JPH1126355A - Exposure mask and manufacture of the same - Google Patents

Exposure mask and manufacture of the same

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JPH1126355A
JPH1126355A JP18128197A JP18128197A JPH1126355A JP H1126355 A JPH1126355 A JP H1126355A JP 18128197 A JP18128197 A JP 18128197A JP 18128197 A JP18128197 A JP 18128197A JP H1126355 A JPH1126355 A JP H1126355A
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JP
Japan
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substrate
film
light
groove
shielding film
Prior art date
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Pending
Application number
JP18128197A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Kanai
秀樹 金井
Katsuya Okumura
勝弥 奥村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP18128197A priority Critical patent/JPH1126355A/en
Publication of JPH1126355A publication Critical patent/JPH1126355A/en
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent size errors, caused by etching of a shade film and generation of a remained thin film of the shade film, and improve the accuracy of exposure. SOLUTION: This method of manufacturing a photomask comprises the formation of a resist pattern 12 on a transparent substrate 11 consisting of quartz, a formation of a groove section 13 by selectively etching the substrate 11 masked with the resist pattern, a formation of a shade film 14 consisting of silicon on a surface of the substrate 11 having the groove section 13, and an etching of the shade film 14 and the substrate 11 by CMP(chemical mechanical polishing) to a predetermined extent. The shade film 14 is embedded in the groove 13, and the surface of the substrate is planed as well. A transparent film is formed on the substrate 11 formed by the shade film on its surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
製造等に使用される露光用マスク及びその製造方法に関
する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an exposure mask used for manufacturing a semiconductor integrated circuit or the like and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体記憶装置の製造において
は、回路を構成する素子や配線等の高集積化、またパタ
ーンの微細化が進められている。例えば、代表的な半導
体記憶装置であるDRAM(Dynamic Random Access Me
mory)では、1GビットDRAMの作成においては、設
計ルール0.15μmのパターン形成が必要といわれて
いる。ここで、設計ルールとは最小寸法と等価と考えて
良い。
2. Description of the Related Art In recent years, in the manufacture of semiconductor memory devices, high integration of elements and wirings constituting circuits and miniaturization of patterns have been promoted. For example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory) which is a typical semiconductor memory device is used.
It is said that the formation of a 1-Gbit DRAM requires a pattern with a design rule of 0.15 μm. Here, the design rule may be considered to be equivalent to the minimum dimension.

【0003】フォトマスクに形成された回路パターンを
投影光学系等により半導体ウェハ上に転写するリソグラ
フィ技術では、転写元のパターンの精度が最も重要であ
り、フォトマスク上に高精度にパターンを形成すること
が求められている。例えば、1GビットDRAMの作成
に必要なフォトマスクのパターン形成精度は、所望値か
らの誤差にして±15nmといわれている。
In a lithography technique for transferring a circuit pattern formed on a photomask onto a semiconductor wafer by a projection optical system or the like, the precision of a transfer source pattern is most important, and a pattern is formed on a photomask with high precision. Is required. For example, it is said that the pattern formation accuracy of a photomask required for manufacturing a 1 Gbit DRAM is ± 15 nm as an error from a desired value.

【0004】従来、この種のフォトマスクは、図7
(a)〜(d)に示す工程により作成されている。即
ち、透明基板71上にクロム等の金属或いは金属酸化物
からなる遮光膜72を形成し、その上にレジスト73を
塗布し、例えば電子ビーム描画装置によりパターン転写
してレジストパターンを形成する。次いで、レジストパ
ターンをマスクに露出した遮光膜72を選択エッチング
して遮光膜パターンを形成する。
Conventionally, this type of photomask is shown in FIG.
It is created by the steps shown in (a) to (d). That is, a light-shielding film 72 made of a metal such as chromium or a metal oxide is formed on a transparent substrate 71, a resist 73 is applied thereon, and a pattern is transferred by, for example, an electron beam drawing apparatus to form a resist pattern. Next, the light shielding film 72 exposed using the resist pattern as a mask is selectively etched to form a light shielding film pattern.

【0005】ここで、遮光膜のエッチングでは、遮光膜
がクロム或いはクロム酸化物より形成される場合には、
ウェットエッチング若しくはドライエッチングが使用さ
れる。ウェットエッチングでは一般的に、硝酸第2セリ
ウムアンモニウムを含む溶液を用いてエッチングされ
る。また、ドライエッチングでは、例えば平行平板型の
RIE(反応性イオンエッチング)装置を使用して塩素
を含むガスを用いてエッチングされる。また、遮光膜が
モリブデンシリサイドで形成される場合には、一般にド
ライエッチングを用いてパターン形成される。
Here, in the etching of the light shielding film, when the light shielding film is formed of chromium or chromium oxide,
Wet etching or dry etching is used. In wet etching, etching is generally performed using a solution containing ceric ammonium nitrate. In dry etching, etching is performed using a gas containing chlorine, for example, using a parallel plate type RIE (reactive ion etching) apparatus. When the light-shielding film is formed of molybdenum silicide, the pattern is generally formed using dry etching.

【0006】ところが、ウェットエッチングを用いて遮
光膜を形成する場合、次のような問題がある。図8
(a)に示すような設計パターンのマスクをウェットエ
ッチングを用いて作成した場合、エッチングが等方的に
進行するため、遮光膜厚と同程度の寸法変換差が生じ
る。従って、形成されるパターンは図8(b)に示すよ
うな形状になる。即ち、高精度に遮光パターンを形成す
ることは不可能である。
However, when a light-shielding film is formed by wet etching, there are the following problems. FIG.
When a mask having a design pattern as shown in FIG. 3A is formed by wet etching, the etching proceeds isotropically, and a dimensional conversion difference equivalent to the light-shielding film thickness is generated. Therefore, the formed pattern has a shape as shown in FIG. That is, it is impossible to form a light-shielding pattern with high accuracy.

【0007】ドライエッチングする場合には、次に述べ
る問題がある。即ち、遮光膜が金属膜から構成される
が、金属膜のRIEにおいては一般にエッチングマスク
となるレジスト膜との選択比を十分にすることができな
い。従って、図8(b)に示すように、レジストをエッ
チングマスクに遮光膜をエッチングする際に、ウェット
エッチングの場合と同様に変換差を生じる問題がある。
In the case of dry etching, there are the following problems. That is, although the light-shielding film is formed of a metal film, the selectivity of the metal film to the resist film serving as an etching mask cannot be generally sufficient in RIE. Therefore, as shown in FIG. 8B, when the light-shielding film is etched using the resist as an etching mask, there is a problem that a conversion difference occurs as in the case of wet etching.

