JPH0990602A - 位相シフトマスク及びその製造方法 - Google Patents
位相シフトマスク及びその製造方法Info
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- JPH0990602A JPH0990602A JP6743896A JP6743896A JPH0990602A JP H0990602 A JPH0990602 A JP H0990602A JP 6743896 A JP6743896 A JP 6743896A JP 6743896 A JP6743896 A JP 6743896A JP H0990602 A JPH0990602 A JP H0990602A
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １８０゜／０゜の位相境界部におけるパター
ンエラーの発生を防ぐ。 【解決手段】 本発明の位相シフトマスクは、透明基板
と、前記透明基板上に形成された伝導性透明層と、前記
伝導性透明層上に一定間隔で形成された複数個の遮光層
と、前記遮光層ペアの間に、上面は平坦に側面は丸くな
るように形成された複数個の半球形シフタとからなる。
ンエラーの発生を防ぐ。 【解決手段】 本発明の位相シフトマスクは、透明基板
と、前記透明基板上に形成された伝導性透明層と、前記
伝導性透明層上に一定間隔で形成された複数個の遮光層
と、前記遮光層ペアの間に、上面は平坦に側面は丸くな
るように形成された複数個の半球形シフタとからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位相シフトマスクに係
り、特に位相の極性が反転する、すなわち、１８０゜と
０゜との位相境界部におけるパターンエラーの発生を防
ぐ位相シフトマスク及びその製造方法に関する。
り、特に位相の極性が反転する、すなわち、１８０゜と
０゜との位相境界部におけるパターンエラーの発生を防
ぐ位相シフトマスク及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に半導体の製造方法で一番よく使
用されるフォトリソグラフィ工程では、所望の半導体素
子によって光を透過させる部分と光を遮断する部分に分
けられたマスクを用いて露光を行っている。そして、こ
のようなマスクは単に遮光領域と透光領域からなるマス
クより出発したが、遮光領域のエッジ部分で光の干渉現
象によって解像度が低下するので、これを補完するため
の位相シフトマスクが登場し、これにより光学解像限界
が増加した。
用されるフォトリソグラフィ工程では、所望の半導体素
子によって光を透過させる部分と光を遮断する部分に分
けられたマスクを用いて露光を行っている。そして、こ
のようなマスクは単に遮光領域と透光領域からなるマス
クより出発したが、遮光領域のエッジ部分で光の干渉現
象によって解像度が低下するので、これを補完するため
の位相シフトマスクが登場し、これにより光学解像限界
が増加した。
【０００３】図１は一般的な位相シフトマスクの平面図
であり、図２は図１のａーａ’線上における断面図であ
り、図３は図１のｂーｂ’線上における断面図であり、
図４は図１の位相シフトマスクにおける距離と光強度と
の関係図であり、図５は図４による感光膜パターンの説
明図である。
であり、図２は図１のａーａ’線上における断面図であ
り、図３は図１のｂーｂ’線上における断面図であり、
図４は図１の位相シフトマスクにおける距離と光強度と
の関係図であり、図５は図４による感光膜パターンの説
明図である。
【０００４】一般的な位相シフトマスクは、図１乃至図
３に示すように、透明基板１上に複数個の遮光層２が形
成され、前記遮光層２の間の透明基板１上にシフタ３が
形成された構造を有する。この際、シフタ３は全ての遮
光層２の間に形成されるのではなく、ひとつ置きの間に
形成される。そして、シフタ３の全てのエッジ部分に遮
光層２が存在するのではなく、部分的に遮光層２が形成
されている。
３に示すように、透明基板１上に複数個の遮光層２が形
成され、前記遮光層２の間の透明基板１上にシフタ３が
形成された構造を有する。この際、シフタ３は全ての遮
光層２の間に形成されるのではなく、ひとつ置きの間に
形成される。そして、シフタ３の全てのエッジ部分に遮
光層２が存在するのではなく、部分的に遮光層２が形成
されている。
【０００５】図２によれば、シフタ３のエッジ部分は遮
光層２に掛かり、それが透明基板１に接触しない。この
ようにシフタのエッジ部が基板に接触していない箇所で
は特に問題がない。しかし、図３に示すように、シフタ
３のエッジ部分が遮光層２で遮られず、シフタ３が透明
基板１に直接に接触する場合に問題が発生する。
光層２に掛かり、それが透明基板１に接触しない。この
ようにシフタのエッジ部が基板に接触していない箇所で
は特に問題がない。しかし、図３に示すように、シフタ
３のエッジ部分が遮光層２で遮られず、シフタ３が透明
基板１に直接に接触する場合に問題が発生する。
【０００６】最適の位相シフトの効果を得るためには、
シフタ３の厚さが均一でなければならない。そして、シ
フタ３の厚さｄが次のような値を有するときに、透光領
