JPH0862822A - 半透明位相シフトマスクの製造方法 - Google Patents
半透明位相シフトマスクの製造方法Info
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- JPH0862822A JPH0862822A JP20165294A JP20165294A JPH0862822A JP H0862822 A JPH0862822 A JP H0862822A JP 20165294 A JP20165294 A JP 20165294A JP 20165294 A JP20165294 A JP 20165294A JP H0862822 A JPH0862822 A JP H0862822A
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- mask
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体集積回路等の製造を目的とするフォト
リソグラフィ用半透明位相シフトマスクを高精度に製造
する。 【構成】 石英もしくは硝子などの透明基板１０にＳｉ
薄膜４０を形成し、その薄膜４０を熱窒化（１２００°
Ｃ，数時間の加熱）または熱酸化（１７００°Ｃ，数１
０分の加熱）あるいは酸素イオンドーピングにより薄膜
４０を改質することで、新たに透過率，屈折率を制御し
た薄膜３０を作成する。その後、レジスト５０をスピン
コーティングし露光，現像によりレジストパターン５１
を形成する。そのレジストパターン５１を遮蔽膜にし薄
膜３０をエッチングし、シフターパターン３１を形成す
る。
リソグラフィ用半透明位相シフトマスクを高精度に製造
する。 【構成】 石英もしくは硝子などの透明基板１０にＳｉ
薄膜４０を形成し、その薄膜４０を熱窒化（１２００°
Ｃ，数時間の加熱）または熱酸化（１７００°Ｃ，数１
０分の加熱）あるいは酸素イオンドーピングにより薄膜
４０を改質することで、新たに透過率，屈折率を制御し
た薄膜３０を作成する。その後、レジスト５０をスピン
コーティングし露光，現像によりレジストパターン５１
を形成する。そのレジストパターン５１を遮蔽膜にし薄
膜３０をエッチングし、シフターパターン３１を形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路等の製
造を目的とするフォトリソグラフィ用半透明位相シフト
マスクの製造方法に関する。
造を目的とするフォトリソグラフィ用半透明位相シフト
マスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今、フォトリソグラフィの解像性を向
上させる手段として、各種超解像技術が多数報告されて
いる。その中で、マスク透過光の位相を操作することに
よって超解像を得る位相シフト法は、投影像の分解能お
よびコントラストを向上させる技術であり、例えば特開
昭５８−１７３７４４号公報，特公昭６２−５９２９６
号公報等に開示されている。
上させる手段として、各種超解像技術が多数報告されて
いる。その中で、マスク透過光の位相を操作することに
よって超解像を得る位相シフト法は、投影像の分解能お
よびコントラストを向上させる技術であり、例えば特開
昭５８−１７３７４４号公報，特公昭６２−５９２９６
号公報等に開示されている。
【０００３】このような位相シフトマスクの１つとし
て、通常マスクにおいて遮光部である部分に数％の透過
性および任意の位相変調をもたせ、解像度の向上を行う
半透明位相シフトマスクが提案されている。
て、通常マスクにおいて遮光部である部分に数％の透過
性および任意の位相変調をもたせ、解像度の向上を行う
半透明位相シフトマスクが提案されている。
【０００４】この半透明位相シフトマスクを図面を用い
て簡単に説明する。図５（ａ），（ｂ）に一般的な単層
構造および２層構造の半透明マスクの断面図を示す。図
５（ａ）の単層構造の半透明位相シフトマスクは、マス
ク基板１０上に形成された導電性膜６０と、単層半透明
位相シフトパターン３１とから構成されている。図５
（ｂ）の２層構造の半透明位相シフトマスクは、マスク
基板１０上に形成された導電性膜６０と、クロム膜２０
およびＳｉＯ2 膜２１とから成る２層半透明位相シフト
パターンとから構成されている。
て簡単に説明する。図５（ａ），（ｂ）に一般的な単層
構造および２層構造の半透明マスクの断面図を示す。図
５（ａ）の単層構造の半透明位相シフトマスクは、マス
ク基板１０上に形成された導電性膜６０と、単層半透明
位相シフトパターン３１とから構成されている。図５