【0008】また、図9(a)に示すように、エッチン
グ時に表面に付着した水などによって遮光膜72のエッ
チングが阻害され、遮光膜72の薄皮残り76を生じ
る。これは、欠陥検査時に検知することが困難である。
また、通常のマスク構造では、遮光膜72をブラッシン
グ洗浄する場合に、摩擦により遮光膜72が剥がれる問
題がある。
Further, as shown in FIG. 9A, the etching of the light-shielding film 72 is hindered by water or the like attached to the surface during the etching, and a thin skin residue 76 of the light-shielding film 72 is generated. This is difficult to detect during a defect inspection.
Further, in the usual mask structure, when the light shielding film 72 is brushed and cleaned, there is a problem that the light shielding film 72 is peeled off by friction.

【0009】一方、異物がフォトマスク上に付着しウェ
ハに転写されるのを防止するために、図9(b)に示す
ように、マスク上に保持具(ペリクル膜)78を設け、
その枠を保持する治具(枠体)77を備える場合があ
る。しかしながら、ペリクル膜78と基板71の間に封
じられた空気がマスク輸送時に気圧変動を生じる場合な
ど、空気の膨脹により膜78にたわみを生じる場合があ
る。この問題を解決するために、枠体79に空気孔を設
ける場合があるが、空気孔79から異物が侵入し保持具
としての機能を損なう場合がある。
On the other hand, as shown in FIG. 9B, a holder (pellicle film) 78 is provided on the mask to prevent foreign substances from adhering on the photomask and being transferred to the wafer.
In some cases, a jig (frame) 77 for holding the frame is provided. However, in some cases, such as when the air sealed between the pellicle film 78 and the substrate 71 fluctuates in pressure during transport of the mask, the film 78 may bend due to expansion of the air. In order to solve this problem, an air hole is provided in the frame 79 in some cases. However, foreign matter may enter the air hole 79 and impair the function as a holder.

【0010】次に、位相シフトマスクについて述べる。
近年のパターン微細化に伴い、フォトマスクを通過する
露光光の位相を変えることによって投影される像のコン
トラストを改善する、位相シフトマスク露光法が開発さ
れている。位相シフトマスクの方式として主流になって
いるのが、特開平6−75361号公報に示されるよう
な、フォトマスクにおける遮光部分を半透明膜に置き換
え、さらに開口部を通過する露光光との位相差を180
度変えるハーフトーン型位相シフトマスクである。
Next, the phase shift mask will be described.
With the recent pattern miniaturization, a phase shift mask exposure method has been developed that improves the contrast of a projected image by changing the phase of exposure light passing through a photomask. The mainstream of the phase shift mask system is to replace a light-shielding portion in a photomask with a translucent film, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-75361, and furthermore, a position with respect to exposure light passing through an opening. 180
This is a halftone type phase shift mask that changes the degree.

【0011】ハーフトーン型位相シフトマスクを作成す
る場合には、ハーフトーン膜をエッチングする場合に、
前述のフォトマスク同様の寸法変換差に加え、ハーフト
ーン膜と下地の透明基板とのエッチング選択比を十分高
くしなければならないという困難がある。つまり、選択
比が低い場合には、オーバーエッチングされた基板の深
さ分の位相差が加算されることになり、成膜時に位相差
を制御するのみではなく、エッチング制御が重要とな
る。さらにハーフトーン膜では露光光である紫外光を多
数回照射することにより特性劣化が問題となる。つま
り、紫外光を照射することにより膜表面が酸化し、位相
差及び透過率が変動し露光特性が劣化する。従って、露
光に使用する耐久性に乏しい問題がある。
When forming a halftone type phase shift mask, when etching a halftone film,
In addition to the dimensional conversion difference similar to the photomask described above, there is a difficulty that the etching selectivity between the halftone film and the underlying transparent substrate must be sufficiently high. That is, when the selectivity is low, the phase difference corresponding to the depth of the over-etched substrate is added, and not only the phase difference is controlled at the time of film formation, but also the etching control becomes important. Further, in the halftone film, the characteristic deterioration becomes a problem by irradiating the ultraviolet light as exposure light many times. That is, the surface of the film is oxidized by irradiation with ultraviolet light, the phase difference and the transmittance change, and the exposure characteristics deteriorate. Therefore, there is a problem that durability used for exposure is poor.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】このように従来、リソ
グラフィ技術に用いられるフォトマスクにおいては、遮
光膜のエッチングに起因する寸法変換差や遮光膜の薄皮
残り等が生じる問題がある。これが、フォトマスクのパ
ターン形成精度を劣化させる要因となり、その結果とし
て、露光精度の低下を招く問題があった。
As described above, conventionally, in a photomask used in the lithography technique, there is a problem that a dimensional conversion difference due to etching of the light shielding film, a thin skin of the light shielding film, and the like occur. This causes a deterioration in the pattern formation accuracy of the photomask, and as a result, there is a problem in that the exposure accuracy is reduced.

【0013】また、ハーフトーン型位相シフトマスクに
おいては、ハーフトーン膜のパターニング時に基板がオ
ーバーエッチングされると、その深さ分の位相差がずれ
るため、エッチング制御が極めて重要となる。さらに、
ハーフトーン膜は紫外光を照射することにより表面が酸
化し、位相差及び透過率が変動する等の耐久性に乏しい
問題があった。
In a halftone type phase shift mask, if the substrate is over-etched during the patterning of the half-tone film, the phase difference is shifted by the depth thereof, so that the etching control is extremely important. further,
The halftone film has a problem in that the surface is oxidized by irradiation with ultraviolet light, and the durability is poor, such as a change in retardation and transmittance.

【0014】本発明は、上記の事情を考慮して成された
もので、その目的とするところは、遮光膜のエッチング
に起因する寸法変換差や、遮光膜の薄皮残り等が生じる
のを防止することができ、露光精度の向上に寄与し得る
露光用マスク及びその製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent a dimensional conversion difference due to etching of a light-shielding film and a thin skin of the light-shielding film from occurring. An object of the present invention is to provide an exposure mask and a method of manufacturing the same, which can contribute to improvement of exposure accuracy.

【0015】また、本発明の他の目的は、ハーフトーン
膜のパターニングに起因する位相差のずれをなくし、か
つハーフトーン膜の耐久性の向上をはかり得るハーフト
ーン型露光用マスク及びその製造方法を提供することに
ある。
Another object of the present invention is to provide a halftone type exposure mask capable of eliminating a phase difference caused by patterning of a halftone film and improving the durability of the halftone film, and a method of manufacturing the same. Is to provide.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(構成)上記課題を解決するために本発明は、次のよう
な構成を採用している。 (1) 透明部と遮光部からパターンを形成した露光用マス
クにおいて、表面部に溝が形成された透明基板と、前記
溝内に埋め込み形成された遮光膜とを具備してなり、前
記基板表面が平坦化されていることを特徴とする。
(Structure) In order to solve the above problem, the present invention employs the following structure. (1) An exposure mask in which a pattern is formed from a transparent part and a light-shielding part, comprising: a transparent substrate having a groove formed in a surface part thereof; and a light-shielding film embedded and formed in the groove. Are flattened.