域と１８０゜の位相差を発生する。 ｄ＝λ／２（ｎ−ｎo） （１） ここで、ｎはシフタの屈折率であり、λは露光源の波長
であり、ｎoは周辺部の屈折率（空気は１）である。遮
光層２のないシフタ３のエッジ部分においても前記式
（１）を満たす厚さに形成される。
シフタ３の厚さが均一でなければならない。そして、シ
フタ３の厚さｄが次のような値を有するときに、透光領
域と１８０゜の位相差を発生する。 ｄ＝λ／２（ｎ−ｎo） （１） ここで、ｎはシフタの屈折率であり、λは露光源の波長
であり、ｎoは周辺部の屈折率（空気は１）である。遮
光層２のないシフタ３のエッジ部分においても前記式
（１）を満たす厚さに形成される。
【０００７】透明基板１と直接接触しているシフタ３の
境界面では光の振幅が（＋）から（−）へ、或いは
（−）から（＋）へ急激に変化する。これにより、光の
強度として表すと、図４に示すようにシフタの境界部の
半導体基板（図５の「９」）の表面位置で光強度が
「０」付近に落ちることになる。結果的にそれにより光
が遮蔽されたことと同じになり、図５に示すように半導
体基板９上の陽性感光レジスト層８は不要な残留パター
ンを残すことになる。
境界面では光の振幅が（＋）から（−）へ、或いは
（−）から（＋）へ急激に変化する。これにより、光の
強度として表すと、図４に示すようにシフタの境界部の
半導体基板（図５の「９」）の表面位置で光強度が
「０」付近に落ちることになる。結果的にそれにより光
が遮蔽されたことと同じになり、図５に示すように半導
体基板９上の陽性感光レジスト層８は不要な残留パター
ンを残すことになる。
【０００８】上記したような従来の位相シフトマスクの
問題を解決するための従来から多くの技術が開発されて
きた。そのうち、いくつかを添付図面を参照して説明す
る。図６は従来の一例による位相シフト膜の工程断面図
であり、図７は従来の他の例による位相シフトマスクの
工程断面図である。即ち、従来の位相シフトマスクは、
急激な位相シフトを防ぐためにシフタのエッジ部分を傾
斜するように形成したものである。
問題を解決するための従来から多くの技術が開発されて
きた。そのうち、いくつかを添付図面を参照して説明す
る。図６は従来の一例による位相シフト膜の工程断面図
であり、図７は従来の他の例による位相シフトマスクの
工程断面図である。即ち、従来の位相シフトマスクは、
急激な位相シフトを防ぐためにシフタのエッジ部分を傾
斜するように形成したものである。
【０００９】以下、まず、従来の一例の位相シフトマス
クの製造方法を説明する。図６（ａ）のように、前記図
１乃至図３で説明した方法で、透明基板１上に遮光層２
１と第１シフタ３を形成する。そして、熱酸化工程によ
って基板の全面に第２シフタ用物質４を塗布する。図６
（ｂ）乃至（ｃ）に示すように、前記第２シフタ用物質
４をドライエッチングして、前記第１シフタ３の側辺に
側壁形状に第２シフタ６を形成する。従って、第２シフ
タ６によってエッジ部分における急激な振幅の変化を防
止して、不要に形成される感光膜の残留パターンを防止
することができる。しかし、この一例の位相シフトマス
クでは熱工程によって遮光層２が変形し易く、第１シフ
タ３と第２シフタ６を同一物質で形成する場合、エッチ
ング終点の確認が容易ではなくて厚さの正確な調節が難
しい。図６（ａ）及び図６（ｂ）は図１のａーａ’線上
における断面であり、図６（ｃ）は図１のｂーｂ’線上
における断面である。
クの製造方法を説明する。図６（ａ）のように、前記図
１乃至図３で説明した方法で、透明基板１上に遮光層２
１と第１シフタ３を形成する。そして、熱酸化工程によ
って基板の全面に第２シフタ用物質４を塗布する。図６
（ｂ）乃至（ｃ）に示すように、前記第２シフタ用物質
４をドライエッチングして、前記第１シフタ３の側辺に
側壁形状に第２シフタ６を形成する。従って、第２シフ
タ６によってエッジ部分における急激な振幅の変化を防
止して、不要に形成される感光膜の残留パターンを防止
することができる。しかし、この一例の位相シフトマス
クでは熱工程によって遮光層２が変形し易く、第１シフ
タ３と第２シフタ６を同一物質で形成する場合、エッチ
ング終点の確認が容易ではなくて厚さの正確な調節が難
しい。図６（ａ）及び図６（ｂ）は図１のａーａ’線上
における断面であり、図６（ｃ）は図１のｂーｂ’線上
における断面である。
【００１０】従来の他の例による位相シフトマスクの製
造方法は図７に示す通りである。即ち、従来のこの例に
よる位相シフトマスクの製造方法は、急激な傾斜を防止
するためのもので、（ａ）に示すように、前記図１乃至
図３で説明した方法で透明基板１に遮光層２と第１シフ
タ３を形成した後、フォトマスキングを数回異なる大き
さで層ごとに分けて、前記シフタ３をエッチングしてシ
フタを階段状に形成する。（ｂ）のように、その後熱処
理してシフタ３が階段式となっているものを斜辺が直線
形態となるようにする。
造方法は図７に示す通りである。即ち、従来のこの例に
よる位相シフトマスクの製造方法は、急激な傾斜を防止
するためのもので、（ａ）に示すように、前記図１乃至
図３で説明した方法で透明基板１に遮光層２と第１シフ
タ３を形成した後、フォトマスキングを数回異なる大き
さで層ごとに分けて、前記シフタ３をエッチングしてシ
フタを階段状に形成する。（ｂ）のように、その後熱処