（ｂ）の２層構造の半透明位相シフトマスクは、マスク
基板１０上に形成された導電性膜６０と、クロム膜２０
およびＳｉＯ2 膜２１とから成る２層半透明位相シフト
パターンとから構成されている。
【０００５】単層構造の半透明位相シフトマスクと２層
構造の半透明位相シフトマスクとを比較すると、前者は
単層構造であるので薄膜化が可能なことからシフタ段差
の影響が少なく、膜質によっては欠陥修正，マスク洗浄
に従来のマスクプロセスが適用できるという利点があ
る。
構造の半透明位相シフトマスクとを比較すると、前者は
単層構造であるので薄膜化が可能なことからシフタ段差
の影響が少なく、膜質によっては欠陥修正，マスク洗浄
に従来のマスクプロセスが適用できるという利点があ
る。
【０００６】半透明位相シフト法の原理を、単層の半透
明位相シフトマスクにより説明する。図６は半透明位相
シフト法の原理を説明し、比較のため図７に従来マスク
を示す。図６（ａ）において、１０はマスク基板を、６
０は導電性膜を、３１は位相シフターを示している。図
７（ａ）において、１０はマスク基板を、６０は導電性
膜を、２０はＣｒ等に代表される遮光膜を示している。
明位相シフトマスクにより説明する。図６は半透明位相
シフト法の原理を説明し、比較のため図７に従来マスク
を示す。図６（ａ）において、１０はマスク基板を、６
０は導電性膜を、３１は位相シフターを示している。図
７（ａ）において、１０はマスク基板を、６０は導電性
膜を、２０はＣｒ等に代表される遮光膜を示している。
【０００７】これら半透明位相シフトマスクのおよび従
来マスクを用いた時の、マスク上の光の振幅を図６
（ｂ）および図７（ｂ）、ウエファ上の光の振幅を図６
（ｃ）および図７（ｃ）、ウエファ上の光強度を図６
（ｄ）および図７（ｄ）にそれぞれ示す。図７に示すよ
うに従来マスクにおいては、クロム等からなる１００％
の遮光膜によりパターンを形成しているが、図６に示す
ような半透明位相シフト法においては、膜の位相を反転
（位相差１８０°）させる半透明遮光膜３１が形成され
ている。従って、従来法においては同相の光振幅により
ウエファ上の光強度分布は広がりを持ち、解像度の劣化
を生じているのに対し、半透明位相シフト法では半透明
遮光膜３１を透過した光が、開口部を透過した光と逆位
相であるので、パターン境界部の光強度が零となり、良
好なプロファイルが得られる。
来マスクを用いた時の、マスク上の光の振幅を図６
（ｂ）および図７（ｂ）、ウエファ上の光の振幅を図６
（ｃ）および図７（ｃ）、ウエファ上の光強度を図６
（ｄ）および図７（ｄ）にそれぞれ示す。図７に示すよ
うに従来マスクにおいては、クロム等からなる１００％
の遮光膜によりパターンを形成しているが、図６に示す
ような半透明位相シフト法においては、膜の位相を反転
（位相差１８０°）させる半透明遮光膜３１が形成され
ている。従って、従来法においては同相の光振幅により
ウエファ上の光強度分布は広がりを持ち、解像度の劣化
を生じているのに対し、半透明位相シフト法では半透明
遮光膜３１を透過した光が、開口部を透過した光と逆位
相であるので、パターン境界部の光強度が零となり、良
好なプロファイルが得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】単層構造の半透明位相
シフトマスクは、シフター２層構造の半透明位相シフト
マスクに比べてシフタ段差の影響が少なく、膜質によっ
ては欠陥修正，マスク洗浄に従来のマスクプロセスが適
用できるという利点があるが、その反面、透過率条件，
屈折率条件を同時に満たす組成を、１回の成膜で形成し
なければならないという制約も抱えている。成膜工程だ
けで組成を制御するためには、ＣＶＤの場合には原料ガ
スの流量比、スパッタリングの場合にはターゲットの組
成比またはキャリアガス組成比を変化させなければなら
ない。ところがＣＶＤ原料の場合、原料ガスの流量比を
変えると、成膜のしきい値温度，成膜速度等も変わって
しまうため、種々のＣＶＤ条件を最適化しないと良好な
薄膜は得られない。そのため一般にＣＶＤでは、任意組
成比を得ることは難しい。スパッタの場合も、組成比に
よってはターゲットが脆弱となるため、変え得る組成比
は極めて狭い範囲に限定されてしまう。
シフトマスクは、シフター２層構造の半透明位相シフト
マスクに比べてシフタ段差の影響が少なく、膜質によっ
ては欠陥修正，マスク洗浄に従来のマスクプロセスが適
用できるという利点があるが、その反面、透過率条件，
屈折率条件を同時に満たす組成を、１回の成膜で形成し
なければならないという制約も抱えている。成膜工程だ
けで組成を制御するためには、ＣＶＤの場合には原料ガ