【0017】(2) (1) に加え、基板の遮光膜形成面に透
明膜を形成したこと。 (3) (1) に加え、基板の遮光膜形成面に別の透明基板を
貼り合わせたこと。 (4) 露光用マスクの製造方法において、透明基板上にレ
ジストパターンを形成し、このレジストパターンをマス
クに前記基板を選択エッチングして溝部を形成する工程
と、前記溝部を有する前記基板の表面上に遮光膜を形成
する工程と、前記遮光膜を所定量エッチングすることに
より、前記溝部に遮光膜を埋め込むと共に基板表面を平
坦化する工程とを含むことを特徴とする。
(2) In addition to (1), a transparent film is formed on the light-shielding film forming surface of the substrate. (3) In addition to (1), another transparent substrate is bonded to the light-shielding film forming surface of the substrate. (4) In the method for manufacturing an exposure mask, a step of forming a resist pattern on a transparent substrate, selectively etching the substrate using the resist pattern as a mask to form a groove, and forming a groove on the surface of the substrate having the groove Forming a light-shielding film on the substrate, and embedding the light-shielding film in the groove and flattening the substrate surface by etching the light-shielding film by a predetermined amount.

【0018】(5) (4) に加え、基板の遮光膜形成面に透
明膜を形成する工程を含むこと。 (6) (4) に加え、基板の遮光膜形成面に別の透明基板を
貼り合わせる工程を含むこと。
(5) In addition to (4), a step of forming a transparent film on the light-shielding film forming surface of the substrate is included. (6) In addition to (4), a step of bonding another transparent substrate to the light-shielding film forming surface of the substrate is included.

【0019】(7) (4)〜(6) において、遮光膜をエッチ
ングする際に、化学的・機械研磨によるエッチングを行
うこと。 (8) ハーフトーン型位相シフトマスクにおいて、表面部
に溝が形成された透明基板と、前記溝の底部及び側壁に
形成された半透明膜と、前記基板と同種の材料からな
り、前記半透明膜が形成された溝内に基板表面が平坦と
なるように埋込み形成された透明膜とを具備してなり、
前記半透明膜の膜厚が溝部を通過する露光光と溝部以外
を通過する露光光との位相差が180度近傍になるよう
に設定されていることを特徴とする。
(7) In (4) to (6), when etching the light-shielding film, etching by chemical / mechanical polishing is performed. (8) In a halftone type phase shift mask, a transparent substrate having a groove formed on the surface thereof, a semi-transparent film formed on the bottom and side walls of the groove, and the same type of material as the substrate, wherein the semi-transparent A transparent film embedded and formed so that the substrate surface becomes flat in the groove in which the film is formed,
The thickness of the translucent film is set so that the phase difference between the exposure light passing through the groove and the exposure light passing through other than the groove is close to 180 degrees.

【0020】(9) ハーフトーン型位相シフトマスクの製
造方法において、透明基板上にレジストパターンを形成
し、このレジストパターンをマスクに透明基板を選択エ
ッチングして溝部を形成する工程と、前記溝部を有する
基板の表面上に、該溝部の深さよりも薄く、かつマスク
完成時に溝部を通過する露光光と溝部以外を通過する露
光光との位相差が180度近傍になる厚さに半透明膜を
成膜する工程と、前記溝部及び半透明膜を有する前記基
板の表面上に該基板と同種の材料からなる透明膜を成膜
する工程と、前記透明膜及び半透明膜を所定量エッチン
グすることにより、前記溝部に透明膜及び半透明膜を埋
め込むと共に基板表面を平坦化する工程とを含むことを
特徴とする。
(9) In the method of manufacturing a halftone phase shift mask, a step of forming a resist pattern on a transparent substrate and selectively etching the transparent substrate using the resist pattern as a mask to form a groove, On the surface of the substrate having a semi-transparent film having a thickness smaller than the depth of the groove, and a phase difference between the exposure light passing through the groove and the exposure light passing other than the groove when the mask is completed becomes near 180 degrees. Forming a film, forming a transparent film made of the same material as the substrate on the surface of the substrate having the groove and the translucent film, etching the transparent film and the translucent film by a predetermined amount. And embedding a transparent film and a translucent film in the groove and flattening the substrate surface.

【0021】(10) (9)において、透明基板は石英基板で
あり、透明膜は酸化シリコン膜であること。 (作用)本発明によれば、透明基板の表面部に形成した
溝内に遮光膜を埋込み形成しているので、遮光膜のエッ
チングに起因する寸法変換差の発生や、遮光膜の薄皮残
り等が生じるのを防止することができ、マスクとしての
寸法精度の向上をはかることができ、これにより露光精
度の向上に寄与することが可能となる。
(10) In (9), the transparent substrate is a quartz substrate, and the transparent film is a silicon oxide film. (Function) According to the present invention, since the light-shielding film is buried in the groove formed in the surface portion of the transparent substrate, a dimensional conversion difference due to the etching of the light-shielding film occurs, a thin skin of the light-shielding film remains, and the like. Can be prevented, and the dimensional accuracy of the mask can be improved, which can contribute to the improvement of the exposure accuracy.

【0022】また、基板表面に透明膜を形成したり透明
基板を貼り付けることにより、マスク洗浄時の耐性を向
上させることができる。このとき、ペリクルを用いた場
合とは異なり、基板と透明膜又は透明基板との間に空気
を挟むことがない。従って、気圧変動によるペリクル膜
がたわむ等の問題を解決できる。
Further, by forming a transparent film or attaching a transparent substrate on the substrate surface, it is possible to improve the resistance during mask cleaning. At this time, unlike the case where a pellicle is used, no air is interposed between the substrate and the transparent film or the transparent substrate. Therefore, it is possible to solve the problem that the pellicle film bends due to the atmospheric pressure fluctuation.

【0023】また、ハーフトーン膜を基板表面ではなく
基板表面部に形成した溝の底部に形成することにより、
ハーフトーン膜のパターニングに起因する位相差のずれ
をなくし、かつハーフトーン膜の耐久性の向上をはかる
ことが可能となる。
Further, by forming the halftone film not at the substrate surface but at the bottom of the groove formed on the substrate surface,
It is possible to eliminate the deviation of the phase difference due to the patterning of the halftone film and to improve the durability of the halftone film.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。 (第1の実施形態)図1は、本発明の第1の実施形態に
係わる露光用マスクの製造工程を示す断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. (First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of an exposure mask according to a first embodiment of the present invention.

【0025】まず、図1(a)に示すように、石英(S
iO2 )からなる透明基板11上にポジ型レジスト12
を塗布した。次いで、図1(b)に示すように、レーザ
描画装置を用いてパターンを描画し、アルカリ現像液を
用いて現像することによりレジストパターンを形成し
た。
First, as shown in FIG. 1A, quartz (S
a positive resist 12 on a transparent substrate 11 made of iO 2 )
Was applied. Next, as shown in FIG. 1B, a pattern was drawn using a laser drawing apparatus, and developed using an alkaline developer to form a resist pattern.

