JPH10142767A - パターン形成方法、これに使用されるマスク及びその製造方法 - Google Patents
パターン形成方法、これに使用されるマスク及びその製造方法Info
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- JPH10142767A JPH10142767A JP8294981A JP29498196A JPH10142767A JP H10142767 A JPH10142767 A JP H10142767A JP 8294981 A JP8294981 A JP 8294981A JP 29498196 A JP29498196 A JP 29498196A JP H10142767 A JPH10142767 A JP H10142767A
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- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
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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
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- G03F1/70—Adapting basic layout or design of masks to lithographic process requirements, e.g., second iteration correction of mask patterns for imaging
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハーフトーン形位相反転マスクを用いて半導
体基板にパターンを形成するパターン形成方法と、これ
に使用されるマスク及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板上に、パタニングされる被蝕
刻層を形成する段階と、前記被蝕刻層上に反射防止層５
０を形成する段階と、前記反射防止層５０上に感光膜２
２を形成する段階と、マスクを用いて写真蝕刻を行う段
階とを含む。従って、段差部位での乱反射にによるサイ
ドーローブ現象が防止でき、信頼性のあるパターンを形
成しうる。
体基板にパターンを形成するパターン形成方法と、これ
に使用されるマスク及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板上に、パタニングされる被蝕
刻層を形成する段階と、前記被蝕刻層上に反射防止層５
０を形成する段階と、前記反射防止層５０上に感光膜２
２を形成する段階と、マスクを用いて写真蝕刻を行う段
階とを含む。従って、段差部位での乱反射にによるサイ
ドーローブ現象が防止でき、信頼性のあるパターンを形
成しうる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパターン形成方法、
これに使用されるマスク及びその製造方法に係り、特に
信頼性のあるパターンを形成しうるパターン形成方法、
これに使用されるマスク及びその製造方法に関する。
これに使用されるマスク及びその製造方法に係り、特に
信頼性のあるパターンを形成しうるパターン形成方法、
これに使用されるマスク及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の製造において、シリコ
ン基板の微細な領域に注入される不純物の量を精密に調
節し、同時にこの領域等が相互連結されるべきである。
この領域等を限定するパターン等は写真蝕刻技術により
形成されることは広く知られている。
ン基板の微細な領域に注入される不純物の量を精密に調
節し、同時にこの領域等が相互連結されるべきである。
この領域等を限定するパターン等は写真蝕刻技術により
形成されることは広く知られている。
【０００３】半導体製造工程の中写真蝕刻技術は集積度
が増加すると共に隣接パターンとの近接効果（proximit
y effect）によりパターンに欠陥が発生する問題点が現
れた。即ち、通常的な投影露光装置を用いて四角形のパ
ターンを形成する場合、光の回折により四角形のパター
ンの角が丸められる現象が発生し、半導体装置の集積度
が増加することにより、さらに激しく発生する。
が増加すると共に隣接パターンとの近接効果（proximit
y effect）によりパターンに欠陥が発生する問題点が現
れた。即ち、通常的な投影露光装置を用いて四角形のパ
ターンを形成する場合、光の回折により四角形のパター
ンの角が丸められる現象が発生し、半導体装置の集積度
が増加することにより、さらに激しく発生する。
【０００４】最近では光学上のコントラストを向上させ
る方法として、ＩＢＭのレベンソン（Levenson）が考案
した位相反転マスク（Phase Shift Mask）を用いて解像
度を向上させることにより微細パターンを具現する方法
が提示されている。（参照文献：IBM 1986，IEEE Tran