スの流量比、スパッタリングの場合にはターゲットの組
成比またはキャリアガス組成比を変化させなければなら
ない。ところがＣＶＤ原料の場合、原料ガスの流量比を
変えると、成膜のしきい値温度，成膜速度等も変わって
しまうため、種々のＣＶＤ条件を最適化しないと良好な
薄膜は得られない。そのため一般にＣＶＤでは、任意組
成比を得ることは難しい。スパッタの場合も、組成比に
よってはターゲットが脆弱となるため、変え得る組成比
は極めて狭い範囲に限定されてしまう。
【０００９】また単層の半透明位相シフトマスクのシフ
ター材としては、しばしば金属と酸化物の混合膜が用い
られるが、このような材料は一般にドライエッチングの
エッチングレートが低く、エッチングが困難である。
ター材としては、しばしば金属と酸化物の混合膜が用い
られるが、このような材料は一般にドライエッチングの
エッチングレートが低く、エッチングが困難である。
【００１０】本発明の目的は、良好に透過率および屈折
率を制御した半透明位相シフトマスクを製造する方法を
提供することにある。
率を制御した半透明位相シフトマスクを製造する方法を
提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、金属化合物によるシ
フター作成に際し、エッチング工程の容易化を実現でき
る半透明位相シフトマスクの製造方法を提供することに
ある。
フター作成に際し、エッチング工程の容易化を実現でき
る半透明位相シフトマスクの製造方法を提供することに
ある。
【００１２】本発明のさらに他の目的は、半透明位相シ
フトマスクの透過率の修正方法を提供することにある。
フトマスクの透過率の修正方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の半透明位相シフ
トマスクの製造方法は、石英もしくはガラスなどの透明
基板上に、屈折率をｎ、波長をλ、膜厚をｄとすると
き、式ｄ＝λ／｛２（ｎ−１）｝の奇数倍の膜厚を有す
る薄膜シフターを作成する位相シフトマスクの製造方法
において、シフター層を、窒化（熱窒化法，イオン窒化
法等）または酸化（熱酸化，酸素イオンビームの照射，
プラズマ酸化法等）あるいはシフターと異なる不純物の
イオン注入，拡散を行うことにより、薄膜シフターの透
過率および屈折率を制御した後、パターニングすること
を特徴とする。
トマスクの製造方法は、石英もしくはガラスなどの透明
基板上に、屈折率をｎ、波長をλ、膜厚をｄとすると
き、式ｄ＝λ／｛２（ｎ−１）｝の奇数倍の膜厚を有す
る薄膜シフターを作成する位相シフトマスクの製造方法
において、シフター層を、窒化（熱窒化法，イオン窒化
法等）または酸化（熱酸化，酸素イオンビームの照射，
プラズマ酸化法等）あるいはシフターと異なる不純物の
イオン注入，拡散を行うことにより、薄膜シフターの透
過率および屈折率を制御した後、パターニングすること
を特徴とする。
【００１４】また本発明の半透明位相シフトマスクの製
造方法は、マスク基板全面にＳｉイオンを注入すること
により基板自体を改質し透過率を制御した後、マスク基
板をパターニングし、マスク基板の改質部を透過する光
と、基板開口部を透過する光の位相差がπの奇数倍とな
るまで基板開口部をエッチングすることでマスクを製作
する。このような基板彫り込み型半透明位相シフトマス
クを用いることで、短波長用位相シフトマスクへの適
応、洗浄耐性の向上が可能である。
造方法は、マスク基板全面にＳｉイオンを注入すること
により基板自体を改質し透過率を制御した後、マスク基
板をパターニングし、マスク基板の改質部を透過する光
と、基板開口部を透過する光の位相差がπの奇数倍とな
るまで基板開口部をエッチングすることでマスクを製作
する。このような基板彫り込み型半透明位相シフトマス
クを用いることで、短波長用位相シフトマスクへの適
応、洗浄耐性の向上が可能である。
【００１５】また、シフターパターニング後にパターン
開口部を酸化または窒化あるいはイオン注入を阻止する
遮光膜で覆った後に、透過率および屈折率を制御する方
法を用いれば、シフターエッチングをシフター改質前に
行うため、エッチングに難のある金属材料等の使用が容
易となる。このような方法を用いて完成した単層ハーフ
トーンマスクは、全体的な透過率補正が可能である。
開口部を酸化または窒化あるいはイオン注入を阻止する
遮光膜で覆った後に、透過率および屈折率を制御する方
法を用いれば、シフターエッチングをシフター改質前に
行うため、エッチングに難のある金属材料等の使用が容
易となる。このような方法を用いて完成した単層ハーフ
トーンマスクは、全体的な透過率補正が可能である。
【００１６】
【作用】イオン注入は加速，集束されたイオンビームを
