JPH11119411A - 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法 - Google Patents
位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法Info
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- JPH11119411A JPH11119411A JP28681497A JP28681497A JPH11119411A JP H11119411 A JPH11119411 A JP H11119411A JP 28681497 A JP28681497 A JP 28681497A JP 28681497 A JP28681497 A JP 28681497A JP H11119411 A JPH11119411 A JP H11119411A
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Abstract
好に消失もしくは軽減させ得、かつこの効果を、パター
ンサイズ等に依存せずに、制御制良く得ることも可能に
でき、かつ各種洗浄も可能である位相シフトマスク、及
びその製造方法を提供する。 【解決手段】 透明基体1を掘り込んでパターンを形成
する場合に、透明パターンの側壁に遮光作用を持つサイ
ドウォール4を形成し、あるいは側壁が遮光材料からな
るようにして、透明部が側壁を有することによる導波路
効果を消失もしくは軽減させる。
Description
及び位相シフトマスクの製造方法に関する。本発明は特
に、導波路効果を生ぜしめることなくパターン露光が可
能で、かつマスクの洗浄を可能とした位相シフトマスク
及びその製造方法を提供するものである。本発明は、マ
スクの像を被露光材に転写する各種の露光技術に適用で
き、たとえば、微細化・集積化した電子材料(半導体装
置等)の製造のためのパターン転写に用いる位相シフト
マスク及びその製造方法として、好適に使用することが
できる。
野において、パターン転写により各種のパターン形成を
行うことが知られている。たとえば、メモリ素子、論理
演算素子、CCD素子、LCD素子、メモリ論理演算混
載素子等の各種の半導体装置を製造する際のパターン転
写工程においては、いわゆるフォトリソグラフィ工程が
行われ、ここではフォトマスク上に形成されている回路
パターンを被露光材である半導体ウェハ基体に塗布され
たレジストに、たとえば紫外から可視領域にかかる波長
の光によって転写し、レジストを現像し、所望の回路パ
ターンを形成する。
基体上に塗布されたレジストを現像して形成される回路
パターンの線幅ないしホール径はますます縮小が要せら
れ、転写に使用される光の波長よりも小さな線幅ないし
ホール径の回路パターンが形成されるようになって来て
いる。
幅ないしホール径を0.24μm、もしくはそれを下回
る微細状に形成することが要求されている。
求されるに至っており、このような場合に、たとえば上
記のように光の波長よりも小さな線幅ないしホール径の
形成が要求される場合に、位相シフトマスクを用いるこ
とが検討されている。位相シフトマスクは、解像度や焦
点深度を向上させ得る技術として、注目されており、い
くつかの種類が知られている。
等しい繰り返しパターン(以下、適宜ラインアンドスペ
ースパターンと称することもある)、また、ホール径
と、隣合うホールの間隔が略等しいパターン(以下、適
宜密ホールパターンと称することもある)のような、密
集したパターンに対しては、レベンソン方式の位相シフ
トマスクが顕著に有効であることが知られている。
表的には図55に示すように、遮光膜からなる遮光部2
と、透過する光の位相を互いに略180度異ならせて光
を透過させる2つの光透過パターン3A,3Bを有し、
この位相反転構造を利用して、解像度の高いパターン形
成を行うものである。図55の例は、光透過パターン3
Aはガラス等の透明基体1(露光光に対して透明)を掘
り込んで形成することにより、光透過パターン3Bと位
相を略180度異ならせるようにしている。
2つの光透過パターン3A,3Bが、これらを透過する
光の位相を互いに略180度異ならせて光を透過させる
ものであるので、両者を透過して被露光材に与えられる
光の強度が互いに異なることがある。すなわち、図示従
来技術にあっては導波効果により、図55の光強度グラ
フに符号Fa,Fbで示すように、隣り合う光透過領域
(パターン3A,3B)を透過した光の光強度は、互い
に異なるものとなる。このため、被露光材であるウェハ
上に塗布されたレジストに形成されるパターンの幅が、
異なったものとなってしまう。
フトマスクについて、図56に示すように、一方の光透
過パターン3Aに対し、遮光膜2を庇状に形成し、この
遮光膜の庇21により、導波路効果を消失もしくは軽減
させるようにすることが提案されている。この構造で
は、掘り込まれて形成された光透過パターン3Aに、約
0.10μm程度の庇状に遮光膜を残している。
で、作製される。図57に示すように、透明(マスクと
して使用するときの露光光に対して透明)基体であるガ
ラス基体1上に、クロムにより遮光膜20を形成し、さ
らに電子線レジスト1aを形成する。図57に、第一の
電子線描画予定領域を、符号R11,R12で示す。
ターニングに従って、領域R11,R12を描画・エッ
チングし、図58の構造を得る。これにより、遮光膜2
0がパターニングされて遮光部2が形成される。レジス
ト剥離して、図59の構造を得る。
を塗布し、その上に帯電防止膜1bを形成し、図60の
構造とする。第二の電子線描画予定領域を、符号R2で
示す。
画・エッチングし、図61に示すように、領域R2の基
体1を露出させる。基体1のエッチング領域の開口の工
程に当たる。
チングする。等方性エッチングであるので、図62のよ
うに、エッチングされた上方に、遮光膜2が、庇21の
形で残った構造になる。レジストを除去すると、図63
の構造が得られる。
図56に示すように、領域3Aを透過した光の強度FA
と、領域3Bを透過した光の強度FBとは、ほぼ等しく
なる。
のような問題点がある。すなわち、上記手法では、ガラ
ス基体1をウェットエッチングし、このウェットエッチ
ングで遮光膜2の庇21の長さの制御を行っているが、
これには、次の難点がある。
ているために、ガラス基体1を掘り込んで形成されるパ
ターンの底部は、丸まっている。該丸まりにより、位相
が180度の反転からずれるので、パターンの転写特性
が劣化する。さらに、遮光膜による庇の長さは、ウェッ
トエッチング溶剤、ウェットエッチング時間等により制
御は可能ではあるが、線幅ないしはホール径が異なるパ
ターンが混在している場合、該パターンサイズによって
エッチング速度が互いに異なるため、庇の長さはパター
ンサイズにより互いに異なってしまう。
ている構造であるために、洗浄工程におけるスクライブ
洗浄、超音波洗浄、メガソニック洗浄などによって、簡
単にとれてしまい、導波路効果を消失もしくは軽減させ
る庇としての機能が失われてしまう。また、ダストとな
って、製造装置を汚染させてしまう。たとえば上記工程
で得られた位相シフトマスクを、超音波洗浄10分、メ
ガソニック洗浄15分、スクライブ洗浄10分の各条件
で洗浄テストを行ったところ、いずれにおいても、遮光
膜(クロム)の庇が剥がれた。よって、洗浄は不可能と
いうことであり、この種の位相シフトマスクは、洗浄す
ることを避けなければならないことになる。
程では、第一の描画工程に対する第二の描画工程の位置
ずれ(かかる位置ずれを完全に無くすことはできない)
のために、遮光膜(クロム)の庇の長さは、左右同一に
形成することはできず、よって導波路効果を完全には抑
制できず、ガラス基体を掘り込んだパターンと、相隣り
