフォトマスク及び位相シフトフォトマスク用ブランク
JPH05289305A (ja) 位相シフトフォトマスク
US6852455B1 (en) Amorphous carbon absorber/shifter film for attenuated phase shift mask
JPH1048805A (ja) ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク
JP2000221660A (ja) マスク構造体の製造方法
JP2000010255A (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法
JPH03242648A (ja) ホトマスクの製造方法
JP3760927B2 (ja) パターン転写方法
JPH07281414A (ja) 位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクとその製造方法
KR100249726B1 (ko) 위상쉬프트포토마스크
JPH10142767A (ja) パターン形成方法、これに使用されるマスク及びその製造方法
JP3422054B2 (ja) 光学マスクおよびその製造方法