JPH1090875A - 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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- JPH1090875A JPH1090875A JP23724997A JP23724997A JPH1090875A JP H1090875 A JPH1090875 A JP H1090875A JP 23724997 A JP23724997 A JP 23724997A JP 23724997 A JP23724997 A JP 23724997A JP H1090875 A JPH1090875 A JP H1090875A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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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
- G03F1/29—Rim PSM or outrigger PSM; Preparation thereof
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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】
【課題】遮光層と位相シフト層との接触力が増加して機
械的に分離することを防止できるようにする位相シフト
マスク及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 本発明による位相シフトマスクは、透明
基板と、前記透明基板上に所定深さに形成される溝と、
前記溝内部に形成されるに応じて入射光線を遮断する遮
光層と、前記遮光層と所定部分が接触し、残りの部分が
前記透明基板と接触できるように形成されるにともなっ
て、入射光をシフトさせる位相シフト層とを含み、本発
明による位相シフトマスクの製造方法は、透明基板上の
所定部分に犠牲層を形成し、前記犠牲層の側面に側壁を
形成する工程と、前記犠牲層及び前記側壁をマスクとし
て透明基板を異方性エッチングすることによって溝を形
成する工程と、前記側壁を除去し、前記犠牲層及び前記
透明基板の露出している部分上にある溝を埋め込むた
め、酸化時に透明になる不透明な物質を蒸着し、酸化し
て位相シフト層を形成すると共に溝の内部に遮光層を限
定する工程と、前記犠牲層を除去する工程とを備える。
械的に分離することを防止できるようにする位相シフト
マスク及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 本発明による位相シフトマスクは、透明
基板と、前記透明基板上に所定深さに形成される溝と、
前記溝内部に形成されるに応じて入射光線を遮断する遮
光層と、前記遮光層と所定部分が接触し、残りの部分が
前記透明基板と接触できるように形成されるにともなっ
て、入射光をシフトさせる位相シフト層とを含み、本発
明による位相シフトマスクの製造方法は、透明基板上の
所定部分に犠牲層を形成し、前記犠牲層の側面に側壁を
形成する工程と、前記犠牲層及び前記側壁をマスクとし
て透明基板を異方性エッチングすることによって溝を形
成する工程と、前記側壁を除去し、前記犠牲層及び前記
透明基板の露出している部分上にある溝を埋め込むた
め、酸化時に透明になる不透明な物質を蒸着し、酸化し
て位相シフト層を形成すると共に溝の内部に遮光層を限
定する工程と、前記犠牲層を除去する工程とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフトマスク
及びその製造方法に係り、特に位相シフト効果を向上さ
せる技術に関する。
及びその製造方法に係り、特に位相シフト効果を向上さ
せる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の高集積化及び高密度化に伴
い、半導体装置の単位素子のサイズは小さくなり、よっ
て導線などの線幅が狭くなる。故に、接触描画(contact
printing)方法、プラクシミティ描画(proximity print
ing)方法及びプロジェクション(projection printing)
方法などの露光方法を用いたフォトリソグラフィ(photo
lithography)工程によって微細パターンを形成するには
限界がある。したがって、露光時に電子ビームまたはイ
オンビーム或は位相シフトマスク(Phase Shifting Mas
k) を用いて微細パターンが形成されている。
い、半導体装置の単位素子のサイズは小さくなり、よっ
て導線などの線幅が狭くなる。故に、接触描画(contact
printing)方法、プラクシミティ描画(proximity print
ing)方法及びプロジェクション(projection printing)
方法などの露光方法を用いたフォトリソグラフィ(photo
lithography)工程によって微細パターンを形成するには
限界がある。したがって、露光時に電子ビームまたはイ
オンビーム或は位相シフトマスク(Phase Shifting Mas
k) を用いて微細パターンが形成されている。
【０００３】かかる位相シフトマスクは位相シフト領域
及び透明領域を含んでいるが、この方法では、位相シフ
ト層領域を透る光の位相を１８０にシフトさせて投光領
域を透る光と相殺干渉を行うことにより、解像力と焦点
深度をより向上させてより良いパターンを得ている。位
相シフトマスクは種類によって交番形(Alternated typ
e) 、リム形(Rim type)、減殺形(Attenuated type) 及
びアウトリガ形(Outrigger type)などがある。
及び透明領域を含んでいるが、この方法では、位相シフ
ト層領域を透る光の位相を１８０にシフトさせて投光領
域を透る光と相殺干渉を行うことにより、解像力と焦点
深度をより向上させてより良いパターンを得ている。位
相シフトマスクは種類によって交番形(Alternated typ
e) 、リム形(Rim type)、減殺形(Attenuated type) 及
びアウトリガ形(Outrigger type)などがある。
【０００４】従来のリム形位相シフトマスクについて
は、Nitayamaなどが“New Phase Shifting Mask Self-a
ligned Phase Shifters for a Quarter Micron Photol
ithography”という題目でIEDM．pp57−60(1989)に載せ
ている。また、従来の別のリム形位相シフトマスクにつ
いては、Minamiなどが“Methodof producing a Phase S
hifting Mask ”という名称で米国特許第5,300,378 号
に載せている。
は、Nitayamaなどが“New Phase Shifting Mask Self-a
ligned Phase Shifters for a Quarter Micron Photol
ithography”という題目でIEDM．pp57−60(1989)に載せ
ている。また、従来の別のリム形位相シフトマスクにつ
いては、Minamiなどが“Methodof producing a Phase S
hifting Mask ”という名称で米国特許第5,300,378 号
に載せている。
【０００５】次に、かかる従来の位相シフトマスクの製
造方法について説明する。図５は、従来のNitayamaなど
の技術による位相シフトマスクの製造工程図を示す。図
５（Ａ）に示すように、透明基板１１上にクロムＣｒな
どの不透明な物質をスパッタリング方法で蒸着して遮光
層１３を形成する。そして、透明基板１１及び遮光層１
３上に感光膜１５を塗布した後、露光及び現像して遮光
層１３の所定部分を露出させる。次に、前記感光膜１５
をマスクとして遮光層１３をエッチングすることによっ
て透明基板１１を露出させる。
造方法について説明する。図５は、従来のNitayamaなど
の技術による位相シフトマスクの製造工程図を示す。図
