JPH08227142A - Method for working optical mask - Google Patents

Method for working optical mask

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JPH08227142A
JPH08227142A JP7303117A JP30311795A JPH08227142A JP H08227142 A JPH08227142 A JP H08227142A JP 7303117 A JP7303117 A JP 7303117A JP 30311795 A JP30311795 A JP 30311795A JP H08227142 A JPH08227142 A JP H08227142A
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light
pattern
phase shift
pattern data
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好彦 岡本
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Abstract

PURPOSE: To enable the transfer of the intricate and fine patterns formed on a mask with high accuracy by forming recessed parts having flat bases on the main surface of a mask substrate by using an ion beam easily controllable in working sizes. CONSTITUTION: A metallic layer 3 is formed on the main surface of a substrate 2 and is patterned by etching. The substrate 2 exposed by patterning and forming of the metallic layer 3 is irradiated with the ion beam along the detailed parts of the metallic layer 3 in accordance with the pattern data of phase shift grooves 7a, by which the phase shift grooves 7a are formed. At this time, the depth, width, etc., of the phase shift grooves 7a are easily controlled if the convergent ion beam is used. The pattern data of the phase shift grooves 7a are automatically formed by ANDing the pattern data of the transparent regions B obtd. by reversing the pattern data of, for example, integrated circuit patterns from positive to negative and the pattern data obtd. by increasing the pattern width of the light shielding regions A.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学マスク加工技
術に関し、特に、位相シフトパターンを有する光学マス
ク(以下、単にマスクともいう)の加工技術に適用して
有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical mask processing technique, and more particularly to a technique effectively applied to a processing technique of an optical mask having a phase shift pattern (hereinafter, also simply referred to as a mask).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路においては、回路
を構成する素子や配線の微細化、並びに素子間隔や配線
間隔の狭小化が進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, in semiconductor integrated circuits, miniaturization of elements and wirings forming the circuits, and narrowing of element spacing and wiring spacing have been advanced.

【0003】しかし、このような素子や配線の微細化、
並びに素子間隔や配線間隔の狭小化につれ、少なくとも
部分的にコヒーレントな光の照射によって、半導体ウエ
ハ(以下、ウエハという)上に集積回路パターンを転写
するマスクのパターン転写精度の低下が問題となりつつ
ある。
However, miniaturization of such elements and wiring,
As the element spacing and wiring spacing become narrower, the pattern transfer accuracy of a mask for transferring an integrated circuit pattern onto a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) due to at least partially coherent light irradiation is becoming a problem. .

【0004】これを図18(a)〜(d)により説明す
ると以下のとおりである。
This will be described below with reference to FIGS. 18 (a) to 18 (d).

【0005】すなわち、図18(a)に示すマスク50
上の所定の集積回路パターンを投影露光法などによりウ
エハ(図示せず)上に転写する際、遮光領域Nを挟む一
対の透過領域P1 ,P2 の各々を透過した光の位相は、
図18(b)に示すように同相であるため、これらの干
渉光が図18(c)に示すように、上記した一対の透過
領域P1 ,P2 に挟まれた遮光領域Nにおいて強め合っ
てしまう。
That is, the mask 50 shown in FIG.
When the above predetermined integrated circuit pattern is transferred onto a wafer (not shown) by a projection exposure method or the like, the phase of light transmitted through each of the pair of transmissive regions P1 and P2 sandwiching the light shielding region N is:
Since they are in phase as shown in FIG. 18B, these interference lights are mutually strengthened in the light-shielding region N sandwiched between the pair of transmissive regions P1 and P2 as shown in FIG. 18C. .

【0006】このため、図18(d)に示すように、ウ
エハ上における光強度分布のモジュレーション(modula
tion)が低下してしまい、マスクのパターン転写精度が
大幅に低下してしまう。
Therefore, as shown in FIG. 18D, the modulation of the light intensity distribution on the wafer is performed.
and the pattern transfer accuracy of the mask is significantly reduced.

【0007】このような問題を改善する手段として、例
えば、一対の透過領域の各々を透過した光の間に位相差
を生じさせる位相推移マスクが提案されている。
As a means for improving such a problem, for example, a phase shift mask for producing a phase difference between the light transmitted through each of the pair of transmission regions has been proposed.

【0008】位相推移マスクについては、例えば、特公
昭62−59296号公報に記載があり、上記公報に
は、遮光領域と透過領域とを備えたマスクにおいて、遮
光領域を挟む一対の透過領域の少なくとも一方に透明材
料を設け、露光の際に各々の透過領域を透過した光の間
に位相差を生じさせ、これらの光がウエハ上の本来遮光
領域となる領域において干渉して強め合わないようにし
たマスク構造について説明されている。
A phase shift mask is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 62-59296, and in the above-mentioned publication, in a mask having a light shielding region and a light transmitting region, at least a pair of light transmitting regions sandwiching the light shielding region is provided. A transparent material is provided on one side to cause a phase difference between the light transmitted through each of the transmissive areas during exposure, so that these light do not interfere with each other in the area that is originally the light-shielded area and do not strengthen each other. The described mask structure is described.

【0009】このようなマスクにおける透過光の作用を
図19(a)〜(d)により説明すると以下のとおりで
ある。
The action of transmitted light in such a mask will be described below with reference to FIGS.

【0010】すなわち、図19(a)に示すマスク51
上の所定の集積回路パターンを投影露光法などによりウ
エハ(図示せず)上に転写する際、遮光領域Nを挟む一
対の透過領域P1 ,P2 のうち、透明材料52の設けら
れた透過領域P2 を透過した光の位相と、通常の透過領
域P1 を透過した光の位相との間には、図19(b),
(c)に示すように180度の位相差が生じている。
That is, the mask 51 shown in FIG.
When the above predetermined integrated circuit pattern is transferred onto a wafer (not shown) by a projection exposure method or the like, of the pair of transmissive regions P1 and P2 that sandwich the light shielding region N, the transmissive region P2 provided with the transparent material 52 is provided. 19 (b), between the phase of the light transmitted through the normal transmission region P1 and the phase of the light transmitted through the normal transmission region P1.
As shown in (c), there is a phase difference of 180 degrees.

【0011】したがって、一対の透過領域P1 ,P2 を
透過した光が、これら透過領域P1,P2 に挟まれた遮
光領域Nにおいて干渉して打ち消し合うため、図19
(d)に示すように、ウエハ上における光強度分布のモ
ジュレーションが改善され、マスク51のパターン転写
精度が良好となる。
Therefore, the light transmitted through the pair of transmissive regions P1 and P2 interferes with each other in the light-shielding region N sandwiched between these transmissive regions P1 and P2 to cancel each other.
As shown in (d), the modulation of the light intensity distribution on the wafer is improved, and the pattern transfer accuracy of the mask 51 is improved.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、一対の透過
領域を透過した光の間に位相差を生じさせる従来の技術
は、パターンが一次元的に単純に繰り返し配置されてい
る場合には、透明材料の配置に問題はないが、実際の集
積回路パターンのようにパターンが二次元的に配置され
ている場合、以下の問題があることを本発明者は見出し
た。
By the way, the conventional technique for producing a phase difference between light transmitted through a pair of transmission regions is transparent when a pattern is simply and repeatedly arranged one-dimensionally. The present inventors have found that there is no problem in the material arrangement, but when the pattern is two-dimensionally arranged like an actual integrated circuit pattern, there are the following problems.

【0013】すなわち、従来の技術においては、一対の
透過領域の各々を透過した光の間に位相差が生じるよう
に透明材料を配置させるため、言い換えると、一対の透
過領域の一方に透明材料を配置すると他方には透明材料
を配置できないため、実際の集積回路パターンのように
パターン形状が複雑な場合、部分的に充分な解像度が得
られないパターンが生じてしまう。例えば、図20に示
すような集積回路パターン53がある場合、透過領域P
2 に透明材料を設ければ、確かに、遮光領域N1,N2 の
解像度は向上するが、透過領域P1 または透過領域P3
には、透明材料を設けることができないため、遮光領域
N3 の解像度の向上が計れない。
That is, in the conventional technique, the transparent material is arranged so that a phase difference is generated between the light transmitted through each of the pair of transmissive regions. In other words, the transparent material is disposed in one of the pair of transmissive regions. When they are arranged, the transparent material cannot be arranged on the other side. Therefore, when the pattern shape is complicated like an actual integrated circuit pattern, a pattern in which sufficient resolution cannot be obtained partially occurs. For example, when there is an integrated circuit pattern 53 as shown in FIG.
If a transparent material is provided in 2, the resolution of the light-shielded areas N1 and N2 will certainly improve, but the transparent area P1 or the transparent area P3
In this case, since a transparent material cannot be provided, the resolution of the light shielding area N3 cannot be improved.

【0014】本発明の目的は、マスク上に形成された複
雑で、かつ微細なパターンを高い精度で転写可能な光学
マスクを製造することのできる技術を提供することにあ
る。
It is an object of the present invention to provide a technique capable of manufacturing an optical mask capable of transferring a complicated and fine pattern formed on the mask with high accuracy.

【0015】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
Of the inventions disclosed in the present application, a representative one will be briefly described below.
It is as follows.

【0017】すなわち、本発明の光学マスク加工方法
は、主面を有するマスク基板と、上記マスク基板の上記
主面に設置された金属層よりなる光遮蔽領域、第1光透
過領域及び上記第1光透過領域に接するか近接して設置
された、その透過光の位相が上記第1光透過領域を透過
した透過光の位相と比較して反転するようにした第2光
透過領域を包含する回路パターンとを有し、上記回路パ
ターンを縮小投影露光装置により所定の波長を有する露
光光で露光して集積回路を形成すべき半導体ウエハ上の
フォトレジスト膜に上記第1及び第2光透過領域を透過
した各々の透過光間の相互干渉により上記回路パターン
の鮮明な実像を結像することによって上記半導体ウエハ
上に上記マスク基板上の回路パターンを上記フォトレジ
スト膜のパターンとして転写する位相シフト縮小投影露
光のための光学マスク加工方法であって、上記マスク基
板の上記主面から所定の箇所にイオンビームを作用させ
ることでもって上記主面に平坦な底面を有する凹部を形
成する工程を具備するものである。
That is, in the optical mask processing method of the present invention, a mask substrate having a main surface, a light-shielding region formed of a metal layer provided on the main surface of the mask substrate, a first light transmitting region, and the first A circuit including a second light transmitting region, which is placed in contact with or close to the light transmitting region, and in which the phase of the transmitted light is inverted as compared with the phase of the transmitted light transmitted through the first light transmitting region. Pattern and the circuit pattern is exposed to exposure light having a predetermined wavelength by a reduction projection exposure apparatus to form the first and second light transmitting regions on a photoresist film on a semiconductor wafer on which an integrated circuit is to be formed. The circuit pattern on the mask substrate is formed on the semiconductor wafer as the pattern of the photoresist film by forming a clear real image of the circuit pattern by the mutual interference between the respective transmitted lights. A method for processing an optical mask for phase shift reduction projection exposure, in which a concave portion having a flat bottom surface is formed on the main surface by applying an ion beam to a predetermined place from the main surface of the mask substrate. It comprises a step of forming.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する(なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、その繰り返しの説明は省略する)。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings (note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments. , The repeated explanation is omitted).