合う掘り込まれないパターンとにおいて、光強度のむら
が生じる。
トマスクについて、導波路効果を良好に消失もしくは軽
減させ得、かつこの効果を、パターンサイズ等に依存せ
ずに、制御制良く得ることも可能にでき、かつ各種洗浄
も可能である位相シフトマスク、及びその製造方法を提
供することを目的とする。
明により、達成される。すなわち、露光光に対して透明
な基体に、遮光膜からなる遮光部と、光透過パターンで
ある第1のパターンと第2のパターンとを形成し、該第
1のパターンは基体を掘り込んで形成したものであり、
第1のパターンを透過した光と、第2のパターンを透過
した光の位相は略180度異なる位相シフトマスクにお
いて、第1のパターンの側壁には、サイドウォール状パ
ターンが形成されており、該サイドウォールパターンも
しくはサイドウォールパターン上の遮光膜が導波路効果
を消失もしくは軽減することにより、第1のパターンを
透過した光によって被露光材上に転写されるパターンの
線幅と、第2のパターンを透過した光によって被露光材
上に転写されるパターンの線幅とがほぼ等しいものとし
たことを特徴とする位相シフトマスクによって、達成さ
れる。
むことにより第1のパターンを形成する工程と、犠牲膜
を形成する工程と、該犠牲膜をエッチバックする工程
と、基体に遮光膜を形成する工程と、該遮光膜に第2の
パターンを形成する工程からなり、第1のパターンを透
過した光と、第2のパターンを透過した光の位相は略1
80度異なっており、第1のパターンの側壁には、犠牲
膜をエッチバックする工程において残留する犠牲膜形成
材料がサイドウォール状に形成されており、該サイドウ
ォールもしくはサイドウォール上の遮光膜が導波路効果
を消失もしくは軽減することにより、第1のパターンを
透過した光によって被露光材上に転写されるパターンの
線幅と、第2のパターンを透過した光によって被露光材
上に転写されるパターンの線幅とがほぼ等しいものとな
るようにマスク形成することを特徴とする位相シフトマ
スクの製造方法によって、達成される。
を形成する工程と、遮光膜をエッチングしかつ基体を堀
り込むことにより第1のパターンを形成する工程と、犠
牲膜を形成する工程と、該犠牲膜をエッチバックする工
程と、遮光膜に第2のパターンを形成する工程からな
り、第1のパターンを透過した光と、第2のパターンを
透過した光の位相は略180度異なっており、第1のパ
ターンの側壁には、犠牲膜をエッチバックする工程にお
いて残留する犠牲膜形成材料がサイドウォール状に形成
されており、該サイドウォールもしくはサイドウォール
上の遮光膜が導波路効果を消失もしくは軽減することに
より、第1のパターンを透過した光によって被露光材上
に転写されるパターンの線幅と、第2のパターンを透過
した光によって被露光材上に転写されるパターンの線幅
とがほぼ等しいものとなるようにマスク形成することを
特徴とする位相シフトマスクの製造方法によって、達成
される。
を形成する工程と、遮光膜をエッチングして第1のパタ
ーン及び第2のパターンを同時に形成する工程と、第1
のパターンの基体を掘り込む工程と、犠牲膜を形成する
工程と、該犠牲膜をエッチバックする工程からなり、第
1のパターンを透過した光と、第2のパターンを透過し
た光の位相は略180度異なっており、第1のパターン
の側壁には、犠牲膜をエッチバックする工程において残
留する犠牲膜形成材料がサイドウォール状に形成されて
おり、該サイドウォールもしくはサイドウォール上の遮
光膜が導波路効果を消失もしくは軽減することにより、
第1のパターンを透過した光によって被露光材上に転写
されるパターンの線幅と、第2のパターンを透過した光
によって被露光材上に転写されるパターンの線幅とがほ
ぼ等しいものとなるようにマスク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によって、達成され
る。
膜からなる遮光部と、光透過パターンである第2のパタ
ーンと第3のパターンとを形成し、遮光部は基体を掘り
込んで形成した第1のパターンを用いて形成することに
より、パターンの側壁は遮光材料からなるようにしたも
のであり、第2のパターンを透過した光と、第3のパタ
ーンを透過した光の位相は略180度異なる位相シフト
マスクであって、第2のパターンを透過した光によって
被露光材上に転写されるパターンの線幅と、第3のパタ
ーンを透過した光によって被露光材上に転写されるパタ
ーンの線幅とがほぼ等しいものとなることを特徴とする
位相シフトマスクによって、達成される。
むことによって第1のパターンを形成する工程と、遮光
膜を形成する工程と、該遮光膜を研磨する工程と、第2
のパターン及び第3のパターンを形成する工程からな
り、該第2のパターンと第3のパターンの少なくともい
ずれかは遮光膜を加工することにより形成するものであ
り、第2のパターンを透過した光と、第3のパターンを
透過した光の位相は略180度異なっており、第2のパ
ターンを透過した光によって被露光材上に転写されるパ
ターンの線幅と、第3のパターンを透過した光によって
被露光材上に転写されるパターンの線幅とがほぼ等しい
ものとなるようにマスク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によって、達成される。
成されるパターンの側壁にサイドウォールを形成するこ
とにより、該サイドウォールパターンによって、そのよ
うなサイドウォールが無い場合においては顕著である透
明基体側壁における光の干渉効果を抑制して、導波路効
果を消失もしくは軽減せしめることができる。すなわ
ち、該サイドウォールが、遮光作用を有する材料で形成
されている場合はそのサイドウォール自体が、該サイド
ウォールが透明もしくは半透明の材料で形成されている
場合にはサイドウォール上の遮光膜が、側壁での光の干
渉効果を抑制し、導波路効果を消失もしくは軽減すると
いう作用を示す。
導波路効果をもたらす透明基体のパターン側壁を具備せ
ず、遮光膜のパターン側壁のみを具備させることによ
り、透明基体の側壁における光の干渉効果を無くし、導
波路効果を消失させるという作用を示す。
さらに詳細に説明し、また、本発明の好ましい実施の形
態の具体例について、図面を参照して説明する。但し当
然のことではあるが、本発明は以下述べる実施の形態例
に限定されるものではない。
いる露光光に対し透明(完全に100%の透過率は要さ
ないが、露光に供し得る程度に透明であればよい)なも
のを用いる。代表的には、石英基体である。その他、ガ
ラス等、適宜の材料の基体を用いることができる。
にはクロムやタングステンであり、あるいはその他の高
融点金属や、その化合物を使用することもできる。
いて、具体的に詳述する。当然のことではあるが、本発
明は以下述べる実施の形態例に限定されるものではな
い。以下の実施の形態例においては、ラインアンドスペ
ースパターンを例示して説明するが、もちろん、繰り返
して配置されるホールパターンにも同様に適用できる。
さらには、繰り返しパターンから構成される任意のデバ
イスパターンにも同様に適用できる。また、描画方法と
して電子線による方法で例示するが、電子線に限らず、
光、レーザービーム、イオンビーム等であってもよい。
また、犠牲膜の材料は、以下の例で示すもののほか、S
iO2 、Ti、Ta、W、Al、スピンオンガラス等
の、各種アモルファスもしくは結晶粒径の小さな無機膜
などを用いることができ、さらに、ハードベークされた
レジスト等の有機物でもよい。遮光膜を形成するための
遮光材料についても、クロム系ないし高融点金属系材料
のほか、遮光能のある材料であれば任意であり、例えば
その他の金属系材料、各種合金等を適宜選択して用いる
ことができる。なお、以下の実施の形態例において例示
されるパターン幅は、5倍レティクル上の寸法で表示さ
れている。
にその作用を示し、図3ないし図9に、本例の位相シフ