s．Elect ．Devices ．Vol ．ED−29，1982．CP 1828；
1988，Fall Applied Physics Meeting 4a−K −7 ，8
（p ．497 ）；SPIE，Vol ．1463，Optical ／Laser Mi
crolithography ５，1991，p ．423 −427 ）．前記位
相反転マスクは位相シフタ（phase shifter ）を含むマ
スクパターンが透明基板上に形成されている。前記位相
反転マスクを用いたパターン形成方法は光の干渉または
部分干渉を用いて所望の大きさのパターンを露光するこ
とにより、解像度や焦点深度を増加させる。即ち、ライ
ン／スペースのような反復パターンにおいて、隣接する
開口部から照射される光の位相を１８０°反転させる
と、その間に挟まれた遮光部分の光強度が０となって隣
接する開口部が分離されるという原理を利用したもので
ある。
る方法として、ＩＢＭのレベンソン（Levenson）が考案
した位相反転マスク（Phase Shift Mask）を用いて解像
度を向上させることにより微細パターンを具現する方法
が提示されている。（参照文献：IBM 1986，IEEE Tran
s．Elect ．Devices ．Vol ．ED−29，1982．CP 1828；
1988，Fall Applied Physics Meeting 4a−K −7 ，8
（p ．497 ）；SPIE，Vol ．1463，Optical ／Laser Mi
crolithography ５，1991，p ．423 −427 ）．前記位
相反転マスクは位相シフタ（phase shifter ）を含むマ
スクパターンが透明基板上に形成されている。前記位相
反転マスクを用いたパターン形成方法は光の干渉または
部分干渉を用いて所望の大きさのパターンを露光するこ
とにより、解像度や焦点深度を増加させる。即ち、ライ
ン／スペースのような反復パターンにおいて、隣接する
開口部から照射される光の位相を１８０°反転させる
と、その間に挟まれた遮光部分の光強度が０となって隣
接する開口部が分離されるという原理を利用したもので
ある。
【０００５】具体的に説明すれば、光がマスク基板を通
過する時または位相シフタ膜を通過する時、その波長は
真空中の屈折率として割った値で短くなる。従って、同
じ位相の光がマスクを通過する時位相シフタの有無に応
じてその波長に差が生じることになる。
過する時または位相シフタ膜を通過する時、その波長は
真空中の屈折率として割った値で短くなる。従って、同
じ位相の光がマスクを通過する時位相シフタの有無に応
じてその波長に差が生じることになる。
【０００６】この際、光経路差をθとすれば次のようで
ある。 θ＝２πｔ（ｎ−１）／λ ここで、ｎは位相シフタの屈折率であり、ｔは位相シフ
タの厚さであり、λは露光に使用される光線の波長であ
る。ここで、θがπの場合には位相シフタを通過した光
線は反対の位相を有することになる。従って、光透過部
のみを通過した光は互いに反対の位相を有するので、位
相シフタをマスクパターンの縁部に位置させるとパター
ンの境界部分ではマスクを透過した光の強度が０となっ
てコントラストが増加することになる。
ある。 θ＝２πｔ（ｎ−１）／λ ここで、ｎは位相シフタの屈折率であり、ｔは位相シフ
タの厚さであり、λは露光に使用される光線の波長であ
る。ここで、θがπの場合には位相シフタを通過した光
線は反対の位相を有することになる。従って、光透過部
のみを通過した光は互いに反対の位相を有するので、位
相シフタをマスクパターンの縁部に位置させるとパター
ンの境界部分ではマスクを透過した光の強度が０となっ
てコントラストが増加することになる。
【０００７】このような原理を用いた位相反転マスクの
例として、光遮断部の透過率を０から０でない値に上げ
たハーフトーン形位相反転マスク（Half Tone Type Pha
se Shift Mask ）がある。
例として、光遮断部の透過率を０から０でない値に上げ
たハーフトーン形位相反転マスク（Half Tone Type Pha
se Shift Mask ）がある。
【０００８】前記ハーフトーン形位相反転マスクはデザ
インの制約なく実際の半導体装置の製造に適用しうるの
で、ライン／スペースのような反復パターン及びコンタ
クトホールパターンに効果的に適用しうるマスクとして
知られている。
インの制約なく実際の半導体装置の製造に適用しうるの
で、ライン／スペースのような反復パターン及びコンタ
クトホールパターンに効果的に適用しうるマスクとして
知られている。
【０００９】前記位相反転マスクを用いたパターン形成
方法は、従来の他の微細パターン形成方法とは異なり、
新たな装備の追加なくマスク製造方法の変更のみで光の
回折を逆利用してマスクの分解能力を３０％ほど向上さ
せうるので、次世代の半導体装置製造の有力な量産技術
として考慮している。
方法は、従来の他の微細パターン形成方法とは異なり、
新たな装備の追加なくマスク製造方法の変更のみで光の
回折を逆利用してマスクの分解能力を３０％ほど向上さ
せうるので、次世代の半導体装置製造の有力な量産技術
として考慮している。
【００１０】図１は従来のハーフトーン形位相反転マス