理してシフタ３が階段式となっているものを斜辺が直線
形態となるようにする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような位
相シフトマスクでは、次のような問題点があった。従来
の一例の位相シフトマスクでは、熱工程によって遮光層
が変形し易くて、第１シフタと第２シフタを同一物質で
形成する場合、エッチング終点の確認が容易ではないた
めマスク基板を損傷するおそれがある。シフタの形成の
ための電子ビームの直接照射時に、シフタが誘電物質の
場合には、シフタにチャージアップ(charge-up)が発生
することもある。遮光層が下側にあり、シフタがその上
に形成されるので、シフタの位相シフト効果を均一に得
ることができない。従来の他の例では複雑な工程によっ
てのみ実現が可能である。
相シフトマスクでは、次のような問題点があった。従来
の一例の位相シフトマスクでは、熱工程によって遮光層
が変形し易くて、第１シフタと第２シフタを同一物質で
形成する場合、エッチング終点の確認が容易ではないた
めマスク基板を損傷するおそれがある。シフタの形成の
ための電子ビームの直接照射時に、シフタが誘電物質の
場合には、シフタにチャージアップ(charge-up)が発生
することもある。遮光層が下側にあり、シフタがその上
に形成されるので、シフタの位相シフト効果を均一に得
ることができない。従来の他の例では複雑な工程によっ
てのみ実現が可能である。
【００１２】本発明はかかる問題点を解決するためのも
のである。すなわち、本発明は１８０゜と０゜の位相境
界部におけるパターンエラーの発生を防ぐマスク及びそ
のマスクを製造する方法を提供することを目的とするも
のである。
のである。すなわち、本発明は１８０゜と０゜の位相境
界部におけるパターンエラーの発生を防ぐマスク及びそ
のマスクを製造する方法を提供することを目的とするも
のである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の位相シフトマスクは、透明基板と、前記透
明基板上に形成された伝導性透明層と、前記伝導性透明
層上に一定間隔で形成された複数個の遮光層と、前記遮
光層ペアの間に、上面は平坦に側面は丸くなるように形
成された複数個の半球形シフタとを含んでなることを特
徴とする。
に、本発明の位相シフトマスクは、透明基板と、前記透
明基板上に形成された伝導性透明層と、前記伝導性透明
層上に一定間隔で形成された複数個の遮光層と、前記遮
光層ペアの間に、上面は平坦に側面は丸くなるように形
成された複数個の半球形シフタとを含んでなることを特
徴とする。
【００１４】尚、上記目的を達成するために、本発明の
位相シフトマスクの製造方法は、基板を設ける段階と、
前記基板上に伝導性透明層を形成する段階と、前記伝導
性透明層上に一定間隔で遮光層を形成する段階と、上面
は平坦に側面は丸くなるように前記遮光層の間の位相シ
フト領域にシフタを形成する段階とを含んでなることを
特徴とする。
位相シフトマスクの製造方法は、基板を設ける段階と、
前記基板上に伝導性透明層を形成する段階と、前記伝導
性透明層上に一定間隔で遮光層を形成する段階と、上面
は平坦に側面は丸くなるように前記遮光層の間の位相シ
フト領域にシフタを形成する段階とを含んでなることを
特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、前記本発明の位相シフトマ
スク及びその製造方法を添付図面を参照してより詳しく
説明する。図８〜図９は本発明の第１実施形態による位
相シフトマスクの工程断面図である。まず、この位相シ
フトマスクの製造方法は、図８（ａ）に示すように、透
明基板１上に伝導性透明層１０である酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をＲＦ(高周波)スパッタリングで蒸着する。図８
（ｂ）に示すように、伝導性透明層１０上に第１無機質
感光剤１１であるゲルマニウムセレン化物(Germanium S
elenide:Ge10Se20 )層をプラズマ増速ＣＶＤスパッタで
形成した後、引き続き銀を含有した硝酸銀（ＡｇＮＯ
3 ）溶液に浸漬して、銀含有層１２を前記無機質感光剤
１１上に形成する。
スク及びその製造方法を添付図面を参照してより詳しく
説明する。図８〜図９は本発明の第１実施形態による位
相シフトマスクの工程断面図である。まず、この位相シ
フトマスクの製造方法は、図８（ａ）に示すように、透
明基板１上に伝導性透明層１０である酸化錫（ＳｎＯ
2 ）をＲＦ(高周波)スパッタリングで蒸着する。図８
（ｂ）に示すように、伝導性透明層１０上に第１無機質
感光剤１１であるゲルマニウムセレン化物(Germanium S
elenide:Ge10Se20 )層をプラズマ増速ＣＶＤスパッタで
形成した後、引き続き銀を含有した硝酸銀（ＡｇＮＯ
3 ）溶液に浸漬して、銀含有層１２を前記無機質感光剤
１１上に形成する。
【００１６】図８（ｃ）に示すように、前記伝導性透明
層１０を接地し、遮光領域に電子ビームを選択的に照射
して、照射された部分の銀ドーピングが前記第１無機質
感光剤１１内に拡散するようにして、第１無機質感光剤
１１内に選択的に銀ドーピングされた無機質感光剤１９
を形成する。このとき、照射された電子ビームの電子は