トマスクの製造工程を示す。
体を掘り込むことにより第1のパターンを形成する工程
と、犠牲膜を形成する工程と、該犠牲膜をエッチバック
する工程と、基体に遮光膜を形成する工程と、該遮光膜
に第2のパターンを形成する工程からなり、第1のパタ
ーンを透過した光と、第2のパターンを透過した光の位
相は略180度異なっており、第1のパターンの側壁に
は、犠牲膜をエッチバックする工程において残留する犠
牲膜形成材料がサイドウォール状に形成されており、該
サイドウォールもしくはサイドウォール上の遮光膜が導
波路効果を消失もしくは軽減することにより、第1のパ
ターンを透過した光によって被露光材上に転写されるパ
ターンの線幅と、第2のパターンを透過した光によって
被露光材上に転写されるパターンの線幅とがほぼ等しい
ものとなるようにマスク形成する位相シフトマスクの製
造方法を、具体化して実施した。
うに、露光光に対して透明な基体1(ここではガラス基
体)に、遮光膜からなる遮光部2と、光透過パターンで
ある第1のパターン3Aと第2のパターン3Bとを形成
し、該第1のパターン3Aは基体1を掘り込んで形成し
たものであり、第1のパターン3Aを透過した光と、第
2のパターン3Bを透過した光の位相は略180度異な
る位相シフトマスクにおいて、第1のパターン3Aの側
壁には、サイドウォール状パターン4(ここではシリコ
ンナイトライドからなる)が形成されており、該サイド
ウォールパターン4上の遮光膜5が導波路効果を消失も
しくは軽減することにより、第1のパターン3Aを透過
した光によって被露光材上に転写されるパターンの線幅
と、第2のパターン3Bを透過した光によって被露光材
上に転写されるパターンの線幅とがほぼ等しいものとし
た位相シフトマスクである。
に、上記サイドウォールパターン4もしくはサイドウォ
ールパターン4上の遮光膜5の作用で、導波路効果を消
失もしくは軽減し、第1のパターン3Aを透過した光の
光強度FAと、第2のパターン3Bを透過した光の強度
FBとは、略等しくなる。この作用については、後記詳
述する。
相シフトマスクの製造工程を説明する。図3に示したよ
うに、ガラス基体1に、電子線レジスト1aを、膜厚5
00nmになるように回転塗布した。この電子線レジス
ト1a上には、帯電防止膜1bを形成した。次にこの図
3に示す工程においては、第一の描画予定領域Iにおけ
るレジスト1を、電子線で描画した。ここでは、電子線
の加速電圧が、10kVのものを用いた。パターンの幅
は、1.40μmとした。
CF4 ガスからなるエッチングガスを用いた反応性イオ
ンエッチング(RIE)により、深さが269nmにな
るようにエッチングした。これにより、第1のパターン
3Aをガラス基体1を掘り込むことによって、形成し
た。ここで、269nmの深さは、図1に示した領域3
A(第1のパターン3Aの領域)を透過する波長248
nmの光の位相と、領域3B(第2のパターン3Bの領
域)を透過する波長248nmの光の位相とが、互いに
180度異なるように設定されたものである。
なるSi3 N4 膜を、300nmの厚さになるように形
成した。Si3 N4 膜は、減圧CVDにより、SiH4
ガスと、NH3 ガスを原料ガスとして、形成した。反応
温度は、略800℃であった。ここで犠牲膜とは、最終
的にはその膜自体は(ここではサイドウォールとして残
るが)最終構造に残らない膜を言う。
素からなる反応ガスを用いて、犠牲膜6であるSi3 N
4 膜をエッチバックした。この工程において、ガラス基
体1の側壁に形成されたSi3 N4 膜は、300nmよ
りも厚く形成されるため、エッチバック工程においても
サイドウォールとして残る。ガラス基体パターン底部に
おけるサイドウォールの幅は0.10μmになるように
バックエッチング時間を制御した。これにより図6に示
すサイドウォールパターン4を、第1のパターン3Aの
側壁に、犠牲膜6をエッチバックする工程で残留させ
た。
ロムからなる遮光膜20を、DCスパッタ法により形成
した。遮光膜20を構成するクロム膜の膜厚は、105
nmとした。
スト7を塗布した。図8中、符号IIa,IIbで、第
二の描画予定領域を示す。
Ia,IIbにしたがって、加速電圧が10kVである
電子線で、これらの領域IIa,IIbを描画した。パ
ターンの幅は、1.20μmとした。
により形成したパターン状のレジスト7をマスクとし
て、遮光膜20をエッチングしてパターニングした。こ
こでは塩素及び酸素からなるエッチングガスを用いたR
IEでエッチングし、所定のパターンの遮光部2を形成
した。
シフトマスクを得た。なお、図1で形成されたパターン
の幅は、パターン3Aのサイドウォール間の幅が1.2
0μm、パターンBについては幅が1.20μmであっ
た。
る。本例では、図1のサイドウォールパターン4には、
符号5で示すように、遮光膜2をなすクロムが堆積して
いる。このため、たとえばガラス基体1の掘りこまれた
部分の光透過領域(第1のパターン3A)と、掘りこま
れていない部分の光透過領域(第2のパターン3B)と
が繰り返し形成されているパターン配置において、各領
域A,B(第1のパターン3A、第2のパターン3B)
を透過した光の強度FA,FB(図2)は、略等しい。
2に模式的に示した。図2に示すとおり、各領域A,B
(第1のパターン3A、第2のパターン3B)を透過し
た光の強度FA,FBは略等しくなっている。
光膜5は、ガラス基体1の側壁における透過光の回折を
生じさせないために、いわゆる導波路効果を生ぜしめな
い。さらに、サイドウォール4の幅は、図5の工程にお
ける犠牲膜6の厚さ、及び図6の工程におけるエッチバ
ック条件により、精密な制御ができる。たとえば本実施
の形態例においては、サイドウォール幅が、0.05μ
mから0.15μmまで、マスクパターン形成領域にお
いて、3σ0.01μmの精度で形成することができ
た。
位相シフトマスクを、超音波洗浄10分、メガソニック
洗浄15分、スクライブ洗浄10分の条件で洗浄テスト
を行ったところ、いずれの場合も膜等の剥がれは生じ
ず、良好に洗浄することができた。
は、サイドウォールパターンを形成したことにより、レ
ベンソン方式の位相シフトマスクにおいて、導波路効果
を生ぜしめることなく、よって、線幅の不均一のないパ
ターン転写が可能であり、かつ、洗浄が可能なものであ
るという利点を有する。
化したものである。ただしこの例では、犠牲膜を遮光材
料から形成し、よってサイドウォールパターン自体が遮
光効果を有するものとした。
0に示すように、光透過領域である第1のパターン3C
の側壁のサイドウォールパターン4は、遮光材料(ここ
では窒化タングステンを使用)からなり、これにより導
波路効果を防止ないし抑制する。本例では、サイドウォ
ールパターン4上に、遮光部2がかかっている必要は無
い。
の位相シフトマスクの製造工程を説明する。図11に示
したように、ガラス基体1に、電子線レジスト1aを、
膜厚500nmになるように回転塗布した。この電子線
レジスト1a上には、帯電防止膜1bを形成した。次に
この図11に示す工程においては、第一の描画予定領域
Iにおけるレジスト1を、電子線で描画した。ここで
は、電子線の加速電圧が、10kVのものを用いた。パ
ターンの幅は、1.40μmとした。
体1を、CF4 ガスからなるエッチングガスを用いた反
応性イオンエッチング(RIE)により、深さが269
nmになるようにエッチングした。これにより、第1の
パターン3Cをガラス基体1を掘り込むことによって、
形成した。ここで、269nmの深さにしたのは、実施
の形態例1と同様の理由であり、図10に示した領域3
C(第1のパターン3Cの領域)を透過する波長248
nmの光の位相と、領域3D(第2のパターン3Dの領
域)を透過する波長248nmの光の位相とが、互いに
180度異なるように設定したものである。
となる窒化タングステン膜を、300nmの厚さになる