クの一例を示した断面図である。部材番号１０はガラス
基板を、１２はハーフトーンの位相シフタを示す。前記
マスクで、位相シフタが形成されていない光透過部では
１００％光が透過され、ハーフトーン位相シフタが形成
されている部分では通常６〜１２％ほどの光のみ透過す
る。
クの一例を示した断面図である。部材番号１０はガラス
基板を、１２はハーフトーンの位相シフタを示す。前記
マスクで、位相シフタが形成されていない光透過部では
１００％光が透過され、ハーフトーン位相シフタが形成
されている部分では通常６〜１２％ほどの光のみ透過す
る。
【００１１】図２［Ａ］及び図２［Ｃ］は従来のハーフ
トーン形位相反転マスクを用いたパターン形成方法を説
明するための断面図である。図２［Ａ］は前記ハーフト
ーン形位相反転マスクのパターンが転写される半導体基
板２０と感光膜パターン２２とを示す断面図である。
トーン形位相反転マスクを用いたパターン形成方法を説
明するための断面図である。図２［Ａ］は前記ハーフト
ーン形位相反転マスクのパターンが転写される半導体基
板２０と感光膜パターン２２とを示す断面図である。
【００１２】前記ハーフトーンの位相シフタ（図１の１
２）を通過した若干（６〜１２％）の光により半導体基
板上に所望しない感光膜パターンの損失が発生するが、
このような現象をサイドーローブ（Side−Lobe）とし、
図１［Ｂ］の部材符号Ａで示されている。このようなサ
イドーローブ現象はベアーウェーハのように平坦な表面
上では図２［Ａ］のように無視してもよい水準である
が、実際に素子の形成されたウェーハ上では深刻に発生
する。
２）を通過した若干（６〜１２％）の光により半導体基
板上に所望しない感光膜パターンの損失が発生するが、
このような現象をサイドーローブ（Side−Lobe）とし、
図１［Ｂ］の部材符号Ａで示されている。このようなサ
イドーローブ現象はベアーウェーハのように平坦な表面
上では図２［Ａ］のように無視してもよい水準である
が、実際に素子の形成されたウェーハ上では深刻に発生
する。
【００１３】図２［Ｂ］は実際に素子の形成されたウェ
ーハ上でのサイドーローブの集中現象を示すための図面
であって、ウェーハ２０上に電極２４及び層間絶縁膜２
６等に因して段差が大きく形成されている。
ーハ上でのサイドーローブの集中現象を示すための図面
であって、ウェーハ２０上に電極２４及び層間絶縁膜２
６等に因して段差が大きく形成されている。
【００１４】このように段差の激しく形成されているウ
ェーハ上に形成された感光膜に光が照射されると、示さ
れたように凹部では前記層間絶縁膜２６等の反射層によ
り光の乱反射が発生する。この際、反射層で乱反射され
た光がフォーカシングされ所望しない露光が激しく発生
し、結局感光膜パターンの損失が深刻になる。
ェーハ上に形成された感光膜に光が照射されると、示さ
れたように凹部では前記層間絶縁膜２６等の反射層によ
り光の乱反射が発生する。この際、反射層で乱反射され
た光がフォーカシングされ所望しない露光が激しく発生
し、結局感光膜パターンの損失が深刻になる。
【００１５】図２［Ｃ］はパターンが転写された状態の
ウェーハを示した断面図である。段差の激しい部分では
感光膜パターン２２の損失が示されており、感光膜パタ
ーンの損失の激しい場合には示されたようにコンタクト
ホールのない場合にもコンタクトホールのようにホール
（部材符号Ｂ）が発生して素子の特性が大きく低下され
る。
ウェーハを示した断面図である。段差の激しい部分では
感光膜パターン２２の損失が示されており、感光膜パタ
ーンの損失の激しい場合には示されたようにコンタクト
ホールのない場合にもコンタクトホールのようにホール
（部材符号Ｂ）が発生して素子の特性が大きく低下され
る。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はサイド
ーローブ現象を防止して半導体基板上に微細パターンを
信頼性のあるように形成しうるパターン形成方法を提供
することにある。本発明の他の目的は半導体基板上にさ
らに信頼性のあるようにパターンを形成しうるマスクを
提供することにある。本発明のさらに他の目的は前記マ
スクの適する製造方法を提供することにある。
ーローブ現象を防止して半導体基板上に微細パターンを
信頼性のあるように形成しうるパターン形成方法を提供
することにある。本発明の他の目的は半導体基板上にさ
らに信頼性のあるようにパターンを形成しうるマスクを
提供することにある。本発明のさらに他の目的は前記マ
スクの適する製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明によるパターン形成方法は、半導体基板上に、
パタニングされる被蝕刻層を形成する段階と、前記被蝕
刻層上に反射防止層を形成する段階と、前記反射防止層
上に感光膜を形成する段階と、マスクを用いて写真蝕刻
を行う段階とを含むことを特徴とする。
の本発明によるパターン形成方法は、半導体基板上に、
パタニングされる被蝕刻層を形成する段階と、前記被蝕
刻層上に反射防止層を形成する段階と、前記反射防止層
上に感光膜を形成する段階と、マスクを用いて写真蝕刻
を行う段階とを含むことを特徴とする。