５（Ａ）に示すように、透明基板１１上にクロムＣｒな
どの不透明な物質をスパッタリング方法で蒸着して遮光
層１３を形成する。そして、透明基板１１及び遮光層１
３上に感光膜１５を塗布した後、露光及び現像して遮光
層１３の所定部分を露出させる。次に、前記感光膜１５
をマスクとして遮光層１３をエッチングすることによっ
て透明基板１１を露出させる。
【０００６】次に、遮光層１３上の感光膜１５を除去
し、（Ｂ）に示すように、透明基板１１及び遮光層１３
上に透明な感光物質のＰＭＭＡ(Poly-Methyl-Methacryl
ate)を回転塗布方法(spin coating method) によって塗
布して位相シフト層１７を形成する。その厚さｔは以下
の式（１）による。 ｔ＝λ／｛２( ｎ−１) ｝ ・・・・・・・・・・・・・・・（１） ここで、λは位相シフト層１７を透って位相シフトされ
る光の波長であり、ｎは位相シフト層１７の屈折率であ
る。
し、（Ｂ）に示すように、透明基板１１及び遮光層１３
上に透明な感光物質のＰＭＭＡ(Poly-Methyl-Methacryl
ate)を回転塗布方法(spin coating method) によって塗
布して位相シフト層１７を形成する。その厚さｔは以下
の式（１）による。 ｔ＝λ／｛２( ｎ−１) ｝ ・・・・・・・・・・・・・・・（１） ここで、λは位相シフト層１７を透って位相シフトされ
る光の波長であり、ｎは位相シフト層１７の屈折率であ
る。
【０００７】次に、遮光層１３をマスクとして位相シフ
ト層１７を背面露光及び現像する。位相シフト層１７が
感光特性を有しているので遮光層１３が形成される部分
を除いた、透明基板１１と接触する部分のみ露光及び現
像される。したがって、位相シフト層１７は、（Ｃ）に
示すように遮光層１３上にだけ残留する。次に、遮光層
１３をエッチング溶液を用いてエッチングする。故に、
（Ｄ）に示すように、遮光層１３の側面がエッチングさ
れて位相シフト層１７の下部がアンダーカット(underrc
ut) される。この遮光層１３のアンダーカットされた部
分が位相シフト層領域となり、遮光層１３と接触してい
る部分は遮光領域となる。そして、位相シフト層１７と
重なっていない部分が投光領域となる。
ト層１７を背面露光及び現像する。位相シフト層１７が
感光特性を有しているので遮光層１３が形成される部分
を除いた、透明基板１１と接触する部分のみ露光及び現
像される。したがって、位相シフト層１７は、（Ｃ）に
示すように遮光層１３上にだけ残留する。次に、遮光層
１３をエッチング溶液を用いてエッチングする。故に、
（Ｄ）に示すように、遮光層１３の側面がエッチングさ
れて位相シフト層１７の下部がアンダーカット(underrc
ut) される。この遮光層１３のアンダーカットされた部
分が位相シフト層領域となり、遮光層１３と接触してい
る部分は遮光領域となる。そして、位相シフト層１７と
重なっていない部分が投光領域となる。
【０００８】次に、Minamiなどの技術による位相シフト
マスクの製造方法を図６に示す。この方法では、まず、
図６（Ａ）に示すように、透明基板２１上に亜鉛Ｚｎ或
は多結晶シリコンなどの不透明な物質を蒸着して遮光層
２３を形成する。そして、遮光層２３上に感光膜２５を
塗布した後、露光及び現像して遮光層２３の所定部分を
露出させる。
マスクの製造方法を図６に示す。この方法では、まず、
図６（Ａ）に示すように、透明基板２１上に亜鉛Ｚｎ或
は多結晶シリコンなどの不透明な物質を蒸着して遮光層
２３を形成する。そして、遮光層２３上に感光膜２５を
塗布した後、露光及び現像して遮光層２３の所定部分を
露出させる。
【０００９】次に、感光膜２５をマスクとして遮光層２
３を過度エッチング(overetching)する。この際、
（Ｂ）に示すように、遮光層２３は、感光膜２５の下部
の側面からエッチングされてアンダーカットされる。こ
の遮光層２３が除去されずに残っている部分が遮光領域
となる。次に、（Ｃ）に示すように、透明基板２１上
に、感光膜２５をマスクとして酸化亜鉛ＺｎＯなどの透
明物質をスパッタリング方法で蒸着して位相シフト層２
７を形成する。この時、位相シフト層２７を遮光層２３
と所定の間隔だけ離隔されて式（１）に従った厚さに形
成する。
３を過度エッチング(overetching)する。この際、
（Ｂ）に示すように、遮光層２３は、感光膜２５の下部
の側面からエッチングされてアンダーカットされる。こ
の遮光層２３が除去されずに残っている部分が遮光領域
となる。次に、（Ｃ）に示すように、透明基板２１上
に、感光膜２５をマスクとして酸化亜鉛ＺｎＯなどの透
明物質をスパッタリング方法で蒸着して位相シフト層２
７を形成する。この時、位相シフト層２７を遮光層２３
と所定の間隔だけ離隔されて式（１）に従った厚さに形
成する。
【００１０】尚、この位相シフト層２７の形成時に、感
光膜２５上にも位相シフト層２７を形成する物質が蒸着
される。そして、透明基盤２１上に位相シフト層２７が
形成された部分は位相シフト領域となる。次に、感光膜
２５とこの感光膜２５上に蒸着されている位相シフト層
２７を形成する物質とをリフト−オフ(lift −off)方法
で除去する。これにより、（Ｄ）に示すように、遮光層
２３と位相シフト層２７との間の透明基板２１が露出し
た部分が透光領域となる。
光膜２５上にも位相シフト層２７を形成する物質が蒸着
される。そして、透明基盤２１上に位相シフト層２７が
形成された部分は位相シフト領域となる。次に、感光膜
２５とこの感光膜２５上に蒸着されている位相シフト層
２７を形成する物質とをリフト−オフ(lift −off)方法
で除去する。これにより、（Ｄ）に示すように、遮光層
２３と位相シフト層２７との間の透明基板２１が露出し
た部分が透光領域となる。
【００１１】このような従来の技術では、遮光層上に位
相シフト層及び感光膜を形成し、ウェットエッチングす
ることにより遮光層の幅を限定しており、Nitayamaなど
の技術では、位相シフト領域を限定し、Minamiの技術で
は、遮光層と遮光層との間に位相シフト層を形成してい
る。
相シフト層及び感光膜を形成し、ウェットエッチングす
ることにより遮光層の幅を限定しており、Nitayamaなど
の技術では、位相シフト領域を限定し、Minamiの技術で
は、遮光層と遮光層との間に位相シフト層を形成してい
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる従来
の位相シフトマスク及びその製造方法では、次のような
問題点があった。即ち、位相シフト層をスパットリング
方法、或は回転塗布方法で形成するので、表面の平坦度
が低下し、かつ遮光層が側方向にウェットエッチングさ
れるにともなって側面が傾くので位相シフト効果が低下
する。そして、遮光層が側方向にエッチングされるにと
もなって位相シフト層との接触面積が小さくなるので、
接着力が低下して機械的に分離するおそれがある。
の位相シフトマスク及びその製造方法では、次のような
問題点があった。即ち、位相シフト層をスパットリング
方法、或は回転塗布方法で形成するので、表面の平坦度
が低下し、かつ遮光層が側方向にウェットエッチングさ
れるにともなって側面が傾くので位相シフト効果が低下
する。そして、遮光層が側方向にエッチングされるにと
もなって位相シフト層との接触面積が小さくなるので、
接着力が低下して機械的に分離するおそれがある。
【００１３】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、位相シフト効果が良好な位相シフトマ
スクを提供することを目的とする。また、遮光層を均一
の厚さに形成し、位相シフト層の表面の平坦度を高める
ことにより、位相シフト効果をより向上させることがで
きる位相シフトマスクの製造方法を提供することを目的
とする。
なされたもので、位相シフト効果が良好な位相シフトマ
スクを提供することを目的とする。また、遮光層を均一
の厚さに形成し、位相シフト層の表面の平坦度を高める
ことにより、位相シフト効果をより向上させることがで
きる位相シフトマスクの製造方法を提供することを目的
とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明にかかる位相シフトマスクは、半導体装置の露光描画