ように形成した。窒化タングステン(WNx)膜は、プ
ラズマCVD法により、WF6 ガスと、NH3 ガスを原
料ガスとして、形成した。反応温度は、略300℃であ
った。また、窒素は、組成比で20%になるようにし、
窒化タングステンの構造がアモルファスとなるようにし
た。
酸素からなる反応ガスを用いて、犠牲膜6である窒化タ
ングステン膜をエッチバックした。この工程において、
ガラス基体1の側壁に形成された窒化タングステン膜
は、300nmよりも厚く形成されるため、エッチバッ
ク工程においてもサイドウォールとして残る。ガラス基
体パターン底部におけるサイドウォールの幅は0.10
μmになるようにバックエッチング時間を制御した。こ
れにより図14に示すサイドウォールパターン4を、第
1のパターン3Cの側壁に、犠牲膜6をエッチバックす
る工程で残留させた。
クロムからなる遮光膜20を、DCスパッタ法により形
成した。遮光膜20を構成するクロム膜の膜厚は、10
5nmとした。
ジスト7を塗布した。図8中、符号M,Nで、第二の描
画予定領域を示す。
M,Nにしたがって、加速電圧が10kVである電子線
で、これらの領域M,Nを描画した。パターンの幅は、
1.20μmとした。
画により形成したパターン状のレジスト7をマスクとし
て、遮光膜20をエッチングしてパターニングした。こ
こでは塩素及び酸素からなるエッチングガスを用いたR
IEでエッチングし、所定のパターンの遮光部2を形成
した。
相シフトマスクを得た。なお、図10で形成されたパタ
ーンの幅は、パターン3Cのサイドウォール間の幅が
1.20μm、パターンDについては幅が1.20μm
であった。
る。この実施の形態例にあっては、サイドウォール4
は、遮光材料である窒化タングステンからなる。よっ
て、図16の描画工程において、光透過領域3C(第1
のパターン3C)に対応する部分の描画領域(第二の描
画予定領域M)は、サイドウォール間距離よりも、大き
く設定してよい。遮光膜2がサイドウォールパターンに
かかる必要がない(実施の形態例1におけるサイドウォ
ールパターン上の遮光膜5が無くてよい)からである。
また、アモルファス構造の窒化タングステンによりサイ
ドウォールが形成されているため、多結晶構造の金属膜
に見られるような、結晶粒によるエッジラフネスもな
い。
遮光材料である窒化タングステンで形成されているの
で、それ自体、ガラス基体1の側壁における透過光の回
折を生じさせない。このために、いわゆる導波路効果を
生ぜしめない。図2に模式的に示した実施の形態例1
と、同様の光強度が得られる。さらに、サイドウォール
4の幅は、図13の工程における犠牲膜6の厚さ、及び
図14の工程におけるエッチバック条件により、精密な
制御ができる。たとえば本実施の形態例においては、サ
イドウォール幅が、0.05μmから0.15μmま
で、マスクパターン形成領域において、3σ0.01の
精度で形成することができた。
位相シフトマスクを、超音波洗浄10分、メガソニック
洗浄15分、スクライブ洗浄10分の条件で洗浄テスト
を行ったところ、いずれの場合も膜等の剥がれは生じ
ず、良好に洗浄することができた。
は、サイドウォールパターンを形成したことにより、レ
ベンソン方式の位相シフトマスクにおいて、導波路効果
を生ぜしめることなく、よって、線幅の不均一のないパ
ターン転写が可能である。また、第二の描画工程におけ
る描画予定領域のとり方に自由度があり、場合によって
は、次の実施の形態例3において詳述するように、第一
の描画工程と第二の描画工程における位置ずれが生じて
も効果が損なわれない。かつ、洗浄が可能なものである
という利点を有する。
具体化したものである。本例は、第二の描画工程におい
て、第一の描画工程に対する位置ずれがあること、第一
の描画領域の幅が1.60μmであること、サイドウォ
ール幅が0.20μmであること以外は、実施の形態例
2と同様である。
8に示すように、光透過領域である第1のパターン3E
の側壁のサイドウォールパターン4は、遮光材料(ここ
では窒化タングステンを使用)からなり、これにより導
波路効果を防止ないし抑制するが、本例では、位置ずれ
があった場合でも、サイドウォールパターン4上に遮光
部2がかかるような態様で、その位置ずれは吸収され
る。
の位相シフトマスクの製造工程を説明する。工程として
は、実施の形態例2と同じ手順をとる。図19に示した
ように、ガラス基体1に、電子線レジスト1aを、膜厚
500nmになるように回転塗布した。この電子線レジ
スト1a上には、帯電防止膜1bを形成した。次にこの
図11に示す工程においては、第一の描画予定領域Iに
おけるレジスト1を、電子線で描画した。ここでは、電
子線の加速電圧が、10kVのものを用いた。パターン
の幅は、実施の形態例2では1.40μmとしたが、こ
こでは1.60μmとした。
体1を、CF4 ガスからなるエッチングガスを用いた反
応性イオンエッチング(RIE)により、深さが269
nmになるようにエッチングした。これにより、第1の
パターン3Cをガラス基体1を掘り込むことによって、
形成した。ここで、269nmの深さにしたのは、実施
の形態例2におけると同じで、実施の形態例1と同様の
理由であり、図18に示した領域3E(第1のパターン
3Eの領域)を透過する波長248nmの光の位相と、
領域3F(第2のパターン3Fの領域)を透過する波長
248nmの光の位相とが、互いに180度異なるよう
に設定したものである。
となる窒化タングステン膜を、300nmの厚さになる
ように形成した。窒化タングステン(WNx)膜は、プ
ラズマCVD法により、WF6 ガスと、NH3 ガスを原
料ガスとして、形成した。反応温度は、略300℃であ
った。また、窒素は、組成比で20%になるようにし、
窒化タングステンの構造がアモルファスとなるようにし
た。
酸素からなる反応ガスを用いて、犠牲膜6である窒化タ
ングステン膜をエッチバックした。この工程において、
ガラス基体1の側壁に形成された窒化タングステン膜
は、300nmよりも厚く形成されるため、エッチバッ
ク工程においてもサイドウォールとして残る。ガラス基
体パターン底部におけるサイドウォールの幅は、本例で
は0.20μmになるようにバックエッチング時間を制
御した。これにより図22に示すサイドウォールパター
ン4を、第1のパターン3Eの側壁に、犠牲膜6をエッ
チバックする工程で残留させた。
クロムからなる遮光膜20を、DCスパッタ法により形
成した。遮光膜20を構成するクロム膜の膜厚は、10
5nmとした。
ジスト7を塗布した。図8中、符号P,Qで、第二の描
画予定領域を示す。ここで、光透過領域E(第1のパタ
ーンE)に対応する第二の描画予定領域Pは、サイドウ
ォール4間距離よりも、大きく設定してある。図18の
サイドウォール4は、遮光機能のある窒化タングステン
膜で形成されてあるから、実施の形態例2と同じく、遮
光膜2がサイドウォールパターンにかかる必要がない
(実施の形態例1におけるサイドウォールパターン上の
遮光膜5が無くてよい)からである。すなわちここで
は、第二の描画予定領域P(第1のパターンEに対応)
の幅を1.40μm、第二の描画予定領域Q(第2のパ
ターンFに対応)の幅を1.20μmとした。また、光
透過領域である第1のパターンEに対応する描画予定領
域Pは、前記実施の形態例2では、サイドウォール4の
中心にかかるように設定したが(図16参照)、本例の
図24の工程では、サイドウォール幅の半分の大きさの
位置ずれが生じてある場合を示している。このような位
置ずれが生じている場合においても、遮光作用のある材
料であるここでは窒化タングステンによりサイドウォー
ル4が形成されているため、図18の光透過領域E(第
1のパターンE)に示されるように、導波路効果を生ぜ
しめることは無い。
画予定領域P,Qにしたがって、加速電圧が10kVで