【００１８】前記反射防止層はポリマー、酸化物、窒化
物、炭化物、有機物及びフォトレジストよりなるグルー
プから選択された何れか１つで形成されることが望まし
い。
物、炭化物、有機物及びフォトレジストよりなるグルー
プから選択された何れか１つで形成されることが望まし
い。
【００１９】前記他の目的を達成するための本発明のマ
スクは、光透過性基板と、前記基板上に形成され、透過
する光の位相を反転させる位相シフタと、ウェーハ上に
形成されている構造物の段差の相対的に大きい第１ウェ
ーハ領域に対応する第１マスク領域の光透過率が、段差
の相対的に小さい第２ウェーハ領域に対応する第２マス
ク領域の光透過率より小さくする光透過率調節手段を具
備したことを特徴とする。
スクは、光透過性基板と、前記基板上に形成され、透過
する光の位相を反転させる位相シフタと、ウェーハ上に
形成されている構造物の段差の相対的に大きい第１ウェ
ーハ領域に対応する第１マスク領域の光透過率が、段差
の相対的に小さい第２ウェーハ領域に対応する第２マス
ク領域の光透過率より小さくする光透過率調節手段を具
備したことを特徴とする。
【００２０】前記光透過率調節手段は前記第１マスク領
域に形成された光透過率調節膜であることが望ましい。
そして、前記光透過率調節膜はCr、Al、Au、Pt、フォト
レジスト、SOG （SpinOn Glass ）、CrO 、CrON、MoSix
、MoSiO 、MoSiON、W 、WSix及び有機物よりなるグル
ープから選択された何れか１つよりなる。
域に形成された光透過率調節膜であることが望ましい。
そして、前記光透過率調節膜はCr、Al、Au、Pt、フォト
レジスト、SOG （SpinOn Glass ）、CrO 、CrON、MoSix
、MoSiO 、MoSiON、W 、WSix及び有機物よりなるグル
ープから選択された何れか１つよりなる。
【００２１】前記さらに他の目的を達成するための本発
明のマスクの製造方法は、透明な基板上に位相シフタ層
と光透過率調節膜を順次に形成する段階と、前記光透過
率調節膜の所定部分を露出させる第１感光膜パターンを
形成する段階と、前記第１感光膜パターンを用いて前記
光透過率調節膜及び位相シフタ層をパタニングする段階
と、結果物上にパターンが転写されるウェーハの段差の
小さい部位に対応されるマスク部位を露出させるように
第２感光膜パターンを形成する段階と、前記第２感光膜
パターンにより露出された部位の光透過率調節膜を除去
することにより光透過率調節膜パターンを形成する段階
を含むことを特徴とする。
明のマスクの製造方法は、透明な基板上に位相シフタ層
と光透過率調節膜を順次に形成する段階と、前記光透過
率調節膜の所定部分を露出させる第１感光膜パターンを
形成する段階と、前記第１感光膜パターンを用いて前記
光透過率調節膜及び位相シフタ層をパタニングする段階
と、結果物上にパターンが転写されるウェーハの段差の
小さい部位に対応されるマスク部位を露出させるように
第２感光膜パターンを形成する段階と、前記第２感光膜
パターンにより露出された部位の光透過率調節膜を除去
することにより光透過率調節膜パターンを形成する段階
を含むことを特徴とする。
【００２２】前記光透過率調節膜パターンはCr、Al、A
u、Pt、フォトレジスト、SOG 、CrO、CrON、MoSix 、Mo
SiO 、MoSiON、W 、WSix及び有機物よりなるグループか
ら選択された何れか１つであって、光の透過率を減少さ
せるように形成されることが望ましい。
u、Pt、フォトレジスト、SOG 、CrO、CrON、MoSix 、Mo
SiO 、MoSiON、W 、WSix及び有機物よりなるグループか
ら選択された何れか１つであって、光の透過率を減少さ
せるように形成されることが望ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づき本発明
を詳しく説明する。図３は本発明によるハーフトーン形
位相反転マスクを示した断面図である。部材番号３０は
ガラス基板を、３２はハーフトーン位相シフタを、３６
は光透過率調節膜を示す。
を詳しく説明する。図３は本発明によるハーフトーン形
位相反転マスクを示した断面図である。部材番号３０は
ガラス基板を、３２はハーフトーン位相シフタを、３６
は光透過率調節膜を示す。
【００２４】段差の相対的に大きな領域、例えば周辺回
路部に対応されるマスク領域にはハーフトーン位相シフ
タ３２と光透過率調節膜３６とが形成されており、段差
の相対的に小さな領域、例えばセル部に対応されるマス
ク領域にはハーフトーン位相シフタ３２のみが形成され
ている。
路部に対応されるマスク領域にはハーフトーン位相シフ
タ３２と光透過率調節膜３６とが形成されており、段差
の相対的に小さな領域、例えばセル部に対応されるマス
ク領域にはハーフトーン位相シフタ３２のみが形成され
ている。
【００２５】前記光透過率調節膜３６は透過する光透過
率を減少させる物質、例えばCr、Al、Au、Pt、フォトレ
ジスト、SOG 、CrO 、CrON、MoSix 、MoSiO 、MoSiON、
W 、WSix及び有機物の中何れか１つの物質で形成され
る。
率を減少させる物質、例えばCr、Al、Au、Pt、フォトレ
