DE4447646C2 - Phase shift mask used in photolithography - Google Patents

Abstract

Phase shift mask comprises (a) a substrate (1) permeable to irradiated light, and (b) a phase shift section (20) formed in a predetermined region on the substrate which changes the phase angle of the irradiated light by approximately 180 deg and which has a permeability of 3-20% for the irradiated light. The phase shift section has a monolayer film (4) made of an homogeneous material, and a permeable layer (10) whose permeability is less dependent on wavelength when it is used in combination with the monolayer film. Prodn. of the mask is also claimed.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her­ stellung einer Absorbtions-Phasenverschiebungsmaske und genauer einer Struktur einer lichtabschwächenden bzw. lichtdämpfenden Ab­ sorptions-Phasenverschiebungsmaske, die Belichtungslicht dämpft.The present invention relates to a method of manufacture position of an absorption phase shift mask and more precisely a structure of a light attenuating or light attenuating Ab sorption phase shift mask that attenuates exposure light.

In der Vergangenheit wurde die hohe Integration und Miniaturisie­ rung bei integrierten Halbleiterschaltungen stark entwickelt. Dementsprechend hat sich die Miniaturisierung von Schaltungsmu­ stern, die auf einem Halbleitersubstrat (im folgenden einfach als "Wafer" bezeichnet) ausgebildet sind, schnell entwickelt.In the past, the high level of integration and miniaturization strongly developed in semiconductor integrated circuits. Accordingly, the miniaturization of circuitry star, which is on a semiconductor substrate (hereinafter simply as "Wafers") are quickly developed.

Photolithographietechnik ist neben anderen in der Technik als Basistechnik zur Musterbildung, für die verschiedene Entwicklun­ gen und Verbesserungen gemacht worden sind, wohl bekannt. Jedoch gibt es immer noch einen ansteigenden Bedarf zur Miniaturisierung eines Musters, und daher gibt es immer noch einen starken Bedarf an Verbesserung der Auflösung eines Musters.Photolithography technology is among others in technology as well Basic technique for pattern formation, for the different developments conditions and improvements have been made. However there is still an increasing need for miniaturization of a pattern, and therefore there is still a strong need improving the resolution of a pattern.

Im allgemeinen ist die Auflösungsgrenze R(nm) in der Photolitho­ graphietechnik unter Verwendung eines Verkleinerungsbelichtungs­ verfahrens durch
In general, the resolution limit is R (nm) in the photolithography technique using a reduction exposure process

R = k₁.λ / (1)(NA)
R = k ₁ .λ / (1) (NA)

ausgedrückt, wobei λ eine Wellenlänge (nm) von zu verwendendem Licht darstellt, NA die numerische Apertur einer Linse darstellt und k₁ eine von dem Resistverfahren abhängige Konstante ist.expressed, where λ represents a wavelength (nm) of light to be used, NA represents the numerical aperture of a lens, and k _{1 is} a constant depending on the resist method.

Wie aus dem obigen Ausdruck zu ersehen ist, wird die Auflösungs­ grenze verbessert, sofern die Werte von k₁ und λ kleiner und der Wert NA größer gemacht werden. In anderen Worten, es ist ausrei­ chend, die von dem Resistverfahren abhängige Konstante zu redu­ zieren, wobei die Wellenlänge kürzer ist und NA erhöht ist. Je­ doch ist es schwierig, eine Lichtquelle oder eine Linse technisch zu verbessern, und die Auflösung wird durch Verkürzen der Wellen­ länge und Erhöhen von NA verschlechtert, da die Fokustiefe δ von Licht (δ = k₂.λ/(NA)²) kleiner gemacht wird.As can be seen from the above expression, the resolution limit is improved if the values of k ₁ and λ are made smaller and the value NA is made larger. In other words, it is sufficient to reduce the constant depending on the resist method, the wavelength being shorter and NA being increased. However, it is difficult to technically improve a light source or a lens, and the resolution is deteriorated by shortening the wavelength and increasing NA because the depth of focus δ of light (δ = k ₂ .λ / (NA) ² ) is smaller is made.

Unter Bezug auf Fig. 18 wird eine Beschreibung des Querschnittes einer Photomaske, des elektrischen Feldes auf der Photomaske und der Lichtintensität auf einem Wafer gegeben, wenn eine herkömm­ liche Photomaske verwendet wird.With reference to Fig. 18, a description will be given of the cross section of a photomask, the electric field on the photomask, and the light intensity on a wafer when a conventional photomask is used.

Unter Bezug auf Fig. 18(a) wird zuerst die Struktur einer Photo­ maske 30 beschrieben. Ein Maskenmuster 38 mit einer vorbestimmten Gestalt ist auf einem transparenten Glassubstrat 32 ausgebildet. Das Maskenmuster 38 weist einen Lichtabschirmabschnitt 34, der aus Chrom oder ähnlichem ausgebildet ist, und einen lichtdurch­ lässigen Abschnitt 36, durch den das transparente Glassubstrat 32 freigegeben ist, auf.Referring to Fig. 18 (a), the structure is first a photomask 30 described. A mask pattern 38 having a predetermined shape is formed on a transparent glass substrate 32 . The mask pattern 38 has a light shielding portion 34 made of chrome or the like, and a translucent portion 36 through which the transparent glass substrate 32 is exposed.

Wie in Fig. 18(b) gezeigt ist, wird das elektrische Feld des Be­ lichtungslichtes auf der Photomaske 30 entlang des Photomaskenmu­ sters zur Verfügung gestellt.As shown in Fig. 18 (b), the electric field of the exposure light is provided on the photomask 30 along the photomask pattern.

Unter Bezugnahme auf Fig. 18(c) wird die Lichtintensität auf ei­ nem Halbleiterwafer beschrieben. Wenn ein feines Muster zu über­ tragen ist, intensivieren sich die Strahlen von Belichtungslicht, die durch die Photomaske durchgegangen sind, gegenseitig in einem Abschnitt benachbarter Musterbilder, in denen sich die Licht­ strahlen überlagern, aufgrund von Beugung und Interferenz.Referring to Fig. 18 (c), the light intensity on a semiconductor wafer will be described. When a fine pattern is to be transmitted, the rays of exposure light which have passed through the photomask mutually intensify in a portion of adjacent pattern images in which the light rays are superimposed due to diffraction and interference.

Darum wird die Differenz in der Lichtintensität auf dem Halblei­ terwafer reduziert, so daß die Auflösung gestört wird. Als ein Ergebnis kann ein auf einen Resistfilm übertragenes Muster das Photomaskenmuster nicht präzise wiedergeben, wie in Fig. 18(d) gezeigt ist.Therefore, the difference in light intensity on the semiconductor terwafer is reduced, so that the resolution is disturbed. As a result, a pattern transferred to a resist film cannot accurately reproduce the photomask pattern, as shown in Fig. 18 (d).

Zur Lösung dieses Problems ist in den japanischen Patentoffenle­ gungsschriften Nr. 57-62052 und 58-173744 ein Phasenverschie­ bungs-Belichtungsverfahren unter Verwendung einer Phasenverschie­ bungsmaske vorgeschlagen.To solve this problem is in Japanese patent open 57-62052 and 58-173744 a phase shift Practice exposure method using a phase shift exercise mask suggested.

Unter Bezugnahme auf Fig. 19 wird ein Phasenverschiebungs-Belich­ tungsverfahren unter Verwendung einer Phasenverschiebungsmaske, wie es in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-173744 offenbart ist, beschrieben.Referring to Fig. 19, a phase shift exposure method using a phase shift mask as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-173744 will be described.

Unter Bezugnahme auf Fig. 19(a) wird eine Struktur der Phasenver­ schiebungsmaske beschrieben. Ein Phasenverschieber 40, der aus einem transparenten Isolierfilm wie einem Siliziumoxidfilm ausge­ bildet ist, wird an jedem zweiten durchlässigen Abschnitt 36 ei­ nes Maskenmusters 38, das auf einem Glassubstrat 32 ausgebildet ist, vorgesehen.A structure of the phase shift mask will be described with reference to FIG. 19 (a). A phase shifter 40 formed of a transparent insulating film such as a silicon oxide film is provided on every second permeable portion 36 of a mask pattern 38 formed on a glass substrate 32 .