【0026】次いで、図1(c)に示すように、レジス
ト12をエッチングマスクにして石英基板11をエッチ
ングし、溝13を形成した。ここで、エッチングはRI
E(反応性イオンエッチング)装置を使用し、CHF3
とCOとArの混合ガスを用いて、流量をそれぞれ10
0sccm,40sccm,200sccm、圧力40
mTorr、RFパワー密度0.44W/cm2 で行った。
Next, as shown in FIG. 1C, the quartz substrate 11 was etched using the resist 12 as an etching mask to form a groove 13. Here, the etching is RI
Using an E (reactive ion etching) device, CHF 3
And a flow rate of 10
0 sccm, 40 sccm, 200 sccm, pressure 40
The test was performed at mTorr and an RF power density of 0.44 W / cm 2 .

【0027】次いで、図1(d)に示すように、硫酸と
過酸化水素水の混合液中に基板を浸し、レジスト12を
剥離した。次いで、図1(e)に示すように、遮光膜と
なるシリコン膜14を基板11上に形成した。ここで、
スパッタ装置を使用し、シリコンターゲットを用いて、
Arガス、流量40sccm、圧力0.1Pa、ターゲ
ットに印加するDCパワーを0.3W/cm2 で行っ
た。
Next, as shown in FIG. 1D, the substrate was immersed in a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution, and the resist 12 was peeled off. Next, as shown in FIG. 1E, a silicon film 14 serving as a light shielding film was formed on the substrate 11. here,
Using a sputtering device and a silicon target,
Ar gas, a flow rate of 40 sccm, a pressure of 0.1 Pa, and a DC power applied to the target of 0.3 W / cm 2 were used.

【0028】次いで、図1(f)に示すように、シリコ
ン膜14が形成された基板11を化学的・機械的研磨
(以下、CMP:Chemical Mechanical Polishiing)法
でエッチングして平坦化し、基板11の掘り込み部分
(溝)13にシリコン膜14を埋め込んだ構造のマスク
を作成した。研磨時間は、Siの薄皮残りを防止するた
めに、終点より5%長めに設定して行った。
Next, as shown in FIG. 1 (f), the substrate 11 on which the silicon film 14 is formed is etched and flattened by chemical mechanical polishing (hereinafter, CMP: Chemical Mechanical Polishing). A mask having a structure in which a silicon film 14 is embedded in a dug portion (groove) 13 of FIG. The polishing time was set to be 5% longer than the end point in order to prevent the thin skin of Si from remaining.

【0029】ここで、本実施形態のマスクはKrFエキ
シマレーザ(波長248nm)を光源に有する露光装置
に用いられることを念頭におき、図1(f)の段階で、
遮光膜14の厚さが予め決定した値になるように、エッ
チングにより掘り込む深さを調整した。十分な遮光性を
有するために厚さを100nm以上とした。ここで、波
長248nmにおけるシリコン膜の屈折率n=1.6
9、消衰係数k=2.76から、厚さ100nmの膜の
透過率を算出すると0.001%以下となり、十分な遮
光性を有する。
Here, the mask of this embodiment is used in an exposure apparatus having a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) as a light source, and at the stage of FIG.
The etching depth was adjusted so that the thickness of the light shielding film 14 became a predetermined value. The thickness is set to 100 nm or more in order to have a sufficient light shielding property. Here, the refractive index n = 1.6 of the silicon film at a wavelength of 248 nm.
9. From the extinction coefficient k = 2.76, the transmittance of the film having a thickness of 100 nm is calculated to be 0.001% or less, which indicates that the film has a sufficient light-shielding property.

【0030】従って、上記エッチング工程において、C
MP工程におけるオーバーエッチングを考慮し、基板1
1の掘り込み深さを105nmとなるように調整した。
上述のエッチング工程において、レジスト膜14に対す
る石英基板11のエッチング選択比は40以上であり、
エッチングにおける寸法変換差を1nm以下に抑えるこ
とができた。
Therefore, in the above etching step, C
In consideration of over-etching in the MP process,
The digging depth of No. 1 was adjusted to be 105 nm.
In the above-mentioned etching step, the etching selectivity of the quartz substrate 11 to the resist film 14 is 40 or more,
The dimensional conversion difference in the etching could be suppressed to 1 nm or less.

【0031】このように本実施形態によれば、遮光膜1
4をエッチングによりパターニングするのではなく、C
MPによりパターニングしているので、図7(a)に示
すような設計パターンにより忠実な高精度のマスクを作
成することができる。
As described above, according to this embodiment, the light shielding film 1
4 instead of patterning by etching,
Since the patterning is performed by the MP, it is possible to create a faithful and highly accurate mask with a design pattern as shown in FIG.

【0032】また、本実施形態では、遮光膜14の材質
としてシリコンを用いたが、材質はこれに限定するもの
ではなく、消衰係数が0.2以上の遮光性を有する膜で
あればよい。また、CMP法を用いて基板表面を平坦化
したが、特にこれに限定されるものではなく、図1
(a)の段階で遮光膜14上にレジストを塗布し、レジ
ストと遮光膜14のエッチング速度が均等になる条件で
RIEを行い平坦化しても良い。さらに、遮光膜を成膜
し十分に平坦化した後、RIEしてもよい。
In the present embodiment, silicon is used as the material of the light-shielding film 14, but the material is not limited to this, and any film having a light-shielding property with an extinction coefficient of 0.2 or more may be used. . Further, the surface of the substrate was flattened by using the CMP method, but the present invention is not limited to this.
In step (a), a resist may be applied on the light-shielding film 14, and RIE may be performed to flatten the surface under the condition that the etching rates of the resist and the light-shielding film 14 become uniform. Further, RIE may be performed after a light-shielding film is formed and sufficiently flattened.

【0033】さらに、露光性能を向上させるためには、
遮光膜表面での光の反射によりウェハ上のレジストに光
がかぶる影響を抑えることが望ましい。この方法として
本実施形態のマスク作成工程を行った後、遮光膜表面の
反射率を抑えるように遮光膜表面を酸化する方法があ
る。例えば、チャンバ内に基板を配置し、波長172n
mの紫外光を照射するような装置を用いて、紫外光の照
射時間を調整することにより、表面酸化膜の膜厚を調整
し、反射率を低減することが可能である。
Further, in order to improve the exposure performance,
It is desirable to suppress the influence of light on the resist on the wafer due to the reflection of light on the light-shielding film surface. As a method for this, there is a method of oxidizing the light-shielding film surface so as to suppress the reflectance of the light-shielding film surface after performing the mask forming step of the present embodiment. For example, a substrate is placed in a chamber and a wavelength of 172 n
By adjusting the irradiation time of the ultraviolet light using a device that irradiates m ultraviolet light, it is possible to adjust the thickness of the surface oxide film and reduce the reflectance.

【0034】また、本実施形態は通常の遮光マスクのみ
ではなく、ハーフトーン型位相シフトマスクにも適用が
できる。但し、この場合には、基板を掘り込む深さを、
ハーフトーン膜の位相差が透過率が所望値になるよう制
御する必要がある。
The present embodiment can be applied not only to a normal light-shielding mask but also to a halftone type phase shift mask. However, in this case, the depth at which the substrate is dug is
It is necessary to control the phase difference of the halftone film so that the transmittance becomes a desired value.