ジスト、SOG 、CrO 、CrON、MoSix 、MoSiO 、MoSiON、
W 、WSix及び有機物の中何れか１つの物質で形成され
る。
【００２６】前記マスクによれば、ウェーハ上で段差が
激しく形成されフォトレジストの損失が集中される部位
に該当するマスクの位相シフタ上に光透過率調節膜が形
成される。従って、ウェーハ上で段差の激しい部位に照
射される光量が他部に照射される光量より小さくなり段
差の激しい部位での光の乱反射によるサイドーローブ現
象を減らしうる。
激しく形成されフォトレジストの損失が集中される部位
に該当するマスクの位相シフタ上に光透過率調節膜が形
成される。従って、ウェーハ上で段差の激しい部位に照
射される光量が他部に照射される光量より小さくなり段
差の激しい部位での光の乱反射によるサイドーローブ現
象を減らしうる。
【００２７】図４［Ａ］及び図４［Ｅ］は前記図３に示
された本発明のハーフトーン形位相反転マスクの製造方
法を説明するための断面図である。図４［Ａ］はハーフ
トーン位相シフタ層３２及び光透過率調節膜３６を形成
する段階を示した断面図である。
された本発明のハーフトーン形位相反転マスクの製造方
法を説明するための断面図である。図４［Ａ］はハーフ
トーン位相シフタ層３２及び光透過率調節膜３６を形成
する段階を示した断面図である。
【００２８】具体的に、ガラス基板３０上にMoSiONまた
はCrONのように透過する光の位相を反転させ所定の透過
率を有するようにする位相シフト物質を蒸着してハーフ
トーン位相シフタ層３２を形成した後、前記ハーフトー
ン位相シフタ層上に光透過率調節膜３６を形成する。前
記光透過率調節膜３６は透過する光の透過率を減少させ
る物質、例えばCr、Al、Au、Pt、フォトレジスト、SOG
、CrO 、CrON、MoSix 、MoSiO 、MoSiON、W、WSix及び
有機物の中何れか１つの物質で形成する。
はCrONのように透過する光の位相を反転させ所定の透過
率を有するようにする位相シフト物質を蒸着してハーフ
トーン位相シフタ層３２を形成した後、前記ハーフトー
ン位相シフタ層上に光透過率調節膜３６を形成する。前
記光透過率調節膜３６は透過する光の透過率を減少させ
る物質、例えばCr、Al、Au、Pt、フォトレジスト、SOG
、CrO 、CrON、MoSix 、MoSiO 、MoSiON、W、WSix及び
有機物の中何れか１つの物質で形成する。
【００２９】図４［Ｂ］は第１感光膜パターン３８を形
成する段階を示した断面図である。具体的に、前記光透
過率調節膜３６上に感光膜を塗布した後、前記感光膜を
露光、現像して光透過部の前記光透過率調節膜を露出さ
せる形の第１感光膜パターン３８を形成する。
成する段階を示した断面図である。具体的に、前記光透
過率調節膜３６上に感光膜を塗布した後、前記感光膜を
露光、現像して光透過部の前記光透過率調節膜を露出さ
せる形の第１感光膜パターン３８を形成する。
【００３０】図４［Ｃ］はハーフトーン位相シフタ層３
２及び光透過率調節膜３６をパタニングする段階を示し
た断面図である。具体的に、前記第１感光膜パターン
（図４［Ｂ］の３８）を蝕刻マスクとして前記光透過率
調節膜３６を湿式蝕刻する。次いで、前記第１感光膜パ
ターンを蝕刻マスクとして前記ハーフトーン位相シフタ
層３２を乾式蝕刻することにより光透過部の基板３０を
露出させた後、第１感光膜パターンを除去する。
２及び光透過率調節膜３６をパタニングする段階を示し
た断面図である。具体的に、前記第１感光膜パターン
（図４［Ｂ］の３８）を蝕刻マスクとして前記光透過率
調節膜３６を湿式蝕刻する。次いで、前記第１感光膜パ
ターンを蝕刻マスクとして前記ハーフトーン位相シフタ
層３２を乾式蝕刻することにより光透過部の基板３０を
露出させた後、第１感光膜パターンを除去する。
【００３１】図４［Ｄ］は第２感光膜パターン４０を形
成する段階を示した断面図である。具体的に、前記図４
［Ｃ］の結果物の全面に感光膜を塗布した後、前記感光
膜を露光、現像して光透過率調節膜パターンが形成され
る部位に第２感光膜パターン４０を形成する。この際、
前記第２感光膜パターン４０はパターンが転写されるウ
ェーハ上で段差の激しくない部位、例えばセル配列部に
対応される部分は除去され、ウェーハ上で相対的に段差
の激しい部位、例えば周辺回路部に対応される部分にの
み感光膜が残るように形成する。
成する段階を示した断面図である。具体的に、前記図４
［Ｃ］の結果物の全面に感光膜を塗布した後、前記感光
膜を露光、現像して光透過率調節膜パターンが形成され
る部位に第２感光膜パターン４０を形成する。この際、
前記第２感光膜パターン４０はパターンが転写されるウ
ェーハ上で段差の激しくない部位、例えばセル配列部に
対応される部分は除去され、ウェーハ上で相対的に段差
の激しい部位、例えば周辺回路部に対応される部分にの
み感光膜が残るように形成する。
【００３２】図４［Ｅ］は光透過率調節膜パターン３６
を形成する段階を示した断面図である。具体的に、前記
第２感光膜パターン（図４［Ｄ］の４０）をマスクとし
て前記光透過率調節膜をパタニングした後、第２感光膜
パターンを除去することにより光透過率調節膜パターン
３６を形成する。
を形成する段階を示した断面図である。具体的に、前記