ある電子線で、これらの領域P,Qを描画した。各パタ
ーンの幅は、上記したとおりである。
画により形成したパターン状のレジスト7をマスクとし
て、遮光膜20をエッチングしてパターニングした。こ
こでは塩素及び酸素からなるエッチングガスを用いたR
IEでエッチングし、所定のパターンの遮光部2を形成
した。
造の本例に係る位相シフトマスクを得た。上記したとお
り、本例では、描画領域の位置ずれが生じているが、導
波路効果防止については全く問題が無い。
画工程の位置ずれ、いわゆる重ね合わせ誤差を完全に無
くすことは、不可能である。重ね合わせ誤差は、通常、
0.06μm程度は発生する。本例においては、サイド
ウォール幅が0.20μmであり、かつ、描画領域を、
サイドウォール幅中心に対応するように設定されている
ため、少なくとも片側0.10μmの重ね合わせ誤差が
あったとしても、なんら問題無い。実際、本例では、マ
スク全面において3σ0.063μmの重ね合わせ誤差
があったが、なんら問題無く、光透過領域E(第1のパ
ターンE)を形成することができた。
位相シフトマスクを、超音波洗浄10分、メガソニック
洗浄15分、スクライブ洗浄10分の条件で洗浄テスト
を行ったところ、いずれの場合も膜等の剥がれは生じ
ず、良好に洗浄することができた。
は、サイドウォールパターンを形成したことにより、レ
ベンソン方式の位相シフトマスクにおいて、導波路効果
を生ぜしめることなく、よって、線幅の不均一のないパ
ターン転写が可能である。また、第一の描画工程と、第
二の描画工程における位置ずれが生じても問題が無いと
言う利点がある。かつ、洗浄が可能なものであるという
利点を有する。
膜を形成する工程と、遮光膜をエッチングしかつ基体を
堀り込むことにより第1のパターンを形成する工程と、
犠牲膜を形成する工程と、該犠牲膜をエッチバックする
工程と、遮光膜に第2のパターンを形成する工程からな
り、第1のパターンを透過した光と、第2のパターンを
透過した光の位相は略180度異なっており、第1のパ
ターンの側壁には、犠牲膜をエッチバックする工程にお
いて残留する犠牲膜形成材料がサイドウォール状に形成
されており、該サイドウォールもしくはサイドウォール
上の遮光膜が導波路効果を消失もしくは軽減することに
より、第1のパターンを透過した光によって被露光材上
に転写されるパターンの線幅と、第2のパターンを透過
した光によって被露光材上に転写されるパターンの線幅
とがほぼ等しいものとなるようにマスク形成する位相シ
フトマスクの製造方法を、具体化して実施した。
に示す。本例の位相シフトマスクは、図26に示すよう
に、露光光に対して透明な基体1(ここではガラス基
体)に、遮光膜からなる遮光部2と、光透過パターンで
ある第1のパターン3Gと第2のパターン3Hとを有
し、基体1を掘り込んで形成した第1のパターン3Gを
透過した光と、第2のパターン3Bを透過した光の位相
は略180度異なる位相シフトマスクにおいて、第1の
パターン3Gの側壁には、サイドウォール状パターン4
(ここでは窒化タングステンからなる)が形成されてお
り、該サイドウォールパターン4が導波路効果を消失も
しくは軽減することにより、第1のパターン3Gを透過
した光によって被露光材上に転写されるパターンの線幅
と、第2のパターン3Hを透過した光によって被露光材
上に転写されるパターンの線幅とがほぼ等しいものとし
た位相シフトマスクである。
の位相シフトマスクの製造工程を説明する。本例では、
遮光膜が先に形成されることが、前掲の実施の形態例1
〜3と異なる。
基体1に、ここではクロムからなる遮光膜20を、DC
スパッタ法により形成した。遮光膜20を構成するクロ
ム膜の膜厚は、105nmとした。次に電子線レジスト
1aを、膜厚500nmになるように回転塗布した。符
号Iで、第一の描画予定領域を示す。
画予定領域Iにおけるレジスト1を、電子線で描画し
た。ここでは、電子線の加速電圧が、10kVのものを
用いた。パターンの幅は、1.40μmとした。次い
で、遮光膜20を、ここでは塩素及び酸素からなるエッ
チングガスを用いて反応性イオンエッチング(RIE)
でエッチングした。
体1を、ここではCF4 ガスからなるエッチングガスを
用いたRIEにより、深さが269nmになるようにエ
ッチングした。これにより、第1のパターン3Gをガラ
ス基体1を掘り込むことによって、形成した。ここで、
269nmの深さに設定した理由は、実施の形態例1に
おけると同様である。
となる窒化タングステン膜を、300nmの厚さになる
ように形成した。窒化タングステン(WNx)膜は、プ
ラズマCVD法により、WF6 ガスと、NH3 ガスを原
料ガスとして、形成した。反応温度は、略300℃であ
った。また、窒素は、組成比で20%になるようにし、
窒化タングステンの構造がアモルファスとなるようにし
た。
酸素からなる反応ガスを用いて、犠牲膜6である窒化タ
ングステン膜をエッチバックした。この工程において、
ガラス基体1の側壁に形成された窒化タングステン膜
は、300nmよりも厚く形成されるため、エッチバッ
ク工程においてもサイドウォールとして残る。ガラス基
体パターン底部におけるサイドウォールの幅は、本例で
は0.10μmになるようにバックエッチング時間を制
御した。これにより図31に示すサイドウォールパター
ン4を、第1のパターン3Gの側壁に、犠牲膜6をエッ
チバックする工程で残留させた。
ジスト7を塗布した。図32中、符号IIで、第二の描
画予定領域を示す。
IIにしたがって、加速電圧が10kVである電子線
で、この領域IIを描画した。パターンの幅は、1.2
0μmとした。
画により形成したパターン状のレジスト7をマスクとし
て、遮光膜20をエッチングしてパターニングした。こ
こでは塩素及び酸素からなるエッチングガスを用いたR
IEでエッチングし、所定のパターンの遮光部2を形成
した。
相シフトマスクを得た。図26の構造で形成されたパタ
ーンの幅は、パターン3Gのサイドウォール間の幅が
1.20μm、パターンHについては幅が1.20μm
であった。
遮光材料である窒化タングステンで形成されているの
で、それ自体、ガラス基体1の側壁における透過光の回
折を生じさせない。このために、いわゆる導波路効果を
生ぜしめない。図2に模式的に示した実施の形態例1
と、同様の光強度が得られる。さらに、サイドウォール
4の幅は、図30の工程における犠牲膜6の厚さ、及び
図31の工程におけるエッチバック条件により、精密な
制御ができる。たとえば本実施の形態例においては、サ
イドウォール幅が、0.05μmから0.15μmま
で、マスクパターン形成領域において、3σ0.01μ
mの精度で形成することができた。
位相シフトマスクを、超音波洗浄10分、メガソニック
洗浄15分、スクライブ洗浄10分の条件で洗浄テスト
を行ったところ、いずれの場合も膜等の剥がれは生じ
ず、良好に洗浄することができた。
は、サイドウォールパターンを形成したことにより、レ
ベンソン方式の位相シフトマスクにおいて、導波路効果
を生ぜしめることなく、よって、線幅の不均一のないパ
ターン転写が可能であり、かつ、洗浄が可能なものであ
るという利点を有する。
膜を形成する工程と、遮光膜をエッチングして第1のパ
ターン及び第2のパターンを同時に形成する工程と、第
1のパターンの基体を掘り込む工程と、犠牲膜を形成す
る工程と、該犠牲膜をエッチバックする工程からなり、
第1のパターンを透過した光と、第2のパターンを透過
した光の位相は略180度異なっており、第1のパター
ンの側壁には、犠牲膜をエッチバックする工程において
残留する犠牲膜形成材料がサイドウォール状に形成され
ており、該サイドウォールもしくはサイドウォール上の
遮光膜が導波路効果を消失もしくは軽減することによ
り、第1のパターンを透過した光によって被露光材上に
転写されるパターンの線幅と、第2のパターンを透過し