【0035】(第2の実施形態)図2は、本発明の第2
の実施形態に係わる露光用マスクの概略構成を示す断面
図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付し
て、その詳しい説明は省略する。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an exposure mask according to the embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0036】本実施形態は、洗浄における遮光膜14の
膜剥がれを防止するために、遮光膜14を含む基板表面
を保護膜21で覆うようにしたものである。第1の実施
形態の方法に従ってマスクを作成し、マスク欠陥検査装
置により欠陥を検査し、欠陥がないことを確認する。そ
して、図2に示すように、CMP法により平坦化した表
面に、透明膜としてのSiO2 膜21を形成する。
In this embodiment, the surface of the substrate including the light-shielding film 14 is covered with a protective film 21 in order to prevent the light-shielding film 14 from peeling off during cleaning. A mask is created according to the method of the first embodiment, and a defect is inspected by a mask defect inspection device to confirm that there is no defect. Then, as shown in FIG. 2, an SiO 2 film 21 as a transparent film is formed on the surface planarized by the CMP method.

【0037】このような構成であれば、第1の実施形態
と同様の効果が得られるのは勿論のこと、次のような効
果が得られる。即ち、表面にSiO2 膜21が形成され
ているので、マスクを洗浄した際にも遮光膜14が剥が
れることはなく、耐性の向上をはかることができる。ま
た、ペリクル膜を用いた場合のように、空気の膨脹によ
り膜のたわみが生じる等の不都合もない。
With such a configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained. That is, since the SiO 2 film 21 is formed on the surface, the light-shielding film 14 does not peel off even when the mask is cleaned, and the durability can be improved. Further, unlike the case where a pellicle film is used, there is no inconvenience that the film is bent by expansion of air.

【0038】なお、基板表面に形成するのはSiO2
限られるものではなく、他の透明膜でも良い。また、本
実施形態では、遮光膜パターン部分及び開口部の反射率
を低減することが望ましい。開口部には透明膜下に石英
基板が存在するが、石英基板11の屈折率n=1.5と
空気の屈折率n0=1.0の間の屈折率を有する材質が
望ましい。これには例えば、弗化マグネシウム,弗化カ
ルシウム等があげられる。また、遮光膜パターン部分の
反射率を抑えるために透明膜21の膜厚を調整すること
が望ましい。
Note that what is formed on the substrate surface is not limited to SiO 2 , but may be another transparent film. In the present embodiment, it is desirable to reduce the reflectance of the light-shielding film pattern portion and the opening. Although a quartz substrate exists under the transparent film in the opening, a material having a refractive index between the refractive index n = 1.5 of the quartz substrate 11 and the refractive index n0 = 1.0 of air is desirable. This includes, for example, magnesium fluoride, calcium fluoride and the like. It is desirable to adjust the thickness of the transparent film 21 in order to suppress the reflectance of the light-shielding film pattern portion.

【0039】(第3の実施形態)図3は、本発明の第2
の実施形態に係わる露光用マスクの概略構成を示す断面
図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付し
て、その詳しい説明は省略する。
(Third Embodiment) FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an exposure mask according to the embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0040】本実施形態は、洗浄における遮光膜14の
膜剥がれを防止するために、遮光膜14を含む石英基板
(第1の透明基板)11の表面に別の石英基板(第2の
透明基板)31を貼り付けるようにしたものである。
In this embodiment, in order to prevent the light-shielding film 14 from peeling off during cleaning, another quartz substrate (the second transparent substrate) is provided on the surface of the quartz substrate (first transparent substrate) 11 including the light-shielding film 14. ) 31 is attached.

【0041】第1の実施形態の方法に従ってマスクを作
成し、マスク欠陥検査装置により欠陥を検査し、欠陥が
ないことを確認する。そして、図3に示すように、CM
P法により平坦化した表面に別の石英基板31を貼り付
ける。ここで、接着する両面は、パターン形成したマス
ク基板は研磨により十分平坦であり、もう1枚の基板に
ついてもマスクの外周3mmを除く面内で1μm以下が
保証されている。
A mask is prepared according to the method of the first embodiment, and a defect is inspected by a mask defect inspection device to confirm that there is no defect. Then, as shown in FIG.
Another quartz substrate 31 is attached to the surface flattened by the P method. Here, on both surfaces to be bonded, the mask substrate on which the pattern is formed is sufficiently flat by polishing, and the other substrate is also guaranteed to be 1 μm or less in a plane excluding the outer periphery of 3 mm of the mask.

【0042】このような構成であっても、透明基板31
の存在により、第2の実施形態と同様の効果が得られ
る。 (第4の実施形態)図4は、本発明の第4の実施形態に
係わる露光用マスクの製造工程を示す断面図である。な
お、図1と同一部分には同一符号を付して、その詳しい
説明は省略する。
Even with such a configuration, the transparent substrate 31
, The same effect as in the second embodiment can be obtained. (Fourth Embodiment) FIG. 4 is a sectional view showing a manufacturing process of an exposure mask according to a fourth embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0043】第1の実施形態の方法ではレジストの露光
にレーザ描画装置を使用したが、電子ビーム描画装置を
使用する場合には、レジスト下地の石英基板が絶縁性で
あるために、描画した領域がチャージアップし、次に描
画する領域の位置を変動させる問題がある。
In the method according to the first embodiment, a laser writing apparatus is used for exposing the resist. However, when an electron beam writing apparatus is used, since the quartz substrate underlying the resist is insulative, the writing area is Is charged up, and there is a problem that the position of the next area to be drawn fluctuates.

【0044】この問題を回避する方法は、一つにはレジ
ストを導電性のものを選択することであり、これは第1
の実施形態と同様にマスクを作成できる。また、レジス
トの上又は下に導電性膜を用いる方法があり、これを以
下に説明する。
One way to avoid this problem is to select a resist that is conductive, which is the first.
A mask can be created in the same manner as in the embodiment. There is a method using a conductive film above or below a resist, which will be described below.

【0045】まず、図4(a)に示すように、石英(S
iO2 )からなる透明基板11上にポジ型レジスト12
を塗布し、その上に導電性膜41を形成した。次いで、
図4(b)に示すように、電子ビーム描画装置を用いて
パターンを描画し、アルカリ現像液を用いて現像するこ
とによりレジストパターンを形成した。
First, as shown in FIG.
a positive resist 12 on a transparent substrate 11 made of iO 2 )
Was applied, and a conductive film 41 was formed thereon. Then
As shown in FIG. 4B, a pattern was drawn using an electron beam drawing apparatus, and developed using an alkaline developer to form a resist pattern.