【0019】(実施の形態1)図1は本発明の一実施の
形態であるマスクの要部断面図、図2(a)〜(c)は
このマスクの製造工程を示すマスクの要部断面図、図3
(a)は図1に示すマスクの露光状態を示す断面図、図
3(b)〜(d)はこのマスクの透過領域を透過した光
の振幅、及び強度を示す説明図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a mask according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2C are sectional views of an essential part of the mask showing a manufacturing process of this mask. Figure, Figure 3
FIG. 3A is a cross-sectional view showing the exposure state of the mask shown in FIG. 1, and FIGS. 3B to 3D are explanatory views showing the amplitude and intensity of light transmitted through the transmission region of this mask.

【0020】図1に示す本実施の形態1のマスク1a
は、例えば、半導体装置の所定の製造工程において、図
示しないウエハ上に所定の集積回路パターンを転写す
る、実寸の集積回路パターンの5倍の集積回路パターン
の原画が形成されたレチクル(以下、5倍レチクルとい
う)である。
The mask 1a of the first embodiment shown in FIG.
Is, for example, a reticle (hereinafter, referred to as 5) in which an original image of an integrated circuit pattern, which is five times as large as an actual size integrated circuit pattern, is formed by transferring a predetermined integrated circuit pattern onto a wafer (not shown) in a predetermined manufacturing process of a semiconductor device. Double reticle).

【0021】マスク1aを構成する透明なマスク基板
(以下、単に基板という)2は、例えば、屈折率1.47
の合成石英ガラスからなり、その主面上には、例えば、
厚さ500〜3000Åの金属層3が所定の形状にパタ
ーン形成されている。
A transparent mask substrate (hereinafter, simply referred to as a substrate) 2 constituting the mask 1a has, for example, a refractive index of 1.47.
Made of synthetic quartz glass on the main surface, for example,
A metal layer 3 having a thickness of 500 to 3000 Å is patterned in a predetermined shape.

【0022】金属層3は、例えば、Cr層から、あるい
はCr層の上に酸化Cr層が積層され構成されており、
露光の際には、遮光領域Aとなる。また、金属層3が除
去されている部分は、露光の際、透過領域Bとなる。そ
して、これら遮光領域Aと透過領域Bとによって集積回
路パターンの原画が構成されている。
The metal layer 3 is composed of, for example, a Cr layer or a Cr oxide layer laminated on the Cr layer.
At the time of exposure, it becomes the light shielding area A. The portion where the metal layer 3 is removed becomes the transmissive region B during exposure. The light shielding area A and the light transmitting area B form an original image of the integrated circuit pattern.

【0023】本実施の形態1においては、上記した金属
層3のパターン幅よりも僅かに幅広となるようにパター
ン形成された透明膜4aが配置されている。すなわち、
マスク1aには、各々の金属層3の輪郭部から透過領域
Bに一部はみ出した透明膜4aがパターン形成されてい
る。言い換えると、一つの透過領域Bは、透明膜4aに
被覆された部分と透明膜4aの形成されていない部分と
により構成されている。
In the first embodiment, the transparent film 4a having the pattern formed so as to be slightly wider than the pattern width of the metal layer 3 is arranged. That is,
On the mask 1a, a transparent film 4a, which partially protrudes from the contour of each metal layer 3 in the transmissive region B, is patterned. In other words, one transmission region B is composed of a portion covered with the transparent film 4a and a portion where the transparent film 4a is not formed.

【0024】透明膜4aは、酸化インジウム(In
X )などからなり、例えば、透過領域Bのパターン幅
を2μmとすると、はみ出した透明膜4aの幅は、0.5
μm程である。
The transparent film 4a is made of indium oxide (In
O x ), for example, and assuming that the pattern width of the transmissive region B is 2 μm, the width of the protruding transparent film 4a is 0.5.
It is about μm.

【0025】そして、今仮に、はみ出した透明膜4aの
基板2の主面からの厚さをX1 、基板2の屈折率をn、
露光の際に照射される光の波長をλとすると、透明膜4
aは、その厚さX1 が、X1 =λ/〔2(n−1)〕の
関係を満たすように形成されている。これは露光の際、
マスク1aに照射され、一つの透過領域Bを透過した光
のうち、透明膜4aを透過した光の位相と、通常の透過
領域Bを透過した光の位相との間に180度の位相差を
生じさせるためである。例えば、露光の際に照射される
光の波長λを、0.365μm(i線)、透明膜4aの屈
折率を1.5とすると、透明膜4aの基板2の主面からの
厚さX1 を、約0.37μmとすればよい。
Now, suppose that the thickness of the protruding transparent film 4a from the main surface of the substrate 2 is X1, the refractive index of the substrate 2 is n,
When the wavelength of the light emitted during exposure is λ, the transparent film 4
The a is formed so that its thickness X1 satisfies the relationship of X1 = .lambda ./ [2 (n-1)]. This is during exposure
A phase difference of 180 degrees between the phase of the light transmitted through the transparent film 4a and the phase of the light transmitted through the normal transmission area B among the light radiated to the mask 1a and transmitted through one transmission area B is provided. This is to cause it. For example, if the wavelength λ of the light irradiated during exposure is 0.365 μm (i-line) and the refractive index of the transparent film 4a is 1.5, the thickness X1 of the transparent film 4a from the main surface of the substrate 2 is X1. Is about 0.37 μm.

【0026】なお、図示はしないが、マスク1aには、
例えば、透明膜4aを形成する際、金属層3との位置合
わせをするための位置合わせマークが形成されている。
Although not shown, the mask 1a includes
For example, when forming the transparent film 4a, alignment marks for aligning with the metal layer 3 are formed.

【0027】次に、本実施の形態1のマスク1aの製造
方法を図2(a)〜(c)により説明する。
Next, a method of manufacturing the mask 1a according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0028】まず、図2(a)に示すように、研磨、洗
浄した透明な基板2の主面上に、例えば、厚さ500〜
3000ÅのCrなどからなる金属層3をスパッタリン
グ法などにより形成し、次いで、この金属層3の上面
に、例えば、0.4〜0.8μmのフォトレジスト5aを塗
布する。
First, as shown in FIG. 2A, a thickness of, for example, 500 to 500 is formed on the main surface of the transparent substrate 2 which has been polished and washed.
A metal layer 3 of 3000Å Cr or the like is formed by a sputtering method or the like, and then a photoresist 5a having a thickness of 0.4 to 0.8 μm is applied to the upper surface of the metal layer 3.

【0029】そして、フォトレジスト5aをプリベーク
した後、予め、図示しない磁気テープなどにコード化さ
れ記録された半導体装置の集積回路パターンの位置座
標、形状などが収められたパターンデータに基づいて、
電子線露光方式などにより、フォトレジスト5aの所定
部分に電子線Eを照射する。
After pre-baking the photoresist 5a, based on the pattern data in which the position coordinates, the shape, etc. of the integrated circuit pattern of the semiconductor device, which is coded and recorded on a magnetic tape (not shown), is stored in advance,
A predetermined portion of the photoresist 5a is irradiated with the electron beam E by an electron beam exposure method or the like.

【0030】その後、図2(b)に示すように、フォト
レジスト5aの露光部分を所定の現像液により除去し、
露出した金属層3をドライエッチング法などによりエッ
チングして所定の形状にパターン形成する。
After that, as shown in FIG. 2B, the exposed portion of the photoresist 5a is removed by a predetermined developing solution,
The exposed metal layer 3 is etched by a dry etching method or the like to form a pattern in a predetermined shape.

【0031】そして、レジスト剥離液によりフォトレジ
スト5aを除去し、基板2を洗浄、検査した後、図2
(c)に示すように基板2の主面に、基板2の主面から
の厚さが約0.37μmの酸化インジウム(InOx )等
からなる透明膜4aを金属層3を被覆するようにスパッ
タリング法などにより形成する。
Then, the photoresist 5a is removed by a resist stripping solution, and the substrate 2 is washed and inspected.
As shown in (c), a transparent film 4a made of indium oxide (InOx) having a thickness of about 0.37 μm from the main surface of the substrate 2 is sputtered on the main surface of the substrate 2 so as to cover the metal layer 3. It is formed by the method.

【0032】次いで、透明膜4aの上面に、例えば、0.
4〜0.8μmのフォトレジスト5bを塗布し、さらにそ
の上面に、例えば、厚さ0.05μmのアルミニウム(A
l)からなる帯電防止層6をスパッタリング法などによ
り形成する。
Then, on the upper surface of the transparent film 4a, for example,
A photoresist 5b having a thickness of 4 to 0.8 μm is applied, and an aluminum (A
The antistatic layer 6 of 1) is formed by a sputtering method or the like.

【0033】その後、上記した集積回路パターンのパタ
ーンデータにおいて、遮光領域A、または透過領域Bの
パターンの幅を拡大または縮小して得られた透明膜4a
のパターンデータに基づいて、電子線露光方式などによ
り、例えば、透明膜4aを残す部分のフォトレジスト5
bに電子線Eを照射し、露光する。
Then, in the pattern data of the above-mentioned integrated circuit pattern, the transparent film 4a obtained by enlarging or reducing the width of the pattern of the light shielding area A or the light transmitting area B is obtained.
On the basis of the pattern data of FIG.
The electron beam E is irradiated to b and exposed.

【0034】本実施の形態1においては、上記した透明
膜4aのパターンデータは、例えば、遮光領域Aのパタ
ーン幅を太らせることにより、自動的に作成されるよう
になっている。すなわち、透明膜4aのパターンデータ
は、集積回路パターンのパターンデータを作成する時と
同じように特別に作成するのではなく、集積回路パター
ンにおけるパターンデータに基づいて作成される。
In the first embodiment, the pattern data of the transparent film 4a described above is automatically created by, for example, increasing the pattern width of the light shielding area A. That is, the pattern data of the transparent film 4a is not created specially like the case of creating the pattern data of the integrated circuit pattern, but is created based on the pattern data of the integrated circuit pattern.

【0035】そして、フォトレジスト5bを露光後、現
像、透明膜4aの所定部分のエッチング、フォトレジス
ト5bの除去、さらに洗浄、検査などの工程を経て、図
1に示したマスク1aが製造される。
After exposing the photoresist 5b, the mask 1a shown in FIG. 1 is manufactured through steps such as development, etching of a predetermined portion of the transparent film 4a, removal of the photoresist 5b, cleaning, and inspection. .