装置に用いられる位相シフトマスクであって、透明基板
と、該透明基板上に所定深さに形成された溝と、該溝内
部に形成されて入射光線を遮断する遮光層と、該遮光層
と接触するように形成された入射光をシフトする位相シ
フト層と、を含むように構成した。
明にかかる位相シフトマスクは、半導体装置の露光描画
装置に用いられる位相シフトマスクであって、透明基板
と、該透明基板上に所定深さに形成された溝と、該溝内
部に形成されて入射光線を遮断する遮光層と、該遮光層
と接触するように形成された入射光をシフトする位相シ
フト層と、を含むように構成した。
【００１５】かかる構成によれば、溝に限定された遮光
層が形成されている。請求項２の発明にかかる位相シフ
トマスクでは、前記位相シフト層は、遮光層の化合物で
形成されている。かかる構成によれば、位相シフト層
は、遮光層の化合物で形成されている。請求項３の発明
にかかる位相シフトマスクでは、前記遮光層及び位相シ
フト層は互いに異なる物質で形成されている。
層が形成されている。請求項２の発明にかかる位相シフ
トマスクでは、前記位相シフト層は、遮光層の化合物で
形成されている。かかる構成によれば、位相シフト層
は、遮光層の化合物で形成されている。請求項３の発明
にかかる位相シフトマスクでは、前記遮光層及び位相シ
フト層は互いに異なる物質で形成されている。
【００１６】かかる構成によれば、遮光層と位相シフト
層との接着力が強くなる。請求項４の発明にかかる位相
シフトマスクでは、前記遮光層は溝内部にだけ形成され
ている。かかる構成によれば、遮光層は溝に限定され
る。請求項５の発明にかかる位相シフトマスクでは、前
記透明基板上にエッチング停止層を形成している。
層との接着力が強くなる。請求項４の発明にかかる位相
シフトマスクでは、前記遮光層は溝内部にだけ形成され
ている。かかる構成によれば、遮光層は溝に限定され
る。請求項５の発明にかかる位相シフトマスクでは、前
記透明基板上にエッチング停止層を形成している。
【００１７】請求項６の発明にかかる位相シフトマスク
の製造方法は、透明基板上の所定部分に犠牲層を形成す
る工程と、前記犠牲層の側面に側壁を形成する工程と、
該犠牲層及び側壁をマスクとして溝を形成する工程と、
前記側壁を除去し、該溝に遮光層を形成する工程と、該
遮光層上に入射光をシフトする位相シフト層を形成する
工程と、前記犠牲層を除去する工程と、を備えた。
の製造方法は、透明基板上の所定部分に犠牲層を形成す
る工程と、前記犠牲層の側面に側壁を形成する工程と、
該犠牲層及び側壁をマスクとして溝を形成する工程と、
前記側壁を除去し、該溝に遮光層を形成する工程と、該
遮光層上に入射光をシフトする位相シフト層を形成する
工程と、前記犠牲層を除去する工程と、を備えた。
【００１８】かかる構成によれば、透明基板上の所定部
分に犠牲層が形成され、犠牲層の側面に側壁が形成さ
れ、犠牲層及び側壁をマスクとして溝が形成され、側壁
が除去されてから溝に遮光層が形成され、該遮光層上に
入射光をシフトする位相シフト層が成されて犠牲層が除
去される。請求項７の発明にかかる位相シフトマスクの
製造方法では、前記溝を形成する工程は、透明基板を異
方性エッチングすることによって溝を形成する工程であ
る。
分に犠牲層が形成され、犠牲層の側面に側壁が形成さ
れ、犠牲層及び側壁をマスクとして溝が形成され、側壁
が除去されてから溝に遮光層が形成され、該遮光層上に
入射光をシフトする位相シフト層が成されて犠牲層が除
去される。請求項７の発明にかかる位相シフトマスクの
製造方法では、前記溝を形成する工程は、透明基板を異
方性エッチングすることによって溝を形成する工程であ
る。
【００１９】かかる構成によれば、透明基板が異方性エ
ッチングされ、透明基板に溝が形成される。請求項８の
発明にかかる位相シフトマスクの製造方法では、前記犠
牲層を形成する工程は、前記透明基板上にレジスト層及
び銀を含む変質層を順次蒸着する工程と、前記変質層の
所定部分を露光することにより銀をレジスト層へ拡散さ
せて耐エッチング性を有する犠牲層を形成する工程と、
該犠牲層を除き、残留変質層及びレジスト層を除去する
工程と、を備えている。
ッチングされ、透明基板に溝が形成される。請求項８の
発明にかかる位相シフトマスクの製造方法では、前記犠
牲層を形成する工程は、前記透明基板上にレジスト層及
び銀を含む変質層を順次蒸着する工程と、前記変質層の
所定部分を露光することにより銀をレジスト層へ拡散さ
せて耐エッチング性を有する犠牲層を形成する工程と、
該犠牲層を除き、残留変質層及びレジスト層を除去する
工程と、を備えている。
【００２０】かかる構成によれば、透明基板上にレジス
ト層及び変質層が順次蒸着され、変質層の所定部分が露
光されて銀がレジスト層へ拡散し、耐エッチング性を有
する犠牲層が形成される。残留変質層及びレジスト層
は、その後、除去される。請求項９の発明にかかる位相
シフトマスクの製造方法では、前記レジスト層を、Ｇｅ
−Ｓｅ系を含む無機質レジストを回転塗布(spin coatin
g)することにより形成する。
ト層及び変質層が順次蒸着され、変質層の所定部分が露
光されて銀がレジスト層へ拡散し、耐エッチング性を有
する犠牲層が形成される。残留変質層及びレジスト層
は、その後、除去される。請求項９の発明にかかる位相
シフトマスクの製造方法では、前記レジスト層を、Ｇｅ
−Ｓｅ系を含む無機質レジストを回転塗布(spin coatin
g)することにより形成する。
【００２１】請求項１０の発明にかかる位相シフトマス
クの製造方法では、前記犠牲層を形成する工程は、透明
基板上の全面にエッチング停止層を形成してから犠牲層
を形成する工程であり、前記溝を形成する工程は、エッ
チング停止層を異方性エッチングすることにより当該層
に溝を形成する工程である。かかる構成によれば、透明
基板上の全面にエッチング停止層が形成され、犠牲層が
形成され、透明基板がエッチングから保護される。そし
て、溝は、エッチング停止層が異方性エッチングされて
形成される。
クの製造方法では、前記犠牲層を形成する工程は、透明
基板上の全面にエッチング停止層を形成してから犠牲層
を形成する工程であり、前記溝を形成する工程は、エッ
チング停止層を異方性エッチングすることにより当該層
に溝を形成する工程である。かかる構成によれば、透明
基板上の全面にエッチング停止層が形成され、犠牲層が
形成され、透明基板がエッチングから保護される。そし
て、溝は、エッチング停止層が異方性エッチングされて
形成される。
【００２２】請求項１１の発明にかかる位相シフトマス
クの製造方法では、遮光層を形成する工程及び位相シフ
ト層を形成する工程は、酸化時に透明になる不透明な物
質を蒸着して溝を埋め、酸化して位相シフト層を形成す
る工程である。かかる構成によれば、遮光層の不透明な
物質を酸化して透明な位相シフト層が形成される。化学
変化させて位相シフト層の化合物形成を連続してが一体
に形成される。遮光層及び位相シフト層の形成を連続し
てが一体に形成される。
クの製造方法では、遮光層を形成する工程及び位相シフ
ト層を形成する工程は、酸化時に透明になる不透明な物
質を蒸着して溝を埋め、酸化して位相シフト層を形成す
る工程である。かかる構成によれば、遮光層の不透明な
物質を酸化して透明な位相シフト層が形成される。化学
変化させて位相シフト層の化合物形成を連続してが一体
に形成される。遮光層及び位相シフト層の形成を連続し
てが一体に形成される。
【００２３】請求項１２の発明にかかる位相シフトマス
クの製造方法では、前記遮光層を形成する工程及び位相
シフト層を形成する工程は、亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリ
コンをＣＶＤ方法で蒸着して溝に埋め込む工程と、前記
犠牲層および透明基板上の亜鉛Ｚｎ或は多結晶シリコン
を化学機械的方法で研磨して平坦化する工程と、前記亜
鉛Ｚｎ又は多結晶シリコンを酸化して位相シフト層を形
成する工程と、を備えた工程である。
クの製造方法では、前記遮光層を形成する工程及び位相
シフト層を形成する工程は、亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリ
コンをＣＶＤ方法で蒸着して溝に埋め込む工程と、前記