【0046】次いで、図4(c)に示すように、第1の
実施形態と同様に、レジスト12をエッチングマスクに
して石英基板11をRIEでエッチングし、溝13を形
成した。さらに、図4(d)に示すように、硫酸と過酸
化水素水の混合液中に基板を浸し、レジスト12及び導
電性膜41を剥離した。
Next, as shown in FIG. 4C, the quartz substrate 11 was etched by RIE using the resist 12 as an etching mask to form grooves 13 as in the first embodiment. Further, as shown in FIG. 4D, the substrate was immersed in a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution, and the resist 12 and the conductive film 41 were peeled off.

【0047】次いで、図4(e)に示すように、遮光膜
となる炭化シリコン膜44を基板11上に形成した。次
いで、図4(f)に示すように、基板をCMP法でエッ
チングして平坦化し、基板11の掘り込み部分(溝)1
3に炭化シリコン膜44を埋め込んだ構造のマスクを作
成した。
Next, as shown in FIG. 4E, a silicon carbide film 44 serving as a light shielding film was formed on the substrate 11. Next, as shown in FIG. 4F, the substrate is etched by the CMP method to be flattened, and the dug portion (groove) 1 of the substrate 11 is formed.
A mask having a structure in which a silicon carbide film 44 was embedded in No. 3 was prepared.

【0048】ここで、炭化シリコン膜44の波長248
nmにおける消衰係数は0.25と小さめであるため、
遮光性を得るために厚さが600nmとなるようにし
た。従って、石英基板11のエッチング時に600nm
強の深さに掘り込んだ。
Here, the wavelength 248 of the silicon carbide film 44
Since the extinction coefficient in nm is as small as 0.25,
The thickness was set to 600 nm in order to obtain light-shielding properties. Therefore, when the quartz substrate 11 is etched,
I dug into a strong depth.

【0049】このようにエッチング深さが深くなって
も、レジストに対する石英のエッチング選択比が高いた
め、寸法変換差は殆ど発生せず、高精度のマスクを作成
することが可能である。
Even when the etching depth is increased, the etching selectivity of quartz to resist is high, so that a dimensional conversion difference hardly occurs, and a highly accurate mask can be formed.

【0050】(第5の実施形態)図5は、本発明の第5
の実施形態に係わる露光用マスクの製造工程を示す断面
図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付し
て、その詳しい説明は省略する。
(Fifth Embodiment) FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the exposure mask according to the embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0051】まず、図5(a)に示すように、先の第1
の実施形態と同様にして、石英(SiO2 )からなる透
明基板11上にポジ型レジスト12を塗布し、レーザ描
画装置を用いてパターン描画し、アルカリ現像液を用い
て現像することによりレジストパターンを形成した。続
いて、レジスト12をエッチングマスクにして石英基板
11をエッチングした。その後、図5(b)に示すよう
に、基板を硫酸と過酸化水素水の混合液中に基板を浸
し、レジスト12を剥離した。
First, as shown in FIG.
In the same manner as in the first embodiment, a positive resist 12 is applied on a transparent substrate 11 made of quartz (SiO 2 ), pattern-drawn using a laser drawing device, and developed using an alkaline developer to form a resist pattern. Was formed. Subsequently, the quartz substrate 11 was etched using the resist 12 as an etching mask. Thereafter, as shown in FIG. 5B, the substrate was immersed in a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution, and the resist 12 was peeled off.

【0052】次いで、図5(c)に示すように、位相シ
フタとしてのハーフトーン膜となる半透明の窒化シリコ
ン膜54を成膜した。ここで、窒化シリコン膜54は溝
13を埋め込むような厚みに形成するのではなく、溝1
3の底部及び側壁に形成されるように、溝13の深さよ
りも薄く形成した。
Next, as shown in FIG. 5C, a translucent silicon nitride film 54 serving as a halftone film as a phase shifter was formed. Here, the silicon nitride film 54 is not formed so as to fill the groove 13, but is formed in the groove 1.
3 was formed thinner than the depth of the groove 13 so as to be formed on the bottom and side walls.

【0053】また、所定の透過率及び位相差を有するよ
うに、窒化シリコン膜54の特性を調整した。具体的に
は、スパッタリングで窒化シリコン膜54を成膜する際
に、シリコンターゲットを用いて、ArガスにN2
ス,O2 ガスを混合させ、これにより膜質の調整を行っ
た。本実施形態では、Arガス,N2 ガス,O2 ガスを
それぞれ30sccm,10sccm,2sccmの流
量に設定し、圧力0.1Pa、ターゲットに印加するD
Cパワー密度を0.3W/cm2 に設定して行った。
The characteristics of the silicon nitride film 54 were adjusted so as to have predetermined transmittance and phase difference. Specifically, when the silicon nitride film 54 was formed by sputtering, an N 2 gas and an O 2 gas were mixed with an Ar gas using a silicon target, thereby adjusting the film quality. In this embodiment, the flow rates of Ar gas, N 2 gas, and O 2 gas are set to 30 sccm, 10 sccm, and 2 sccm, respectively, and a pressure of 0.1 Pa is applied to the target.
C power density was set to 0.3 W / cm 2 .

【0054】次いで、図5(d)に示すように、半透明
膜54を有する基板11上にSiO2 膜からなる透明膜
55を成膜した。この透明膜55は、溝13を完全に埋
め込むように溝13の深さよりも十分に厚く形成した。
Next, as shown in FIG. 5D, a transparent film 55 made of a SiO 2 film was formed on the substrate 11 having the translucent film 54. This transparent film 55 is formed sufficiently thicker than the depth of the groove 13 so as to completely fill the groove 13.

【0055】次いで、図5(e)に示すように、半透明
膜54及び透明膜55が形成された基板をCMP法でエ
ッチングして平坦化し、基板11の掘り込み部分(溝1
3)の壁面に半透明膜54を形成し、その上に透明膜5
5のキャップを埋め込んだ構造のマスクを作成した。
Next, as shown in FIG. 5E, the substrate on which the translucent film 54 and the transparent film 55 are formed is etched and flattened by the CMP method, and the substrate 11 is dug (groove 1).
3) A translucent film 54 is formed on the wall surface, and a transparent film 5 is formed thereon.
A mask having a structure in which the cap of No. 5 was embedded was prepared.

【0056】ここで、CMPの際に基板表面で終点検出
を行うことは困難である。これは、石英基板11と半透
明膜(窒化シリコン膜)54上の透明膜(SiO2 膜)
55がほぼ同質の膜であるためである。しかし、CMP
をオーバーにした場合にも、石英基板11とSiO2
55の屈折率がほぼ同等であるため、位相差は窒化シリ
コン膜54の屈折率及び厚さで決定され、その上のSi
2 膜55の厚さによらない。つまり、CMPをオーバ
ーにしても位相差の変動がない。
Here, it is difficult to detect the end point on the substrate surface during the CMP. This is a transparent film (SiO 2 film) on the quartz substrate 11 and the translucent film (silicon nitride film) 54.
This is because 55 is a film of substantially the same quality. But CMP
Is exceeded, the refractive index and the thickness of the silicon nitride film 54 determine the phase difference because the quartz substrate 11 and the SiO 2 film 55 have substantially the same refractive index.
It does not depend on the thickness of the O 2 film 55. That is, even if the CMP is exceeded, there is no change in the phase difference.