Wie in Fig. 19(b) gezeigt ist, weist das elektrische Feld auf der Phasenverschiebungsmaske, das durch die Strahlen des durch den Phasenverschieber 40 transmittierten Lichts gebildet ist, Phasen auf, die alternierend um 180° gewandelt bzw. verschoben sind. Darum weisen in benachbarten Musterbildern, d. h. Musterabschnit­ ten, überlappende Strahlen des Belichtungslichtes, die durch den Phasenverschieber 40 übertragen worden sind, einander entgegen­ gesetzte Phasen auf. Dementsprechend ist die Amplitude des Lich­ tes auf einer Resistmaske wie in Fig. 19(c) gezeigt ist. Bezüg­ lich der Lichtintensität auf dem Resistfilm ist zu sagen, daß die Lichtstrahlen sich, dort wo sich Lichtstrahlen überlappen, gegen­ seitig aufgrund von Interferenz auslöschen, wie in Fig. 19(d) gezeigt ist. Als Ergebnis gibt es eine ausreichende Differenz der Lichtintensität auf dem Resistfilm, was eine Verbesserung der Auflösung ermöglicht, so daß ein Muster, das das Maskenmuster wiedergibt, auf den Resistfilm übertragen werden kann, wie in Fig. 19(e) gezeigt ist.As shown in Fig. 19 (b), the electric field on the phase shift mask formed by the rays of the light transmitted through the phase shifter 40 has phases which are alternately shifted or shifted. Therefore, in adjacent pattern images, ie pattern sections, overlapping rays of the exposure light, which have been transmitted by the phase shifter 40 , have mutually opposite phases. Accordingly, the amplitude of the light on a resist mask is as shown in Fig. 19 (c). Regarding the light intensity on the resist film, it can be said that where the light rays overlap, the light rays cancel each other out due to interference, as shown in Fig. 19 (d). As a result, there is a sufficient difference in light intensity on the resist film, which enables improvement in resolution so that a pattern representing the mask pattern can be transferred to the resist film, as shown in Fig. 19 (e).

Obwohl die oben beschriebene Phasenverschiebungsmaske außeror­ dentlich wirksam bei einem periodischen Muster wie Linie und Zwi­ schenraum ist, wird jedoch die Anordnung von Phasenverschiebern und ähnlichem im Fall eines komplexen Musters sehr schwierig, so daß die Phasenverschieber nicht willkürlich gesetzt werden kön­ nen.Although the phase shift mask described above is exceptional Effectively effective with a periodic pattern such as line and intermediate is space, however, the arrangement of phase shifters and the like very difficult in the case of a complex pattern, so that the phase shifters cannot be set arbitrarily nen.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung offenbaren in der japani­ schen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-91445 eine lichtdämpfende Phasenverschiebungsmaske. Die lichtdämpfende Phasenverschiebungs­ maske, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 5-91445 offen­ bart ist, wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 20 be­ schrieben.The inventors of the present invention disclose a light-attenuating phase shift mask in Japanese Patent Laid-Open No. 5-91445. The light attenuating phase shift mask disclosed in Japanese Patent Application No. 5-91445 is described below with reference to FIG. 20.

Eine lichtdämpfende bzw. lichtabschwächende Phasenverschiebungs­ maske 200 weist ein Quarzsubstrat 50, das Belichtungslicht über­ trägt bzw. durchläßt, und ein Phasenverschiebungsmuster 60, das auf der Hauptoberfläche des Quarzsubstrates ausgebildet ist, auf. Das Phasenverschiebungsmuster 60 weist einen lichtdurchlässigen bzw. lichtübertragenden Abschnitt 51, durch den das Quarzsubstrat 50 freigegeben wird, und einen Phasenverschiebungsabschnitt 52, der aus einem einzelnen Material ausgebildet ist, den Phasenwin­ kel des Belichtungslichtes um ungefähr 180° verschiebt bzw. kon­ vertiert und eine Durchlässigkeit (Transmittanz) von 3-20% bezüg­ lich des durch den lichtdurchlässigen Abschnitt 51 übertragenen Belichtungslichtes aufweist, auf.A light-attenuating phase-shifting mask 200 has a quartz substrate 50 that transmits or transmits exposure light, and a phase-shifting pattern 60 that is formed on the main surface of the quartz substrate. The phase shift pattern 60 has a translucent portion 51 through which the quartz substrate 50 is released, and a phase shift portion 52 which is formed of a single material, the phase angle of the exposure light shifts or con verted and a transmittance (Transmittance) of 3-20% with respect to the exposure light transmitted through the translucent section 51 .

Unter Bezugnahme auf Fig. 21 wird nun eine Beschreibung des elek­ trischen Feldes von durch die wie oben aufgebaute Phasenverschie­ bungsmaske 200 übertragenem Belichtungslicht auf der Maske, der Amplitude des Lichtes auf einem Resistfilm, der Lichtintensität auf dem Resistfilm und einem zu übertragenden Muster auf dem Re­ sistfilm gegeben. Referring now to FIG. 21, a description will be given of the electric field of exposure light on the mask transmitted through the phase shift mask 200 constructed as above, the amplitude of the light on a resist film, the light intensity on the resist film and a pattern to be transmitted on the re given film.

Fig. 21(a) ist eine Schnittansicht einer Phasenverschiebungsmaske 200. Das elektrische Feld auf der Maske hat einen Phasensprung an einem Kantenabschnitt des Belichtungsmusters, wie in Fig. 21(b) gezeigt ist, wodurch die Amplitude des Belichtungslichtes auf dem Resistfilm geliefert wird, wie sie in Fig. 21(c) gezeigt ist. Darum ist die Lichtintensität auf dem Resistfilm an dem Kanten­ abschnitt des Belichtungsmusters notwendigerweise 0, wie in Fig. 21(d) gezeigt ist. Als ein Ergebnis wird eine ausreichende Diffe­ renz des elektrischen Feldes des Belichtungsmusters zwischen dem lichtdurchlässigen Abschnitt 51 und dem Phasenverschiebungsab­ schnitt 52 geliefert, so daß eine hohe Auflösung erhalten wird, wodurch das das Phasenverschiebungsmuster wiedergebende Muster auf den Resistfilm übertragen werden kann, wie in Fig. 21(e) ge­ zeigt ist. Fig. 21 (a) is a sectional view of a phase shift mask 200. The electric field on the mask has a phase jump at an edge portion of the exposure pattern as shown in Fig. 21 (b), thereby providing the amplitude of the exposure light on the resist film as shown in Fig. 21 (c). Therefore, the light intensity on the resist film at the edge portion of the exposure pattern is necessarily 0, as shown in Fig. 21 (d). As a result, a sufficient difference in the electric field of the exposure pattern is provided between the translucent portion 51 and the phase shift portion 52 so that high resolution is obtained, whereby the pattern representing the phase shift pattern can be transferred to the resist film as shown in Fig. 21 (e) is shown.

Es wird nun die Beschreibung eines Verfahrens der Herstellung einer Phasenverschiebungsmaske 200 unter Verwendung eines Molyb­ dänsilizidfilms oder eines Molybdänsilizidnitridoxidfilms als einem Phasenverschiebungsfilm gegeben.A description will now be given of a method of manufacturing a phase shift mask 200 using a molybdenum silicide film or a molybdenum silicide nitride oxide film as a phase shift film.

Die Fig. 22 bis 25 sind Schnittansichten, die das Herstellungs­ verfahren der Phasenverschiebungsmaske 200, die in Fig. 20 ge­ zeigt ist, zeigen. Figs. 22 to 25 are sectional views showing the method of the manufacturing the phase shift mask 200, the 20 GE in Fig. Shows show.

Wie in Fig. 22 gezeigt ist, wird ein Phasenverschiebungsfilm 52 aus einer Molybdänsilizidoxidschicht oder einer Molybdänsilizid­ nitridoxidschicht zuerst auf einem Quarzsubstrat 50 mit einem Sputterverfahren ausgebildet. Dann wird, um die Durchlässigkeit des Phasenverschiebungsfilms 52 zu stabilisieren, eine Wärmebe­ handlung bei einer Temperatur von 200°C oder mehr unter Verwen­ dung eines Reinofens oder von ähnlichem ausgeführt. Aufgrund die­ ser Wärmebehandlung kann im voraus eine Durchlässigkeitsvariation (0,5-1,0%), die durch eine Wärmebehandlung (bei ungefähr 180°C) wie einem Resistaufbringungsschritt bei Ausbildung der Phasenver­ schiebungsschicht 52 verursacht wird, verhindert werden.As shown in FIG. 22, a phase shift film 52 made of a molybdenum silicide oxide layer or a molybdenum silicide nitride oxide layer is first formed on a quartz substrate 50 by a sputtering method. Then, in order to stabilize the permeability of the phase shift film 52 , heat treatment is carried out at a temperature of 200 ° C or more using a clean furnace or the like. Due to this heat treatment, a permeability variation (0.5-1.0%) caused by a heat treatment (at about 180 ° C) such as a resist application step when the phase shift layer 52 is formed can be prevented in advance.