犠牲層および透明基板上の亜鉛Ｚｎ或は多結晶シリコン
を化学機械的方法で研磨して平坦化する工程と、前記亜
鉛Ｚｎ又は多結晶シリコンを酸化して位相シフト層を形
成する工程と、を備えた工程である。
【００２４】かかる構成によれば、亜鉛Ｚｎまたは多結
晶シリコンがＣＶＤ方法で蒸着されて溝に埋め込まれ、
化学機会的方法で研磨されて犠牲層が露出すると共に、
平坦化される。そして、亜鉛Ｚｎ又は多結晶シリコンが
酸化されて位相シフト層が形成される。請求項１３の発
明にかかる位相シフトマスクの製造方法では、前記亜鉛
Ｚｎ又は多結晶シリコンを酸化する工程は、亜鉛Ｚｎま
たは結晶シリコンに酸素イオンを注入して熱処理する
か、又は熱を加えて酸化する工程である。
晶シリコンがＣＶＤ方法で蒸着されて溝に埋め込まれ、
化学機会的方法で研磨されて犠牲層が露出すると共に、
平坦化される。そして、亜鉛Ｚｎ又は多結晶シリコンが
酸化されて位相シフト層が形成される。請求項１３の発
明にかかる位相シフトマスクの製造方法では、前記亜鉛
Ｚｎ又は多結晶シリコンを酸化する工程は、亜鉛Ｚｎま
たは結晶シリコンに酸素イオンを注入して熱処理する
か、又は熱を加えて酸化する工程である。
【００２５】かかる構成によれば、亜鉛Ｚｎまたは結晶
シリコンに酸素イオンを注入して熱処理するか、又は熱
を加えて酸化することにより透明な酸化亜鉛又は酸化シ
リコンが形成される。請求項１４の発明にかかる位相シ
フトマスクの製造方法では、前記位相シフト層を形成す
る工程は、犠牲層をマスクとして透明基板が露出した部
分及び遮光層上に液相成長法によって位相シフト層を形
成する工程である。
シリコンに酸素イオンを注入して熱処理するか、又は熱
を加えて酸化することにより透明な酸化亜鉛又は酸化シ
リコンが形成される。請求項１４の発明にかかる位相シ
フトマスクの製造方法では、前記位相シフト層を形成す
る工程は、犠牲層をマスクとして透明基板が露出した部
分及び遮光層上に液相成長法によって位相シフト層を形
成する工程である。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図４に基づいて説明する。図１は本発明による位相シ
フトマスクの実施の形態を示す断面図である。かかる位
相シフトマスクはソーダライムガラス(soda lime glas
s) もしくは石英などの透明な物質から構成されている
透明基板３１の所定部分に５００〜４０００Å程度の深
さを持つ溝３７が形成されている。そして、溝３７の内
部に遮光層３９が形成され、この遮光層３９上に透明基
板３１と重なるように位相シフト層４１が形成される。
この遮光層３９は入射光を遮断することであって溝３７
内部にだけ形成され、位相シフト層４１は入射光の波長
を１８０°シフトさせることであって溝３７外部の透明
基板３１と接触できるように形成する。
〜図４に基づいて説明する。図１は本発明による位相シ
フトマスクの実施の形態を示す断面図である。かかる位
相シフトマスクはソーダライムガラス(soda lime glas
s) もしくは石英などの透明な物質から構成されている
透明基板３１の所定部分に５００〜４０００Å程度の深
さを持つ溝３７が形成されている。そして、溝３７の内
部に遮光層３９が形成され、この遮光層３９上に透明基
板３１と重なるように位相シフト層４１が形成される。
この遮光層３９は入射光を遮断することであって溝３７
内部にだけ形成され、位相シフト層４１は入射光の波長
を１８０°シフトさせることであって溝３７外部の透明
基板３１と接触できるように形成する。
【００２７】故に、遮光層３９は光透過率が３０％より
低い、好ましくは０〜５％程度の亜鉛Ｚｎまたは多結晶
シリコン或いはＧｅ−Ｓｅ系の無機質レジストから構成
され、５００〜４０００Å程度の厚さに形成する。そし
て、位相シフト層４１は光透過率が大きい酸化亜鉛Ｚｎ
Ｏ及び酸化シリコンＳｉＯ２から形成する。前記位相シ
フト層４１は入射光の波長の位相を１８０°シフトさせ
るために式（１）に従った厚さに形成する。
低い、好ましくは０〜５％程度の亜鉛Ｚｎまたは多結晶
シリコン或いはＧｅ−Ｓｅ系の無機質レジストから構成
され、５００〜４０００Å程度の厚さに形成する。そし
て、位相シフト層４１は光透過率が大きい酸化亜鉛Ｚｎ
Ｏ及び酸化シリコンＳｉＯ２から形成する。前記位相シ
フト層４１は入射光の波長の位相を１８０°シフトさせ
るために式（１）に従った厚さに形成する。
【００２８】位相シフト層４１を構成する酸化亜鉛Ｚｎ
Ｏ及び酸化シリコンの屈折率はそれぞれ1.4 〜1.5 及び
1.42〜1.44程度である。したがって、波長が３６５ｎｍ
であるＩ−ライン( ｉ−line) の光を位相シフトさせる
ためには、位相シフト層４１を３５００〜５０００Å程
度の厚さに形成する。遮光層３９と位相シフト層４１は
一つのボディで構成することもでき、またはそれぞれ互
いに異なるボディで構成することもできる。
Ｏ及び酸化シリコンの屈折率はそれぞれ1.4 〜1.5 及び
1.42〜1.44程度である。したがって、波長が３６５ｎｍ
であるＩ−ライン( ｉ−line) の光を位相シフトさせる
ためには、位相シフト層４１を３５００〜５０００Å程
度の厚さに形成する。遮光層３９と位相シフト層４１は
一つのボディで構成することもでき、またはそれぞれ互
いに異なるボディで構成することもできる。
【００２９】前者の場合は、遮光層３９が亜鉛Ｚｎ或い
は多結晶シリコンによって形成され、位相シフト層４１
は前記遮光層３９を形成する亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリ
コンを酸化させた酸化亜鉛ＺｎＯもしくは酸化シリコン
から形成される。これは、異方性エッチングによって均
一の厚さを有する溝３７を埋め込み、透明基板３１上に
所定の厚さを持つことができるように亜鉛Ｚｎまたは多
結晶シリコンを蒸着した上、前記透明基板３１と接触す
る部分まで酸化することにより形成するが酸化しない部
分は遮光層３９となり、酸化する部分は位相シフト層４
１となる。
は多結晶シリコンによって形成され、位相シフト層４１
は前記遮光層３９を形成する亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリ
コンを酸化させた酸化亜鉛ＺｎＯもしくは酸化シリコン
から形成される。これは、異方性エッチングによって均
一の厚さを有する溝３７を埋め込み、透明基板３１上に
所定の厚さを持つことができるように亜鉛Ｚｎまたは多
結晶シリコンを蒸着した上、前記透明基板３１と接触す
る部分まで酸化することにより形成するが酸化しない部
分は遮光層３９となり、酸化する部分は位相シフト層４
１となる。
【００３０】後者の場合は、遮光層３９がＧｅ−Ｓｅ系
の無機質レジストから形成され、位相シフト層４１はエ
ピタキシャル成長した酸化シリコンから形成する。遮光
層３９は均一の深さを持つ溝３７に均一の厚さに形成さ
れるので位相シフト効果が向上する。遮光層３９及び位
相シフト層４１が一つのボディを構成する。尚、それぞ
れ互いに異なるボディを構成した場合、とも位相シフト
層４１が遮光層３９だけでなく透明基板３１と所定部分
が接着するので接着力が大きくなる。
の無機質レジストから形成され、位相シフト層４１はエ
ピタキシャル成長した酸化シリコンから形成する。遮光
層３９は均一の深さを持つ溝３７に均一の厚さに形成さ
れるので位相シフト効果が向上する。遮光層３９及び位
相シフト層４１が一つのボディを構成する。尚、それぞ
れ互いに異なるボディを構成した場合、とも位相シフト
層４１が遮光層３９だけでなく透明基板３１と所定部分
が接着するので接着力が大きくなる。
【００３１】また、透明基板上に酒石酸インジウムなど
のような透明な導電物質が形成され、５００〜４０００
Å程度の厚さを持つエッチング停止層より多く備えら
れ、電子ビームによる露光時に電荷の蓄積と製造工程時
に透明基板の損傷が防止される。次に、位相シフトマス
クの製造方法の第１の実施の形態を、図２に基づいて説
明する。
のような透明な導電物質が形成され、５００〜４０００
Å程度の厚さを持つエッチング停止層より多く備えら
れ、電子ビームによる露光時に電荷の蓄積と製造工程時
に透明基板の損傷が防止される。次に、位相シフトマス