伝導性透明層１０を介して接地したところに抜け出す。
図８（ｄ）に示すように、電子ビームが照射されていな
い部分の銀含有層１２と銀がドーピングされていない第
１無機質感光剤１１層をそれぞれ王水若しくはアルカリ
現像液などで除去する。そして、電子ビーム用感光剤
（有機質感光剤）１３であるＰＭＭＡ（Poly Methyl Me
tha Acrylate) を銀ドーピングされた無機質感光剤１９
及び伝導性透明層１０上に蒸着した後、さらに位相シフ
ト領域を決めて電子ビーム用感光剤１３に電子ビームを
選択的に照射する。
層１０を接地し、遮光領域に電子ビームを選択的に照射
して、照射された部分の銀ドーピングが前記第１無機質
感光剤１１内に拡散するようにして、第１無機質感光剤
１１内に選択的に銀ドーピングされた無機質感光剤１９
を形成する。このとき、照射された電子ビームの電子は
伝導性透明層１０を介して接地したところに抜け出す。
図８（ｄ）に示すように、電子ビームが照射されていな
い部分の銀含有層１２と銀がドーピングされていない第
１無機質感光剤１１層をそれぞれ王水若しくはアルカリ
現像液などで除去する。そして、電子ビーム用感光剤
（有機質感光剤）１３であるＰＭＭＡ（Poly Methyl Me
tha Acrylate) を銀ドーピングされた無機質感光剤１９
及び伝導性透明層１０上に蒸着した後、さらに位相シフ
ト領域を決めて電子ビーム用感光剤１３に電子ビームを
選択的に照射する。
【００１７】図８（ｅ）に示すように、前記電子ビーム
用感光剤１３を現像して、電子ビームが照射されていな
い部分の電子ビーム用感光剤１３を除去して、銀ドーピ
ングされた無機質感光剤１９の間に四角形のシフタ１３
ａを形成する。そして、四角形のシフタ１３ａを熱処理
して半球形シフタ２１を形成する。この際、半球形シフ
タの側壁角度が基板に対して３０゜〜８０゜となるよう
に熱処理する。
用感光剤１３を現像して、電子ビームが照射されていな
い部分の電子ビーム用感光剤１３を除去して、銀ドーピ
ングされた無機質感光剤１９の間に四角形のシフタ１３
ａを形成する。そして、四角形のシフタ１３ａを熱処理
して半球形シフタ２１を形成する。この際、半球形シフ
タの側壁角度が基板に対して３０゜〜８０゜となるよう
に熱処理する。
【００１８】図９（ｆ）に示すように、半球形シフタ２
１を含んだ伝導性透明層１０の全面に第２無機質感光剤
１７をさらに塗布する。図９（ｇ）に示すように、化学
的物理的研磨(Chemical Mechenical Polishing）方法を
用いて前記半球形シフタ２１の表面の一部が研磨される
まで前記第２無機質感光剤１７を研磨する。図９（ｈ）
に示すように、残っている第２無機質感光剤１７をアル
カリ現像液で除去する。以上のようにして、上面が平坦
で側壁が丸いシフタ２２が形成される。
１を含んだ伝導性透明層１０の全面に第２無機質感光剤
１７をさらに塗布する。図９（ｇ）に示すように、化学
的物理的研磨(Chemical Mechenical Polishing）方法を
用いて前記半球形シフタ２１の表面の一部が研磨される
まで前記第２無機質感光剤１７を研磨する。図９（ｈ）
に示すように、残っている第２無機質感光剤１７をアル
カリ現像液で除去する。以上のようにして、上面が平坦
で側壁が丸いシフタ２２が形成される。
【００１９】図１０は前記図９（ｈ）の構造を立体的に
示すもので、銀ドーピングされた無機質感光剤１９（遮
光層）が付着していない前面と後面のシフタ２２の側壁
も半球形の状態を保持している。
示すもので、銀ドーピングされた無機質感光剤１９（遮
光層）が付着していない前面と後面のシフタ２２の側壁
も半球形の状態を保持している。
【００２０】以下、本発明の第２実施形態による位相シ
フトマスクの製造方法を説明する。図１１〜図１２は本
発明の第２実施形態による位相シフトマスクの工程の断
面図であり、図１３は本発明の第２実施形態による位相
シフトマスクの構造図である。本発明の第２実施形態に
よる位相シフトマスクは、遮光層をシフタの側面に形成
する方法である。
フトマスクの製造方法を説明する。図１１〜図１２は本
発明の第２実施形態による位相シフトマスクの工程の断
面図であり、図１３は本発明の第２実施形態による位相
シフトマスクの構造図である。本発明の第２実施形態に
よる位相シフトマスクは、遮光層をシフタの側面に形成
する方法である。
【００２１】まず、図１１（ａ）に示すように、透明基
板１上に伝導性透明層１０を形成する。図１１（ｂ）に
示すように、前記伝導性透明層１０上に電子ビーム用感
光剤（有機質感光剤）(ＰＭＭＡレジスト層）１３を塗
布する。そして、位相シフト領域と透光領域を決めて、
その透光領域の電子ビーム用感光剤１３に電子ビームを
照射する。図１１（ｃ）に示すように現像して電子ビー
ムが照射された部分の電子ビーム感光剤１３を除去し
て、四角形のシフタ１３ａを複数個形成する。図１１
（ｄ）に示すように、前記四角形のシフタ１３ａを熱処
理して半球形シフタ２１を形成する。このとき、側壁角
度は第１実施形態と同一とづる。図１１（ｅ）に示すよ
うに、前記半球形シフタ２１及び前記伝導性透明層１０
上に表面がほぼ平坦になるように第１無機質感光剤１１
を厚く塗布する。
板１上に伝導性透明層１０を形成する。図１１（ｂ）に