Um das Aufladen zum Zeitpunkt der Belichtung eines Elektronen­ strahl-Resistfilms (der später auszubilden ist, durch Elektronen­ strahlen zu verhindern, wird eine Elektronendissipationsschicht 61, die aus Molybdän oder ähnlichem ausgebildet ist, ungefähr 10 nm (100 Å) dick ausgebildet. Dann wird eine Elektronenstrahl- Resistschicht 53 (ZEP-810S^® hergestellt durch Nippon Zeon Co., Ltd.) ungefähr 500 nm (5000 Å) dick auf der antistatischen Schicht 61 ausgebildet.In order to prevent charging at the time of exposure of an electron beam resist film (to be formed later, by electron beams), an electron dissipation layer 61 made of molybdenum or the like is formed about 10 nm (100 Å) thick. Then, one electron beam resist layer 53 (ZEP-810S ^® manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) about 500 nm (5000 Å) thick on the antistatic layer 61 is formed.

Wie in Fig. 23 gezeigt ist, werden Elektronenstrahlen auf eine vorbestimmte Position des Elektronenstrahl-Resistfilms 53 gerich­ tet. Durch Entwickeln des Resistfilms 53 wird ein Resistfilm 53 mit einem vorbestimmten Resistmuster ausgebildet.As shown in FIG. 23, electron beams are directed to a predetermined position of the electron beam resist film 53 . By developing the resist film 53 , a resist film 53 having a predetermined resist pattern is formed.

Wie in Fig. 24 gezeigt ist, der antistatische Film 61 und der Phasenverschiebungsfilm 52 werden unter Verwendung des Resist­ films 53 als Maske geätzt. Dieses Ätzen wird mit einer RF-Ionen­ ätzungsvorrichtung vom Parallelplattentyp ausgeführt, wobei der Abstand zwischen Elektrodensubstraten auf 160 mm, der Arbeitsdruck auf 0,3 Torr, das Reaktionsgas aus CF₄ und O₂ mit Flußraten von ungefähr 95 sccm bzw. ungefähr 5 sccm und die Ätzzeit auf ungefähr 12 Minuten eingestellt sind.As shown in Fig. 24, the antistatic film 61 and the phase shift film 52 are etched using the resist film 53 as a mask. This etching is carried out with a parallel plate type RF ion etching apparatus, the distance between electrode substrates being 160 mm, the working pressure being 0.3 Torr, the reaction gas of CF ₄ and O ₂ having flow rates of about 95 sccm and about 5 sccm, respectively the etching time is set to approximately 12 minutes.

Dann werden, wie in Fig. 25 gezeigt ist, der Resistfilm 53 und der antistatische Film 61 entfernt. So ist die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 5-91445 offenbarte Phasenverschiebungsmaske 200 vervollständigt.Then, as shown in Fig. 25, the resist film 53 and the antistatic film 61 are removed. Thus, the phase shift mask 200 disclosed in Japanese Patent Application No. 5-91445 is completed.

Jedoch hat die obige Technik die folgenden Probleme.However, the above technique has the following problems.

Wie in Fig. 26 gezeigt ist, weisen ein Phasenverschiebungsfilm 52, der aus einem Molybdänsilizidoxidfilm (durchgezogenen Linie A in der Figur) oder einem Molybdänsilizidnitridoxidfilm (durchge­ zogene Linie B in der Figur) ausgebildet ist, eine Durchlässig­ keit von 10% oder weniger bezüglich eines KrF-Lasers (248 nm) auf, während sie zum Beispiel eine Durchlässigkeit von 30% bis 60% bezüglich Lichts mit einer Wellenlänge von 488 nm eines Defekt­ überprüfungsapparates, der zur Überprüfung eines Defekts einer Phasenverschiebungsmaske verwendet wird, aufweisen.As shown in Fig. 26, a phase shift film 52 made of a molybdenum silicide oxide film (solid line A in the figure) or a molybdenum silicide nitride oxide film (solid line B in the figure) has a permeability of 10% or less with respect to one KrF lasers (248 nm) while having, for example, a transmittance of 30% to 60% with respect to light with a wavelength of 488 nm of a defect inspection apparatus used to inspect a defect of a phase shift mask.

Darum wird, wenn ein gewöhnlicher Defektüberprüfungsapparat (KLA 3 Serie), der Licht mit einer Wellenlänge von 488 nm verwendet, zur Überprüfung einer Phasenverschiebungsmaske verwendet wird, die Erkennungsempfindlichkeit für einen auf einer Phasenver­ schiebungsmaske erzeugten Defekt sehr klein.Therefore, when an ordinary defect inspection apparatus (KLA 3 series), which uses light with a wavelength of 488 nm,  is used to check a phase shift mask, the detection sensitivity for one on a phase ver Defect mask produced very small defect.

In der nachveröffentlichten EP 0 620 497 A2 wird eine Phasenver­ schiebungsmaske mit einem Substrat, das Belichtungslicht durch­ läßt, und einem Phasenverschiebungsabschnitt, der in einem vor­ bestimmten Bereich auf dem Substrat ausgebildet ist, der den Phasenwinkel des durchgelassenen Belichtungslichtes um ungefähr 180° ändert, und der eine Durchlässigkeit von 3-20% für das durchgelassene Belichtungslicht aufweist, wobei der Phasenver­ schiebungsabschnitt einen ersten und einen zweiten Einzel­ schicht-Film aufweist, die jeweils aus Chrom oder einer Chrom­ verbindung ausgebildet sind, und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Phasenverschiebungsmaske offenbart. Dabei wird zwar erwähnt, daß eine Verhinderung eines Aufladens bei der Her­ stellung der Phasenverschiebungsmaske mittels Elektronenstrahl­ lithographie wünschenswert sei, aber keine Lösung, die über die oben beschriebene Struktur hinausgeht, angegeben.In the post-published EP 0 620 497 A2 a phase ver sliding mask with a substrate, the exposure light through lets, and a phase shift section, which in a before certain area is formed on the substrate that the Phase angle of the transmitted exposure light by approximately 180 ° changes, and the permeability of 3-20% for the has transmitted exposure light, the phase ver sliding section a first and a second single Has layer film, each made of chrome or a chrome are formed connection, and a method for manufacturing of such a phase shift mask. Doing so mentioned that prevention of charging at Her position of the phase shift mask by means of an electron beam lithography is desirable, but not a solution beyond the structure described above goes beyond.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Phasenverschiebungsmaske anzugeben, bei dem eine Phasenverschiebungsmaske, die eine Struktur aufweist, bei der ein der Phasenverschiebungsmaske erzeugter Defekt unter Ver­ wendung einer gewöhnlichen Defektüberprüfungsvorrichtung erkannt werden kann, ohne Verschlechterung der Leistungen der Phasenver­ schiebungsmaske und unter Vermeidung des Aufladens bei einer Elektronenstrahlbelichtung während der Herstellung hergestellt werden kann.It is an object of the present invention to provide a method for Specify manufacture of a phase shift mask where a phase shift mask having a structure at the defect generated by the phase shift mask under Ver detected using a conventional defect inspection device can be, without deteriorating the services of the phase ver sliding mask and avoiding charging at one Electron beam exposure made during manufacture can be.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1.This object is achieved by a method according to claim 1.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben. Developments of the invention are set out in the dependent claims give.  

Bevorzugterweise ist der Einzelschicht- bzw. Monoschicht-Film aus mindestens einem Material ausgebildet, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Molybdänsilizidoxid und Molybdänsilizidnitridoxid enthält, und die durchlässige bzw. durchlassende Schicht ist mindestens aus einem Material ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Molybdän, Molybdänsilizid, Silizium, Tantalnitrid, Gold, Platin, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumnitridoxid, Titan, Tantal, Wolfram, Tantaloxid, Tantalnitridoxid, Titanoxid, Titannitrid, Titannitridoxid, Wolframoxid, Niob, Nioboxid, Niob­ nitridoxid und Siliziumkarbid besteht.The single-layer or monolayer film is preferably composed of at least a material selected from the group, which contains molybdenum silicide oxide and molybdenum silicide nitride oxide, and the permeable layer is at least is formed from a material selected from the group which is made of molybdenum, molybdenum silicide, silicon, tantalum nitride, Gold, platinum, silicon nitride, silicon oxide, silicon nitride oxide, Titanium, tantalum, tungsten, tantalum oxide, tantalum nitride oxide, titanium oxide, Titanium nitride, titanium nitride oxide, tungsten oxide, niobium, niobium oxide, niobium nitride oxide and silicon carbide.