クの製造方法の第１の実施の形態を、図２に基づいて説
明する。
【００３２】図２（Ａ）に示すように、ソーダライムガ
ラス(soda lime glass) または石英などの透明な物質か
ら構成される透明基板３１上に酸化シリコン及び窒化シ
リコンからなる３５００〜５０００Å程度の厚さの犠牲
層３３を形成し、犠牲層３３をパターニングすることに
より、透明基板３１の所定部分を露出させる。犠牲層３
３は、透明基板３１上に酸化シリコン及び窒化シリコン
を化学気相蒸着(Chemical Vapor Deposition：以下、
「ＣＶＤ」という) 法で蒸着することにより形成され
る。
ラス(soda lime glass) または石英などの透明な物質か
ら構成される透明基板３１上に酸化シリコン及び窒化シ
リコンからなる３５００〜５０００Å程度の厚さの犠牲
層３３を形成し、犠牲層３３をパターニングすることに
より、透明基板３１の所定部分を露出させる。犠牲層３
３は、透明基板３１上に酸化シリコン及び窒化シリコン
を化学気相蒸着(Chemical Vapor Deposition：以下、
「ＣＶＤ」という) 法で蒸着することにより形成され
る。
【００３３】また、犠牲層３３のパターニングは、電子
ビーム露光を含むフォトリソグラフィ(photolithograph
y)方法により行われる。次に、（Ｂ）に示すように、犠
牲層３３の側面に１０００〜４０００Å程度の厚さの側
壁３５を形成し、５００〜４０００Å程度の深さの溝３
７を形成する。この側壁３５は透明基板３１の露出した
部分及び犠牲層３３上にポリマを塗布した上、リアクテ
ィブイオンエッチング(Reative Ion Etching：以下、
「ＲＩＥ」という) などの方法でエッチバック(etchbac
k)することにより形成される。
ビーム露光を含むフォトリソグラフィ(photolithograph
y)方法により行われる。次に、（Ｂ）に示すように、犠
牲層３３の側面に１０００〜４０００Å程度の厚さの側
壁３５を形成し、５００〜４０００Å程度の深さの溝３
７を形成する。この側壁３５は透明基板３１の露出した
部分及び犠牲層３３上にポリマを塗布した上、リアクテ
ィブイオンエッチング(Reative Ion Etching：以下、
「ＲＩＥ」という) などの方法でエッチバック(etchbac
k)することにより形成される。
【００３４】溝３７は、犠牲層３３及び側壁３５をマス
クとして透明基板３１の露出した部分をＲＩＥ方法で異
方性エッチングすることにより形成される。次に、
（Ｃ）に示すように、側壁３５を除去し、溝３７に亜鉛
Ｚｎ或は多結晶シリコンなどを埋め込んで溝３７の内部
に遮光層３９を形成し、平坦化して犠牲層３３を露出さ
せた後、位相シフト層４１を形成する。
クとして透明基板３１の露出した部分をＲＩＥ方法で異
方性エッチングすることにより形成される。次に、
（Ｃ）に示すように、側壁３５を除去し、溝３７に亜鉛
Ｚｎ或は多結晶シリコンなどを埋め込んで溝３７の内部
に遮光層３９を形成し、平坦化して犠牲層３３を露出さ
せた後、位相シフト層４１を形成する。
【００３５】尚、遮光層３９に埋め込む亜鉛Ｚｎ或は多
結晶シリコンなどは、光透過率が３０％より低く、好ま
しくは０〜５％程度のものがよい。平坦化は、犠牲層３
３及び透明基板３１上の亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリコン
などを化学機械的研磨(Chemical Mechanical Polishin
g：以下、「ＣＭＰ」という) 方法で研磨することによ
り行われる。
結晶シリコンなどは、光透過率が３０％より低く、好ま
しくは０〜５％程度のものがよい。平坦化は、犠牲層３
３及び透明基板３１上の亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリコン
などを化学機械的研磨(Chemical Mechanical Polishin
g：以下、「ＣＭＰ」という) 方法で研磨することによ
り行われる。
【００３６】位相シフト層４１は、亜鉛Ｚｎ或は多結晶
シリコンに酸素イオンを注入して熱処理するか、熱を加
えて酸化することにより形成される。この処理は、遮光
層３９が５００〜４０００Å程度の厚さに、位相シフト
層４１は３５００〜５０００Å程度の厚さに形成される
ように行うのが好ましい。位相シフト層４１の形成時、
溝３７内部の亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリコンは酸化され
ず、遮光層３９は、溝３７で限定され、位相シフト層４
１は、溝３７外部の透明基板３１と接触するように形成
される。
シリコンに酸素イオンを注入して熱処理するか、熱を加
えて酸化することにより形成される。この処理は、遮光
層３９が５００〜４０００Å程度の厚さに、位相シフト
層４１は３５００〜５０００Å程度の厚さに形成される
ように行うのが好ましい。位相シフト層４１の形成時、
溝３７内部の亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリコンは酸化され
ず、遮光層３９は、溝３７で限定され、位相シフト層４
１は、溝３７外部の透明基板３１と接触するように形成
される。
【００３７】次に、犠牲層３３を選択的に除去すること
により、（Ｄ）に示すように、透明基板３１を露出させ
る。犠牲層３３は、燐酸(H 3PO4) のような位相シフト層
４１とのエッチング選択比の高いエッチング溶液で選択
的に除去される。透明基板３１が露出した部分が投光領
域となる。
により、（Ｄ）に示すように、透明基板３１を露出させ
る。犠牲層３３は、燐酸(H 3PO4) のような位相シフト層
４１とのエッチング選択比の高いエッチング溶液で選択
的に除去される。透明基板３１が露出した部分が投光領
域となる。
【００３８】かかる製造方法によれば、透明基板に溝を
形成し、亜鉛Ｚｎ或は多結晶シリコンを蒸着した上にＣ
ＭＰを行い、溝外部の亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリコンを
酸化することにより、位相シフト層を形成するとともに
遮光層を限定するようにしたため、遮光層が均一の厚さ
を持つので位相シフト効果が向上し、位相シフト層と遮
光とは一つのボディで構成されるので接着力が増加し、
また、ＣＭＰによって位相シフト層の表面を平坦化させ
ることができる。
形成し、亜鉛Ｚｎ或は多結晶シリコンを蒸着した上にＣ
ＭＰを行い、溝外部の亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリコンを
酸化することにより、位相シフト層を形成するとともに
遮光層を限定するようにしたため、遮光層が均一の厚さ
を持つので位相シフト効果が向上し、位相シフト層と遮
光とは一つのボディで構成されるので接着力が増加し、
また、ＣＭＰによって位相シフト層の表面を平坦化させ
ることができる。
【００３９】次に、位相シフトマスクの製造方法の第２
の実施の形態を、図３に基づいて説明する。図３（Ａ）
に示すように、ソーダライムガラス(soda lime glass)
及び石英などの透明な物質からなる透明基板３１上に、
酸化シリコン及び窒化シリコンからなる５００〜４００
０Å程度の厚さのエッチング停止３２層を形成し、エッ
チング停止層３２上に、酸化シリコン及び窒化シリコン
からなる３５００〜５０００Å程度の厚さの犠牲層３３
を形成し、犠牲層３３をパターニングすることにより、
エッチング停止層３２の所定部分を露出させる。
の実施の形態を、図３に基づいて説明する。図３（Ａ）
に示すように、ソーダライムガラス(soda lime glass)
及び石英などの透明な物質からなる透明基板３１上に、
酸化シリコン及び窒化シリコンからなる５００〜４００
０Å程度の厚さのエッチング停止３２層を形成し、エッ
チング停止層３２上に、酸化シリコン及び窒化シリコン
からなる３５００〜５０００Å程度の厚さの犠牲層３３
を形成し、犠牲層３３をパターニングすることにより、
エッチング停止層３２の所定部分を露出させる。
【００４０】エッチング停止３２層は、犠牲層３３のパ
ターニング時に透明基板３１の損傷を防止するための層
であり、酒石酸インジウムなどのような透明な導電物質