【0036】このようにして製造されたマスク1aを用
いて、フォトレジストが塗布されたウエハ上にマスク1
a上の集積回路パターンを転写するには、例えば、次に
ようにする。
Using the mask 1a manufactured in this manner, the mask 1 is formed on the wafer coated with the photoresist.
To transfer the integrated circuit pattern on a, for example, the following is performed.

【0037】すなわち、図示しない縮小投影露光装置に
マスク1a、及びウエハを配置して、マスク1a上の集
積回路パターンの原画を光学的に1/5に縮小してウエ
ハ上に投影するとともに、ウエハを順次ステップ状に移
動させるたびに繰り返し投影露光することによって、ウ
エハ全面に集積回路パターンの転写を行う。
That is, the mask 1a and the wafer are arranged in a reduction projection exposure apparatus (not shown), and the original image of the integrated circuit pattern on the mask 1a is optically reduced to 1/5 and projected onto the wafer. Is repeatedly projected and exposed each time it is moved stepwise to transfer the integrated circuit pattern onto the entire surface of the wafer.

【0038】次に、本実施の形態1の作用を図3(a)
〜(d)により説明する。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (d).

【0039】図3(a)に示す本実施の形態1のマスク
1aにおいては、マスク1a上の所定の集積回路パター
ンの原画を縮小露光法などによりウエハ上に転写する
際、マスク1aの各々の透過領域Bにおいて、透明膜4
aを透過した光と、通常の透過領域Bを透過した光との
間には180度の位相差が生じる(図3(b),
(c))。
In the mask 1a of the first embodiment shown in FIG. 3A, when the original image of a predetermined integrated circuit pattern on the mask 1a is transferred onto the wafer by a reduction exposure method or the like, each of the masks 1a is transferred. In the transparent region B, the transparent film 4
A phase difference of 180 degrees occurs between the light transmitted through a and the light transmitted through the normal transmission region B (FIG. 3B,
(C)).

【0040】そして、透明膜4aは、各金属層3の端部
に配置されているため、一つの透過領域Bを透過した光
のうち、透明膜4aを透過した光と通常の透過領域Bを
透過した光とが、透過領域Bと隣接する遮光領域A,A
との境界部分において弱め合う。
Since the transparent film 4a is arranged at the end of each metal layer 3, the light transmitted through one transparent region B is divided into the light transmitted through the transparent film 4a and the normal transparent region B. The transmitted light has the light-shielding areas A and A adjacent to the transmission area B.
Weaken each other at the boundary with.

【0041】したがって、ウエハ上の光強度分布のモジ
ュレーション(modulation)が大幅に改善される(図3
(d))。特に、ウエハ上に投影される各々の遮光領域
Aの端部のぼけが大幅に低減され、パターン転写精度を
大幅に向上させることができる。なお、光強度は、光の
振幅の2乗となるため、ウエハ上における光振幅の負側
の波形は、図3(d)に示すように、正側に反転され
る。
Therefore, the modulation of the light intensity distribution on the wafer is greatly improved (FIG. 3).
(D)). In particular, the blur at the end of each light-shielding area A projected on the wafer is significantly reduced, and the pattern transfer accuracy can be greatly improved. Since the light intensity is the square of the light amplitude, the waveform on the negative side of the light amplitude on the wafer is inverted to the positive side as shown in FIG.

【0042】ところで、従来の技術は、一対の透過領域
を透過した光の間に位相差を生じさせる技術、言い換え
ると二つの透過領域で一つの作用を生じさせる技術であ
った。
By the way, the conventional technique is a technique for producing a phase difference between the light transmitted through a pair of transmission regions, in other words, a technique for producing one action in two transmission regions.

【0043】そして、前記発明が解決しようとする課題
で説明したように、実際の集積回路パターンのようにパ
ターンが複雑で、かつ、二次元的に配置されている場
合、部分的にパターン転写精度が低下してしまう部分が
生じ、透明材料の配置に制約があった。
As described in the problem to be solved by the invention, when the pattern is complicated and is arranged two-dimensionally like an actual integrated circuit pattern, the pattern transfer accuracy is partially achieved. Occurs, and there is a restriction on the arrangement of the transparent material.

【0044】すなわち、マスク上のパターンの全てのパ
ターン転写精度を向上させるような透明材料の配置が非
常に困難であった。
That is, it is very difficult to arrange the transparent material so as to improve the accuracy of transferring all the patterns on the mask.

【0045】したがって、透明材料のパターンデータを
自動的に作成することができず、これを作成する場合に
は、パターン転写精度が部分的に低下しないようにその
配置を考慮しながら、透明材料用の特別なパターンを設
計、図面化し、このパターンをコンピュータ処理するこ
とによって作成しなければならない。
Therefore, it is not possible to automatically create the pattern data of the transparent material. When creating the pattern data, the transparent material pattern data is taken into consideration while considering the arrangement so that the pattern transfer accuracy is not partially deteriorated. It must be created by designing a special pattern for, drawing it, and processing this pattern by computer processing.

【0046】これに対して、本実施の形態1のマスク1
aにおいては、一つの透過領域を透過した光のなかで位
相差を生じさせ、パターン転写精度を向上させる技術で
あるため、マスク1aに形成されたパターンが複雑であ
っても、それに対応して透明膜4aを配置できる。
On the other hand, the mask 1 of the first embodiment
In the case of a, since it is a technique for improving the pattern transfer accuracy by producing a phase difference in the light transmitted through one transmission region, even if the pattern formed on the mask 1a is complicated, The transparent film 4a can be arranged.

【0047】そして、このため、透明膜4aの配置が容
易であり、透明膜4aのパターンデータを集積回路パタ
ーンを構成する遮光領域A、または透過領域Bのパター
ンデータに基づいて自動的に作成することが可能とな
る。
For this reason, the transparent film 4a can be easily arranged, and the pattern data of the transparent film 4a is automatically created based on the pattern data of the light-shielding area A or the transmissive area B constituting the integrated circuit pattern. It becomes possible.

【0048】このように本実施の形態によれば以下の効
果を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

【0049】(1).マスク1aの各々の透過領域Bにおい
て、透明膜4aを透過した光と、通常の透過領域Bを透
過した光との間に180度の位相差が生じ、これらの光
が遮光領域Aと透過領域Bとの境界部分において弱め合
うため、ウエハ上の光強度分布のモジュレーションが大
幅に改善される。特に、ウエハ上に投影される遮光領域
Aのパターン像の端部のぼけが大幅に低減され、パター
ン転写精度を大幅に向上させることができる。
(1). In each transmission area B of the mask 1a, a phase difference of 180 degrees occurs between the light transmitted through the transparent film 4a and the light transmitted through the normal transmission area B, and these light rays are transmitted. Are weakened at the boundary between the light-shielding region A and the light-transmitting region B, so that the modulation of the light intensity distribution on the wafer is significantly improved. In particular, the blur at the end of the pattern image of the light-shielded area A projected on the wafer is significantly reduced, and the pattern transfer accuracy can be significantly improved.

【0050】(2).上記(1) により、マスク上に形成され
たパターンが、微細、かつ複雑な集積回路パターンであ
っても、部分的にパターン転写精度が低下することがな
く、パターン全ての転写精度を向上させることができ
る。
(2) According to the above (1), even if the pattern formed on the mask is a fine and complicated integrated circuit pattern, the pattern transfer accuracy is not partially deteriorated, and the entire pattern is The transfer accuracy of can be improved.

【0051】(3).位相をシフトさせる透明膜4aは、一
つの透過領域Bを透過した光の位相差のみを考慮する技
術であるため、複雑な集積回路パターンであっても、そ
の配置が容易となる。
(3). Since the transparent film 4a for shifting the phase is a technique that considers only the phase difference of the light transmitted through one transmission region B, its arrangement is complicated It will be easy.

【0052】(4).上記(3) により、透明膜4aのパター
ンデータを、集積回路パターンを構成する遮光領域A、
または透過領域Bのパターンデータに基づいて自動的に
作成させることができる。
(4) According to the above (3), the pattern data of the transparent film 4a is converted into the light-shielding area A constituting the integrated circuit pattern,
Alternatively, it can be automatically created based on the pattern data of the transparent area B.

【0053】(5).上記(3) ,(4) により、透明膜4aの
パターンデータを短時間で作成することができるため、
位相をシフトさせる透明膜4aの形成されたマスク1a
の製造時間を大幅に短縮させることができる。
(5). Since the pattern data of the transparent film 4a can be created in a short time by the above (3) and (4),
Mask 1a having a transparent film 4a for shifting the phase
The manufacturing time of can be greatly reduced.

【0054】(実施の形態2)図4は本発明の他の実施
の形態であるマスクの要部断面図、図5(a),(b)
はこのマスクの製造工程を示すマスクの要部断面図、図
6はこのマスクを製造する際に用いられる集束イオンビ
ーム装置の構成図、図7(a)は図4に示すマスクの露
光状態を示す断面図、図7(b)〜(d)はこのマスク
の透過領域を透過した光の振幅、及び強度を示す説明図
である。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a sectional view of a main part of a mask according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 5 (a) and 5 (b).
Is a cross-sectional view of the main part of the mask showing the manufacturing process of this mask, FIG. 6 is a block diagram of a focused ion beam apparatus used in manufacturing this mask, and FIG. 7A shows the exposure state of the mask shown in FIG. The cross-sectional views shown in FIGS. 7B to 7D are explanatory diagrams showing the amplitude and intensity of light transmitted through the transmission region of this mask.

【0055】図4に示す本実施の形態2のマスク1bに
おいては、露光の際に透過領域Bを透過した光に位相差
を生じさせる手段として、実施の形態1の透明膜4aに
代えて、露光の際、透過領域Bとなる基板2に位相シフ
ト溝7aが形成されている。
In the mask 1b according to the second embodiment shown in FIG. 4, the transparent film 4a of the first embodiment is replaced by a means for producing a phase difference in the light transmitted through the transmissive region B during exposure. At the time of exposure, the phase shift groove 7a is formed in the substrate 2 which becomes the transmission region B.

【0056】位相シフト溝7aは、露光の際、遮光領域
Aとなる金属層3の端部に沿って、すなわち、金属層3
の輪郭部に沿って形成されている。位相シフト溝7aの
幅は、例えば、透過領域Bのパターン幅を2μmとする
と、0.5μm程である。
The phase shift groove 7a is formed along the edge of the metal layer 3 which becomes the light shielding region A during exposure, that is, the metal layer 3
Is formed along the contour portion of. The width of the phase shift groove 7a is, for example, about 0.5 μm when the pattern width of the transmission region B is 2 μm.