薄膜表面に注入する技術であり、これを用いて不純物を
薄膜に注入することによって、薄膜の組成を任意に変え
ることができる。同様に酸化を用いれば、薄膜の酸素組
成比を変えることができ、窒化を用いれば窒化組成比を
変えることが可能である。
薄膜表面に注入する技術であり、これを用いて不純物を
薄膜に注入することによって、薄膜の組成を任意に変え
ることができる。同様に酸化を用いれば、薄膜の酸素組
成比を変えることができ、窒化を用いれば窒化組成比を
変えることが可能である。
【００１７】本発明は、このことを利用して半透明位相
シフトマスクのシフター膜を形成するものである。
シフトマスクのシフター膜を形成するものである。
【００１８】すなわち、石英やガラス等の透明基板上に
成膜された単層の位相シフター薄膜に、酸化または窒化
あるいはイオン注入等により改質を起こし、組成を変え
ることで透過率および屈折率の制御を行うものである。
例えば、紫外線のエキシマレーザ光源用のシフターであ
れば、Ｓｉ膜もしくは石英基板そのものを、酸素や窒素
雰囲気中で加熱処理することでＳｉＯX ，ＳｉＮX 層を
形成し、このＳｉＯX，ＳｉＮX 層上にレジストパター
ンを形成し、このレジストパターンを保護膜として、そ
の開口部のＳｉＯX ，ＳｉＮX 層を異方的にエッチング
することにより半透明位相シフトマスクを製造する。
成膜された単層の位相シフター薄膜に、酸化または窒化
あるいはイオン注入等により改質を起こし、組成を変え
ることで透過率および屈折率の制御を行うものである。
例えば、紫外線のエキシマレーザ光源用のシフターであ
れば、Ｓｉ膜もしくは石英基板そのものを、酸素や窒素
雰囲気中で加熱処理することでＳｉＯX ，ＳｉＮX 層を
形成し、このＳｉＯX，ＳｉＮX 層上にレジストパター
ンを形成し、このレジストパターンを保護膜として、そ
の開口部のＳｉＯX ，ＳｉＮX 層を異方的にエッチング
することにより半透明位相シフトマスクを製造する。
【００１９】この際、シフターの膜厚ｄは、非シフター
部との位相差が１８０度になるようにｄ＝λ／｛２（ｎ
−１）｝に設定する。
部との位相差が１８０度になるようにｄ＝λ／｛２（ｎ
−１）｝に設定する。
【００２０】さらに本発明ではイオンビームを用いる場
合、局所的に薄膜の組成を変化させることも可能であ
る。従って既存の半透明位相シフトマスクの部分的な透
過率誤差をイオン注入によって補正することも可能で、
またレーザを用いて局所加熱を行えば酸化，窒化を用い
て同様な補正を行うことができる。同様に透過率，屈折
率の微調整が可能であるので、従来法にて作成した単層
半透明位相シフトマスクの最終的な全面透過率制御にも
効果を発揮する。
合、局所的に薄膜の組成を変化させることも可能であ
る。従って既存の半透明位相シフトマスクの部分的な透
過率誤差をイオン注入によって補正することも可能で、
またレーザを用いて局所加熱を行えば酸化，窒化を用い
て同様な補正を行うことができる。同様に透過率，屈折
率の微調整が可能であるので、従来法にて作成した単層
半透明位相シフトマスクの最終的な全面透過率制御にも
効果を発揮する。
【００２１】また、シフターパターニング後、開口部を
保護した上でイオンドーピングまたは窒化あるいは酸化
処理行うことで、改質により形成した材料がエッチング
困難な材料の場合でも、シフター材として支障なく用い
ることができる。
保護した上でイオンドーピングまたは窒化あるいは酸化
処理行うことで、改質により形成した材料がエッチング
困難な材料の場合でも、シフター材として支障なく用い
ることができる。
【００２２】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２３】（実施例１）図１は、本発明の実施例１を
説明するためのマスク断面図である。
説明するためのマスク断面図である。
【００２４】まず、図１（ａ）に示すように、石英もし
くはガラス基板１０に例えばスパッタリング法によりＳ
ｉ膜４０を成膜する。その時の膜厚ｄはλ／｛２（ｎ−
１）｝であり、式中の屈折率ｎはＳｉ層４０の窒化後に
おける屈折率である。次に、窒素雰囲気中で１２００°
Ｃで数時間の加熱処理をすることにより、Ｓｉ層４０を
窒化する。この窒化処理によりＳｉはＳｉＮX となり、
透過率および屈折率が制御された位相シフターが形成さ
れる。
くはガラス基板１０に例えばスパッタリング法によりＳ
ｉ膜４０を成膜する。その時の膜厚ｄはλ／｛２（ｎ−
１）｝であり、式中の屈折率ｎはＳｉ層４０の窒化後に
おける屈折率である。次に、窒素雰囲気中で１２００°
Ｃで数時間の加熱処理をすることにより、Ｓｉ層４０を