をＣＶＤ方法で蒸着することにより形成される。犠牲層
３３は、酸化シリコン及び窒化シリコンをＣＶＤ方法で
蒸着することにより形成され、パターニングは、ビーム
露光を含むフォトリソグラフィ(photolithography)方法
により行われる。
ターニング時に透明基板３１の損傷を防止するための層
であり、酒石酸インジウムなどのような透明な導電物質
をＣＶＤ方法で蒸着することにより形成される。犠牲層
３３は、酸化シリコン及び窒化シリコンをＣＶＤ方法で
蒸着することにより形成され、パターニングは、ビーム
露光を含むフォトリソグラフィ(photolithography)方法
により行われる。
【００４１】次に、（Ｂ）に示すように、犠牲層３３の
側面に１０００〜４０００Å程度の厚さをもつ側壁３５
を形成し、犠牲層３３及び側壁３５をマスクとして透明
基板を露出させる。側壁３５は、エッチング停止層３２
の露出した部分及び犠牲層３３上にポリマを塗布した
後、ＲＩＥなどの方法でエッチバック(etchback)するこ
とによって形成され、犠牲層３３及び側壁３５をマスク
として、エッチング停止層３２の露出した部分をＲＩＥ
方法で異方性エッチングすることにより、透明基板が露
出する。この際、透明基板３１を所定深さにエッチング
することもできる。
側面に１０００〜４０００Å程度の厚さをもつ側壁３５
を形成し、犠牲層３３及び側壁３５をマスクとして透明
基板を露出させる。側壁３５は、エッチング停止層３２
の露出した部分及び犠牲層３３上にポリマを塗布した
後、ＲＩＥなどの方法でエッチバック(etchback)するこ
とによって形成され、犠牲層３３及び側壁３５をマスク
として、エッチング停止層３２の露出した部分をＲＩＥ
方法で異方性エッチングすることにより、透明基板が露
出する。この際、透明基板３１を所定深さにエッチング
することもできる。
【００４２】次に、側壁３５を除去し、犠牲層３３及び
エッチング停止層３２が露出した部分上に亜鉛Ｚｎもし
くは多結晶シリコンなどを蒸着し、犠牲層３３及びエッ
チング停止層３２上の亜鉛Ｚｎ或は多結晶シリコンを研
磨して平坦化させることにより、（Ｃ）に示すような位
相シフト層４１を形成する。亜鉛Ｚｎもしくは多結晶シ
リコンなどは、第１の実施の形態と同様に、光透過率が
３０％より低い、好ましくは０〜５％程度のものであ
り、ＣＶＤ方法によって形成される。
エッチング停止層３２が露出した部分上に亜鉛Ｚｎもし
くは多結晶シリコンなどを蒸着し、犠牲層３３及びエッ
チング停止層３２上の亜鉛Ｚｎ或は多結晶シリコンを研
磨して平坦化させることにより、（Ｃ）に示すような位
相シフト層４１を形成する。亜鉛Ｚｎもしくは多結晶シ
リコンなどは、第１の実施の形態と同様に、光透過率が
３０％より低い、好ましくは０〜５％程度のものであ
り、ＣＶＤ方法によって形成される。
【００４３】位相シフト層４１も、第１の実施の形態と
同様に、遮光層３９が５００〜４０００Å程度の厚さ
に、位相シフト層４１が３５００〜５０００Å程度の厚
さに形成されるように、亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリコン
に酸素イオンを注入して熱処理するか、或は熱を加えて
酸化することによって形成され、酸化しない遮光層３９
は、溝３７に限定される。
同様に、遮光層３９が５００〜４０００Å程度の厚さ
に、位相シフト層４１が３５００〜５０００Å程度の厚
さに形成されるように、亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリコン
に酸素イオンを注入して熱処理するか、或は熱を加えて
酸化することによって形成され、酸化しない遮光層３９
は、溝３７に限定される。
【００４４】次に、（Ｄ）に示すように、犠牲層３３を
燐酸( Ｈ３ＰＯ４) のような位相シフト層とのエッチン
グ選択比の高いエッチング溶液によって選択的に除去す
ることにより、エッチング停止層３２を露出させる。こ
のエッチング停止層３２の露出した部分が投光領域とな
る。かかる製造方法によれば、溝内部の遮光層及び溝外
部の位相シフト層とを一つのボディで形成し、位相シフ
ト層の表面にＣＭＰを行うことにより、接着力の増加及
び平坦度の向上を図ることができる。それだけでなく、
透明基板上にエッチング停止層を蒸着することにより、
犠牲層のエッチング時に透明基板の損傷を防止し得る。
燐酸( Ｈ３ＰＯ４) のような位相シフト層とのエッチン
グ選択比の高いエッチング溶液によって選択的に除去す
ることにより、エッチング停止層３２を露出させる。こ
のエッチング停止層３２の露出した部分が投光領域とな
る。かかる製造方法によれば、溝内部の遮光層及び溝外
部の位相シフト層とを一つのボディで形成し、位相シフ
ト層の表面にＣＭＰを行うことにより、接着力の増加及
び平坦度の向上を図ることができる。それだけでなく、
透明基板上にエッチング停止層を蒸着することにより、
犠牲層のエッチング時に透明基板の損傷を防止し得る。
【００４５】次に、位相シフトマスクの製造方法の第３
の実施の形態を、図４に基づいて説明する。図４（Ａ）
に示すように、ソーダライムガラス(soda lime glass)
または石英などの透明な物質から構成されている透明基
板３１上に、Ｇｅ−Ｓｅ系を含む無機質レジストからな
る３５００〜５０００Å程度の厚さのレジスト層４３を
形成し、このレジスト層４３上にＡｇ−Ｇｅ−Ｓｅ系の
１００〜２００Å程度の厚さの変質層４５を形成し、さ
らに、犠牲層３３を形成する。
の実施の形態を、図４に基づいて説明する。図４（Ａ）
に示すように、ソーダライムガラス(soda lime glass)
または石英などの透明な物質から構成されている透明基
板３１上に、Ｇｅ−Ｓｅ系を含む無機質レジストからな
る３５００〜５０００Å程度の厚さのレジスト層４３を
形成し、このレジスト層４３上にＡｇ−Ｇｅ−Ｓｅ系の
１００〜２００Å程度の厚さの変質層４５を形成し、さ
らに、犠牲層３３を形成する。
【００４６】レジスト層４３は、無機質レジストを回転
塗布(spin coating)方法で塗布することにより形成さ
れ、変質層４５は、蒸着により形成される。また、犠牲
層３３は、変質層４５の所定部分に電子ビームを走査す
ることにより、Ａｇ−Ｇｅ−Ｓｅ系の内、電子ビームが
走査された部分の銀がレジスト層４３に拡散して形成さ
れる。この犠牲層３３は、エッチング性を有している。
塗布(spin coating)方法で塗布することにより形成さ
れ、変質層４５は、蒸着により形成される。また、犠牲
層３３は、変質層４５の所定部分に電子ビームを走査す
ることにより、Ａｇ−Ｇｅ−Ｓｅ系の内、電子ビームが
走査された部分の銀がレジスト層４３に拡散して形成さ
れる。この犠牲層３３は、エッチング性を有している。
【００４７】次に、残留する変質層４５及びレジスト層
４３を除去して透明基板３１を露出させ、犠牲層３３の
側面に１０００〜４０００Å程度の厚さの側壁３５を形
成し、（Ｂ）に示すように、５００〜４０００Å程度の
深さの溝３７を形成する。この側壁３５は透明基板３１
の露出した部分及び犠牲層３３上にポリマを塗布した
後、ＲＩＥなどの方法でエッチバック(etchback)するこ
とによって形成され、溝３７は、犠牲層３３及び側壁３
５をマスクとして透明基板３１の露出した部分をＲＩＥ
方法で異方性エッチングすることにより形成される。
４３を除去して透明基板３１を露出させ、犠牲層３３の
側面に１０００〜４０００Å程度の厚さの側壁３５を形
成し、（Ｂ）に示すように、５００〜４０００Å程度の
深さの溝３７を形成する。この側壁３５は透明基板３１
の露出した部分及び犠牲層３３上にポリマを塗布した
後、ＲＩＥなどの方法でエッチバック(etchback)するこ
とによって形成され、溝３７は、犠牲層３３及び側壁３
５をマスクとして透明基板３１の露出した部分をＲＩＥ
方法で異方性エッチングすることにより形成される。
【００４８】次に、側壁３５を除去し、溝３７にＧｅ−
Ｓｅ系を含む無機質レジストを埋め込み、平坦化して犠
牲層３３を露出させた後、エッチバックして（Ｃ）に示
すような遮光層３９を形成する。溝３７の埋め込みは、
無機質レジストを回転塗布方法で３５００〜５０００Å
程度の厚さに塗布することにより行われ、平坦化は、第
１の実施の形態と同様にＣＭＰ方法で行われる。