【0057】そして、仮に、位相シフト溝7aの深さを
d、基板2の屈折率をn、露光の際に照射される光の波
長をλとすると、位相シフト溝7aは、その深さdが、
d=λ/〔2(n−1)〕の関係を満たすように形成さ
れている。これは露光の際、マスク1bに照射された光
の内、各々の透過領域Bにおいて、位相シフト溝7aを
透過した光の位相と、通常の透過領域Bを透過した光の
位相との間に180度の位相差を生じさせるためであ
る。例えば、露光の際に照射される光の波長λを、0.3
65μm(i線)とすると、位相シフト溝7aの深さd
を、約0.39μmとすればよい。
Assuming that the depth of the phase shift groove 7a is d, the refractive index of the substrate 2 is n, and the wavelength of light irradiated during exposure is λ, the depth of the phase shift groove 7a is d. But,
It is formed so as to satisfy the relationship of d = λ / [2 (n-1)]. This is because, in the exposure, between the phase of the light transmitted through the phase shift groove 7a and the phase of the light transmitted through the normal transmission region B in each transmission region B of the light irradiated on the mask 1b. This is because a phase difference of 180 degrees is generated. For example, if the wavelength λ of the light emitted during exposure is 0.3
If the depth is 65 μm (i line), the depth d of the phase shift groove 7a is
Is about 0.39 μm.

【0058】なお、図示はしないが、マスク1bには、
位相シフト溝7aを形成する際、金属層3との位置合わ
せをする等のための位置合わせマークが形成されてい
る。
Although not shown, the mask 1b includes
When forming the phase shift groove 7a, an alignment mark for aligning with the metal layer 3 is formed.

【0059】次に、このマスク1bの製造に用いられる
集束イオンビーム装置8を図6により説明する。
Next, the focused ion beam device 8 used for manufacturing the mask 1b will be described with reference to FIG.

【0060】装置本体の上部に設けられたイオン源9の
内部には、図示はしないが、例えば、ガリウム(Ga)
等の溶融液体金属などが収容されている。イオン源9の
下方には、引き出し電極10が設置されており、その下
方には、静電レンズにより構成された第1レンズ電極1
1a、及び第1アパーチャ電極12aが設置されてい
る。アパーチャ電極12aの下方には、第2レンズ電極
11b、第2アパーチャ電極12b、ビーム照射のO
N、OFFを制御するブランキング電極13、さらに第
3アパーチャ電極12c、及び偏向電極14が設置され
ている。
Although not shown, the inside of the ion source 9 provided on the upper part of the apparatus main body is, for example, gallium (Ga).
Molten liquid metal, etc. are contained. An extraction electrode 10 is installed below the ion source 9, and a first lens electrode 1 formed of an electrostatic lens is provided below the extraction electrode 10.
1a and the 1st aperture electrode 12a are installed. Below the aperture electrode 12a, the second lens electrode 11b, the second aperture electrode 12b, and the beam irradiation O
A blanking electrode 13 for controlling N and OFF, a third aperture electrode 12c, and a deflection electrode 14 are provided.

【0061】このような各電極の構成によって、イオン
源9から放出されたイオンビームは、上記ブランキング
電極13、及び偏向電極14によって制御され、保持器
15に保持されるパターン形成前のマスク1bに照射さ
れるようになっている。
With such a configuration of each electrode, the ion beam emitted from the ion source 9 is controlled by the blanking electrode 13 and the deflection electrode 14 and is held by the holder 15 before the mask 1b before pattern formation. It is designed to be illuminated.

【0062】なお、イオンビームは、その走査の際に、
例えば、0.02×0.02μmのピクセル単位毎に、ビー
ム照射時間を設定し、走査回数を予め設定することで、
金属層3、または基板2をエッチング加工できる。
The ion beam is used during the scanning.
For example, by setting the beam irradiation time for each pixel unit of 0.02 × 0.02 μm and setting the number of scans in advance,
The metal layer 3 or the substrate 2 can be etched.

【0063】保持器15は、X,Y方向に移動可能な試
料台16上に設置されており、試料台16は、傍部に設
けられたレーザーミラー17を介してレーザー干渉測長
器18によってその位置認識が行われ、試料台駆動モー
タ19によってその位置合わせが行われるようになって
いる。
The holder 15 is installed on a sample table 16 which is movable in the X and Y directions. The sample table 16 is moved by a laser interferometer 18 via a laser mirror 17 provided at the side. The position is recognized, and the position is adjusted by the sample table drive motor 19.

【0064】なお、保持器15の上方には、二次イオン
・二次電子検出器20が設置されており、被加工物から
の二次イオン、及び二次電子の発生を検出できるように
なっている。また、上記した二次イオン・二次電子検出
器20の上方には、電子シャワー放射部21が設置され
ており、被加工物の帯電を防止できるようになってい
る。
A secondary ion / secondary electron detector 20 is installed above the holder 15 so that the generation of secondary ions and secondary electrons from the workpiece can be detected. ing. Further, an electron shower radiating section 21 is installed above the secondary ion / secondary electron detector 20 described above so that the workpiece can be prevented from being charged.

【0065】以上に説明した処理系内部は、図中、上記
した試料台16の下方に示された真空ポンプ22によっ
て真空状態が維持される構造となっている。
The inside of the processing system described above has a structure in which a vacuum state is maintained by the vacuum pump 22 shown below the sample stage 16 in the drawing.

【0066】また、上記した各処理系は、装置本体の外
部に設けられた各制御部23〜27によってその作動が
制御されており、各制御部23〜27は、さらに各イン
ターフェイス部28〜32を介して制御コンピュータ3
3によって制御される構造となっている。制御コンピュ
ータ33は、ターミナル34、データを記録する磁気デ
ィスク装置35、及びMTデッキ36を備えている。
The operation of each processing system described above is controlled by the control units 23 to 27 provided outside the main body of the apparatus, and the control units 23 to 27 further each interface unit 28 to 32. Control computer 3 via
The structure is controlled by 3. The control computer 33 includes a terminal 34, a magnetic disk device 35 for recording data, and an MT deck 36.

【0067】次に、マスク1bの製造方法を図5
(a),(b)、及び図6により説明する。
Next, a method of manufacturing the mask 1b will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (a), (b) and FIG.

【0068】まず、図5(a)に示すように、研磨、洗
浄した基板2の主面に、例えば、500〜3000Åの
金属層3をスパッタリング法などにより形成した後、マ
スク1bを集束イオンビーム装置8の保持器15に保持
させる。
First, as shown in FIG. 5A, a metal layer 3 of, for example, 500 to 3000 Å is formed on the main surface of the polished and washed substrate 2 by a sputtering method or the like, and then the mask 1b is focused on the focused ion beam. It is held by the holder 15 of the device 8.

【0069】次いで、イオン源9からイオンビームを放
出し、このイオンビームを上記各電極により、例えば、
0.5μmのビーム径に集束すれば、1.5μA程度のイオ
ンビーム電流が得られ、予めMTデッキ36の磁気テー
プに記録された集積回路パターンのパターンデータに基
づいて金属層3の所定部分に集束されたイオンビームを
照射し金属層3をエッチングする。この際、ピクセル当
たりの照射時間は、例えば、3×10-6秒、ビームの走
査回数は、30回程度である。このようにして、図5
(b)に示すように、金属層3がパターン形成される。
なお、金属層3のパターン形成は、実施の形態1のよう
に電子線露光法などによっても良い。
Then, an ion beam is emitted from the ion source 9, and the ion beam is emitted by the electrodes, for example,
If the beam diameter is focused to 0.5 μm, an ion beam current of about 1.5 μA can be obtained, and a predetermined portion of the metal layer 3 can be formed based on the pattern data of the integrated circuit pattern previously recorded on the magnetic tape of the MT deck 36. The focused ion beam is irradiated to etch the metal layer 3. At this time, the irradiation time per pixel is, for example, 3 × 10 −6 seconds, and the number of beam scans is about 30 times. In this way, FIG.
As shown in (b), the metal layer 3 is patterned.
The pattern formation of the metal layer 3 may be performed by the electron beam exposure method or the like as in the first embodiment.

【0070】その後、マスク1bに形成された図示しな
い位置合わせマークに所定量のイオンビームを照射し、
発生した二次電子を二次イオン・二次電子検出器20に
より検出して、その検出データにより位置合わせマーク
の位置座標を算出する。
Then, a not-shown alignment mark formed on the mask 1b is irradiated with a predetermined amount of ion beam,
The generated secondary electrons are detected by the secondary ion / secondary electron detector 20, and the position coordinates of the alignment mark are calculated from the detection data.

【0071】そして、算出された位置合わせマークの位
置座標をもとに、イオンビーム照射の際にイオンビーム
が位相シフト溝7aを形成する位置に照射されるよう
に、試料台16を移動させる。
Then, based on the calculated position coordinates of the alignment mark, the sample stage 16 is moved so that the ion beam is irradiated to the position where the phase shift groove 7a is formed during the ion beam irradiation.

【0072】次いで、位相シフト溝7aのパターンデー
タに基づいて、金属層3の端部に沿って金属層3のパタ
ーン形成により露出した基板2にイオンビームを照射
し、位相シフト溝7a(図4)を形成する。この際、集
束イオンビームによれば、位相シフト溝7aの深さ、幅
などの制御を容易に行える。
Next, based on the pattern data of the phase shift groove 7a, the substrate 2 exposed by the pattern formation of the metal layer 3 is irradiated with an ion beam along the edge of the metal layer 3 to form the phase shift groove 7a (FIG. 4). ) Is formed. At this time, the focused ion beam can easily control the depth and width of the phase shift groove 7a.

【0073】本実施の形態2においては、上記した位相
シフト溝7aのパターンデータは、例えば、集積回路パ
ターンのパターンデータをポジネガ反転させ得られた透
過領域Bのパターンデータと、遮光領域Aのパターン幅
を太らせて得られたパターンデータとの論理積(AN
D)をとることによって自動的に作成されるようになっ
ている。
In the second embodiment, the pattern data of the phase shift groove 7a is, for example, the pattern data of the transmissive area B obtained by positive / negative inversion of the pattern data of the integrated circuit pattern and the pattern of the light shielding area A. Logical product with pattern data obtained by widening the width (AN
It is automatically created by taking D).

【0074】すなわち、位相シフト溝7aのパターンデ
ータは、特別に作成するのではなく、集積回路パターン
のパターンデータに基づいて自動的に作成される。
That is, the pattern data of the phase shift groove 7a is not created specially but is automatically created based on the pattern data of the integrated circuit pattern.

【0075】このようにして製造されたマスク1bを用
いて、フォトレジストが塗布されたウエハ上にマスク1
b上の集積回路パターンを転写するには、例えば、次に
ようにする。
Using the mask 1b manufactured as described above, the mask 1 is formed on the wafer coated with the photoresist.
To transfer the integrated circuit pattern on b, for example, the following is performed.

【0076】すなわち、図示しない縮小投影露光装置に
マスク1b、及びウエハを配置して、マスク1b上の集
積回路パターンを光学的に1/5に縮小してウエハ上に
投影するとともに、ウエハを順次ステップ状に移動させ
るたびに繰り返し投影露光することによって、ウエハ全
面に集積回路パターンの転写を行う。
That is, the mask 1b and the wafer are arranged in a reduction projection exposure apparatus (not shown), the integrated circuit pattern on the mask 1b is optically reduced to 1/5 and projected onto the wafer, and the wafers are sequentially arranged. The integrated circuit pattern is transferred onto the entire surface of the wafer by repeatedly projecting and exposing each time it is moved stepwise.