た光によって被露光材上に転写されるパターンの線幅と
がほぼ等しいものとなるようにマスク形成する位相シフ
トマスクの製造方法を、具体化して実施したものであ
る。
に示す。本例の位相シフトマスクは、図34に示すよう
に、露光光に対して透明な基体1(ここではガラス基
体)に、遮光膜からなる遮光部2と、光透過パターンで
ある第1のパターン3Gと第2のパターン3Hとを有
し、基体1を掘り込んで形成した第1のパターン3Gを
透過した光と、第2のパターン3Bを透過した光の位相
は略180度異なる位相シフトマスクにおいて、第1の
パターン3Gの側壁には、サイドウォール状パターン4
(ここでは窒化タングステンからなる)が形成されてお
り、該サイドウォールパターン4が導波路効果を消失も
しくは軽減することにより、第1のパターン3Gを透過
した光によって被露光材上に転写されるパターンの線幅
と、第2のパターン3Hを透過した光によって被露光材
上に転写されるパターンの線幅とがほぼ等しいものとし
た位相シフトマスクである。
の位相シフトマスクの製造工程を説明する。
基体1に、ここではクロムからなる遮光膜20を、DC
スパッタ法により形成した。遮光膜20を構成するクロ
ム膜の膜厚は、105nmとした。次に電子線レジスト
1aを、膜厚500nmになるように回転塗布した。符
号R,Sで示すのは、第一の描画予定領域である。
画予定領域R,Sにおけるレジスト1aを、電子線で描
画した。ここでは、電子線の加速電圧が、10kVのも
のを用いた。パターンの幅は、第一の描画予定領域Rに
おけるパターン幅が1.40μmであり、第一の描画予
定領域Sにおけるパターン幅が1.20μmとした。次
いで、遮光膜20を、ここでは塩素及び酸素からなるエ
ッチングガスを用いて反応性イオンエッチング(RI
E)でエッチングした。これにより遮光部2を形成し
た。
ジスト7を、膜厚500nmになるように回転塗布し
た。この電子線レジスト7上には、帯電防止膜1bを形
成した。図37中、符号IIで、第二の描画予定領域を
示す。この図37に示された第二の描画予定領域IIに
したがって、加速電圧が10kVである電子線で描画を
行い、レジストパターンを形成した。
ストパターンをマスクとして、ガラス基体1を、ここで
はCF4 ガスからなるエッチングガスを用いたRIEに
より、深さが269nmになるようにエッチングした。
これにより、第1のパターン3Iをガラス基体1を掘り
込むことによって、形成した。ここで、269nmの深
さに設定した理由は、実施の形態例1におけると同様で
ある。
となる窒化タングステン膜を、300nmの厚さになる
ように形成した。窒化タングステン(WNx)膜は、プ
ラズマCVD法により、WF6 ガスと、NH3 ガスを原
料ガスとして、形成した。反応温度は、略300℃であ
った。また、窒素は、組成比で20%になるようにし、
窒化タングステンの構造がアモルファスとなるようにし
た。
る工程において、CF4 と酸素からなる反応ガスを用い
て、犠牲膜6である窒化タングステン膜をエッチバック
した。この工程において、ガラス基体1の側壁に形成さ
れた窒化タングステン膜は、300nmよりも厚く形成
されるため、エッチバック工程においてもサイドウォー
ルとして残る。ガラス基体パターン底部におけるサイド
ウォールの幅は、本例では0.10μmになるようにバ
ックエッチング時間を制御した。これにより図34に示
すサイドウォールパターン4を、第1のパターン3Iの
側壁に、犠牲膜6をエッチバックする工程で残留させ
た。このとき、遮光部2を構成するクロムは、安定した
フッ化物を形成するため、犠牲膜6のエッチングにおい
ても、エッチングされることはなかった。レジストを剥
離して、図34の構造の位相シフトマスクを得た。な
お、この図34の構造のパターン幅は、パターン3Iの
サイドウォール間の幅が1.20μm、パターンJにつ
いては幅が1.20μmであった。
遮光材料である窒化タングステンで形成されているの
で、それ自体、ガラス基体1の側壁における透過光の回
折を生じさせない。このために、いわゆる導波路効果を
生ぜしめない。図2に模式的に示した実施の形態例1
と、同様の光強度が得られる。さらに、サイドウォール
4の幅は、図39の工程における犠牲膜6の厚さ、及び
図31の最終構造を得る工程におけるエッチバック条件
により、精密な制御ができる。たとえば本実施の形態例
においては、サイドウォール幅が、0.05μmから
0.15μmまで、マスクパターン形成領域において、
3σ0.01μmの精度で形成することができた。
位相シフトマスクを、超音波洗浄10分、メガソニック
洗浄15分、スクライブ洗浄10分の条件で洗浄テスト
を行ったところ、いずれの場合も膜等の剥がれは生じ
ず、良好に洗浄することができた。
は、サイドウォールパターンを形成したことにより、レ
ベンソン方式の位相シフトマスクにおいて、導波路効果
を生ぜしめることなく、よって、線幅の不均一のないパ
ターン転写が可能であり、かつ、洗浄が可能なものであ
るという利点を有する。
54に作用を示し、図41から図46に、本例の位相シ
フトマスクの製造工程を示す。
体を掘り込むことによって第1のパターンを形成する工
程と、遮光膜を形成する工程と、該遮光膜を研磨する工
程と、該遮光膜を加工することにより第2のパターンを
形成し、また第3のパターンを、第2のパターンを透過
した光と、第3のパターンを透過した光の位相は略18
0度異なるように形成する工程を有し、第2のパターン
を透過した光によって被露光材上に転写されるパターン
の線幅と、第3のパターンを透過した光によって被露光
材上に転写されるパターンの線幅とがほぼ等しいものと
なるようにマスク形成する位相シフトマスクの製造方法
を、具体化して実施した。
ように、露光光に対して透明な基体1(ここではガラス
基体)に、遮光膜からなる遮光部2と、光透過パターン
である第2のパターンと第3のパターンとを形成し、遮
光部2は基体1を掘り込んで形成した第1のパターンP
1(図42参照)を用いて形成したものであり、第2の
パターンP2を透過した光と、第3のパターンP3を透
過した光の位相は略180度異なる位相シフトマスクで
あって、第2のパターンP2を透過した光によって被露
光材上に転写されるパターンの線幅と、第3のパターン
P3を透過した光によって被露光材上に転写されるパタ
ーンの線幅とがほぼ等しいものとなるようにした位相シ
フトマスクである。
うに、導波路効果を生じさせる透明基体1の側壁を具備
せず、遮光部2をなす遮光膜パターン側壁のみを持たせ
た構造になっており、よって、ガラス側壁等における光
の干渉効果は無く、導波路効果は生じず、これにより、
第2のパターンP2を透過した光と、第3のパターンP
3を透過した光との光強度F2,F3が略等しくなる。
の位相シフトマスクの製造工程を説明する。図41に示
したように、ガラス基体1に、電子線レジスト1aを、
膜厚500nmになるように回転塗布した。この電子線
レジスト1a上には、帯電防止膜1bを塗布形成した。
次にこの図41に示す工程においては、第一の描画予定
領域Ia,Ib,Icにおけるレジスト1aを、電子線
で描画した。ここでは、電子線の加速電圧が、10kV
のものを用いた。各パターンの幅は、1.20μmとし
た。
を、CF4 ガスからなるエッチングガスを用いた反応性
イオンエッチング(RIE)により、深さが269nm
になるようにエッチングした。これにより、第1のパタ
ーンP1(図示例では3か所)をガラス基体1を掘り込
むことによって、形成した。ここで、269nmの深さ
は、この第1のパターンP1と同じ深さに形成される図
40の領域P2(第2のパターンP2の領域)を透過す
る波長248nmの光の位相と、図40の領域P3(第
3のパターンP3の領域)を透過する波長248nmの
光の位相とが、互いに180度異なるように設定された
ものである。レジスト剥離して、図42の構造を得た。