Ｓｅ系を含む無機質レジストを埋め込み、平坦化して犠
牲層３３を露出させた後、エッチバックして（Ｃ）に示
すような遮光層３９を形成する。溝３７の埋め込みは、
無機質レジストを回転塗布方法で３５００〜５０００Å
程度の厚さに塗布することにより行われ、平坦化は、第
１の実施の形態と同様にＣＭＰ方法で行われる。
【００４９】そして、この際、遮光層は第１の実施の形
態と同様に溝３７内部に限定される。次に、透明基板３
１が露出した部分及び遮光層３９上に、酸化シリコンか
らなる３５００〜５０００Å程度の厚さの位相シフト層
４１を形成し、犠牲層３３を選択的にエッチングし、
（Ｄ）に示すように透明基板３１を露出させる。
態と同様に溝３７内部に限定される。次に、透明基板３
１が露出した部分及び遮光層３９上に、酸化シリコンか
らなる３５００〜５０００Å程度の厚さの位相シフト層
４１を形成し、犠牲層３３を選択的にエッチングし、
（Ｄ）に示すように透明基板３１を露出させる。
【００５０】位相シフト層４１は、犠牲層３３をマスク
として透明基板３１が露出した部分及び遮光層３９上
に、酸化シリコンを液相成長させることにより形成され
る。この液相成長は３０℃程度の過飽和状態のSiO2溶液
にディッピングして(dipping)行われ、犠牲層３３は、
硫酸H2SO4 により選択的にエッチングされる。この透明
基板３１の露出した部分は投光領域となる。
として透明基板３１が露出した部分及び遮光層３９上
に、酸化シリコンを液相成長させることにより形成され
る。この液相成長は３０℃程度の過飽和状態のSiO2溶液
にディッピングして(dipping)行われ、犠牲層３３は、
硫酸H2SO4 により選択的にエッチングされる。この透明
基板３１の露出した部分は投光領域となる。
【００５１】かかる製造方法によれば、透明基板上にＧ
ｅ−Ｓｅ系の無機質レジストに銀を拡散させて犠牲層を
形成した後、溝を形成すると共に溝内部に無機質レジス
トから遮光層を形成し、低温で液相成長して位相シフト
層を形成するので、低温工程が少なく、表面の平坦度が
増加し、かつ位相シフト層と遮光層とが互いに異なるボ
ディで形成されても透明基板と接触できるので、接着力
が増加する。
ｅ−Ｓｅ系の無機質レジストに銀を拡散させて犠牲層を
形成した後、溝を形成すると共に溝内部に無機質レジス
トから遮光層を形成し、低温で液相成長して位相シフト
層を形成するので、低温工程が少なく、表面の平坦度が
増加し、かつ位相シフト層と遮光層とが互いに異なるボ
ディで形成されても透明基板と接触できるので、接着力
が増加する。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる位相シフトマスクによれば、遮光層は均一の深さ
を持つ溝内に均一の厚さに形成されるので、位相シフト
効果を向上させることができる。請求項２の発明にかか
る位相シフトマスクによれば、遮光層及び位相マスク層
を同じ物質を含むもので形成することができる。
かかる位相シフトマスクによれば、遮光層は均一の深さ
を持つ溝内に均一の厚さに形成されるので、位相シフト
効果を向上させることができる。請求項２の発明にかか
る位相シフトマスクによれば、遮光層及び位相マスク層
を同じ物質を含むもので形成することができる。
【００５３】請求項３の発明にかかる位相シフトマスク
によれば、遮光層と位相シフト層との接着力を強くする
ことができ、機械的な分離を防止することができる効果
を奏する。請求項４の発明にかかる位相シフトマスクに
よれば、遮光層は溝に限定され、遮光層の側面が傾斜す
ることもなく、位相シフト効果が向上する。
によれば、遮光層と位相シフト層との接着力を強くする
ことができ、機械的な分離を防止することができる効果
を奏する。請求項４の発明にかかる位相シフトマスクに
よれば、遮光層は溝に限定され、遮光層の側面が傾斜す
ることもなく、位相シフト効果が向上する。
【００５４】請求項５の発明にかかる位相シフトマスク
によれば、透明基板をエッチングから保護することがで
きる。請求項６の発明にかかる位相シフトマスクの製造
方法によれば、溝の中に遮光層を形成することができ
る。請求項７の発明にかかる位相シフトマスクの製造方
法によれば、透明基板に溝を形成することができる。
によれば、透明基板をエッチングから保護することがで
きる。請求項６の発明にかかる位相シフトマスクの製造
方法によれば、溝の中に遮光層を形成することができ
る。請求項７の発明にかかる位相シフトマスクの製造方
法によれば、透明基板に溝を形成することができる。
【００５５】請求項８の発明にかかる位相シフトマスク
の製造方法によれば、銀を拡散させて犠牲層を形成する
ことができる。請求項９の発明にかかる位相シフトマス
クの製造方法によれば、レジスト層を無機質レジストで
形成することができる。請求項１０の発明にかかる位相
シフトマスクの製造方法によれば、透明基板をエッチン
グから保護することができる。
の製造方法によれば、銀を拡散させて犠牲層を形成する
ことができる。請求項９の発明にかかる位相シフトマス
クの製造方法によれば、レジスト層を無機質レジストで
形成することができる。請求項１０の発明にかかる位相
シフトマスクの製造方法によれば、透明基板をエッチン
グから保護することができる。
【００５６】請求項１１の発明にかかる位相シフトマス
クの製造方法によれば、遮光層の不透明な物質を酸化し
て透明な位相シフト層を連続的に形成することができ
る。請求項１２の発明にかかる位相シフトマスクの製造
方法によれば、位相シフト層表面の平坦度を向上させる
ことができる。請求項１３の発明にかかる位相シフトマ
スクの製造方法によれば、遮光層が酸化され、透明な位
相シフト層を形成することができる。
クの製造方法によれば、遮光層の不透明な物質を酸化し
て透明な位相シフト層を連続的に形成することができ
る。請求項１２の発明にかかる位相シフトマスクの製造
方法によれば、位相シフト層表面の平坦度を向上させる
ことができる。請求項１３の発明にかかる位相シフトマ
スクの製造方法によれば、遮光層が酸化され、透明な位
相シフト層を形成することができる。
【００５７】請求項１４の発明にかかる位相シフトマス
クの製造方法によれば、位相シフト層を低温の液相成長
方法で形成するので、低温工程が可能となる。
クの製造方法によれば、位相シフト層を低温の液相成長
方法で形成するので、低温工程が可能となる。
【図１】本発明の位相シフトマスクの実施の形態を示す
断面図。
断面図。
【図２】本発明の製造方法の第１の実施の形態を示す製
造工程図。
造工程図。
【図３】本発明の製造方法の第２の実施の形態を示す製
造工程図。
造工程図。
【図４】本発明の製造方法の第３の実施の形態を示す製
造工程図。
造工程図。
【図５】従来の技術の製造工程図。
【図６】同上従来の技術の製造工程図。
３１ 透明基板 ３２ エッチング停止層 ３３ 犠牲層 ３５ 側壁 ３７ 溝 ３９ 遮光層 ４１ 位相シフト層 ４３ レジスト層 ４５ 変質層
Claims (14)
- 【請求項１】半導体装置の露光描画装置に用いられる位
相シフトマスクであって、 透明基板と、 該透明基板上に所定深さに形成された溝と、 該溝内部に形成されて入射光線を遮断する遮光層と、 該遮光層と接触するように形成された入射光をシフトす
る位相シフト層と、を含んで構成されたことを特徴とす
る位相シフトマスク。 - 【請求項２】前記位相シフト層は、遮光層の化合物で形
成された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】前記遮光層及び位相シフト層は互いに異な
る物質で形成されたことを特徴とする請求項２記載の位
相シフトマスク。 - 【請求項４】前記遮光層は溝内部にだけ形成されたこと
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載
の位相シフトマスク。 - 【請求項５】前記透明基板上にエッチング停止層を形成
したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１
つに記載の位相シフトマスク。 - 【請求項６】透明基板上の所定部分に犠牲層を形成する