Noch bevorzugterweise ist der Monoschicht-Film aus mindestens einem Material ausgebildet, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Molybdänsilizidoxid und Molybdänsilizidnitridoxid be­ steht, und die durchlässige Schicht aus mindestens einem Material ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Chrom, Chromoxid, Chromnitridoxid, Chromnitridkarbidoxid, Nickel­ chrom, Nickel, Inconel, Indiumoxid, Zinnoxid, Zinnindiumoxid, Aluminium und Aluminiumoxid besteht.Even more preferably, the monolayer film is made of at least a material selected from the group, be made of molybdenum silicide oxide and molybdenum silicide nitride oxide stands, and the permeable layer of at least one material is formed, which is selected from the group consisting of Chromium, chromium oxide, chromium nitride oxide, chromium nitride carbide oxide, nickel chrome, nickel, inconel, indium oxide, tin oxide, tin indium oxide, There is aluminum and aluminum oxide.

Das Verfahren zur Herstellung einer Phasenverschiebungsmaske ent­ sprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Schritte auf. Zuerst wird in einem vorbestimmten Bereich auf der Hauptoberfläche eines Substrates, das Belich­ tungslicht durchläßt bzw. transmittiert, eine Phasenverschie­ bungsschicht ausgebildet, die den Phasenwinkel des transmittier­ ten Belichtungslichtes um ungefähr 180° ändert bzw. verschiebt und eine Durchlässigkeit von 3-20% des transmittierten Belich­ tungslichtes aufweist. Dann wird eine Ladungdissipationsschicht (Ladungszerstreuungsschicht, antistatische Schicht) auf der Pha­ senverschiebungsschicht ausgebildet.The process of making a phase shift mask ent speaking of the embodiments of the present invention the following steps. First, in a predetermined Area on the main surface of a substrate, the Belich transmitted light transmitted or transmitted, a phase shift Exercise layer formed, the phase angle of the transmittier changes or shifts the exposure light by approximately 180 ° and a transmittance of 3-20% of the transmitted image tion light. Then a charge dissipation layer (Charge dissipation layer, antistatic layer) on the Pha shift layer formed.

Dann wird eine Resistschicht, die eine vorbestimmte Mustergestalt aufweist, auf der Ladungsdissipationsschicht durch ein Elektro­ nenstrahl-Belichtungsverfahren ausgebildet.Then a resist layer having a predetermined pattern shape on the charge dissipation layer by an electro NEN beam exposure process.

Dann werden die Ladungsdissipationsschicht und die Phasenver­ schiebungsschicht unter Verwendung der Resistschicht als Maske gemustert. Dann wird die Ladungsdissipationsschicht entfernt.Then the charge dissipation layer and the phase ver  sliding layer using the resist layer as a mask patterned. Then the charge dissipation layer is removed.

Der Schritt der Ausbildung eines Phasenverschiebungsfilmes weist weiter die Schritte der Ausbildung eines Monoschicht-Films aus einem annähernd homogenen Material und der Ausbildung einer durchlässigen Schicht, deren Durchlässigkeit weniger abhängig von einer Wellenlänge ist, wenn sie in Kombination mit dem Mono­ schicht-Film verwendet wird, auf.The step of forming a phase shift film points continue the steps of forming a monolayer film an approximately homogeneous material and the formation of a permeable layer, the permeability of which is less dependent on a wavelength is when combined with the mono layer film is used on.

Noch bevorzugter weist der Schritt des Entfernens der Ladungsdis­ sipationsschicht den Schritt des Musterns der durchlässigen Schicht unter Verwendung der Phasenverschiebungsschicht als Maske auf.More preferably, the step of removing the charge disks sipation layer the step of patterning the permeable Layer using the phase shift layer as a mask on.

Entsprechend dem Herstellungs­ verfahren basierend auf den Ausführungsformen der vorliegen­ den Erfindung weist der Phasenverschiebungsabschnitt einen Mono­ schicht-Film, der aus einem annähernd homogenen Material ausge­ bildet ist, und eine durchlässige Schicht, deren Durchlässigkeit weniger abhängig von einer Wellenlänge ist, wenn sie in Kombina­ tion mit dem Monoschicht-Film verwendet wird, auf. Dementspre­ chend wird die Durchlässigkeit des Phasenverschiebungsabschnittes weniger abhängig von einer Änderung der Wellenlänge des transmit­ tierten Lichts. Zum Beispiel, selbst falls das Licht eine längere Wellenlänge als Belichtungslicht aufweist, kann die Phasenver­ schiebungsmaske die Durchlässigkeit verglichen mit einer herkömm­ lichen Phasenverschiebungsmaske vermindern. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Detektionsgenauigkeit eines Defektes, der in dem Phasenverschiebungsabschnitt erzeugt bzw. vorhanden ist, selbst mit einer herkömmlichen Defektüberprüfungsvorrichtung zu erhöhen.According to the manufacturing method based on the embodiments of the present In the invention, the phase shift section has a mono Layer film made of an approximately homogeneous material forms, and a permeable layer, the permeability is less dependent on a wavelength when in combina tion is used with the monolayer film. Dementia The permeability of the phase shift section becomes corresponding less dependent on a change in the wavelength of the transmit light. For example, even if the light is a longer one Has wavelength as exposure light, the phase ver sliding mask the permeability compared to a conventional reduce phase shift mask. As a result it is possible to improve the detection accuracy of a defect in the Phase shift section is created or present itself with a conventional defect inspection device.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figu­ ren.There are further features and practicalities from the description of exemplary embodiments with reference to the Figu ren.

Von den Figuren zeigen: From the figures show:  

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Phasenverschiebungsmaske nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 1 is a sectional view of a phase shift mask showing a first embodiment of the present invention;

Fig. 2 bis 6 Schnittansichten, die erste bis fünfte Schritte des Herstellungsverfahrens für die Phasenverschie­ bungsmaske entsprechend der ersten Ausführungsform zeigen; Fig. 2 to 6 are sectional views showing first to fifth steps of the manufacturing method for the phase shift mask according to bung show the first embodiment;

Fig. 7 eine Schnittansicht einer Phasenverschiebungsmaske nach einer zweiten Ausführungsform; Fig. 7 is a sectional view of a phase shift mask according to a second embodiment;

Fig. 8 bis 12 Schnittansichten, die die ersten bis fünften Schritte des Herstellungsverfahrens der Phasenver­ schiebungsmaske entsprechend der zweiten Ausfüh­ rungsform zeigen; Fig. 8 to 12 sectional views showing the first to fifth steps of the manufacturing method of the Phasenver shift mask according to show approximate shape of the second exporting;

Fig. 13 eine Schnittansicht einer Phasenverschiebungsmaske nach einer dritten Ausführungsform; Fig. 13 is a sectional view of a phase shift mask according to a third embodiment;

Fig. 14 und 15 Schnittansichten, die den ersten und den zweiten Schritt des Herstellungsverfahrens der Phasenver­ schiebungsmaske entsprechend der dritten Ausfüh­ rungsform zeigen; Figs. 14 and 15 are sectional views showing the first and second step of the manufacturing method of the Phasenver shift mask according to show approximate shape of the third exporting;

Fig. 16 eine erste Darstellung, die die Abhängigkeit der Durchlässigkeit der Phasenverschiebungsmaske von der Wellenlänge entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt; FIG. 16 is a first diagram showing the dependence of the transmittance of the phase shift mask of the wavelength corresponding to the embodiments of the present invention;

Fig. 17 eine zweite Darstellung, die die Abhängigkeit der Durchlässigkeit der Phasenverschiebungsmaske von der Wellenlänge entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt; Figure 17 is a second diagram showing the dependence of the transmittance of the phase shift mask of the wavelength corresponding to the embodiments of the present invention.

Fig. 18 schematisch eine Schnittansicht einer Maske, des elektrischen Feldes des Belichtungslichtes auf der Maske, der Lichtintensität auf einem Halbleiterwa­ fer und eines auf einen Resistfilm in dem Fall einer herkömmlichen Photomaske übertragenen Musters; Figure 18 is a schematic sectional view of a mask, the electric field of the exposure light on the mask, the light intensity on a fer Halbleiterwa and a transferred onto a resist film in the case of a conventional photomask pattern.