第２感光膜パターン（図４［Ｄ］の４０）をマスクとし
て前記光透過率調節膜をパタニングした後、第２感光膜
パターンを除去することにより光透過率調節膜パターン
３６を形成する。
【００３３】これにより、周辺回路部のようにウェーハ
上で段差の激しい部位に対応されるマスクの位相シフタ
上に光透過率調節膜パターンが形成されたハーフトーン
形位相反転マスクが完成される。
上で段差の激しい部位に対応されるマスクの位相シフタ
上に光透過率調節膜パターンが形成されたハーフトーン
形位相反転マスクが完成される。
【００３４】図５は図４［Ａ］乃至図４［Ｅ］により製
造されたハーフトーン形位相反転マスクを用いた微細パ
ターン形成方法を説明するための断面図である。具体的
に、図５で上部に示された断面図は本発明によるハーフ
トーン形位相反転マスクの一例を示したものであって、
部材番号３０はガラス基板を、３２はハーフトーン位相
シフタを、３６はハーフトーン位相シフタ上に形成され
た光透過率調節膜パターンを各々示す。
造されたハーフトーン形位相反転マスクを用いた微細パ
ターン形成方法を説明するための断面図である。具体的
に、図５で上部に示された断面図は本発明によるハーフ
トーン形位相反転マスクの一例を示したものであって、
部材番号３０はガラス基板を、３２はハーフトーン位相
シフタを、３６はハーフトーン位相シフタ上に形成され
た光透過率調節膜パターンを各々示す。
【００３５】図５で下部に示された断面図は前記ハーフ
トーン形位相反転マスクによりパターンが転写される段
差を有するウェーハを示したものであって、部材番号２
０はウェーハを、２４はゲート電極を、２５及び２６は
層間絶縁膜を、２２は感光膜を各々示す。
トーン形位相反転マスクによりパターンが転写される段
差を有するウェーハを示したものであって、部材番号２
０はウェーハを、２４はゲート電極を、２５及び２６は
層間絶縁膜を、２２は感光膜を各々示す。
【００３６】図５を参照すれば、パターンが転写される
ウェーハの段差の激しい部分に対応されるマスクの位相
シフタ３２上に光透過率を減少させる光透過率調節膜パ
ターン３６が形成されている。前記光透過率調節膜パタ
ーン３６を透過した光は透過率が減少されるので、段差
の激しい部位の感光膜に照射される光量が他部に照射さ
れる光量に比べて低くなる。従って、段差の激しい部位
での光の乱反射に因したサイドーローブ現象を防止しう
るので信頼性のあるパターンを形成しうる。
ウェーハの段差の激しい部分に対応されるマスクの位相
シフタ３２上に光透過率を減少させる光透過率調節膜パ
ターン３６が形成されている。前記光透過率調節膜パタ
ーン３６を透過した光は透過率が減少されるので、段差
の激しい部位の感光膜に照射される光量が他部に照射さ
れる光量に比べて低くなる。従って、段差の激しい部位
での光の乱反射に因したサイドーローブ現象を防止しう
るので信頼性のあるパターンを形成しうる。
【００３７】図６はハーフトーン形位相反転マスクを用
いた本発明のパターン形成方法の他の例を説明するため
の断面図であって、従来のハーフトーン形位相反転マス
クをそのまま用いた場合である。
いた本発明のパターン形成方法の他の例を説明するため
の断面図であって、従来のハーフトーン形位相反転マス
クをそのまま用いた場合である。
【００３８】図６を参照すれば、段差の形成されている
半導体基板上にパタニングされる被蝕刻層、例えば層間
絶縁膜２５、２６を形成し、この被蝕刻層上に反射防止
物質を１０００Åほどの厚さで塗布して反射防止層５０
を形成した後、感光膜２２を塗布する。次いで、従来の
ハーフトーン形位相反転マスクを使用して前記感光膜２
２を露光及び現像することにより所望の形の感光膜パタ
ーンを形成する。このように感光膜２２の下部に反射防
止層５０を形成することにより感光膜の下部に形成され
た層間絶縁膜等の反射層からの光反射を防止しうるので
サイドーローブ現象を防止して信頼性のあるパターンを
形成しうる。
半導体基板上にパタニングされる被蝕刻層、例えば層間
絶縁膜２５、２６を形成し、この被蝕刻層上に反射防止
物質を１０００Åほどの厚さで塗布して反射防止層５０
を形成した後、感光膜２２を塗布する。次いで、従来の
ハーフトーン形位相反転マスクを使用して前記感光膜２
２を露光及び現像することにより所望の形の感光膜パタ
ーンを形成する。このように感光膜２２の下部に反射防
止層５０を形成することにより感光膜の下部に形成され
た層間絶縁膜等の反射層からの光反射を防止しうるので
サイドーローブ現象を防止して信頼性のあるパターンを
形成しうる。
【００３９】前記反射防止層５０を形成する物質として
は、例えばポリマー、酸化物、窒化物、炭化物、有機物
及びフォトレジスト等反射率の低い物質を使用して形成
する。
は、例えばポリマー、酸化物、窒化物、炭化物、有機物
及びフォトレジスト等反射率の低い物質を使用して形成
する。
【００４０】
【発明の効果】前述した本発明によれば、ハーフトーン
形位相反転マスクに選択的に光透過率調節膜を形成した
り、段差の形成されたウェーハ上の被蝕刻層上に反射防
止層を形成した後、感光膜を塗布することにより、光の
乱反射によるサイドーローブ現象が防止でき、信頼性の
ある微細パターンを形成しうる。