【0057】従来、平坦な基板表面に形成された窒化シ
リコン膜をRIEで選択エッチングする場合には、窒化
シリコンとSiO2 とのエッチング選択比を確保するの
が困難であり、窒化シリコンとオーバーエッチングされ
る基板深さの両者から位相差が決定される。従って、窒
化シリコン膜の成膜条件のみで位相差を調整することは
困難である。これに対し本実施形態では、CMPでオー
バーエッチングされる基板11と同じ量のSiO2 膜5
5がオーバーエッチングされるため、さらに基板とSi
2 膜55が同種の材料であるため、窒化シリコン膜5
4の成膜条件を調整するのみで、位相差の調整が可能で
ある。
Conventionally, in the case where a silicon nitride film formed on a flat substrate surface is selectively etched by RIE, it is difficult to secure an etching selectivity between silicon nitride and SiO 2. The phase difference is determined from both of the substrate depths. Therefore, it is difficult to adjust the phase difference only by the conditions for forming the silicon nitride film. On the other hand, in the present embodiment, the same amount of the SiO 2 film 5 as the substrate 11 to be over-etched by CMP is used.
5 is over-etched, so that the substrate and Si
Since the O 2 film 55 is the same kind of material, the silicon nitride film 5
The phase difference can be adjusted only by adjusting the film forming condition of No. 4.

【0058】このように本実施形態によれば、CMPで
オーバーエッチングしても位相差は変わらない。従っ
て、窒化シリコン膜54の成膜条件を調整するのみで、
位相差の調整が可能である。さらに、窒化シリコン膜5
4の表面を基板11と略同質のSiO2 膜55で覆うこ
とにより、ハーフトーン膜として機能する部分の表面が
露出しておらず、KrF光を多数回照射することによる
膜質変化を抑制することができる。また、洗浄耐性にも
優れている。
As described above, according to the present embodiment, the phase difference does not change even when over-etching is performed by CMP. Therefore, only by adjusting the film forming conditions of the silicon nitride film 54,
Adjustment of the phase difference is possible. Further, the silicon nitride film 5
By covering the surface of No. 4 with a SiO 2 film 55 of substantially the same quality as the substrate 11, the surface of the portion functioning as a halftone film is not exposed, and the change in film quality due to multiple irradiations of KrF light is suppressed. Can be. Also, it has excellent washing resistance.

【0059】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではない。実施形態では、通常マスク及びハ
ーフトーン型位相シフトマスクの例を説明したが、本発
明はレベンソン型位相シフトマスクに適用することも可
能である。前記図1(f)に示す工程の後、図6(a)
に示すように、位相シフト膜61を形成したり、図6
(b)に示すように、基板11を選択エッチングして位
相シフト部62を形成するようにしても良い。
The present invention is not limited to the above embodiments. In the embodiment, examples of the normal mask and the halftone type phase shift mask have been described. However, the present invention can be applied to a Levenson type phase shift mask. After the step shown in FIG. 1F, FIG.
As shown in FIG. 6, a phase shift film 61 is formed,
As shown in (b), the phase shift portion 62 may be formed by selectively etching the substrate 11.

【0060】また、前記溝内に埋め込む遮光膜はシリコ
ンや炭化シリコンに何等限定されるものではなく、仕様
に応じて適宜変更可能である。同様に、前記基板表面に
形成する透明膜や透明基板はSiO2 に何等限定される
ものではなく、仕様に応じて適宜変更可能である。但
し、ハーフトーン型位相シフトマスクの場合には、透明
基板と同種の材料、又は同じ光学定数を有するものを用
いる必要がある。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。
The light-shielding film embedded in the trench is not limited to silicon or silicon carbide at all, and can be changed as appropriate according to the specifications. Similarly, the transparent film and the transparent substrate formed on the substrate surface are not limited to SiO 2 at all, and can be appropriately changed according to the specifications. However, in the case of a halftone type phase shift mask, it is necessary to use the same kind of material as the transparent substrate or a material having the same optical constant. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、透
明基板の表面部に形成した溝内に遮光膜を埋込み形成し
ているので、遮光膜のエッチングに起因する寸法変換差
や、遮光膜の薄皮残り等が生じるのを防止することがで
き、露光精度の向上に寄与することが可能となる。これ
に加え、基板表面に透明膜を形成したり透明基板を貼り
付けることにより、マスク洗浄時の耐性を向上させるこ
とができる。
As described above in detail, according to the present invention, since the light shielding film is buried in the groove formed in the surface portion of the transparent substrate, the dimensional change caused by the etching of the light shielding film, It is possible to prevent a thin skin residue of the light-shielding film or the like from occurring, thereby contributing to an improvement in exposure accuracy. In addition, by forming a transparent film on the surface of the substrate or attaching the transparent substrate thereto, the resistance during mask cleaning can be improved.

【0062】また、ハーフトーン型位相シフトマスクに
適用する場合、ハーフトーン膜を基板表面ではなく基板
表面部に形成した溝の底部に形成することにより、ハー
フトーン膜のパターニングに起因する位相差のずれをな
くし、かつハーフトーン膜の耐久性の向上をはかること
が可能となる。
When the present invention is applied to a halftone type phase shift mask, the halftone film is formed not at the substrate surface but at the bottom of the groove formed on the substrate surface portion, so that the phase difference caused by the patterning of the halftone film is reduced. It is possible to eliminate the displacement and to improve the durability of the halftone film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態に係わる露光用マスクの製造工
程を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of an exposure mask according to a first embodiment.

【図2】第2の実施形態に係わる露光用マスクの概略構
成を示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an exposure mask according to a second embodiment.

【図3】第3の実施形態に係わる露光用マスクの概略構
成を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of an exposure mask according to a third embodiment.

【図4】第4の実施形態に係わる露光用マスクの製造工
程を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a manufacturing process of an exposure mask according to a fourth embodiment.

【図5】第5の実施形態に係わる露光用マスクの製造工
程を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a manufacturing process of an exposure mask according to a fifth embodiment.

【図6】本発明の変形例を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing a modification of the present invention.

【図7】従来の露光用マスクの製造工程を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional exposure mask.

【図8】従来の露光用マスク作成方法における寸法変換
差の問題を説明するための平面図。
FIG. 8 is a plan view for explaining a problem of a dimensional conversion difference in a conventional exposure mask creating method.