Fig. 19 schematisch eine Schnittansicht einer Phasenver­ schiebungsmaske des elektrischen Feldes auf der Phasenverschiebungsmaske, der Amplitude des Lich­ tes auf einem Resistfilm, der Lichtintensität auf dem Resistfilm und eines auf dem Resistfilm in dem Fall einer herkömmlichen Phasenverschiebungsmaske übertragenen Musters; Fig. 19 schematically shows a sectional view of a phase shift mask of the electric field on the phase shift mask, the amplitude of the light on a resist film, the light intensity on the resist film and a pattern transmitted on the resist film in the case of a conventional phase shift mask;

Fig. 20 eine Schnittansicht einer herkömmlichen lichtdämp­ fenden Phasenverschiebungsmaske; FIG. 20 is a sectional view of a conventional lichtdämp fenden phase shift mask;

Fig. 21 schematisch eine Schnittansicht einer Maske, des elektrischen Feldes auf der Maske, der Amplitude des Lichtes auf einem Resistfilm, der Lichtinten­ sität auf dem Resistfilm, und eines auf den Re­ sistfilm in dem Fall der herkömmlichen lichtdämp­ fenden Phasenverschiebungsmaske übertragenen Mu­ sters; Fig. 21 schematically shows a sectional view of a mask, the electric field on the mask, the amplitude of the light on a resist film, the light intensity on the resist film, and a pattern transferred to the resist film in the case of the conventional light-attenuating phase shift mask;

Fig. 22 bis 25 Schnittansichten, die die ersten bis vierten Schritte des Herstellungsverfahrens der herkömm­ lichen lichtdämpfenden Phasenverschiebungsmaske zeigen; und Fig. 22 to 25 are sectional views showing the first to fourth steps of the manufacturing method of the handy herkömm light attenuating phase shift mask; and

Fig. 26 eine Darstellung, die Beziehung zwischen der Durchlässigkeit und der Wellenlänge bei einem Pha­ senverschiebungsfilm zeigt. Fig. 26 is a graph showing the relationship between transmittance and wavelength in a phase shift film.

Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im fol­ genden beschrieben.The first embodiment of the present invention is described in the fol described above.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird zuerst eine Struktur der Phasen­ verschiebungsmaske entsprechend dieser Ausführungsform beschrie­ ben. Eine Phasenverschiebungsmaske 100 weist ein Quarzsubstrat 1, das Belichtungslicht (für die Belichtung verwendetes Licht) über­ trägt bzw. durchläßt, und eine durchlässige Schicht 10, die eine vorbestimmte Durchlässigkeit aufweist, die auf der Hauptoberflä­ che des Quarzsubstrates ausgebildet ist, auf. Auf der durchlässi­ gen Schicht 10 ist ein Monoschicht-Film 4 aus einem annähernd homogenen Material ausgebildet, der den Phasenwinkel des durch­ gelassenen Belichtungslichtes um ungefähr 180° konvertiert bzw. verschiebt und eine Durchlässigkeit von 3-20% des durchgelassenen Belichtungslichts, wenn er in Kombination mit der durchlässigen Schicht 10 verwendet wird, aufweist. Der Monoschicht-Film 4 ist aus einer Molybdänsilizidoxidschicht, einer Molybdänsilizidni­ tridoxidschicht oder ähnlichem ausgebildet. Der Monoschicht-Film 4 und die durchlässige Schicht 10 bilden einen Phasenverschie­ bungsabschnitt 20.Referring to FIG. 1, a structure of the phase shift mask according to this embodiment will first be described. A phase shift mask 100 has a quartz substrate 1 which transmits exposure light (light used for exposure) and a transmissive layer 10 which has a predetermined transmissivity formed on the main surface of the quartz substrate. On the transmissive layer 10 , a monolayer film 4 is formed from an approximately homogeneous material, which converts or shifts the phase angle of the transmitted exposure light by approximately 180 ° and a transmittance of 3-20% of the transmitted exposure light when combined is used with the permeable layer 10 . The monolayer film 4 is formed of a molybdenum silicide oxide layer, a molybdenum silicide nitride oxide layer or the like. The monolayer film 4 and the permeable layer 10 form a phase shift portion 20 .

Es gibt Fälle, in denen der Monoschicht-Film 4 eine kleine Diffe­ renz im Zusammensetzungsverhältnis zwischen dem unteren Schicht­ abschnitt und dem oberen Schichtabschnitt bei dem Herstellungs­ verfahren aufweist. Jedoch wird in dieser Beschreibung ein Film, der aus denselben Zusammensetzungen gebildet ist, ein Mono- Schichtfilm genannt. Die durchlässige Schicht 10 ist aus minde­ stens einem Material ausgebildet, das aus der Gruppe, die aus Molybdän, Molybdänsilizid, Silizium, Tantalnitrid, Gold, Platin, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumnitridoxid, Titan, Tantal, Wolfram, Tantaloxid, Tantalnitridoxid, Titanoxid, Titannitrid, Tantalnitridoxid, Wolframoxid, Niob, Nioboxid, Niobnitridoxid und Siliziumkarbid besteht, ausgewählt ist.There are cases where the monolayer film 4 has a small difference in the composition ratio between the lower layer portion and the upper layer portion in the manufacturing process. However, in this specification, a film formed from the same compositions is called a monolayer film. The permeable layer 10 is formed from at least one material from the group consisting of molybdenum, molybdenum silicide, silicon, tantalum nitride, gold, platinum, silicon nitride, silicon oxide, silicon nitride oxide, titanium, tantalum, tungsten, tantalum oxide, tantalum nitride oxide, titanium oxide, titanium nitride , Tantalum nitride oxide, tungsten oxide, niobium, niobium oxide, niobium nitride oxide and silicon carbide is selected.

Durch die Verwendung eines solchen Materials für den Mono- Schichtfilm und die durchlässige Schicht 10 wird die Durchlässig­ keit des Phasenverschiebungsabschnittes 20 weniger abhängig von einer Änderung der Wellenlänge des durchzulassenden Lichtes. Un­ ter Bezugnahme auf Fig. 16 wird als Beispiel die Beschreibung des Falles gegeben, in dem eine Molybdänsilizidschicht für die durch­ lässige Schicht 10 und eine Molybdänsilizidnitridoxidschicht für den Monoschicht-Film 4 verwendet wird. Wenn der Monoschicht-Film 4 und die durchlässige Schicht 10 beide aus einer Molybdänsili­ zidschicht (A in der Figur) oder beide aus einer Molybdänsilizid­ nitridoxidschicht (B in der Figur) ausgebildet sind, steigt die Durchlässigkeit des Phasenverschiebungsabschnittes an, wenn das Licht eine längere Wellenlänge als das Belichtungslicht aufweist. Wenn jedoch die durchlässige Schicht 10 aus einer Molybdänsilizidschicht und der Monoschicht- Film 4 aus einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht (C in der Fi­ gur) ausgebildet sind, kann die Durchlässigkeit des Phasenver­ schiebungsabschnittes verglichen mit dem Fall der herkömmlichen Phasenverschiebungsmaske, die aus Molybdänsilizidnitridoxid aus­ gebildet ist, kleiner eingestellt werden, selbst wenn das Licht eine längere Wellenlänge als das Belichtungslicht aufweist.By using such a material for the monolayer film and the transmissive layer 10 , the transmissivity of the phase shift section 20 becomes less dependent on a change in the wavelength of the light to be transmitted. Referring to FIG. 16, the description will be given as an example of the case where a molybdenum silicide layer is used for the transparent layer 10 and a molybdenum silicide nitride oxide layer is used for the monolayer film 4 . When the monolayer film 4 and the transmissive layer 10 are both formed of a molybdenum silicide layer (A in the figure) or both of a molybdenum silicide nitride oxide layer (B in the figure), the transmittance of the phase shift portion increases when the light is of a longer wavelength than the exposure light has. However, if the permeable layer 10 is made of a molybdenum silicide layer and the monolayer film 4 is made of a molybdenum silicide nitride oxide layer (C in the figure), the permeability of the phase shifting portion can be compared with the case of the conventional phase shift mask made of molybdenum silicide nitride oxide can be set even if the light has a longer wavelength than the exposure light.