窒化する。この窒化処理によりＳｉはＳｉＮX となり、
透過率および屈折率が制御された位相シフターが形成さ
れる。
【００２５】次に、図１（ｂ）に示すように、窒化処理
によりＳｉＮX となり透明度を失った位相シフター３０
上にレジスト膜５０をスピンコーティングにより形成す
る。
によりＳｉＮX となり透明度を失った位相シフター３０
上にレジスト膜５０をスピンコーティングにより形成す
る。
【００２６】次に、図１（ｃ）に示すように、レジスト
膜５０をパターンニングし開口部を設け、レジストパタ
ーン５１を形成する。
膜５０をパターンニングし開口部を設け、レジストパタ
ーン５１を形成する。
【００２７】次に、図１（ｄ）に示すように、レジスト
パターン５１を保護膜として、その開口部の薄膜シフタ
ー３０をエッチングすることによりシフターパターン３
１を形成する。
パターン５１を保護膜として、その開口部の薄膜シフタ
ー３０をエッチングすることによりシフターパターン３
１を形成する。
【００２８】最後に、図１（ｅ）に示すように、レジス
トパターン５１を剥離することにより、シフターパター
ン３１を位相シフターとした半透明位相シフトマスクが
完成する。
トパターン５１を剥離することにより、シフターパター
ン３１を位相シフターとした半透明位相シフトマスクが
完成する。
【００２９】以上の製造方法では、Ｓｉ膜４０を窒化処
理したが、酸化処理を行う場合は、Ｓｉ層４０を形成し
た後、酸素雰囲気で１７００°Ｃで数１０分程度の加熱
処理を行う。
理したが、酸化処理を行う場合は、Ｓｉ層４０を形成し
た後、酸素雰囲気で１７００°Ｃで数１０分程度の加熱
処理を行う。
【００３０】本実施例により形成された半透明位相シフ
トマスクは単層構造であり、物理的，化学的強度が強
く、Ｎａ汚染や水分の透過に対して強い阻止能力を持つ
ＳｉＮX ，ＳｉＯX 等をシフターとして使用するため、
洗浄耐性も十分である。
トマスクは単層構造であり、物理的，化学的強度が強
く、Ｎａ汚染や水分の透過に対して強い阻止能力を持つ
ＳｉＮX ，ＳｉＯX 等をシフターとして使用するため、
洗浄耐性も十分である。
【００３１】（実施例２）図２は、本発明の実施例２を
説明するためのマスク断面図である。
説明するためのマスク断面図である。
【００３２】ＡｒＦエキシマリソグラフィ等の短波長光
源の場合には、マスク材は十分な透過率を得るためＳｉ
Ｏ2 等に限定される。このような場合の半透明位相シフ
トマスクの製造方法は、次のようにして行われる。
源の場合には、マスク材は十分な透過率を得るためＳｉ
Ｏ2 等に限定される。このような場合の半透明位相シフ
トマスクの製造方法は、次のようにして行われる。
【００３３】まず、図２（ａ）に示すように、石英より
なるマスク基板１０自体を全面的にＳｉイオン６２を注
入し、組成をシリコンリッチにしマスク基板に対する相
対透過率を波長１９３．４ｎｍにおいて５〜２０％にす
る。
なるマスク基板１０自体を全面的にＳｉイオン６２を注
入し、組成をシリコンリッチにしマスク基板に対する相
対透過率を波長１９３．４ｎｍにおいて５〜２０％にす
る。
【００３４】次に、図２（ｂ）に示すように、レジスト
膜５０をマスク基板１０上に成膜する。
膜５０をマスク基板１０上に成膜する。
【００３５】次に、図２（ｃ）に示すように、レジスト
膜５０をパターンニングし開口部を設け、レジストパタ
ーン５１を形成する。
膜５０をパターンニングし開口部を設け、レジストパタ
ーン５１を形成する。
【００３６】次に、図２（ｄ）に示すように、レジスト
パターン５１を保護膜として、エッチングガスプラズマ
６３により、その開口部のマスク基板１０をエッチング
して、改質部分の透過光と、このエッチング部分の透過
光との位相差を１８０°の奇数倍にすることで半透明位
相シフターのを作成する。
パターン５１を保護膜として、エッチングガスプラズマ
６３により、その開口部のマスク基板１０をエッチング
して、改質部分の透過光と、このエッチング部分の透過
光との位相差を１８０°の奇数倍にすることで半透明位
相シフターのを作成する。
【００３７】この方法により作成された半透明位相シフ
ターは、基板自体をシフターとする基板彫り込み型位相
シフトマスクであり、シフター成膜が不必要なため工程
数の低減，洗浄耐性の向上が可能である。
ターは、基板自体をシフターとする基板彫り込み型位相
シフトマスクであり、シフター成膜が不必要なため工程
数の低減，洗浄耐性の向上が可能である。
【００３８】（実施例３）ＣｒＯX ，ＣｒＮX ，ＴｉＯ
X ，ＴｉＮX 等の金属化合物をシフター膜に用いる場
合、エッチング速度が一般的に遅いといった問題が生じ
ていた。
X ，ＴｉＮX 等の金属化合物をシフター膜に用いる場