【0077】次に、本実施の形態2のマスク1bの作用
を図7(a)〜(d)により説明する。
Next, the operation of the mask 1b of the second embodiment will be described with reference to FIGS.

【0078】図7(a)に示すマスク1b上の所定の集
積回路パターンの原画を転写する露光工程の際、マスク
1bの各々の透過領域Bにおいて、位相シフト溝7aを
透過した光と、通常の透過領域Bを透過した光との間に
は、180度の位相差が生じる(図7(b),
(c))。
In the exposure step of transferring the original image of the predetermined integrated circuit pattern on the mask 1b shown in FIG. 7A, the light transmitted through the phase shift groove 7a and the normal light in the transmission region B of each mask 1b are The phase difference of 180 degrees is generated between the light transmitted through the transmission region B of FIG.
(C)).

【0079】そして、位相シフト溝7aは、各金属層3
の端部に配置されているため、一つの透過領域Bを透過
した光のうち、位相シフト溝7aを透過した光と通常の
透過領域Bを透過した光とが、透過領域Bに隣接する遮
光領域A,Aとの境界部分において弱め合う。
The phase shift groove 7a is formed in each metal layer 3
Of the light transmitted through one transmission region B, the light transmitted through the phase shift groove 7a and the light transmitted through the normal transmission region B are light-shielded adjacent to the transmission region B. They weaken each other at the boundary between the areas A and A.

【0080】したがって、ウエハ上の光強度分布のモジ
ュレーションが大幅に改善される(図7(d))。特
に、ウエハ上に投影される各々の遮光領域Aの端部のぼ
けが大幅に低減され、ウエハ上に投影されるパターンの
転写精度が大幅に向上する。
Therefore, the modulation of the light intensity distribution on the wafer is greatly improved (FIG. 7 (d)). In particular, the blurring of the edge of each light-shielded area A projected on the wafer is significantly reduced, and the transfer accuracy of the pattern projected on the wafer is significantly improved.

【0081】なお、光強度は、光の振幅の2乗となるた
め、ウエハ上における光振幅の負側の波形は、図7
(d)に示すように、正側に反転される。
Since the light intensity is the square of the light amplitude, the waveform on the negative side of the light amplitude on the wafer is as shown in FIG.
As shown in (d), it is inverted to the positive side.

【0082】また、本実施の形態2のマスク1bにおい
ても、実施の形態1と同じように、一つの透過領域Bを
透過した光における位相差のみを考慮する技術であるた
め、マスク1b上に複雑な集積回路パターンが形成され
ていても、位相シフト溝7aの配置が容易であり、位相
シフト溝7aのパターンデータを集積回路パターンを構
成する遮光領域A、または透過領域Bのパターンデータ
に基づいて自動的に作成することが可能となる。
Also in the mask 1b of the second embodiment, as in the first embodiment, since it is a technique that considers only the phase difference in the light transmitted through one transmission region B, the mask 1b is formed on the mask 1b. Even if a complicated integrated circuit pattern is formed, the phase shift groove 7a can be easily arranged, and the pattern data of the phase shift groove 7a is based on the pattern data of the light-shielding area A or the transmissive area B that constitutes the integrated circuit pattern. Can be created automatically.

【0083】しかも、本実施の形態2のマスク1bにお
いては、その製造の際、実施の形態1で説明した位相を
シフトさせる透明膜4aを形成する工程がない上、集束
イオンビームによって金属層3をパターンニングする
際、併せて位相シフト溝7aも形成してしまうため、そ
の製造時間をさらに短縮させることができる。
In addition, the mask 1b of the second embodiment does not include the step of forming the transparent film 4a for shifting the phase described in the first embodiment during its manufacture, and the metal layer 3 is formed by the focused ion beam. Since the phase shift groove 7a is also formed when the patterning is performed, the manufacturing time thereof can be further shortened.

【0084】このように実施の形態2によれば以下の効
果を得ることができる。
As described above, according to the second embodiment, the following effects can be obtained.

【0085】(1).マスク1bの各々の透過領域Bにおい
て、位相シフト溝7aを透過した光と、通常の透過領域
Bを透過した光との間に180度の位相差が生じ、これ
ら光が遮光領域Aと透過領域Bとの境界部分において弱
め合うため、ウエハ上の光強度分布のモジュレーション
が大幅に改善される。特に、ウエハ上に投影される遮光
領域Aのパターン像の端部のぼけが大幅に低減され、パ
ターン転写精度を大幅に向上させることができる。
(1). In each transmission region B of the mask 1b, a phase difference of 180 degrees occurs between the light transmitted through the phase shift groove 7a and the light transmitted through the normal transmission region B, and these light Are weakened at the boundary between the light-shielding region A and the light-transmitting region B, so that the modulation of the light intensity distribution on the wafer is significantly improved. In particular, the blur at the end of the pattern image of the light-shielded area A projected on the wafer is significantly reduced, and the pattern transfer accuracy can be significantly improved.

【0086】(2).上記(1) により、マスク上に形成され
たパターンが、微細、かつ複雑な集積回路パターンであ
っても、部分的にパターン像の転写精度が低下すること
がなく、パターン全ての転写精度を向上させることがで
きる。
(2) According to the above (1), even if the pattern formed on the mask is a fine and complicated integrated circuit pattern, the transfer accuracy of the pattern image does not partially deteriorate, The transfer accuracy of all patterns can be improved.

【0087】(3).位相シフト溝7aは、一つの透過領域
Bを透過した光の位相差のみを考慮する技術であるた
め、複雑な集積回路パターンであっても、その配置が容
易である。
(3). Since the phase shift groove 7a is a technique that considers only the phase difference of light transmitted through one transmission region B, it is easy to dispose it even in a complicated integrated circuit pattern. .

【0088】(4).上記(3) により、位相シフト溝7aの
パターンデータを集積回路パターンを構成する遮光領域
A、または透過領域Bのパターンデータに基づいて自動
的に作成することができるため、その作成が容易であ
り、マスク1bを短時間で製造することができる。
(4) Because of the above (3), the pattern data of the phase shift groove 7a can be automatically created based on the pattern data of the light-shielding area A or the light-transmitting area B forming the integrated circuit pattern. The mask 1b can be manufactured easily, and the mask 1b can be manufactured in a short time.

【0089】(5).マスク1bにおいては、その製造の
際、実施の形態1で説明した位相をシフトさせる透明膜
4aを形成する工程がない上、集束イオンビームよって
金属層3をパターンニングする際、併せて位相シフト溝
7aも形成してしまうため、その製造時間をさらに短縮
させることができる。
(5) The mask 1b does not include the step of forming the transparent film 4a for shifting the phase described in the first embodiment at the time of manufacturing the mask 1b, and the metal layer 3 is patterned by the focused ion beam. At this time, since the phase shift groove 7a is also formed, the manufacturing time thereof can be further shortened.

【0090】(6).マスク1bにおいては、透明膜4aが
パターン形成後の洗浄工程などにより劣化しないため、
その寿命を大幅に向上させることができる。
(6) In the mask 1b, the transparent film 4a does not deteriorate due to the cleaning process after the pattern formation.
The life can be greatly improved.

【0091】(実施の形態3)図8は本発明のさらに他
の実施の形態であるマスクの要部断面図、図9はこのマ
スクの要部平面図、図10(a)は図8、及び図9のマ
スクの露光状態を示す断面図、図10(b)〜(d)は
このマスクの透過領域を透過した光の振幅、及び強度を
示す説明図である。
(Embodiment 3) FIG. 8 is a sectional view of an essential part of a mask according to still another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a plan view of the essential part of this mask, and FIG. 9A and 9B are sectional views showing the exposure state of the mask of FIG. 9, and FIGS. 10B to 10D are explanatory views showing the amplitude and intensity of light transmitted through the transmission region of the mask.

【0092】まず、図8、及び図9により本実施の形態
3のマスク1cを説明する。なお、本実施の形態3にお
いては、図9に示すように透過領域Bの形状を矩形状と
して説明する。
First, the mask 1c of the third embodiment will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the transmissive region B will be described as a rectangular shape as shown in FIG.

【0093】本実施の形態3のマスク1cは、例えば、
半導体装置の所定の製造工程において図示しないウエハ
上に所定の集積回路パターンを転写する5倍レチクルで
あり、遮光領域Aを構成する金属層3には、この金属層
3の上面から基板2の主面に達する複数の溝37が設け
られている。
The mask 1c of the third embodiment is, for example,
The metal layer 3 forming the light-shielding area A is a 5 × reticle that transfers a predetermined integrated circuit pattern onto a wafer (not shown) in a predetermined manufacturing process of a semiconductor device. A plurality of grooves 37 reaching the surface are provided.

【0094】そして、溝37は、図9に示すように、矩
形状の透過領域B,Bを囲むように、透過領域Bの各辺
に沿って平行に配置されている。なお、例えば、溝37
の幅は、0.5μm程である。
Then, as shown in FIG. 9, the groove 37 is arranged in parallel along each side of the transparent region B so as to surround the rectangular transparent regions B, B. Note that, for example, the groove 37
Has a width of about 0.5 μm.

【0095】さらに、溝37の上部には、例えば、屈折
率が1.5の酸化インジウム(InOx )からなる透明膜
4bが設けられており、露光の際に、この透明膜4b、
及び溝37を透過した光と、透過領域Bを透過した光と
の間に位相差が生じる構造となっている。
Further, a transparent film 4b made of, for example, indium oxide (InOx) having a refractive index of 1.5 is provided above the groove 37, and the transparent film 4b is formed at the time of exposure.
Also, there is a structure in which a phase difference occurs between the light transmitted through the groove 37 and the light transmitted through the transmission region B.

【0096】そして、透明膜4bの基板2の主面からの
厚さX2 は、実施の形態1と同じく、露光の際、マスク
1cに照射された光のうち、透明膜4b、及び溝37を
透過した光の位相と、透過領域Bを透過した光の位相と
の間に180度の位相差を生じさせるため、X2 =λ/
〔2(n−1)〕の関係を満たすように形成されてい
る。例えば、露光の際に照射される光の波長λを、0.3
65μm(i線)とすると、透明膜4bの基板2の主面
からの厚さX2 を、約0.37μmとすればよい。
The thickness X2 of the transparent film 4b from the main surface of the substrate 2 is the same as that in the first embodiment. Since a phase difference of 180 degrees is generated between the phase of the transmitted light and the phase of the light transmitted through the transmission area B, X2 = λ /
It is formed so as to satisfy the relationship of [2 (n-1)]. For example, if the wavelength λ of the light emitted during exposure is 0.3
When the thickness is 65 μm (i-line), the thickness X2 of the transparent film 4b from the main surface of the substrate 2 may be about 0.37 μm.