形位相反転マスクに選択的に光透過率調節膜を形成した
り、段差の形成されたウェーハ上の被蝕刻層上に反射防
止層を形成した後、感光膜を塗布することにより、光の
乱反射によるサイドーローブ現象が防止でき、信頼性の
ある微細パターンを形成しうる。
【００４１】本発明は前記実施例に限定されなく、当分
野の通常の知識を有する者により多くの変形が可能であ
る。
野の通常の知識を有する者により多くの変形が可能であ
る。
【図１】 従来のハーフトーン形位相反転マスクの一例
を示した断面図である。
を示した断面図である。
【図２】 ［Ａ］乃至［Ｃ］は、図１の従来のハーフト
ーン形位相反転マスクを用いたパターン形成方法を説明
するための断面図である。
ーン形位相反転マスクを用いたパターン形成方法を説明
するための断面図である。
【図３】 本発明によるハーフトーン形位相反転マスク
を示した断面図である。
を示した断面図である。
【図４】 ［Ａ］乃至［Ｅ］は、本発明のハーフトーン
形位相反転マスクの製造方法を説明するための断面図で
ある。
形位相反転マスクの製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図５】 図４［Ａ］乃至図４［Ｅ］により製造された
ハーフトーン形位相反転マスクを用いた微細パターン形
成方法を説明するための断面図である。
ハーフトーン形位相反転マスクを用いた微細パターン形
成方法を説明するための断面図である。
【図６】 本発明の他の実施例によるパターン形成方法
を説明するための断面図である。
を説明するための断面図である。
２０…ウェーハ、 ２２…感光膜、 ２４…ゲート電極、 ２５，２６…層間絶縁膜、 ３０…基板、 ３２…ハーフトーン位相シフタ層、 ３６…光透過率調整膜、 ３８…第１感光膜パターン、 ４０…第２感光膜パターン、 ５０…反射防止層。
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体基板上に、パタニングされる被蝕
刻層を形成する段階と、 前記被蝕刻層上に反射防止層を形成する段階と、 前記反射防止層上に感光膜を形成する段階と、 マスクを用いて写真蝕刻を行う段階とを含むことを特徴
とするパターン形成方法。 - 【請求項２】 前記反射防止層はポリマー、酸化物、窒
化物、炭化物、有機物及びフォトレジストよりなるグル
ープから選択された何れか１つで形成されることを特徴
とする請求項１に記載のパターン形成方法。 - 【請求項３】 光透過性基板と、 前記基板上に形成され、透過する光の位相を反転させる
位相シフタと、 ウェーハ上に形成されている構造物の段差の相対的に大
きい第１ウェーハ領域に対応する第１マスク領域の光透
過率が、段差の相対的に小さい第２ウェーハ領域に対応
する第２マスク領域の光透過率より小さくする光透過率
調節手段を具備したことを特徴とする位相反転マスク。 - 【請求項４】 前記光透過率調節手段は前記第１マスク
領域に形成された光透過率調節膜であることを特徴とす
る請求項３に記載の位相反転マスク。 - 【請求項５】 前記光透過率調節膜はCr、Al、Au、Pt、
フォトレジスト、SOG 、CrO 、CrON、MoSix 、MoSiO 、
MoSiON、W 、WSix及び有機物よりなるグループから選択
された何れか１つよりなることを特徴とする請求項３に
記載の位相反転マスク。 - 【請求項６】 透明な基板上に位相シフタ層と光透過率
調節膜を順次に形成する段階と、 前記光透過率調節膜の所定部分を露出させる第１感光膜
パターンを形成する段階と、 前記第１感光膜パターンを用いて前記光透過率調節膜及
び位相シフタ層をパタニングする段階と、 結果物上にパターンが転写されるウェーハの段差の小さ
い部位に対応されるマスク部位を露出させるように第２
感光膜パターンを形成する段階と、 前記第２感光膜パターンにより露出された部位の光透過
率調節膜を除去することにより光透過率調節膜パターン
を形成する段階を含むことを特徴とする位相反転マスク
の製造方法。 - 【請求項７】 前記光透過率調節膜パターンは光の透過
率を減少させるように形成されることを特徴とする請求
項６に記載の位相反転マスクの製造方法。 - 【請求項８】 前記光透過率調節膜パターンはCr、Al、
Au、Pt、フォトレジスト、SOG 、CrO 、CrON、MoSix 、
MoSiO 、MoSiON、W 、WSix及び有機物よりなるグループ
から選択された何れか１つよりなることを特徴とする請
求項６に記載の位相反転マスクの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/742,247 US5804338A (en) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Photolithography masks including phase-shifting layers and related methods and structures |