【図9】従来の露光用マスクの問題点を説明するための
断面図。
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a problem of a conventional exposure mask.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…石英基板(透明基板) 12…ポジ型レジスト 13…溝 14…シリコン膜(遮光膜) 21…SiO2 膜(透明膜) 31…石英基板 44…炭化シリコン膜(遮光膜) 54…窒化シリコン膜(半透明膜) 55…SiO2 膜(透明膜) 61…位相シフト膜 62…位相シフト部11 ... a quartz substrate (transparent substrate) 12 ... positive resist 13 ... groove 14 ... silicon film (light shielding film) 21 ... SiO 2 film (transparent film) 31 ... a quartz substrate 44 ... silicon carbide film (light shielding film) 54 ... silicon nitride Film (semi-transparent film) 55 ... SiO 2 film (transparent film) 61 ... Phase shift film 62 ... Phase shift part

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表面部に溝が形成された透明基板と、前記
溝内に埋め込み形成された遮光膜とを具備してなり、前
記基板表面が平坦化されていることを特徴とする露光用
マスク。
1. An exposure apparatus comprising: a transparent substrate having a groove formed in a surface portion thereof; and a light-shielding film buried in the groove, wherein the surface of the substrate is flattened. mask.
【請求項2】表面部に溝が形成された透明基板と、この
基板表面が平坦となるように前記溝内に埋め込み形成さ
れた遮光膜と、前記基板の遮光膜形成面に形成された透
明膜とを具備してなることを特徴とする露光用マスク。
2. A transparent substrate having a groove formed on a surface thereof, a light-shielding film buried in the groove so that the surface of the substrate is flat, and a transparent film formed on a light-shielding film forming surface of the substrate. An exposure mask comprising a film.
【請求項3】表面部に溝が形成された第1の透明基板
と、この第1の透明基板の表面が平坦となるように前記
溝内に埋め込み形成された遮光膜と、第1の透明基板の
遮光膜形成面に貼り合わされた第2の透明基板とを具備
してなることを特徴とする露光用マスク。
3. A first transparent substrate having a groove formed on a surface thereof, a light shielding film embedded in the groove so that the surface of the first transparent substrate is flat, and a first transparent substrate. An exposure mask, comprising: a second transparent substrate bonded to a light-shielding film forming surface of the substrate.
【請求項4】透明基板上にレジストパターンを形成し、
このレジストパターンをマスクに前記基板を選択エッチ
ングして溝部を形成する工程と、前記溝部を有する前記
基板の表面上に遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜を
所定量エッチングすることにより、前記溝部に遮光膜を
埋め込むと共に基板表面を平坦化する工程とを含むこと
を特徴とする露光用マスクの製造方法。
4. A resist pattern is formed on a transparent substrate,
A step of forming a groove by selectively etching the substrate using the resist pattern as a mask, a step of forming a light-shielding film on the surface of the substrate having the groove, and etching the light-shielding film by a predetermined amount; Embedding a light-shielding film in the groove and flattening the substrate surface.
【請求項5】透明基板上にレジストパターンを形成し、
このレジストパターンをマスクに前記基板を選択エッチ
ングして溝部を形成する工程と、前記溝部を有する前記
基板の表面上に遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜を
所定量エッチングすることにより、前記溝部に遮光膜を
埋め込むと共に基板表面を平坦化する工程と、次いで前
記基板の遮光膜形成面に透明膜を形成する工程とを含む
ことを特徴とする露光用マスクの製造方法。
5. A resist pattern is formed on a transparent substrate,
A step of forming a groove by selectively etching the substrate using the resist pattern as a mask, a step of forming a light-shielding film on the surface of the substrate having the groove, and etching the light-shielding film by a predetermined amount; A method for manufacturing an exposure mask, comprising: a step of embedding a light-shielding film in a groove and flattening a substrate surface; and a step of forming a transparent film on a light-shielding film formation surface of the substrate.
【請求項6】第1の透明基板上にレジストパターンを形
成し、このレジストパターンをマスクに第1の透明基板
を選択エッチングして溝部を形成する工程と、前記溝部
を有する第1の透明基板上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜を所定量エッチングすることにより、前記溝
部に遮光膜を埋め込むと共に第1の透明基板の表面を平
坦化する工程と、次いで第1の透明基板の遮光膜形成面
に第2の透明基板を貼り合わせる工程とを含むことを特
徴とする露光用マスクの製造方法。
6. A step of forming a resist pattern on the first transparent substrate, selectively etching the first transparent substrate using the resist pattern as a mask to form a groove, and forming the first transparent substrate having the groove. Forming a light-shielding film thereon;
A step of embedding the light-shielding film in the groove and flattening the surface of the first transparent substrate by etching the light-shielding film by a predetermined amount, and then forming a second transparent substrate on the light-shielding film forming surface of the first transparent substrate. And a step of bonding the mask.
【請求項7】前記遮光膜をエッチングする際に、化学的
・機械研磨によるエッチングを行うことを特徴とする請
求項4〜5のいずれかに記載の露光用マスクの製造方
法。
7. The method of manufacturing an exposure mask according to claim 4, wherein the etching of the light-shielding film is performed by chemical / mechanical polishing.
【請求項8】表面部に溝が形成された透明基板と、前記
溝の底部及び側壁に形成された半透明膜と、前記基板と
同種の材料からなり、前記半透明膜が形成された溝内に
基板表面が平坦となるように埋込み形成された透明膜と
を具備してなり、前記半透明膜の膜厚が溝部を通過する
露光光と溝部以外を通過する露光光との位相差が180
度近傍になるように設定されていることを特徴とするハ
ーフトーン型露光用マスク。
8. A transparent substrate having a groove formed on its surface, a translucent film formed on the bottom and side walls of the groove, and a groove formed of the same material as the substrate and having the translucent film formed thereon. A transparent film buried and formed so that the substrate surface becomes flat, wherein the thickness of the translucent film is such that the phase difference between the exposure light passing through the groove and the exposure light passing through other than the groove is different. 180
A halftone type exposure mask, which is set so as to be close to a degree.
【請求項9】透明基板上にレジストパターンを形成し、
このレジストパターンをマスクに透明基板を選択エッチ
ングして溝部を形成する工程と、前記溝部を有する基板
の表面上に、該溝部の深さよりも薄く、かつマスク完成
時に溝部を通過する露光光と溝部以外を通過する露光光
との位相差が180度近傍になる厚さに半透明膜を成膜
する工程と、前記溝部及び半透明膜を有する前記基板の
表面上に該基板と同種の材料からなる透明膜を成膜する
工程と、前記透明膜及び半透明膜を所定量エッチングす
ることにより、前記溝部に透明膜及び半透明膜を埋め込
むと共に基板表面を平坦化する工程とを含むことを特徴
とするハーフトーン型露光用マスクの製造方法。
9. A resist pattern is formed on a transparent substrate,
Forming a groove by selectively etching a transparent substrate using the resist pattern as a mask; and exposing light and a groove on the surface of the substrate having the groove, the exposure light being thinner than the depth of the groove and passing through the groove when the mask is completed. A step of forming a translucent film to a thickness such that the phase difference with the exposure light passing therethrough is close to 180 degrees, and from the same material as the substrate on the surface of the substrate having the groove and the translucent film. Forming a transparent film, and etching the transparent film and the translucent film by a predetermined amount, thereby embedding the transparent film and the translucent film in the grooves and flattening the substrate surface. A method for producing a halftone type exposure mask.
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