合、エッチング速度が一般的に遅いといった問題が生じ
ていた。
【００３９】図３は、エッチングが行い難い金属化合物
シフターの形成を容易とする例について説明するための
図である。
シフターの形成を容易とする例について説明するための
図である。
【００４０】まず、図３（ａ）に示すように、マスク基
板１０上にＳｉＯ2 膜２１を成膜する。
板１０上にＳｉＯ2 膜２１を成膜する。
【００４１】次に、図３（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2
膜２１上にレジスト５０を成膜する。
膜２１上にレジスト５０を成膜する。
【００４２】次に、図３（ｃ）に示すように、レジスト
膜５０をパターンニングし開口部を設け、レジストパタ
ーン５１を形成する。
膜５０をパターンニングし開口部を設け、レジストパタ
ーン５１を形成する。
【００４３】次に、図３（ｄ）に示すように、レジスト
パターン５１を保護膜として、エッチングガスプラズマ
６３により、その開口部のＳｉＯ2 シフタ２１をエッチ
ングして、ＳｉＯ2 パターン２２を形成する。
パターン５１を保護膜として、エッチングガスプラズマ
６３により、その開口部のＳｉＯ2 シフタ２１をエッチ
ングして、ＳｉＯ2 パターン２２を形成する。
【００４４】次に、図３（ｅ）に示すように、レジスト
パターン５１を剥離する。
パターン５１を剥離する。
【００４５】次に、図３（ｆ）に示すように、開口部を
イオン注入を阻止する膜６４で遮蔽し、任意の金属イオ
ン６５を注入し所望の透過率を確保した後、遮蔽膜を剥
離し、単層半透明位相シフトパターン３１を形成する。
イオン注入を阻止する膜６４で遮蔽し、任意の金属イオ
ン６５を注入し所望の透過率を確保した後、遮蔽膜を剥
離し、単層半透明位相シフトパターン３１を形成する。
【００４６】この方法により、エッチングが困難な材料
でもシフターとして適用可能となり、また、シフター材
料の透過率が大きい波長域（ｉ線）の位相シフトの場合
にも、金属イオン注入により吸収を大きく変化できるた
め、シフターの選択肢が広がる。
でもシフターとして適用可能となり、また、シフター材
料の透過率が大きい波長域（ｉ線）の位相シフトの場合
にも、金属イオン注入により吸収を大きく変化できるた
め、シフターの選択肢が広がる。
【００４７】以上より、本実施例によればエッチングが
行い難い金属化合物シフターの形成も容易であり、材料
の選択の幅が広がる。
行い難い金属化合物シフターの形成も容易であり、材料
の選択の幅が広がる。
【００４８】（実施例４）図４は、既存の半透明位相シ
フトマスクの部分的な透過率誤差を、イオン注入によっ
て補正する例を示す図である。
フトマスクの部分的な透過率誤差を、イオン注入によっ
て補正する例を示す図である。
【００４９】図４（ａ）に示す従来法で作成した単層半
透明位相シフターパターン３１の開口部に、図４（ｂ）
に示すように酸化または窒化あるいはイオン注入を阻止
する遮蔽膜６４をパターニングする。その後、図４
（ｃ）に示すように全面にイオン６２を注入して透過率
を増減させ、図４（ｄ）に示すように遮蔽膜６４を剥離
する。
透明位相シフターパターン３１の開口部に、図４（ｂ）
に示すように酸化または窒化あるいはイオン注入を阻止
する遮蔽膜６４をパターニングする。その後、図４
（ｃ）に示すように全面にイオン６２を注入して透過率
を増減させ、図４（ｄ）に示すように遮蔽膜６４を剥離
する。
【００５０】本実施例によれば半透明マスクのシフター
透過率がマスク完成後に修正できる。これによりエキシ
マ等の紫外光の照射で、透明性が失われたシフターの透
過率の回復や、マスク作製時の透過率誤差を全面的に修
正することが可能である。
透過率がマスク完成後に修正できる。これによりエキシ
マ等の紫外光の照射で、透明性が失われたシフターの透
過率の回復や、マスク作製時の透過率誤差を全面的に修
正することが可能である。
【００５１】また、部分的な補正もイオンビームを絞
り、シフター透過率欠陥部分を照射することで、イオン
をドーピングすることができるため、欠陥修正も容易で
ある。
り、シフター透過率欠陥部分を照射することで、イオン
をドーピングすることができるため、欠陥修正も容易で
ある。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、窒化また
は酸化あるいはイオン注入によるシフター薄膜の改質に
より、良好に透過率および屈折率を制御した半透明位相
シフトマスクを製作することができた。
は酸化あるいはイオン注入によるシフター薄膜の改質に
より、良好に透過率および屈折率を制御した半透明位相