Wenn ein Substrat unter Verwendung der wie oben aufgebauten Pha­ senverschiebungsmaske 100 mit Licht belichtet wird, kann derselbe Effekt wie bei der Phasenverschiebungsmaske aus Fig. 21, die in der Beschreibungseinleitung beschrieben worden ist, erhalten wer­ den. Entsprechend der Phasenverschiebungsmaske dieser Ausfüh­ rungsform ist der Phasenverschiebungsabschnitt auf dem Quarzsub­ strat 1 aus der durchlässigen Schicht 10 und dem Monoschicht-Film 4, die jeweils aus dem obigen Material ausgebildet sind und eine vorbestimmte Durchlässigkeit aufweisen, aufgebaut. Als ein Ergeb­ nis wird die Durchlässigkeit des Phasenverschiebungsabschnittes weniger abhängig von der Wellenlänge als bei der herkömmlichen Phasenverschiebungsmaske.When a substrate is exposed to light using the phase shift mask 100 constructed as above, the same effect as the phase shift mask of Fig. 21 described in the introduction can be obtained. According to the phase shift mask of this embodiment, the phase shift portion on the quartz substrate 1 is composed of the permeable layer 10 and the monolayer film 4 each formed of the above material and having a predetermined permeability. As a result, the transmittance of the phase shift portion becomes less dependent on the wavelength than in the conventional phase shift mask.

Als ein Ergebnis ist es möglich, die Erkennungsgenauigkeit eines auf oder in dem Phasenverschiebungsabschnitt erzeugten Defektes zu erhöhen, selbst wenn eine Defektüberprüfungsvorrichtung unter Verwendung einer Wellenlänge von 488 nm wie herkömmlich verwendet wird.As a result, it is possible to improve the detection accuracy of a defect generated on or in the phase shift section to increase even if a defect inspection device is under Using a 488 nm wavelength as conventionally used becomes.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Phasenverschiebungsmaske 100 wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6 beschrieben.A method of manufacturing a phase shift mask 100 will now be described with reference to FIGS. 2-6.

Die Fig. 2 bis 6 sind Schnittansichten, die das Herstellungsver­ fahren der Phasenverschiebungsmaske, die in Fig. 1 gezeigt ist, zeigen. Figs. 2 to 6 are sectional views that drive the Herstellungsver the phase shift mask shown in FIG. 1, point.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird zuerst die durchlässige Schicht 10 mit einer vorbestimmten Durchlässigkeit auf dem Quarzsubstrat 1 ausgebildet. Wie oben beschrieben ist, ist es zu bevorzugen, daß die durchlässige Schicht 10 aus mindestens einem Material ausgebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mo­ lybdän, Molybdänsilizid, Silizium, Tantalnitrid, Gold, Platin, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumnitridoxid, Titan, Tantal, Wolfram, Tantaloxid, Tantalnitridoxid, Titanoxid, Titannitrid, Titannitridoxid, Wolframoxid, Niob, Nioboxid, Niobnitridoxid und Siliziumkarbid besteht.As shown in FIG. 2, the permeable layer 10 having a predetermined permeability is first formed on the quartz substrate 1 . As described above, it is preferred that the permeable layer 10 be formed from at least one material selected from the group consisting of molybdenum, molybdenum silicide, silicon, tantalum nitride, gold, platinum, silicon nitride, silicon oxide, silicon nitride oxide, Titanium, tantalum, tungsten, tantalum oxide, tantalum nitride oxide, titanium oxide, titanium nitride, titanium nitride oxide, tungsten oxide, niobium, niobium oxide, niobium nitride oxide and silicon carbide.

Dann wird der Monoschicht-Film 4 aus einer Molybdänsilizidoxid­ schicht oder einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht durch ein Sputterverfahren auf der durchlässigen Schicht 20 ausgebildet, um Maskenrohlinge auszubilden. Um die Durchlässigkeit des Monoschicht-Films 4 zu stabilisieren, wird eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 200°C oder mehr unter Verwendung eines Reinofens oder von ähnlichem ausgeführt. Als ein Ergebnis kann eine Durchlässigkeits- bzw. Transmissionsgradvariation (0,5 -1,0%), die durch einen späteren Wärmebehandlungsschritt (bei un­ gefähr 180°C) wie einen Schritt des Aufbringens von Resist zur Zeit der Ausbildung der Phasenverschiebungsschicht verursacht wird, im voraus verhindert werden.Then, the monolayer film 4 made of a molybdenum silicide oxide layer or a molybdenum silicide nitride oxide layer is formed on the permeable layer 20 by a sputtering method to form mask blanks. In order to stabilize the permeability of the monolayer film 4 , heat treatment is carried out at a temperature of 200 ° C or more using a clean furnace or the like. As a result, a transmittance variation (0.5-1.0%) caused by a later heat treatment step (at about 180 ° C) such as a step of applying resist at the time of the phase shift layer formation, can be prevented in advance.

Um ein Aufladen zu verhindern, wenn eine Elektronenstrahl-Resist­ schicht, die später auszubilden ist, mit Elektronenstrahlen be­ lichtet wird, wird eine Ladungsdissipationsschicht 6 aus Molybdän oder ähnlichem ungefähr 10 nm (100 Å) dick auf dem Monoschicht-Film 4 ausgebildet. Dann wird auf dem Monoschicht-Film 4 eine Elektro­ nenstrahl-Resistschicht 5 ungefähr 500 nm (5000 Å) dick ausgebildet (ZEP-810S^® hergestellt durch Nippon Zeon Co., Ltd.).In order to prevent charging when an electron beam resist layer to be formed later is exposed to electron beams, a charge dissipation layer 6 made of molybdenum or the like is formed on the monolayer film 4 about 10 nm (100 Å) thick. Then, an electron beam resist layer 5 is formed on the monolayer film 4 about 500 nm (5000 Å) thick (ZEP-810S ^® manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.).

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden Elektronenstrahlen auf die Elektronenstrahl-Resistschicht 5 gerichtet, um so ein vorbestimm­ tes Muster auszubilden. Dann wird durch Entwickeln der Resist­ schicht 5 eine Resistschicht 5 mit einem Resistmuster einer vor­ bestimmten Gestalt ausgebildet.As shown in Fig. 3, electron beams are directed onto the electron beam resist layer 5 so as to form a predetermined pattern. Then, by developing the resist layer 5 is formed a resist layer 5 with a resist pattern of a predetermined shape before.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, werden der Monoschicht-Film 4 und die antistatische Schicht 6 unter Verwendung der Resistschicht 5 als Maske geätzt. Dieses Ätzen wird durch eine RF(Hochfrequenz bzw. Radiofrequenz)-Ionenätzungsvorrichtung vom Parallelplattentyp ausgeführt, wobei der Abstand zwischen Elektrodensubstraten auf 60 mm eingestellt ist, der Arbeitsdruck auf 0,3 Torr eingestellt ist, das Reaktionsgas aus CF₄ und O₂ mit Flußraten von ungefähr 95 sccm bzw. ungefähr 5 sccm und die Ätzzeit auf ungefähr 11 Minu­ ten eingestellt sind.As shown in FIG. 4, the monolayer film 4 and the antistatic layer 6 are etched using the resist layer 5 as a mask. This etching is carried out by a parallel plate type RF (radio frequency) ion etching apparatus with the distance between electrode substrates set to 60 mm, the working pressure set to 0.3 Torr, the reaction gas of CF ₄ and O ₂ with flow rates of about 95 sccm and about 5 sccm, respectively, and the etching time is set to about 11 minutes.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird die Resistschicht 5 entfernt. Dann wird, wie in Fig. 6 gezeigt ist, zum Beispiel die aus einer Molybdänschicht ausgebildete antistatische Schicht 6 unter Ver­ wendung von Schwefelsäure bei einer Temperatur von 50-100°C ent­ fernt. Dementsprechend ist die Phasenverschiebungsmaske, die in Fig. 1 gezeigt ist, vervollständigt.As shown in Fig. 5, the resist layer 5 is removed. Then, as shown in Fig. 6, for example, the antistatic layer 6 formed of a molybdenum layer is removed using sulfuric acid at a temperature of 50-100 ° C. Accordingly, the phase shift mask shown in Fig. 1 is completed.

Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben.The second embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. 7.

Eine Phasenverschiebungsmaske 150A der zweiten Ausführungsform weist dieselbe Struktur wie die Phasenmaske 100, die in Fig. 1 gezeigt ist, auf. Jedoch unterscheiden sich diese Masken vonein­ ander im Material der durchlässigen Schicht 10. Die durchlässige Schicht 10 dieser Ausführungsform ist aus mindestens einem Mate­ rial ausgebildet, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Chrom, Chromoxid, Chromnitridoxid, Chormnitridkarbidoxid, Nickel­ chrom bzw. Chromnickel, Nickel, Inconel, Indiumoxid, Zinnoxid, Zinnindiumoxid, Aluminium und Aluminiumoxid besteht.A phase shift mask 150 A of the second embodiment has the same structure as the phase mask 100 shown in FIG. 1. However, these masks differ from one another in the material of the permeable layer 10 . The permeable layer 10 of this embodiment is formed from at least one material selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride oxide, chromium nitride carbide oxide, nickel chromium or chromium-nickel, nickel, inconel, indium oxide, tin oxide, tin indium oxide, aluminum and aluminum oxide consists.