【0097】なお、図示はしないが、マスク1cには、
例えば、溝37や透明膜4bを形成する際、それらと金
属層3との位置合わせをするための位置合わせマークが
形成されている。
Although not shown, the mask 1c includes
For example, when forming the groove 37 and the transparent film 4b, alignment marks for aligning them with the metal layer 3 are formed.

【0098】このようなマスク1cを製造するには、例
えば、次にようにする。
To manufacture such a mask 1c, for example, the following is performed.

【0099】まず、研磨、洗浄した基板2の主面を覆う
ように、例えば、500〜3000Åの金属層3をスパ
ッタリング法などにより形成した後、これを実施の形態
2で説明した集束イオンビーム装置8の保持器15に保
持させる。
First, a metal layer 3 having a thickness of, for example, 500 to 3000 Å is formed by a sputtering method or the like so as to cover the main surface of the substrate 2 that has been polished and washed, and then the focused ion beam device described in the second embodiment is used. The holder 15 of No. 8 holds it.

【0100】次いで、予めMTデッキ36の磁気テープ
に記録されている集積回路パターンデータに基づいて、
基板2の主面を覆う金属層3をイオンビームによりパタ
ーン形成する。
Next, based on the integrated circuit pattern data recorded in advance on the magnetic tape of the MT deck 36,
The metal layer 3 covering the main surface of the substrate 2 is patterned by an ion beam.

【0101】その後、同じくMTデッキ36の磁気テー
プに予め記録されている溝37のパターンデータに基づ
いて、基板2の主面上の金属層3にイオンビームを照射
し、金属層3に溝37を形成する。この溝37のパター
ンデータは、例えば、矩形状の透過領域Bに対する溝3
7の配置規則を設定しておくことで、自動的に作成され
るようになっている。
Thereafter, the metal layer 3 on the main surface of the substrate 2 is irradiated with an ion beam on the basis of the pattern data of the groove 37 which is previously recorded on the magnetic tape of the MT deck 36, and the groove 37 is formed on the metal layer 3. To form. The pattern data of the groove 37 is, for example, the groove 3 for the rectangular transparent region B.
By setting the arrangement rule of 7, it is automatically created.

【0102】そして、集積回路パターンのパターンデー
タと溝37のパターンデータとに基づいて作成された透
明膜4bのパターンデータに基づいて、実施の形態1と
同様にして透明膜4bを形成する。
Then, based on the pattern data of the transparent film 4b created based on the pattern data of the integrated circuit pattern and the pattern data of the groove 37, the transparent film 4b is formed similarly to the first embodiment.

【0103】次に本実施の形態3の作用を図10(a)
〜(d)により説明する。
Next, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (d).

【0104】図10(a)に示すマスク1c上の所定の
集積回路パターンの原画を縮小露光法などによりウエハ
上に転写する際、マスク1cの各々の透過領域Bにおい
て、透明膜4b、及び溝37を透過した光と、透過領域
Bを透過した光との間には、180度の位相差が生じる
(図10(b),(c))。
When the original image of the predetermined integrated circuit pattern on the mask 1c shown in FIG. 10A is transferred onto the wafer by the reduction exposure method or the like, the transparent film 4b and the groove are formed in each transparent region B of the mask 1c. A phase difference of 180 degrees occurs between the light transmitted through 37 and the light transmitted through the transmission region B (FIGS. 10B and 10C).

【0105】そして、一つの透過領域Bを透過した光の
うち、透明膜4b、及び溝37を透過した光と、透過領
域Bを透過した光とが、透過領域Bに隣接する遮光領域
A,Aの端部において弱め合う。
Of the light transmitted through one transmission region B, the light transmitted through the transparent film 4b and the groove 37 and the light transmitted through the transmission region B are the light-shielding regions A, which are adjacent to the transmission region B. Weak each other at the end of A.

【0106】したがって、ウエハ上の光強度分布のモデ
ュレーションが大幅に改善される(図10(d))。特
に、ウエハ上に投影される各々の遮光領域Aの端部のぼ
けが大幅に低減され、ウエハ上に投影されるパターンの
転写精度が大幅に向上する。
Therefore, the modulation of the light intensity distribution on the wafer is significantly improved (FIG. 10 (d)). In particular, the blurring of the edge of each light-shielded area A projected on the wafer is significantly reduced, and the transfer accuracy of the pattern projected on the wafer is significantly improved.

【0107】なお、光強度は、光の振幅の2乗となるた
め、ウエハ上における光振幅の負側の波形は、図10
(d)に示すように、正側に反転される。
Since the light intensity is the square of the light amplitude, the waveform on the negative side of the light amplitude on the wafer is shown in FIG.
As shown in (d), it is inverted to the positive side.

【0108】また、本実施の形態3のマスク1cにおい
ても、一つの透過領域Bを透過した光における位相差の
みを考慮すれば良いため、溝37、及び透明膜4bの配
置が容易であり、溝37、及び透明膜4bのパターンデ
ータを、集積回路パターンを構成する矩形状の透過領域
Bのパターンデータに基づいて自動的に作成することが
できる。
Also in the mask 1c of the third embodiment, since only the phase difference in the light transmitted through one transmission region B needs to be considered, the arrangement of the groove 37 and the transparent film 4b is easy, The pattern data of the groove 37 and the transparent film 4b can be automatically created based on the pattern data of the rectangular transmissive region B forming the integrated circuit pattern.

【0109】このように本実施の形態によれば以下の効
果を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

【0110】(1).マスク1cの各々の透過領域Bにおい
て、透明膜4b、及び溝37を透過した光と、透過領域
Bを透過した光との間に180度の位相差が生じ、これ
ら光が遮光領域Aの端部において弱め合うため、ウエハ
上の光強度分布のモジュレーションが大幅に改善され
る。特に、ウエハ上に投影される遮光領域Aのパターン
像の端部のぼけが大幅に低減され、パターン転写精度を
大幅に向上させることができる。
(1). In each transmission area B of the mask 1c, a phase difference of 180 degrees occurs between the light transmitted through the transparent film 4b and the groove 37 and the light transmitted through the transmission area B. Since the lights are weakened at the ends of the light shielding region A, the modulation of the light intensity distribution on the wafer is significantly improved. In particular, the blur at the end of the pattern image of the light-shielded area A projected on the wafer is significantly reduced, and the pattern transfer accuracy can be significantly improved.

【0111】(2).上記(1) により、マスク上に形成され
たパターンが、微細、かつ複雑な集積回路パターンであ
っても、部分的にパターン転写精度が低下することがな
く、そのパターン全ての転写精度を向上させることがで
きる。
(2) According to the above (1), even if the pattern formed on the mask is a fine and complicated integrated circuit pattern, the pattern transfer accuracy is not partially deteriorated, and the pattern is accurately transferred. All transfer accuracy can be improved.

【0112】(3).位相をシフトさせる透明膜4b、及び
溝37は、一つの透過領域Bを透過した光の位相差のみ
を考慮する技術であるため、複雑な集積回路パターンで
あっても、その配置が容易となる。
(3). Since the transparent film 4b for shifting the phase and the groove 37 are a technique that considers only the phase difference of the light transmitted through one transmission region B, even if the pattern is a complicated integrated circuit pattern. , Its arrangement becomes easy.

【0113】(4).上記(3) により、溝37、及び透明膜
4bのパターンデータを、集積回路パターンを構成する
遮光領域A、または透過領域Bのパターンデータに基づ
いて自動的に作成させることができる。
(4) By the above (3), the pattern data of the groove 37 and the transparent film 4b is automatically created on the basis of the pattern data of the light-shielding area A or the transparent area B constituting the integrated circuit pattern. be able to.

【0114】(5).上記(3) ,(4) により、透明膜4bの
パターンデータを短時間で作成することができるため、
位相をシフトさせる透明膜4b、溝37の形成されたマ
スク1cを短時間で製造することができる。
(5) Since the pattern data of the transparent film 4b can be created in a short time by the above (3) and (4),
The transparent film 4b that shifts the phase and the mask 1c in which the groove 37 is formed can be manufactured in a short time.

【0115】(実施の形態4)図11は本発明のさらに
他の実施の形態を示すマスクの要部断面図、図12はこ
のマスクの要部平面図、図13(a)は図11、及び図
12のマスクの露光状態を示す断面図、図13(b)〜
(d)は透過領域を透過した光の振幅、及び強度を示す
説明図である。
(Embodiment 4) FIG. 11 is a sectional view of an essential part of a mask showing still another embodiment of the present invention, FIG. 12 is a plan view of the essential part of this mask, and FIG. And a sectional view showing the exposure state of the mask of FIG. 12, FIG.
(D) is an explanatory view showing the amplitude and intensity of light transmitted through the transmissive region.

【0116】まず、図11、及び図12により本実施の
形態4のマスク1dを説明する。
First, the mask 1d of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

【0117】本実施の形態4のマスク1dにおいては、
露光の際、溝37を透過した光と透過領域Bを透過した
光との間に位相差を生じさせる手段として、実施の形態
3の透明膜4bに代えて、溝37の下部の基板2に位相
シフト溝7bを形成している。
In the mask 1d of the fourth embodiment,
As means for producing a phase difference between the light transmitted through the groove 37 and the light transmitted through the transmissive region B at the time of exposure, the substrate 2 below the groove 37 is replaced with the transparent film 4b in the third embodiment. The phase shift groove 7b is formed.

【0118】位相シフト溝7bの深さdは、実施の形態
2と同じく、露光の際、マスク1bに照射された光のう
ち、溝37、及び位相シフト溝7bを透過した光の位相
と、透過領域Bを透過した光の位相との間に180度の
位相差を生じさせるため、d=λ/〔2(n−1)〕の
関係を満たすように形成されている。例えば、光の波長
λを、0.365μm(i線)とすると、位相シフト溝7
bの深さdを、約0.39μmとすればよい。
As in the second embodiment, the depth d of the phase shift groove 7b is the same as the phase of the light transmitted through the groove 37 and the phase shift groove 7b in the light irradiated on the mask 1b at the time of exposure. Since a phase difference of 180 degrees is generated with the phase of the light transmitted through the transmission region B, it is formed so as to satisfy the relationship of d = λ / [2 (n-1)]. For example, when the wavelength λ of light is 0.365 μm (i line), the phase shift groove 7
The depth d of b may be about 0.39 μm.