示すように、前記伝導性透明層１０上に電子ビーム用感
光剤（有機質感光剤）(ＰＭＭＡレジスト層）１３を塗
布する。そして、位相シフト領域と透光領域を決めて、
その透光領域の電子ビーム用感光剤１３に電子ビームを
照射する。図１１（ｃ）に示すように現像して電子ビー
ムが照射された部分の電子ビーム感光剤１３を除去し
て、四角形のシフタ１３ａを複数個形成する。図１１
（ｄ）に示すように、前記四角形のシフタ１３ａを熱処
理して半球形シフタ２１を形成する。このとき、側壁角
度は第１実施形態と同一とづる。図１１（ｅ）に示すよ
うに、前記半球形シフタ２１及び前記伝導性透明層１０
上に表面がほぼ平坦になるように第１無機質感光剤１１
を厚く塗布する。
【００２２】図１２（ｆ）に示すように、銀を含有した
硝酸銀（ＡｇＮＯ3）溶液に浸漬して、銀含有層１２を
前記第１無機質感光剤１１上に形成する。そして、前記
伝導性透明層１０を接地し、遮光領域を決めてその遮光
領域に電子ビームを照射する。 従って、図１２（ｇ）
に示すように、電子ビームが照射された部分の銀含有層
１２の銀が前記第１無機質感光剤１１内に拡散して、第
１無機質感光剤１１内に銀ドーピングされた無機質感光
剤１９が選択的に形成される。このとき、照射された電
子ビームの電子は、伝導性透明層１０を介して接地した
ところに抜け出し、銀ドーピングされた無機質感光剤１
９は遮光層の役割を果たす。
硝酸銀（ＡｇＮＯ3）溶液に浸漬して、銀含有層１２を
前記第１無機質感光剤１１上に形成する。そして、前記
伝導性透明層１０を接地し、遮光領域を決めてその遮光
領域に電子ビームを照射する。 従って、図１２（ｇ）
に示すように、電子ビームが照射された部分の銀含有層
１２の銀が前記第１無機質感光剤１１内に拡散して、第
１無機質感光剤１１内に銀ドーピングされた無機質感光
剤１９が選択的に形成される。このとき、照射された電
子ビームの電子は、伝導性透明層１０を介して接地した
ところに抜け出し、銀ドーピングされた無機質感光剤１
９は遮光層の役割を果たす。
【００２３】図１２（ｈ）に示すように、銀含有層１２
を王水若しくはアルカリ現像液で除去する（図示せ
ず）。そして、化学的物理的研磨ＣＭＰ技術を用いて半
球形シフタ２１表面の一部が研磨されるまで、前記第１
無機質感光剤１１及び銀ドーピングされた無機質感光剤
１９を平坦に研磨する。最後に図１２（ｉ）に示すよう
に、残っている第１無機質感光剤１１をアルカリ現像液
で除去する。以上によって、上面が平坦で側壁が丸いシ
フタ２２が形成され、前記シフタ２２の側面に遮光層２
８が作られる。
を王水若しくはアルカリ現像液で除去する（図示せ
ず）。そして、化学的物理的研磨ＣＭＰ技術を用いて半
球形シフタ２１表面の一部が研磨されるまで、前記第１
無機質感光剤１１及び銀ドーピングされた無機質感光剤
１９を平坦に研磨する。最後に図１２（ｉ）に示すよう
に、残っている第１無機質感光剤１１をアルカリ現像液
で除去する。以上によって、上面が平坦で側壁が丸いシ
フタ２２が形成され、前記シフタ２２の側面に遮光層２
８が作られる。
【００２４】このような工程によって形成される本発明
の第２実施形態による位相シフトマスクの構造は図１３
に示すようになる。即ち、遮光層がシフタの側面に形成
され、遮光層が形成されていない部分のシフタのエッジ
部分が丸くなっている。
の第２実施形態による位相シフトマスクの構造は図１３
に示すようになる。即ち、遮光層がシフタの側面に形成
され、遮光層が形成されていない部分のシフタのエッジ
部分が丸くなっている。
【００２５】以下、このような本発明の位相シフトマス
クの作用効果を説明する。図１４（ａ）は本発明の位相
シフトマスクを適用した照射装置構成図であり、（ｂ）
〜（ｅ）は（ａ）による位相シフトマスクの構造及び各
部の光特性図であり、図１５は本発明による無機質感光
剤の透過率グラフである。
クの作用効果を説明する。図１４（ａ）は本発明の位相
シフトマスクを適用した照射装置構成図であり、（ｂ）
〜（ｅ）は（ａ）による位相シフトマスクの構造及び各
部の光特性図であり、図１５は本発明による無機質感光
剤の透過率グラフである。
【００２６】まず、本発明の位相シフトマスクを適用し
得る照射装置では、図１４（ａ）に示すように、フライ
アイレンズ(fly's eye lens)１４を通過した光は集光レ
ンズ１５を介して集束する。そして、集光レンズ１５に
よって集束した光が位相シフトマスク２３を通過して、
縮小レンズ１６を経て半導体基板９上の感光膜１８上に
露光するように構成されている。
得る照射装置では、図１４（ａ）に示すように、フライ
アイレンズ(fly's eye lens)１４を通過した光は集光レ
ンズ１５を介して集束する。そして、集光レンズ１５に
よって集束した光が位相シフトマスク２３を通過して、
縮小レンズ１６を経て半導体基板９上の感光膜１８上に
露光するように構成されている。
【００２７】ここで、図１４（ｂ）は本発明の位相シフ
トマスク２３のＡ部分を拡大したものであり、同図
（ｃ）は位相シフトマスク上における光振幅を示し、
（ｄ）は基板上における光振幅を示し、（ｅ）は基板上
における光強度を示す。従って、同一位相の単波長光が
（ａ）に示す本発明の位相シフトマスクに入射すると、