シフトマスクを製作することができた。
【００５３】また金属化合物によるシフター作製の場
合、金属化合物となる前にエッチングを施すことが可能
なため、エッチング工程の容易化ができた。
合、金属化合物となる前にエッチングを施すことが可能
なため、エッチング工程の容易化ができた。
【００５４】また短波長露光においては基板自体を酸化
または窒化あるいはイオン注入することで透過率を制御
できるため、透過率確保の点、洗浄耐性の面で良好な基
板彫り込み型半透明位相シフトマスクが作製できた。
または窒化あるいはイオン注入することで透過率を制御
できるため、透過率確保の点、洗浄耐性の面で良好な基
板彫り込み型半透明位相シフトマスクが作製できた。
【００５５】さらに開口部を遮蔽し、窒化または酸化あ
るいはイオン注入することで、マスク透過率の全面的な
後修正，高精度化を実現できた。
るいはイオン注入することで、マスク透過率の全面的な
後修正，高精度化を実現できた。
【図１】本発明の実施例１を説明するためのマスク断面
図。
図。
【図２】本発明の実施例２を説明するためのマスク断面
図。
図。
【図３】本発明の実施例３を説明するためのマスク断面
図。
図。
【図４】本発明の実施例４を説明するためのマスク断面
図。
図。
【図５】２層構造の半透明位相シフトマスクの断面図。
【図６】半透明位相シフトリソグラフィの原理を示す図
である。
である。
【図７】従来型マスクの原理を示す図である。
１０ マスク基板 ２０ クロム ２１ ＳｉＯ2 ２２ ＳｉＯ2 パターン ３０ 単層半透明位相シフター ３１ 単層半透明位相シフトパターン ４０ シリコン ５０ レジスト ５１ レジストパターン ６０ 導電性膜 ６１ 露光光 ６２ イオン ６３ エッチングガスプラズマ ６４ 遮蔽膜 ６５ 金属イオン
Claims (5)
- 【請求項１】透明基板上にシフターを形成する半透明位
相シフトマスク形成方法において、 透明基板上のシフターに窒化または酸化あるいはシフタ
ーと異なる不純物のイオン注入，拡散による改質を施
し、前記シフターの透過率および屈折率を制御し、前記
シフターを改質した後に、前記シフターをパターニング
することを特徴とする半透明位相シフトマスクの製造方
法。 - 【請求項２】前記シフターをパターニングした後、透明
開口部分を遮蔽膜で保護し、窒化または酸化あるいはイ
オン注入を行うことにより、シフター透過率および屈折
率制御を行うことを特徴とする請求項１記載の半透明位
相シフトマスクの製造方法。 - 【請求項３】マスク基板に窒化または酸化あるいはマス
ク基板と異なる不純物のイオン注入，拡散による改質を
施し、前記マスク基板の透過率および屈折率を制御し、
マスク基板を改質した後、前記マスク基板をパターニン
グし、前記マスク基板の改質部を透過する光と、開口部
分を透過する光の位相差がπの奇数倍となるまで前記基
板開口部をエッチングすることを特徴とする基板彫り込
み型半透明位相シフトマスクの製造方法。 - 【請求項４】透明基板上にシフターをパターニングした
後、透明開口部分を金属イオン注入を阻止する遮蔽膜で
遮蔽し、前記シフターに金属イオンを注入した後、前記
遮蔽膜を除去することを特徴とする半透明位相シフトマ
スクの製造方法。 - 【請求項５】半透明膜をパターニングした単層半透明位
相シフトマスクにおいて、透明開口部分を遮蔽膜で保護
し、窒化または酸化あるいはイオン注入を行うことによ
り、透過率および屈折率の微調整を行うことで、より高
精度なシフター透過率を得ることを特徴とする半透明位
相シフトマスクの透過率の修正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20165294A JPH0862822A (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 半透明位相シフトマスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20165294A JPH0862822A (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 半透明位相シフトマスクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862822A true JPH0862822A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16444648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20165294A Pending JPH0862822A (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 半透明位相シフトマスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862822A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH103162A (ja) * | 1996-06-18 | 1998-01-06 | Nec Corp | フォトマスク及びフォトマスクの製造方法 |