【0119】さらに、本実施の形態4においては、図1
2に示すように、矩形状の透過領域Bの四隅に、例え
ば、0.5×0.5μmの矩形状の微小のサブ透過領域Cを
設けている。これは、集積回路パターンの微細化につ
れ、現像後にウエハ上に形成されるパターンラインの四
隅などが、マスク上の集積回路パターンの原画と異なり
直角にならず丸みを帯びてしまうといった不具合を防止
するためである。すなわち、集積回路パターンにおい
て、最も光強度が低下し易く、歪みが大きくなってしま
う角部に、サブ透過領域Cを設け、角部付近の光強度を
増加させ投影されるパターン像を補正している。
Furthermore, in the fourth embodiment, as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, at the four corners of the rectangular transmission region B, for example, a rectangular minute sub-transmission region C of 0.5 × 0.5 μm is provided. This prevents the problem that the four corners of the pattern line formed on the wafer after development are not right-angled and rounded unlike the original image of the integrated circuit pattern on the mask as the integrated circuit pattern is miniaturized. This is because. That is, in the integrated circuit pattern, the sub-transmissive region C is provided at the corner where the light intensity is most likely to decrease and the distortion becomes large, and the light intensity near the corner is increased to correct the projected pattern image. There is.

【0120】なお、図示はしないが、マスク1dには、
例えば、溝37やサブ透過領域Cを形成する際、それら
と金属層3との位置合わせをするための位置合わせマー
クが形成されている。
Although not shown, the mask 1d includes
For example, when forming the groove 37 and the sub-transmissive area C, an alignment mark for aligning them with the metal layer 3 is formed.

【0121】また、このようなマスク1dを製造するに
は、イオンビームにより金属層3をエッチングして溝3
7を形成する際、イオンビームの走査回数を増やし、基
板2を深さdだけエッチングしてやれば良い。
To manufacture such a mask 1d, the metal layer 3 is etched by an ion beam to form the groove 3
When forming 7, the number of ion beam scans may be increased and the substrate 2 may be etched by the depth d.

【0122】次に、本実施の形態4の作用を図13
(a)〜(d)により説明する。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (a) to (d).

【0123】図13(a)に示すマスク1d上の所定の
集積回路パターン原画を縮小露光法などによりウエハ上
に転写する際、マスク1dの各々の透過領域Bにおい
て、溝37、及び位相シフト溝7bを透過した光と、透
過領域Bを透過した光との間には、180度の位相差が
生じる(図13(b),(c))。
When a predetermined integrated circuit pattern original image on the mask 1d shown in FIG. 13A is transferred onto a wafer by a reduction exposure method or the like, the groove 37 and the phase shift groove are formed in each transmission region B of the mask 1d. A phase difference of 180 degrees occurs between the light transmitted through 7b and the light transmitted through the transmission region B (FIGS. 13B and 13C).

【0124】そして、一つの透過領域Bを透過した光の
うち、溝37、及び位相シフト溝7bを透過した光と、
透過領域Bを透過した光とが、透過領域Bに隣接する遮
光領域A,Aの端部において弱め合う。
Of the light transmitted through one transmission region B, the light transmitted through the groove 37 and the phase shift groove 7b,
The light transmitted through the transmissive region B is weakened at the ends of the light-shielding regions A and A adjacent to the transmissive region B.

【0125】したがって、ウエハ上の光強度分布のモジ
ュレーションが大幅に改善される(図13(d))。特
に、ウエハ上に投影される各々の遮光領域Aの端部のぼ
けが大幅に低減される上、矩形状の透過領域Bの角部に
形成されたサブ透過領域Cにより角部付近の光強度が増
加されるため、ウエハ上に投影されるパターン像の転写
精度がさらに向上する。
Therefore, the modulation of the light intensity distribution on the wafer is greatly improved (FIG. 13 (d)). In particular, the blur at the end of each light-shielding area A projected on the wafer is significantly reduced, and the sub-transmission area C formed at the corner of the rectangular transmission area B allows the light intensity near the corner to be reduced. Therefore, the transfer accuracy of the pattern image projected on the wafer is further improved.

【0126】なお、光強度は、光の振幅の2乗となるた
め、ウエハ上における光振幅の負側の波形は、図13
(d)に示すように、正側に反転される。
Since the light intensity is the square of the light amplitude, the waveform on the negative side of the light amplitude on the wafer is as shown in FIG.
As shown in (d), it is inverted to the positive side.

【0127】また、本実施の形態4のマスク1dにおい
ても、一つの透過領域Bを透過した光における位相差の
みを考慮すれば良いため、溝37の配置が容易であり、
溝37のパターンデータを、集積回路パターンを構成す
る矩形状の透過領域Bのパターンに対して、溝37の配
置規則を設定しておくことにより、自動的に作成するこ
とが可能である。
Further, also in the mask 1d of the fourth embodiment, since it is only necessary to consider the phase difference in the light transmitted through one transmission region B, the groove 37 can be arranged easily.
The pattern data of the groove 37 can be automatically created by setting the arrangement rule of the groove 37 with respect to the pattern of the rectangular transparent region B forming the integrated circuit pattern.

【0128】本実施の形態4においては、実施の形態3
の(1) 〜(5) で示した効果の他に、マスク1dの製造の
際、実施の形態3で説明した位相をシフトさせる透明膜
4bを形成する工程がない上、集束イオンビームによっ
て金属層3をパターンニングする際、併せて位相シフト
溝7bも形成できるため、その製造時間をさらに短縮さ
せることができる。
In the fourth embodiment, the third embodiment is used.
In addition to the effects shown in (1) to (5) above, when manufacturing the mask 1d, there is no step of forming the transparent film 4b that shifts the phase described in the third embodiment, and in addition, the focused ion beam is used to remove the metal. When the layer 3 is patterned, the phase shift groove 7b can be formed at the same time, so that the manufacturing time thereof can be further shortened.

【0129】そして、マスク1dにおいては、実施の形
態3におけるマスク1cの透明膜4bの形成後の洗浄工
程などによる劣化がないため、マスク1dの寿命を大幅
に向上させることができる。
Since the mask 1d is not deteriorated by the cleaning process after forming the transparent film 4b of the mask 1c in the third embodiment, the life of the mask 1d can be greatly improved.

【0130】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0131】例えば、実施の形態1のマスクにおいて
は、位相をシフトさせる透明膜を金属層の輪郭部から透
過領域に一部はみ出すように配置させた場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図
14に示すマスク1eのように、透過領域Bの中央付近
に透明膜4cを配置しても良い。
For example, in the mask according to the first embodiment, the case where the transparent film for shifting the phase is arranged so as to partially protrude from the contour portion of the metal layer to the transmissive region has been described, but the present invention is not limited to this. Instead, for example, like the mask 1e shown in FIG. 14, the transparent film 4c may be arranged near the center of the transmissive region B.

【0132】この場合においても、図16(a)〜
(d)で示すように、マスク1e(図16(a))の各
々の透過領域B,Bにおいて、透明膜4cを透過した光
と、通常の透過領域Bを透過した光との間には180度
の位相差が生じ(図16(b),(c))、一つの透過
領域Bを透過した光のうち、透明膜4cを透過した光と
通常の透過領域Bを透過した光とが、透過領域Bと隣接
する遮光領域A,Aとの境界部分において弱め合うた
め、ウエハ上の光強度分布のモジュレーション(modula
tion)が大幅に改善される(図16(d))。
Also in this case, as shown in FIG.
As shown in (d), between the light transmitted through the transparent film 4c and the light transmitted through the normal transmission region B in each transmission region B of the mask 1e (FIG. 16A). A phase difference of 180 degrees occurs (FIGS. 16B and 16C), and among the light transmitted through one transmission region B, the light transmitted through the transparent film 4c and the light transmitted through the normal transmission region B are , The transparent region B and the adjacent light-shielding regions A and A are weakened at the boundary portion, the modulation (modula) of the light intensity distribution on the wafer is performed.
tion) is significantly improved (FIG. 16 (d)).

【0133】そして、この場合の透明膜4cのパターン
データは、例えば、集積回路パターンのパターンデータ
をポジネガ反転させて得られた遮光領域のパターンを細
らせることにより作成すれば良い。
The pattern data of the transparent film 4c in this case may be created, for example, by thinning the pattern of the light-shielding area obtained by inverting the pattern data of the integrated circuit pattern in a positive / negative manner.

【0134】また、実施の形態2のマスクにおいては、
位相シフト溝を金属層の端部に沿って配置した場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、例え
ば、図15に示すマスク1fのように、透過領域Bの中
央付近に位相シフト溝7cを形成、配置しても良い。こ
の場合も、図16(b)〜(d)で示した作用と同じ作
用が得られる。
Further, in the mask of the second embodiment,
Although the case where the phase shift groove is arranged along the end of the metal layer has been described, the present invention is not limited to this, and the phase shift is near the center of the transmissive region B as in the mask 1f shown in FIG. The groove 7c may be formed and arranged. Also in this case, the same operation as that shown in FIGS. 16B to 16D can be obtained.

【0135】また、例えば、メモリセルのように集積回
路パターンが単純に配置されるような部分においては、
図17に示すマスク1gのように遮光領域Aを挟む一対
の透過領域B,Bの少なくとも一方に位相シフト溝7d
を形成しても良い。
Further, for example, in a portion such as a memory cell where an integrated circuit pattern is simply arranged,
Like the mask 1g shown in FIG. 17, the phase shift groove 7d is formed in at least one of the pair of transmissive regions B and B that sandwich the light shielding region A.
May be formed.

【0136】これは、光の位相をシフトさせる意味にお
いては、従来の一対の透過領域の一方に透明膜を設ける
技術と同じであるが、透明材料を設けないため、その製
造時間を大幅に短縮させることができる上、透明材料の
形成後の洗浄などによる劣化がないため、マスクの寿命
を大幅に向上させることができる効果がある。
In terms of shifting the phase of light, this is the same as the conventional technique of providing a transparent film on one of a pair of transmissive regions, but since no transparent material is provided, its manufacturing time is greatly reduced. In addition, since there is no deterioration due to cleaning after forming the transparent material, the life of the mask can be significantly improved.

【0137】また、実施の形態3、4においては、透過
領域を矩形状とした場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、複雑な形状であってもそれに対
応することができる。
Further, in the third and fourth embodiments, the case where the transmissive region has a rectangular shape has been described, but the present invention is not limited to this, and a complicated shape can be dealt with.

【0138】また、実施の形態1、3において、透明膜
を酸化インジウムとした場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、フッ化マグネシウム、ポリ
メチルメタクリレートなどでも良い。
Further, in the first and third embodiments, the case where the transparent film is made of indium oxide has been described, but the present invention is not limited to this, and magnesium fluoride, polymethyl methacrylate or the like may be used.

【0139】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
装置の製造工程に用いられるマスクに適用した場合につ
いて説明したが、これに限定されず種々適用可能であ
り、フォトリソグラフィ技術により、所定の基板上に微
細、かつ複雑なパターンを転写させることを必要とする
技術分野に適用可能である。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the mask used in the manufacturing process of the semiconductor device which is the background field of application has been described, but the invention is not limited to this and various applications are made. It is possible and can be applied to the technical field in which it is necessary to transfer a fine and complicated pattern onto a predetermined substrate by the photolithography technique.