Wie oben beschrieben, wird, selbst wenn der Monoschicht-Film 4 und die durchlässige Schicht 10 aus solchen wie den oben be­ schriebenen Materialien ausgebildet sind, die Durchlässigkeit des Phasenverschiebungsabschnittes 20 vergleichbar zu der ersten Aus­ führungsform weniger abhängig von einer Änderung der Wellenlänge des durchzulassenden Lichtes. Als Beispiel wird unter Bezugnahme auf Fig. 17 eine Beschreibung der Abhängigkeit der Durchlässig­ keit von der Wellenlänge für den Fall gegeben, in dem eine Chrom­ oxidschicht für die durchlässige Schicht und eine Molybdänsili­ zidnitridoxidschicht für den Monoschicht-Film 4 verwendet wird. Wie in der Figur gezeigt ist, wird die Durchlässigkeit für Licht, das durch eine Molybdänsilizidnitridoxidschicht (B in der Figur) hindurchtritt, größer, so wie die Wellenlänge des Lichtes größer wird. Jedoch kann, wenn die durchlässige Schicht 10 aus einer Chromoxidschicht und der Monoschicht-Film 4 aus einer Molybdän­ silizidnitridoxidschicht ausgebildet sind (C in der Figur), ver­ glichen mit dem Fall, in dem der Phasenverschiebungsabschnitt nur aus einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht ausgebildet ist, die Durchlässigkeit des Phasenverschiebungsabschnittes kleiner einge­ stellt werden, selbst falls die Wellenlänge des Lichtes lang wird.As described above, even if the monolayer film 4 and the transmissive layer 10 are formed of such materials as those described above, the transmissivity of the phase shift portion 20 becomes comparable to the first embodiment less dependent on a change in the wavelength of the light to be transmitted . For example, with reference to FIG. 17, a description will be given of the wavelength dependency of the transmissivity in the case where a chromium oxide layer is used for the transmissive layer and a molybdenum silicide nitride oxide layer is used for the monolayer film 4 . As shown in the figure, the transmittance to light passing through a molybdenum silicide nitride oxide layer (B in the figure) increases as the wavelength of the light increases. However, when the permeable layer 10 is formed of a chromium oxide layer and the monolayer film 4 is formed of a molybdenum silicide nitride oxide layer (C in the figure), compared to the case where the phase shift portion is formed only of a molybdenum silicide nitride oxide layer, the permeability of the Phase shift section is set smaller, even if the wavelength of the light becomes long.

Ein Verfahren zur Herstellung der Phasenverschiebungsmaske 150 wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 12 beschrieben.A method of manufacturing the phase shift mask 150 will now be described with reference to FIGS. 8 to 12.

Die Fig. 8 bis 12 sind Schnittansichten, die das Herstellungsver­ fahren der in Fig. 7 gezeigten Phasenverschiebungsmaske 150A zei­ gen. Figs. 8 to 12 are sectional views that drive the Herstellungsver the phase shift mask shown in Fig. 7 gen 150 A zei.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird zuerst eine durchlässige Schicht 10 mit einer vorbestimmten Durchlässigkeit auf dem Quarzsubstrat 1 ausgebildet. Es ist zu bevorzugen, daß die durchlässige Schicht 10 aus mindestens einem Material ausgebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Chrom, Chromoxid, Chromnitridoxid, Chormnitridkarbidoxid, Nickelchrom, Nickel, Inconel, Indiumoxid, Zinnoxid, Zinnindiumoxid, Aluminium und Aluminiumoxid enthält.As shown in FIG. 8, a permeable layer 10 having a predetermined permeability is first formed on the quartz substrate 1 . It is preferred that the permeable layer 10 be formed from at least one material selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride oxide, chromium nitride carbide oxide, nickel chromium, nickel, inconel, indium oxide, tin oxide, tin indium oxide, aluminum and aluminum oxide.

Der Monoschicht-Film 4, der aus einer Molybdänsilizidoxidschicht oder einer Molybdänsilizidnitridoxidschicht ausgebildet ist, wird durch ein Sputterverfahren auf der durchlässigen Schicht 10 zur Ausbildung von Maskenrohlingen ausgebildet. Dann wird zur Stabi­ lisierung der Durchlässigkeit des Monoschicht-Films 4 eine Wär­ mebehandlung bei einer Temperatur von 200°C oder mehr unter Ver­ wendung eines Reinofens oder von ähnlichem ausgeführt. Als ein Ergebnis kann im voraus eine Durchlässigkeitsvariation (0,5 -1,0%), die durch einen späteren Wärmebehandlungsschritt (bei un­ gefähr 180°C) wie einen Schritt des Aufbringens von Resist zur Zeit der Ausbildung des Monoschicht-Films verursacht wird bzw. würde, verhindert werden.The monolayer film 4 , which is formed from a molybdenum silicide oxide layer or a molybdenum silicide nitride oxide layer, is formed by a sputtering method on the permeable layer 10 to form mask blanks. Then, to stabilize the permeability of the monolayer film 4, a heat treatment is carried out at a temperature of 200 ° C or more using a clean furnace or the like. As a result, a permeability variation (0.5-1.0%) caused by a later heat treatment step (at about 180 ° C) such as a step of applying resist at the time of formation of the monolayer film can be made in advance would be prevented.

Um eine statische Ladung bzw. Aufladung einer Elektronenstrahl- Resistschicht, die später auszubilden ist, beim Belichten mit Elektronenstrahlen zu verhindern, wird eine antistatische Schicht 6 aus Molybdän oder ähnlichem mit einer Dicke von ungefähr 10 nm (100 Å) auf dem Monoschicht-Film 4 ausgebildet. Dann wird eine Elektronenstrahl-Resistschicht 5 (ZEP-810S^® hergestellt durch Nippon Zeon Co., Ltd.) mit einer Dicke von ungefähr, 500 nm (5000 Å) auf der Phasenverschiebungsschicht 4 ausgebildet.In order to prevent static charging of an electron beam resist layer to be formed later when exposed to electron beams, an antistatic layer 6 made of molybdenum or the like having a thickness of about 10 nm (100 Å) is placed on the monolayer film 4 educated. Then, an electron beam resist layer 5 (ZEP-810S ^® manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) having a thickness of about 500 nm (5000 Å) on the phase shift film. 4

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, werden Elektronenstrahlen auf die Elektronenstrahl-Resistschicht 5 gerichtet, um so ein vorbestimm­ tes Muster auszubilden. Dann wird durch Entwickeln der Resist­ schicht 5 eine Resistschicht 5 mit einem Resistmuster, das eine vorbestimmte Gestalt aufweist, ausgebildet.As shown in Fig. 9, electron beams are directed onto the electron beam resist layer 5 so as to form a predetermined pattern. Then, by developing the resist layer 5, a resist layer 5 is formed with a resist pattern having a predetermined shape.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, werden die Phasenverschiebungsschicht 4 und die antistatische Schicht 6 unter Verwendung der Resist­ schicht 5 als Maske geätzt. Dieses Ätzen wird durch eine RF- Ionenätzungsvorrichtung vom Parallelplattentyp ausgeführt, wobei der Abstand zwischen Elektrodensubstraten auf 60 mm eingestellt ist, der Arbeitsdruck auf 0,3 Torr eingestellt ist, das Reak­ tionsgas aus CF₄ und O₂ mit Flußraten von ungefähr 95 sccm bzw. ungefähr 5 sccm und die Ätzzeit auf ungefähr 11 Minuten einge­ stellt sind.As shown in FIG. 10, the phase shift layer 4 and the antistatic layer 6 are etched using the resist layer 5 as a mask. This etching is carried out by a parallel plate type RF ion etching apparatus with the distance between electrode substrates set to 60 mm, the working pressure set to 0.3 Torr, the reaction gas of CF ₄ and O ₂ with flow rates of approximately 95 sccm and about 5 sccm and the etching time is set to about 11 minutes.