マスクを通過した光は通過部位によって位相が変わる。
即ち、透明基板１と伝導性透明層１０からなる領域を通
過した光の位相はφ2 であり、透明基板１、伝導性透明
層１０、及びシフタ２２からなる領域を全て通過した光
の位相はφ1 である。
トマスク２３のＡ部分を拡大したものであり、同図
（ｃ）は位相シフトマスク上における光振幅を示し、
（ｄ）は基板上における光振幅を示し、（ｅ）は基板上
における光強度を示す。従って、同一位相の単波長光が
（ａ）に示す本発明の位相シフトマスクに入射すると、
マスクを通過した光は通過部位によって位相が変わる。
即ち、透明基板１と伝導性透明層１０からなる領域を通
過した光の位相はφ2 であり、透明基板１、伝導性透明
層１０、及びシフタ２２からなる領域を全て通過した光
の位相はφ1 である。
【００２８】前記互いに異なる位相を有する光の位相差
は１８０゜を保持しなければ解像度が向上しないので、
シフタの厚さｄと位相差φ1−φ2は、次の関係を有す
る。 ｄ＝φ1−φ2＝λ／２（ｎ−１） （λ：露光光源の波長、ｎ：屈折率） 従って、位相シフトマスクを通過した直後であるＢ点に
おける光振幅は（ｃ）に示すようであり、基板表面のＣ
点における光振幅と光強度は（ｄ）と（ｅ）に示すよう
である。
は１８０゜を保持しなければ解像度が向上しないので、
シフタの厚さｄと位相差φ1−φ2は、次の関係を有す
る。 ｄ＝φ1−φ2＝λ／２（ｎ−１） （λ：露光光源の波長、ｎ：屈折率） 従って、位相シフトマスクを通過した直後であるＢ点に
おける光振幅は（ｃ）に示すようであり、基板表面のＣ
点における光振幅と光強度は（ｄ）と（ｅ）に示すよう
である。
【００２９】そして、本発明で遮光層として使用した無
機質感光剤の光特性は、図１５の透光率対露光波長の関
係を見れば、i-line（３６５ｎｍ）以下に行けば行くほ
ど遮光効果がさらに高くなることが分かる。従って、銀
ドーピングされた無機質感光剤を遮光層として形成した
本発明は、露光波長を適切に選択すると、遮光効果を充
分得ることができる。
機質感光剤の光特性は、図１５の透光率対露光波長の関
係を見れば、i-line（３６５ｎｍ）以下に行けば行くほ
ど遮光効果がさらに高くなることが分かる。従って、銀
ドーピングされた無機質感光剤を遮光層として形成した
本発明は、露光波長を適切に選択すると、遮光効果を充
分得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の位相シフ
トマスクでは、下記の効果がある。１．遮光層の形成時
に金属を蒸着しエッチングする工程によって遮光層を形
成せず、無機質感光剤を蒸着しアルカリ現像することに
より、基板の表面状態が平滑に保持される。２．銀ドー
ピングされた無機質感光剤を遮光層として使用するの
で、ドーピングされていない無機質感光剤とのエッチン
グ選択比が高く、垂直な遮光側壁を保持することがで
き、パターン化が簡単である。３．有機質感光剤と無機
質感光剤だけでシフタを形成するので、エラー発生時に
再作業が容易である。４．シフタと伝導性透明層が直接
接触している部分のシフタの傾斜調節が熱処理によって
のみなされるので、工程が簡単である。５．銀ドーピン
グされた無機質感光剤の遮光効果がi-line以下の波長に
行けば行くほど良くなるので、高集積回路の製造に有利
である。６．電子ビームの照射時に酸化錫（ＳｎＯ2）
を接地して電子を放出するので、チャージアップを防止
することができる。
トマスクでは、下記の効果がある。１．遮光層の形成時
に金属を蒸着しエッチングする工程によって遮光層を形
成せず、無機質感光剤を蒸着しアルカリ現像することに
より、基板の表面状態が平滑に保持される。２．銀ドー
ピングされた無機質感光剤を遮光層として使用するの
で、ドーピングされていない無機質感光剤とのエッチン
グ選択比が高く、垂直な遮光側壁を保持することがで
き、パターン化が簡単である。３．有機質感光剤と無機
質感光剤だけでシフタを形成するので、エラー発生時に
再作業が容易である。４．シフタと伝導性透明層が直接
接触している部分のシフタの傾斜調節が熱処理によって
のみなされるので、工程が簡単である。５．銀ドーピン
グされた無機質感光剤の遮光効果がi-line以下の波長に
行けば行くほど良くなるので、高集積回路の製造に有利
である。６．電子ビームの照射時に酸化錫（ＳｎＯ2）
を接地して電子を放出するので、チャージアップを防止
することができる。
【図１】 一般的な位相シフトマスクの平面図である。
【図２】 図１のａ−ａ’線上における断面図である。
【図３】 図１のｂ−ｂ’線上における断面図である。
【図４】 図１の位相シフトマスクの距離と光強度との
関係図である。
関係図である。
【図５】 図４による感光膜パターンの説明図である。
【図６】 従来の一例による位相シフトマスクの工程断
面図である。
面図である。
【図７】 従来の他の例による位相シフトマスクの工程
断面図である。
断面図である。
【図８】 本発明の第１実施形態による位相シフトマス
クの工程断面図の一部である。
クの工程断面図の一部である。
【図９】 本発明の第１実施形態による位相シフトマス
クの工程断面図の一部である。
クの工程断面図の一部である。
【図１０】 本発明の第１実施形態による位相シフトマ
スクの構造を示す斜視図である。