| JP29498196A JP3625592B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-11-07 | 位相反転マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/742,247 US5804338A (en) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Photolithography masks including phase-shifting layers and related methods and structures |
| JP29498196A JP3625592B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-11-07 | 位相反転マスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10142767A true JPH10142767A (ja) | 1998-05-29 |
| JP3625592B2 JP3625592B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=26560076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29498196A Expired - Fee Related JP3625592B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-11-07 | 位相反転マスクの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5804338A (ja) |
| JP (1) | JP3625592B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399441B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2003-09-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 미세패턴 형성방법 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6225174B1 (en) * | 1996-06-13 | 2001-05-01 | Micron Technology, Inc. | Method for forming a spacer using photosensitive material |
| US6235435B1 (en) | 1999-09-14 | 2001-05-22 | International Business Machines Corporation | Dichroic photo mask and methods for making and inspecting same |
| US7265431B2 (en) * | 2002-05-17 | 2007-09-04 | Intel Corporation | Imageable bottom anti-reflective coating for high resolution lithography |
| KR102195580B1 (ko) * | 2014-01-14 | 2020-12-29 | 삼성디스플레이 주식회사 | 위상 반전 마스크, 이를 이용한 패턴 형성 방법 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5660956A (en) * | 1990-11-29 | 1997-08-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reticle and method of fabricating reticle |
| JP3257893B2 (ja) * | 1993-10-18 | 2002-02-18 | 三菱電機株式会社 | 位相シフトマスク、その位相シフトマスクの製造方法およびその位相シフトマスクを用いた露光方法 |
-
1996
- 1996-10-31 US US08/742,247 patent/US5804338A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-07 JP JP29498196A patent/JP3625592B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399441B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2003-09-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 미세패턴 형성방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5804338A (en) | 1998-09-08 |
| JP3625592B2 (ja) | 2005-03-02 |
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