【0140】[0140]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0141】すなわち、本発明の光学マスク加工方法に
よれば、マスク基板の主面に、加工寸法制御の容易なイ
オンビームを用いて平坦な底面を有する凹部を形成する
ことにより、その凹部を高い加工精度で形成することが
できる。したがって、マスク上に形成された複雑で、か
つ微細なパターンを高い精度で転写可能な光学マスクを
製造することが可能となる。
That is, according to the optical mask processing method of the present invention, by forming a concave portion having a flat bottom surface on the main surface of the mask substrate by using an ion beam whose processing dimensions can be easily controlled, the concave portion can be raised. It can be formed with processing accuracy. Therefore, it becomes possible to manufacture an optical mask capable of transferring a complicated and fine pattern formed on the mask with high accuracy.

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

【図1】本発明の一実施の形態である光学マスクの要部
断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of essential parts of an optical mask that is an embodiment of the present invention.

【図2】(a)〜(c)はこの光学マスクの製造工程を
示す光学マスクの要部断面図である。
2A to 2C are cross-sectional views of a main part of an optical mask showing a manufacturing process of the optical mask.

【図3】(a)は図1の光学マスクの露光状態を示す断
面図であり、(b)〜(d)はこの光学マスクの透過領
域を透過した光の振幅及び強度を示す説明図である。
3A is a cross-sectional view showing an exposure state of the optical mask of FIG. 1, and FIGS. 3B to 3D are explanatory views showing amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the optical mask. is there.

【図4】本発明の他の実施の形態である光学マスクの要
部断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of an essential part of an optical mask according to another embodiment of the present invention.

【図5】(a),(b)はこの光学マスクの製造工程を
示す光学マスクの要部断面図である。
5 (a) and 5 (b) are cross-sectional views of an essential part of an optical mask showing a manufacturing process of the optical mask.

【図6】この光学マスクを製造する際に用いられる集束
イオンビーム装置の構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a focused ion beam apparatus used when manufacturing this optical mask.

【図7】(a)は図4の光学マスクの露光状態を示す断
面図であり、(b)〜(d)はこの光学マスクの透過領
域を透過した光の振幅及び強度を示す説明図である。
7A is a cross-sectional view showing an exposed state of the optical mask of FIG. 4, and FIGS. 7B to 7D are explanatory views showing amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the optical mask. is there.

【図8】本発明のさらに他の実施の形態である光学マス
クの要部断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of an optical mask according to still another embodiment of the present invention.

【図9】この光学マスクの要部平面図である。FIG. 9 is a plan view of a main part of this optical mask.

【図10】(a)は図8及び図9の光学マスクの露光状
態を示す断面図であり、(b)〜(d)はこの光学マス
クの透過領域を透過した光の振幅及び強度を示す説明図
である。
10A is a cross-sectional view showing an exposed state of the optical masks of FIGS. 8 and 9, and FIGS. 10B to 10D show amplitudes and intensities of light transmitted through a transmission region of the optical masks. FIG.

【図11】本発明のさらに他の実施の形態を示す光学マ
スクの要部断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of an essential part of an optical mask showing still another embodiment of the present invention.

【図12】この光学マスクの要部平面図である。FIG. 12 is a plan view of a main part of this optical mask.

【図13】(a)は図11及び図12の光学マスクの断
面図であり、(b)〜(d)はこの光学マスクの透過領
域を透過した光の振幅及び強度を示す説明図である。
13A is a cross-sectional view of the optical mask of FIGS. 11 and 12, and FIGS. 13B to 13D are explanatory diagrams showing the amplitude and intensity of light transmitted through the transmission region of the optical mask. .

【図14】本発明のさらに他の実施の形態である光学マ
スクの要部断面図である。
FIG. 14 is a sectional view of an essential part of an optical mask according to still another embodiment of the present invention.

【図15】本発明のさらに他の実施の形態である光学マ
スクの要部断面図である。
FIG. 15 is a sectional view of an essential part of an optical mask according to still another embodiment of the present invention.

【図16】(a)は図14の光学マスクの露光状態を示
す断面図であり、(b)〜(d)は図14で示した光学
マスクの透過領域を透過した光の振幅及び強度を示す説
明図である。
16A is a cross-sectional view showing an exposure state of the optical mask of FIG. 14, and FIGS. 16B to 16D show the amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the optical mask shown in FIG. It is an explanatory view shown.

【図17】本発明のさらに他の実施の形態である光学マ
スクの要部断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view of main parts of an optical mask according to still another embodiment of the present invention.

【図18】(a)は従来の光学マスクの露光状態を示す
断面図であり、(b)〜(d)は従来の光学マスクの透
過領域を透過した光の振幅、及び強度を示す説明図であ
る。
18A is a cross-sectional view showing an exposure state of a conventional optical mask, and FIGS. 18B to 18D are explanatory diagrams showing the amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the conventional optical mask. Is.

【図19】(a)は従来の光学マスクの露光状態を示す
断面図であり、(b)〜(d)は従来の光学マスクの透
過領域を透過した光の振幅及び強度を示す説明図であ
る。
19A is a sectional view showing an exposure state of a conventional optical mask, and FIGS. 19B to 19D are explanatory diagrams showing amplitude and intensity of light transmitted through a transmission region of the conventional optical mask. is there.

【図20】従来の光学マスクを示す部分平面図である。FIG. 20 is a partial plan view showing a conventional optical mask.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a〜1g マスク 2 マスク基板 3 金属層 4a〜4c 透明膜 5a,5b フォトレジスト 6 帯電防止層 7a〜7d 位相シフト溝 8 集束イオンビーム装置 9 イオン源 10 引き出し電極 11a,11b 第1、第2レンズ電極 12a〜12c 第1〜第3アパーチャ電極 13 ブランキング電極 14 偏向電極 15 保持器 16 試料台 17 レーザーミラー 18 レーザー干渉測長器 19 試料台駆動モータ 20 二次イオン・二次電子検出器 21 電子シャワー放射部 22 真空ポンプ 23〜27 制御部 28〜32 インターフェイス部 33 制御コンピュータ 34 ターミナル 35 磁気ディスク装置 36 MTデッキ 37 溝 A 遮光領域 B 透過領域 C サブ透過領域 E 電子線 50,51 従来のマスク 52 透明材料 53 集積回路パターン P1 〜P3 従来のマスクにおける透過領域 N〜N3 従来のマスクにおける遮光領域 1a-1g Mask 2 Mask substrate 3 Metal layer 4a-4c Transparent film 5a, 5b Photoresist 6 Antistatic layer 7a-7d Phase shift groove 8 Focused ion beam device 9 Ion source 10 Extraction electrodes 11a, 11b 1st, 2nd lens Electrodes 12a to 12c First to third aperture electrodes 13 Blanking electrode 14 Deflection electrode 15 Holder 16 Sample stage 17 Laser mirror 18 Laser interference measuring instrument 19 Sample stage drive motor 20 Secondary ion / secondary electron detector 21 Electron Shower emission part 22 Vacuum pump 23-27 Control part 28-32 Interface part 33 Control computer 34 Terminal 35 Magnetic disk device 36 MT deck 37 Groove A Light-shielding area B Transmission area C Sub-transmission area E Electron beam 50,51 Conventional mask 52 Transparent material 53 Integrated circuit pattern Shielding region in the transmission region N~N3 conventional mask in emissions P1 to P3 conventional mask

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主面を有するマスク基板と、上記マスク
基板の上記主面に設置された金属層よりなる光遮蔽領
域、第1光透過領域及び上記第1光透過領域に接するか
近接して設置された、その透過光の位相が上記第1光透
過領域を透過した透過光の位相と比較して反転するよう
にした第2光透過領域を包含する回路パターンとを有
し、上記回路パターンを縮小投影露光装置により所定の
波長を有する露光光で露光して集積回路を形成すべき半
導体ウエハ上のフォトレジスト膜に上記第1及び第2光
透過領域を透過した各々の透過光間の相互干渉により上
記回路パターンの鮮明な実像を結像することによって上
記半導体ウエハ上に上記マスク基板上の回路パターンを
上記フォトレジスト膜のパターンとして転写する位相シ
フト縮小投影露光のための光学マスク加工方法であっ
て、上記マスク基板の上記主面から所定の箇所にイオン
ビームを作用させることでもって上記主面に平坦な底面
を有する凹部を形成する工程を具備することを特徴とす
る光学マスク加工方法。
1. A mask substrate having a main surface, and a light-shielding region, a first light-transmitting region, and a first light-transmitting region made of a metal layer provided on the main surface of the mask substrate. And a circuit pattern including a second light transmission area, the phase of which is set so that the phase of the transmission light is inverted as compared with the phase of the transmission light transmitted through the first light transmission area. Is exposed by exposure light having a predetermined wavelength by a reduction projection exposure apparatus to a photoresist film on a semiconductor wafer on which an integrated circuit is to be formed. For phase shift reduction projection exposure for transferring a circuit pattern on the mask substrate onto the semiconductor wafer as a pattern of the photoresist film by forming a clear real image of the circuit pattern by interference. The optical mask processing method according to claim 1, further comprising the step of forming a concave portion having a flat bottom surface on the main surface by causing an ion beam to act on a predetermined portion from the main surface of the mask substrate. Optical mask processing method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6284414B1 (en) 1988-11-22 2001-09-04 Hitach, Ltd. Mask for manufacturing semiconductor device and method of manufacture thereof
US7001694B2 (en) 2002-04-30 2006-02-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Photomask and method for producing the same
US7045255B2 (en) 2002-04-30 2006-05-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Photomask and method for producing the same

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6284414B1 (en) 1988-11-22 2001-09-04 Hitach, Ltd. Mask for manufacturing semiconductor device and method of manufacture thereof
US6420075B1 (en) 1988-11-22 2002-07-16 Hitachi, Ltd. Mask for manufacturing semiconductor device and method of manufacture thereof
US6458497B2 (en) 1988-11-22 2002-10-01 Hitachi, Ltd. Mask for manufacturing semiconductor device and method of manufacture thereof
US6548213B2 (en) 1988-11-22 2003-04-15 Hitachi, Ltd. Mask for manufacturing semiconductor device and method of manufacture thereof
US6733933B2 (en) 1988-11-22 2004-05-11 Renesas Technology Corporation Mask for manufacturing semiconductor device and method of manufacture thereof
US7008736B2 (en) 1988-11-22 2006-03-07 Renesas Technology Corp. Semiconductor integrated circuit device fabrication method using a mask having a phase shifting film covering region and an opening region
US7001694B2 (en) 2002-04-30 2006-02-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Photomask and method for producing the same
US7045255B2 (en) 2002-04-30 2006-05-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Photomask and method for producing the same
US7144684B2 (en) 2002-04-30 2006-12-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for forming pattern using photomask
US7250248B2 (en) 2002-04-30 2007-07-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for forming pattern using a photomask
US7282309B2 (en) 2002-04-30 2007-10-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Photomask, method for producing the same, and method for forming pattern using the photomask
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