スクの構造を示す斜視図である。
【図１１】 本発明の第２実施形態による位相シフトマ
スクの工程断面図の一部である。
スクの工程断面図の一部である。
【図１２】 本発明の第２実施形態による位相シフトマ
スクの工程断面図の一部である。
スクの工程断面図の一部である。
【図１３】 本発明の第２実施形態による位相シフトマ
スクの構造を示す斜視図である。
スクの構造を示す斜視図である。
【図１４】 本発明のシフタを適用した照射装置の構成
図とその位相シフトマスクの構造及び各部の光特性図で
ある。
図とその位相シフトマスクの構造及び各部の光特性図で
ある。
【図１５】 本発明による無機質感光剤の透過率グラフ
である。
である。
１ 透明基板 １０ 伝導性透明層 １１、１７ 無機質感光剤 １２ 銀含有層 １３ 四角形のシフタ １４ フライアイレンズ(fly's eye lens) １５ 集光レンズ １６ 縮小レンズ １９ 銀ドーピングされた無機質感光剤 ２１ 半球形シフタ ２２ シフタ ２３ 位相シフトマスク
Claims (11)
- 【請求項１】 透明基板と、 前記透明基板上に形成された伝導性透明層と、 前記伝導性透明層上に一定間隔で形成された複数個の遮
光層と、 前記遮光層対の間に、上面は平坦に側面は丸くなるよう
に形成された複数個の半球形シフタとを有することを特
徴とする位相シフトマスク。 - 【請求項２】 遮光層は不純物がドーピングされた無機
質感光剤で形成されることを特徴とする請求項１記載の
位相シフトマスク。 - 【請求項３】 シフタは有機質感光剤で形成されること
を特徴とする請求項１記載の位相シフトマスク。 - 【請求項４】 基板上に伝導性透明層を形成し、 前記伝導性透明層上に一定間隔で遮光層を形成し、 上面は平坦に側面は丸くなるように、前記位相シフト領
域の遮光層の間にシフタを形成することを特徴とする位
相シフトマスクの製造方法。 - 【請求項５】 遮光層の形成は、 前記伝導性透明層上に第１無機質感光剤を形成し、 その第１無機質感光剤上に不純物含有層を形成し、 その不純物含有層の不純物が前記第１無機質感光剤に拡
散して選択的に不純物がドーピングされた無機質感光剤
が形成されるように電子ビームを照射し、 不純物がドーピングされていない第１無機質感光剤を選
択的に除去することを特徴とする請求項４記載の位相シ
フトマスクの製造方法。 - 【請求項６】 シフタの形成は、 遮光層が形成された伝導性透明層上に有機質感光剤を平
坦に蒸着し、 その有機質感光剤を位相シフト領域のみに残るようにパ
ターニングし、 そのパターニングされた有機質感光剤を熱処理して半球
形に形成し、 前記半球形有機質感光剤を含んだ基板の全面に第２無機
質感光剤を形成し、 半球形有機質感光剤の上面が平坦となるように前記半球
形有機質感光剤と第２無機質感光剤を研磨し、 残った第２無機質感光剤を選択的に除去することを特徴
とする請求項４記載の位相シフトマスクの製造方法。 - 【請求項７】 透明基板と、 前記透明基板上に形成された伝導性透明層と、 前記伝導性透明層上に一定間隔で、上面は平坦に側面は
丸くなるように形成された複数個のシフタと、 前記シフタの両側面に形成される複数個の遮光層とを有
することを特徴とする位相シフトマスク。 - 【請求項８】 基板上に伝導性透明層を形成し、 その伝導性透明層上に一定間隔で複数個の半球形シフタ
を形成し、 その各半球形シフタの側壁に遮光物質を形成し、 半球形シフタの上部が平坦となるように前記半球形シフ
タ及び遮光物質を研磨して、上部が平坦で側面が丸くな
ったシフタ及びそのシフタの側壁に遮光層を形成するこ
とを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。 - 【請求項９】 半球形シフタの形成は、 前記伝導性透明膜上に有機質感光剤を蒸着し、 前記有機質感光剤を位相シフト領域のみに残るようにパ
ターニングし、 そのパターニングされた有機質感光剤を熱処理して半球
形シフタを形成する請求項８記載の位相シフトマスクの
製造方法。 - 【請求項１０】 上部が平坦で側面が丸いシフタと遮光
層の形成は、 半球形シフタが形成された基板の全面に無機質感光剤を
蒸着し、 その半球形シフタの両側の前記無機質感光剤に不純物を
ドーピングし、 前記半球形シフタの上部が平坦になるように前記半球形
シフタ及び無機質感光剤を研磨し、 不純物がドーピングされていない無機質感光剤を除去す
ることを特徴とする請求項８記載の位相シフトマスクの
製造方法。 - 【請求項１１】 不純物のドーピングは、 前記無機質感光剤の全表面に不純物含有層を蒸着し、 その不純物含有層の不純物が前記無機質感光剤に拡散す
るように、前記半球形シフタの両側に電子ビームを照射
し、 前記不純物含有層を除去して行うことを特徴とする請求
項１０記載の位相シフトマスクの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950031656A KR0186190B1 (en) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | Phase shift mask and its manufacture |