工程と、 前記犠牲層の側面に側壁を形成する工程と、 該犠牲層及び側壁をマスクとして溝を形成する工程と、 前記側壁を除去し、該溝に遮光層を形成する工程と、 該遮光層上に入射光をシフトする位相シフト層を形成す
る工程と、 前記犠牲層を除去する工程と、を備えたことを特徴とす
る位相シフトマスクの製造方法。 - 【請求項７】前記溝を形成する工程は、透明基板を異方
性エッチングすることによって溝を形成する工程である
ことを特徴とする請求項６記載の位相シフトマスクの製
造方法。 - 【請求項８】前記犠牲層を形成する工程は、 前記透明基板上にレジスト層及び銀を含む変質層を順次
蒸着する工程と、 前記変質層の所定部分を露光することにより銀をレジス
ト層へ拡散させて耐エッチング性を有する犠牲層を形成
する工程と、 該犠牲層を除き、残留変質層及びレジスト層を除去する
工程と、を備えたことを特徴とする請求項６又は請求項
７記載の位相シフトマスクの製造方法。 - 【請求項９】前記レジスト層を、Ｇｅ−Ｓｅ系を含む無
機質レジストを回転塗布(spin coating)することにより
形成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１０】前記犠牲層を形成する工程は、透明基板
上の全面にエッチング停止層を形成してから犠牲層を形
成する工程であり、 前記溝を形成する工程は、エッチング停止層を異方性エ
ッチングすることにより当該層に溝を形成する工程であ
ることを特徴とする請求項６記載の位相シフトマスクの
製造方法。 - 【請求項１１】遮光層を形成する工程及び位相シフト層
を形成する工程は、酸化時に透明になる不透明な物質を
蒸着して溝を埋め、酸化して位相シフト層を形成する工
程であることを特徴とする請求項６〜請求項１０のいず
れか１つに記載の位相シフトマスクの製造方法。 - 【請求項１２】前記遮光層を形成する工程及び位相シフ
ト層を形成する工程は、 亜鉛Ｚｎまたは多結晶シリコンをＣＶＤ方法で蒸着して
溝に埋め込む工程と、 前記犠牲層および透明基板上の亜鉛Ｚｎ或は多結晶シリ
コンを化学機械的方法で研磨して平坦化する工程と、 前記亜鉛Ｚｎ又は多結晶シリコンを酸化して位相シフト
層を形成する工程と、を備えた工程であることを特徴と
する請求項１１記載の位相シフトマスクの製造方法。 - 【請求項１３】前記亜鉛Ｚｎ又は多結晶シリコンを酸化
する工程は、亜鉛Ｚｎまたは結晶シリコンに酸素イオン
を注入して熱処理するか、又は熱を加えて酸化する工程
であることを特徴とする請求項１２記載の位相シフトマ
スクの製造方法。 - 【請求項１４】前記位相シフト層を形成する工程は、犠
牲層をマスクとして透明基板が露出した部分及び遮光層
上に液相成長法によって位相シフト層を形成する工程で
あることを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載の
位相シフトマスクの製造方法。
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|---|---|---|---|
| KR1019960037790A KR100195333B1 (ko) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 위상반전마스크 및 그 제조방법 |
| KR37790/1996 | 1996-09-02 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1090875A true JPH1090875A (ja) | 1998-04-10 |
| JP2987699B2 JP2987699B2 (ja) | 1999-12-06 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2009145539A (ja) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスクおよび露光方法 |
| JP2012037687A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスクおよびその製造方法 |
| JP2017194722A (ja) * | 2011-12-21 | 2017-10-26 | 大日本印刷株式会社 | 大型位相シフトマスクおよび大型位相シフトマスクの製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3768786B2 (ja) * | 2000-08-15 | 2006-04-19 | 株式会社ルネサステクノロジ | ホトマスクの製造方法、ホトマスクブランクスの製造方法およびホトマスクの再生方法 |
| US6524755B2 (en) | 2000-09-07 | 2003-02-25 | Gray Scale Technologies, Inc. | Phase-shift masks and methods of fabrication |
| US6387787B1 (en) * | 2001-03-02 | 2002-05-14 | Motorola, Inc. | Lithographic template and method of formation and use |
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|---|---|---|---|---|
| US5290647A (en) * | 1989-12-01 | 1994-03-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Photomask and method of manufacturing a photomask |
| JPH0450943A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-19 | Mitsubishi Electric Corp | マスクパターンとその製造方法 |
| US5460908A (en) * | 1991-08-02 | 1995-10-24 | Micron Technology, Inc. | Phase shifting retical fabrication method |
| KR930011099A (ko) * | 1991-11-15 | 1993-06-23 | 문정환 | 위상 반전 마스크 제조방법 |
| US5300379A (en) * | 1992-08-21 | 1994-04-05 | Intel Corporation | Method of fabrication of inverted phase-shifted reticle |
| KR0151427B1 (ko) * | 1994-03-04 | 1999-02-18 | 문정환 | 위상 반전마스크 및 그의 제조방법 |
| KR0137977B1 (ko) * | 1994-10-12 | 1998-06-15 | 김주용 | 위상반전마스크 및 그 제조방법 |
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-
1996
- 1996-09-02 KR KR1019960037790A patent/KR100195333B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-03-06 DE DE19709246A patent/DE19709246B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-22 US US08/861,939 patent/US5824439A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-02 JP JP23724997A patent/JP2987699B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| DE19709246B4 (de) | 2006-07-20 |
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