ステンからなる遮光膜20を、300nmの厚さになる
ように、DCスパッタ法により形成した。
記形成したタングステンからなる遮光膜20を研磨し、
図44に示すように、遮光部2を形成した。
ジスト7を塗布した。図8中、符号IIで、第二の描画
予定領域を示す。この図45に示されている第二の描画
予定領域IIにしたがって、加速電圧が10kVである
電子線で、この領域IIを描画した。パターンの幅は、
1.20μmとした。
線描画により形成したパターン状のレジスト7をマスク
として、ガラス基体1を、ここではCF4 からなるエッ
チングガスを用いたRIEにより、掘り込んだ。最終的
に、図40に示すように、遮光部2の形成用の第1のパ
ターンP1と同じ深さの269nmの深さまで掘り込ん
で、第2のパターンP2とした。レジスト7を剥離して
得たのが、図40の構造の位相シフトマスクである。
る。本例では、図40に示すように、また作用を示す図
54に示すように、透明基体1(ガラス基体)の側壁は
無く、側壁を形成するのは遮光膜2(ここではタングス
テンからなる)である。この結果、透明基体1(ガラス
基体)の側壁がもたらす導波路効果は生じない。よっ
て、図54に示すように、ガラス側壁等における光の干
渉効果は無く、導波路効果を生じず、これにより、第2
のパターンP2を透過した光と、第3のパターンP3を
透過した光との光強度F2,F3が略等しくなる。
トマスクを、超音波洗浄10分、メガソニック洗浄15
分、スクライブ洗浄10分の条件で洗浄テストを行った
ところ、いずれの場合も膜等の剥がれは生じず、良好に
洗浄することができた。
は、レベンソン方式の位相シフトマスクにおいて、パタ
ーンの側壁が遮光材料からなるようにしたので、導波路
効果を生ぜしめることなく、よって、線幅の不均一のな
いパターン転写が可能であり、かつ、洗浄が可能なもの
であるという利点を有する。
48から図53に、本例の位相シフトマスクの製造工程
を示す。
化したものである。本例の位相シフトマスクは、図47
に示すように、実施の形態例7と同様な、露光光に対し
て透明な基体1(ここではガラス基体)に、遮光膜から
なる遮光部2と、光透過パターンである第2のパターン
と第3のパターンとを形成し、遮光部2は基体1を掘り
込んで形成した第1のパターンP1(図49参照)を用
いて形成したものであり、第2のパターンP2を透過し
た光と、第3のパターンP3を透過した光の位相は略1
80度異なる位相シフトマスクであって、第2のパター
ンP2を透過した光によって被露光材上に転写されるパ
ターンの線幅と、第3のパターンP3を透過した光によ
って被露光材上に転写されるパターンの線幅とがほぼ等
しいものとなるようにした位相シフトマスクである。
うな作用を示し、これは、実施の形態例6におけると、
同様である。本例は、実施の形態例6では当初形成した
第1のパターンがそのまま遮光部2を形成する個所にな
るのに対して、第1のパターンに対応して形成した遮光
材料膜をさらにパターニングして、遮光部2を形成する
ものである。
例の位相シフトマスクの製造工程を説明する。図48に
示したように、ガラス基体1に、電子線レジスト1a
を、膜厚500nmになるように回転塗布した。この電
子線レジスト1a上に、帯電防止膜1bを塗布形成し
た。次にこの図48に示す工程においては、第一の描画
予定領域IA,IBにおけるレジスト1aを、電子線で
描画した。ここでは、電子線の加速電圧が、10kVの
ものを用いた。ここで、第一の描画予定領域IBは、実
施の形態例6を示す図41の第一の描画予定領域Icに
対応する幅で形成したが、第一の描画予定領域IAは、
実施の形態例6を示す図41の第一の描画予定領域Ia
からIbにかけての全幅にわたる長さで形成した。
を、CF4 ガスからなるエッチングガスを用いた反応性
イオンエッチング(RIE)により、深さが269nm
になるようにエッチングした。これにより、第1のパタ
ーンP1を、上記した第一の描画予定領域IA,IBに
したがう幅で、ガラス基体1を掘り込むことによって形
成した。ここで、269nmの深さとしたは、上述した
実施の形態例6におけると同様であり、この第1のパタ
ーンP1と同じ深さに形成される図47の領域P2(第
2のパターンP2の領域)を透過する波長248nmの
光の位相と、図47の領域P3(第3のパターンP3の
領域)を透過する波長248nmの光の位相とが、互い
に180度異なるように設定されたものである。図49
は、レジスト剥離して得た構造である。
ステンからなる遮光膜20を、300nmの厚さになる
ように、DCスパッタ法により形成した。
記形成したタングステンからなる遮光膜20を研磨し、
図51に示すように、遮光材料膜2′を形成した。
ジスト7を塗布した。図8中、符号IIで、第二の描画
予定領域を示す。この図52に示されている第二の描画
予定領域IIにしたがって、加速電圧が10kVである
電子線で、この領域IIを描画した。パターンの幅は、
1.20μmとした。
線描画により形成したパターン状のレジスト7をマスク
として、遮光材料膜2′を、ここではCF4 及び酸素か
らなるエッチングガスを用いたRIEによりエッチング
した。エッチング終点検出により、エッチングをジャス
トで終了させた。これにより第2のパターンP2を形成
するとともに、遮光部2を得た。このようにして、図5
3に示すように、遮光部2の形成用の第1のパターンP
1と同じ深さの269nmの深さの第2のパターンP2
とした。レジスト7を剥離して得たのが、図47の構造
の位相シフトマスクである。
る。本例では、実施の形態例6と同様、透明基体1(ガ
ラス基体)の側壁は無く、側壁を形成するのは遮光膜2
(ここではタングステンからなる)である。この結果、
透明基体1(ガラス基体)の側壁がもたらす導波路効果
は生じない。よって、図54に示すように、ガラス側壁
等における光の干渉効果は無く、導波路効果を生じず、
これにより、第2のパターンP2を透過した光と、第3
のパターンP3を透過した光との光強度が略等しくな
る。
相シフトマスクを、超音波洗浄10分、メガソニック洗
浄15分、スクライブ洗浄10分の条件で洗浄テストを
行ったところ、いずれの場合も膜等の剥がれは生じず、
良好に洗浄することができた。
は、レベンソン方式の位相シフトマスクにおいて、パタ
ーンの側壁が遮光材料からなるので、導波路効果を生ぜ
しめることなく、よって、線幅の不均一のないパターン
転写が可能であり、かつ、洗浄が可能なものであるとい
う利点を有する。
いて、導波路効果を良好に消失もしくは軽減させ得、か
つこの効果を、パターンサイズ等に依存せずに、制御制
良く得ることも可能にでき、かつ各種洗浄も可能である
位相シフトマスク、及びその製造方法を提供することが
できる。
面略示図である。
説明する図である。
すものである(1)。
すものである(2)。
すものである(3)。
すものである(4)。
すものである(5)。
すものである(6)。
すものである(7)。
断面略示図である。
示すものである(1)。
示すものである(2)。
示すものである(3)。
示すものである(4)。
示すものである(5)。
示すものである(6)。
示すものである(7)。
断面略示図である。
示すものである(1)。
示すものである(2)。
示すものである(3)。
示すものである(4)。
示すものである(5)。
示すものである(6)。
示すものである(7)。
断面略示図である。
示すものである(1)。
示すものである(2)。
示すものである(3)。
示すものである(4)。
示すものである(5)。
示すものである(6)。
示すものである(7)。
断面略示図である。
示すものである(1)。
示すものである(2)。
示すものである(3)。
示すものである(4)。
示すものである(5)。
断面略示図である。
示すものである(1)。
示すものである(2)。
示すものである(3)。