| KR31656/1995 | 1995-09-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0990602A true JPH0990602A (ja) | 1997-04-04 |
| JP2816833B2 JP2816833B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=19427749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6743896A Expired - Fee Related JP2816833B2 (ja) | 1995-09-25 | 1996-02-29 | 位相シフトマスクの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5972540A (ja) |
| JP (1) | JP2816833B2 (ja) |
| KR (1) | KR0186190B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016181008A (ja) * | 2016-07-09 | 2016-10-13 | 大日本印刷株式会社 | フォトマスク |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2962272B2 (ja) * | 1997-04-18 | 1999-10-12 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2000206671A (ja) * | 1999-01-13 | 2000-07-28 | Mitsubishi Electric Corp | フォトマスク、フォトマスクの製造方法、および半導体集積回路装置の製造方法 |
| US6534225B2 (en) | 2001-06-27 | 2003-03-18 | International Business Machines Corporation | Tapered ion implantation with femtosecond laser ablation to remove printable alternating phase shift features |
| US6757971B2 (en) * | 2001-08-30 | 2004-07-06 | Micron Technology, Inc. | Filling plugs through chemical mechanical polish |
| JP6443321B2 (ja) | 2015-12-24 | 2018-12-26 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 電線保護部材及びワイヤーハーネス |
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| US5281500A (en) * | 1991-09-04 | 1994-01-25 | Micron Technology, Inc. | Method of preventing null formation in phase shifted photomasks |
| JP2759582B2 (ja) * | 1991-09-05 | 1998-05-28 | 三菱電機株式会社 | フォトマスクおよびその製造方法 |
| US5268244A (en) * | 1992-08-13 | 1993-12-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Self-aligned phase shifter formation |
| US5532089A (en) * | 1993-12-23 | 1996-07-02 | International Business Machines Corporation | Simplified fabrication methods for rim phase-shift masks |
-
1995
- 1995-09-25 KR KR1019950031656A patent/KR0186190B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-02-29 JP JP6743896A patent/JP2816833B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-10 US US08/966,701 patent/US5972540A/en not_active Expired - Lifetime
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| KR0186190B1 (en) | 1999-04-01 |
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| KR970016766A (ko) | 1997-04-28 |
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