Bei diesem Schritt wird die durchlässige Schicht 10 nicht durch das reaktive Gas aus CF₄ + O₂ geätzt. Darum wird anders als in dem herkömmlichen Fall das Quarzsubstrat 1 nicht durch das Ätzgas überätzt.In this step, the permeable layer 10 is not etched by the reactive gas made of CF ₄ + O ₂ . Therefore, unlike the conventional case, the quartz substrate 1 is not overetched by the etching gas.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, wird die Resistschicht 5 entfernt. Dann werden, wie in Fig. 12 gezeigt ist, durch Verwendung von Cr- Naßätzflüssigkeit oder ähnlichem sowohl die antistatische Schicht 6 aus zum Beispiel Molybdän und die freigelegte durchlässige Schicht 10 gleichzeitig entfernt. Dementsprechend wird die in Fig. 7 gezeigte Phasenverschiebungsmaske vervollständigt.As shown in Fig. 11, the resist layer 5 is removed. Then, as shown in FIG. 12, both the antistatic layer 6 made of, for example, molybdenum and the exposed permeable layer 10 are removed simultaneously by using Cr wet etching liquid or the like. Accordingly, the phase shift mask shown in Fig. 7 is completed.

Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 15 beschrieben. Bei der Struktur einer Phasenverschiebungsmaske 150B der dritten Ausführungsform ist die durchlässige Schicht 10 aus dem selben Material wie die in der Phasenverschiebungsmaske 150A verwendete durchlässige Schicht 10, die in der zweiten Ausführungsform gezeigt ist, aus­ gebildet. Jedoch ist die durchlässige Schicht 10 in einem licht­ durchlässigen Abschnitt 7 ausgebildet. Selbst wenn der durchläs­ sige Abschnitt 10 in dem lichtdurchlässigen Abschnitt 7 ver­ bleibt, ist es möglich, dieselben Wirkungen, wie die der ersten und der zweiten Ausführungsform zu halten, indem die Dicke der durchlässigen Schicht 10 und des Monoschicht-Films 4 so einge­ stellt werden, daß die Durchlässigkeit für das Belichtungslicht, das durch den Phasenverschiebungsabschnitt 20 tritt, 3-20% ist, und daß der Phasenwinkel um ungefähr 180° verschoben wird, beides relativ zu dem lichtdurchlässigen Abschnitt 7.The third embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 13 to 15. In the structure of a phase shift mask 150 B of the third embodiment, the permeable layer 10 is formed of the same material as the permeable layer 10 used in the phase shift mask 150 A shown in the second embodiment. However, the transparent layer 10 is formed in a transparent section 7 . Even if the translucent portion 10 remains in the translucent portion 7 , it is possible to maintain the same effects as those of the first and second embodiments by adjusting the thickness of the translucent layer 10 and the monolayer film 4 that the transmittance to the exposure light passing through the phase shifting section 20 is 3-20%, and that the phase angle is shifted by approximately 180 °, both relative to the light-transmitting section 7 .

Es wird nun die Beschreibung des Herstellungsverfahrens dieser Ausführungsform gegeben. Es ist zu bemerken, daß bei dieser Aus­ führungsform die durchlässige Schicht 10 aus einem Material aus­ gebildet wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Chrom, Chromoxid, Chromnitridoxid, Chromnitridkarbidoxid, Nickelchrom, Nickel, Inconel, Indiumoxid, Zinnoxid, Zinnindiumoxid, Aluminium und Aluminiumoxid vergleichbar zu dem Fall der zweiten Ausfüh­ rungsform enthält.The description will now be given of the manufacturing method of this embodiment. It should be noted that in this embodiment, the permeable layer 10 is formed from a material selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride oxide, chromium nitride carbide oxide, nickel chromium, nickel, inconel, indium oxide, tin oxide, tin indium oxide, aluminum and contains alumina comparable to the case of the second embodiment.

Da die selben Schritte wie die in den Fig. 8 bis 10 bei der zwei­ ten Ausführungsform gezeigten Schritte bei dieser Ausführungsform ausgeführt werden, wird die Beschreibung derselben nicht wieder­ holt.Since the same steps as those shown in FIGS. 8 to 10 in the second embodiment are carried out in this embodiment, the description thereof will not be repeated.

Wie in Fig. 14 gezeigt ist, wird die Resistschicht 5 entfernt. Dann wird, wie in Fig. 15 gezeigt ist, durch Verwendung von Schwefelsäure bei einer Temperatur von 50 bis 100°C die antista­ tische Schicht 6 aus zum Beispiel Molybdän entfernt. Dementspre­ chend wird die Phasenverschiebungsmaske 150B dieser Ausführungs­ form vervollständigt.As shown in Fig. 14, the resist layer 5 is removed. Then, as shown in Fig. 15, by using sulfuric acid at a temperature of 50 to 100 ° C, the antistatic layer 6 is removed from, for example, molybdenum. Accordingly, the phase shift mask 150 B of this embodiment is completed.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer Absorptions-Phasenverschie­ bungsmaske mit den Schritten:
Ausbilden einer Phasenverschiebungsschicht auf einer Substrat­ oberfläche, wobei die Phasenverschiebungsschicht den Phasenwin­ kel des transmittierten Belichtungslichtes um ungefähr 180° ändert und eine Durchlässigkeit von 3-20% aufweist, wobei der Schritt der Ausbildung der Phasenverschiebungsschicht die Schritte
Ausbilden eines ersten Einzelschicht-Films aus einem ersten Material und
Ausbilden eines zweiten Einzelschicht-Films aus einem zweiten Material derart, daß die Durchlässigkeit der Phasenverschie­ bungsschicht weniger abhängig von einer Wellenlänge ist, auf­ weist,
Ausbilden einer antistatischen Schicht auf der Phasenverschie­ bungsschicht,
Mustern einer Resistschicht auf der antistatischen Schicht durch ein Elektronenstrahl-Belichtungsverfahren,
Mustern der antistatischen Schicht und der Phasenverschiebungs­ schicht durch Ätzen unter Verwendung der Resistschicht als Mas­ ke, und
Entfernen der antistatischen Schicht durch ein weiteres Ätzen. 1. A method of manufacturing an absorption phase shift mask comprising the steps of:
Forming a phase shift layer on a substrate surface, the phase shift layer changing the phase angle of the transmitted exposure light by approximately 180 ° and having a transmittance of 3-20%, the step of forming the phase shift layer comprising the steps
Forming a first single layer film from a first material and
Forming a second single layer film from a second material such that the transmittance of the phase shift layer is less dependent on a wavelength,
Forming an antistatic layer on the phase shift layer,
Patterning a resist layer on the antistatic layer by an electron beam exposure method,
Patterning the antistatic layer and the phase shift layer by etching using the resist layer as a mask, and
Remove the antistatic layer by further etching. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Entfernens der antistatischen Schicht den Schritt des Musterns des zweiten Einzelschicht-Films durch Ätzen, wobei der erste Einzelschicht-Film als eine Maske verwen­ det wird, aufweist. 2. The method according to claim 1, characterized in that that the step of removing the antistatic layer the Step of patterning the second single layer film Etch using the first single layer film as a mask det has.   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Material mindestens Molybdänsilizidoxid oder Molybdänsilizidnitridoxid ist und daß das zweite Material min­ destens Molybdän, Molybdänsilizid, Silizium, Tantalnitrid, Gold, Platin, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Siliziumnitridoxid, Titan, Tantal, Wolfram, Tantaloxid, Tantalnitridoxid, Titanoxid, Titan­ nitrid, Titannitridoxid, Wolframoxid, Niob, Nioboxid, Niobni­ tridoxid, Siliziumkarbid, Chrom, Chromoxid, Chromnitridoxid, Chromnitridkarbidoxid, Nickelchrom, Nickel, Inconel, Indiumoxid, Zinnoxid, Zinnindiumoxid, Aluminium oder Aluminiumoxid ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the first material is at least molybdenum silicide oxide or Molybdenum silicide nitride oxide and that the second material min Mostly molybdenum, molybdenum silicide, silicon, tantalum nitride, gold, Platinum, silicon nitride, silicon oxide, silicon nitride oxide, titanium, Tantalum, tungsten, tantalum oxide, tantalum nitride oxide, titanium oxide, titanium nitride, titanium nitride oxide, tungsten oxide, niobium, niobium oxide, niobium tridoxide, silicon carbide, chromium, chromium oxide, chromium nitride oxide, Chromium nitride carbide oxide, nickel chromium, nickel, inconel, indium oxide, Is tin oxide, tin indium oxide, aluminum or aluminum oxide.