| US6569581B2 (en) | 2001-03-21 | 2003-05-27 | International Business Machines Corporation | Alternating phase shifting masks |
| KR100514238B1 (ko) * | 2001-11-01 | 2005-09-13 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 포토마스크의 제조방법 |
| JP2007271696A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Hoya Corp | グレートーンマスクブランク及びフォトマスク |
| US7897299B2 (en) | 2006-12-14 | 2011-03-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Phase-shift mask and method of forming the same |
| JP2012230148A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Fujitsu Semiconductor Ltd | パターン欠陥修正方法及びパターン欠陥修正装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101740238A (zh) * | 2010-03-12 | 2010-06-16 | 华中科技大学 | 一种染料敏化太阳能电池及其制备方法 |
-
1994
- 1994-08-26 JP JP20165294A patent/JPH0862822A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101740238A (zh) * | 2010-03-12 | 2010-06-16 | 华中科技大学 | 一种染料敏化太阳能电池及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JPN6016034280; Ｍ． Ｍ． ＬＥＥ ｅｔ ａｌ．: 'Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｈｙｂｒｉｄ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｅｓｏ-Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌ Ｈａｌｉｄｅ Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｓ' ＳＣＩＥＮＣＥ Ｖｏｌ．３３８, 20121004, ｐｐ．６４３-６４７ * |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH103162A (ja) * | 1996-06-18 | 1998-01-06 | Nec Corp | フォトマスク及びフォトマスクの製造方法 |
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| US7897299B2 (en) | 2006-12-14 | 2011-03-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Phase-shift mask and method of forming the same |
| JP2012230148A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Fujitsu Semiconductor Ltd | パターン欠陥修正方法及びパターン欠陥修正装置 |
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