示すものである(4)。
示すものである(5)。
示すものである(6)。
断面略示図である。
示すものである(1)。
示すものである(2)。
示すものである(3)。
示すものである(4)。
示すものである(5)。
示すものである(6)。
を説明する図である。
のである(1)。
のである(2)。
のである(3)。
のである(4)。
のである(5)。
のである(6)。
のである(7)。
ジスト、1b・・・帯電防止膜、2・・・遮光部、20
・・・遮光膜、2′・・・遮光材料膜、3A・・・第1
のパターン、3B・・・第2のパターン、4・・・サイ
ドウォール状のパターン、5・・・サイドウォール状パ
ターン上の遮光膜、6・・・犠牲膜、7・・・レジス
ト、P1・・・第1のパターン、P2・・・第2のパタ
ーン、P3・・・第3のパターン。
Claims (6)
- 【請求項1】 露光光に対して透明な基体に、遮光膜か
らなる遮光部と、光透過パターンである第1のパターン
と第2のパターンとを形成し、該第1のパターンは基体
を掘り込んで形成したものであり、第1のパターンを透
過した光と、第2のパターンを透過した光の位相は略1
80度異なる位相シフトマスクにおいて、 第1のパターンの側壁には、サイドウォール状パターン
が形成されており、 該サイドウォールパターンもしくはサイドウォールパタ
ーン上の遮光膜が導波路効果を消失もしくは軽減するこ
とにより、 第1のパターンを透過した光によって被露光材上に転写
されるパターンの線幅と、第2のパターンを透過した光
によって被露光材上に転写されるパターンの線幅とがほ
ぼ等しいものとしたことを特徴とする位相シフトマス
ク。 - 【請求項2】 露光光に対して透明な基体を掘り込むこ
とにより第1のパターンを形成する工程と、犠牲膜を形
成する工程と、該犠牲膜をエッチバックする工程と、基
体に遮光膜を形成する工程と、該遮光膜に第2のパター
ンを形成する工程からなり、 第1のパターンを透過した光と、第2のパターンを透過
した光の位相は略180度異なっており、 第1のパターンの側壁には、犠牲膜をエッチバックする
工程において残留する犠牲膜形成材料がサイドウォール
状に形成されており、 該サイドウォールもしくはサイドウォール上の遮光膜が
導波路効果を消失もしくは軽減することにより、 第1のパターンを透過した光によって被露光材上に転写
されるパターンの線幅と、第2のパターンを透過した光
によって被露光材上に転写されるパターンの線幅とがほ
ぼ等しいものとなるようにマスク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3】 露光光に対して透明な基体に遮光膜を形
成する工程と、遮光膜をエッチングしかつ基体を堀り込
むことにより第1のパターンを形成する工程と、犠牲膜
を形成する工程と、該犠牲膜をエッチバックする工程
と、遮光膜に第2のパターンを形成する工程からなり、 第1のパターンを透過した光と、第2のパターンを透過
した光の位相は略180度異なっており、 第1のパターンの側壁には、犠牲膜をエッチバックする
工程において残留する犠牲膜形成材料がサイドウォール
状に形成されており、 該サイドウォールもしくはサイドウォール上の遮光膜が
導波路効果を消失もしくは軽減することにより、 第1のパターンを透過した光によって被露光材上に転写
されるパターンの線幅と、第2のパターンを透過した光
によって被露光材上に転写されるパターンの線幅とがほ
ぼ等しいものとなるようにマスク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4】 露光光に対して透明な基体に遮光膜を形
成する工程と、遮光膜をエッチングして第1のパターン
及び第2のパターンを同時に形成する工程と、第1のパ
ターンの基体を掘り込む工程と、犠牲膜を形成する工程
と、該犠牲膜をエッチバックする工程からなり、 第1のパターンを透過した光と、第2のパターンを透過
した光の位相は略180度異なっており、 第1のパターンの側壁には、犠牲膜をエッチバックする
工程において残留する犠牲膜形成材料がサイドウォール
状に形成されており、 該サイドウォールもしくはサイドウォール上の遮光膜が
導波路効果を消失もしくは軽減することにより、 第1のパターンを透過した光によって被露光材上に転写
されるパターンの線幅と、第2のパターンを透過した光
によって被露光材上に転写されるパターンの線幅とがほ
ぼ等しいものとなるようにマスク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】 露光光に対して透明な基体に、遮光膜か
らなる遮光部と、光透過パターンである第2のパターン
と第3のパターンとを形成し、遮光部は基体を掘り込ん
で形成した第1のパターンを用いて形成することによ
り、パターンの側壁は遮光材料からなるようにしたもの
であり、第2のパターンを透過した光と、第3のパター
ンを透過した光の位相は略180度異なる位相シフトマ
スクであって、 第2のパターンを透過した光によって被露光材上に転写
されるパターンの線幅と、第3のパターンを透過した光
によって被露光材上に転写されるパターンの線幅とがほ
ぼ等しいものとなることを特徴とする位相シフトマス
ク。 - 【請求項6】 露光光に対して透明な基体を掘り込むこ
とによって第1のパターンを形成する工程と、 遮光膜を形成する工程と、該遮光膜を研磨する工程と、
第2のパターン及び第3のパターンを形成する工程から
なり、該第2のパターンと第3のパターンの少なくとも
いずれかは遮光膜を加工することにより形成するもので
あり、 第2のパターンを透過した光と、第3のパターンを透過
した光の位相は略180度異なっており、 第2のパターンを透過した光によって被露光材上に転写
されるパターンの線幅と、第3のパターンを透過した光
によって被露光材上に転写されるパターンの線幅とがほ
ぼ等しいものとなるようにマスク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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28681497A JP3750312B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP28681497A JP3750312B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法 |
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JPH11119411A true JPH11119411A (ja) | 1999-04-30 |
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ID=17709398
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JP28681497A Expired - Fee Related JP3750312B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法 |
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JP (1) | JP3750312B2 (ja) |
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1997
- 1997-10-20 JP JP28681497A patent/JP3750312B2/ja not_active Expired - Fee Related
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