DE69132622T2

DE69132622T2 - Verfahren zur Herstellung einer Phasenschieber-Fotomaske

Info

Publication number: DE69132622T2
Application number: DE69132622T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Fujita; Masa-Aki Kurihara; Koichi Mikami; Hiroyuki Miyashita; Yoichi Takahashi
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1991-09-23
Publication date: 2002-02-07
Anticipated expiration: 2011-09-24
Also published as: EP0773477B1; EP0477035B1; KR100280036B1; US5614336A; EP0773477A1; EP0477035A3; DE69131878D1; US5688617A; DE69131878T2; DE69132622D1; EP0477035A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Fotomasken, die zur Herstellung von hoch integrierten Schaltkreisen wie LSIs und VLSIs benutzt werden und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von Phasenschieber- Fotomasken mit einem Schichtaufbau, die zur Ausbildung feiner Muster von hoher Genauigkeit benutzt werden.
Bisher wurden integrierte Halbleiterschaltungen wie ICs, LSIs und VLSIs durch die Wiederholung eines sogenannten lithografischen Prozesses hergestellt, wobei auf die zu verarbeitenden Substrate wie Siliziumwafer Abdecklacke aufgebracht werden und die Substrate anschließend durch Stepper belichtet werden, um die gewünschten Muster zu erhalten, gefolgt von einem Entwicklungs- und einem Ätzprozess.
Die in einem derartigen lithografischen Verfahrensschritt benutzten Fotomasken, die auch als "Fadenkreuze" bezeichnet werden, müssen in steigendem Maße eine größere Genauigkeit besitzen, da heutige integrierte Halbleiterschaltungen hinsichtlich der Leistung und der Integration besser als jemals zuvor sind. Beispielsweise ist bei einem DRAM, dabei handelt es sich um ein typisches LSI, eine Größenabweichung eines Fünffach-Fadenkreuzes für ein 1-Megabit DRAM, das heißt ein Fadenkreuz, das fünfmal so groß wie das zu entwickelnde Muster ist, eine Genauigkeit von 0,15 um erforderlich, auch wenn der Mittelwert = + 3 σ (σ ist die Standardabweichung) beträgt. Ebenso müssen Fünffach-Fadenkreuze für 4- und 16-Megabit DRAMs eine Genauigkeit von 0,1 bis 0,15 um bzw. 0,05 bis 0,1 um besitzen.
Darüber hinaus müssen die Linienbreiten von Bauteilmustern, die mit diesen Fadenkreuzen gebildet sind, viel feiner sein, beispielsweise 1,2 um für 1-Megabit DRAMs und 0,8 um für 16-Megabit DRAMs, und verschiedene Belichtungsverfahren werden augenblicklich untersucht, um diese Forderungen zu erfüllen.
Bei der nächsten Generation von Bauelementen, beispielsweise bei der 64 - Megabit DRAM-Klasse, hat es sich jedoch herausgestellt, dass Stepper Belichtungssysteme, die herkömmliche Fadenkreuze benutzen, die Auflösung von Abdecklackmustern begrenzen. Daher wurde eine Version eines Fadenkreuzes, das auf einer neuen Idee basiert, zum Beispiel in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58(1983)-173744, der japanischen Patent-Veröffentlichung Nr. 62(1987)-59296, usw. vorgeschlagen und als Phasenschiebermaske bezeichnet. Phasenschieberlithografie, bei der dieses Fadenkreuz benutzt wird, ist eine Technik, um das Auflösungsvermögen und den Kontrast von projizierten Bildern durch Verwendung der Phase des durch das Fadenkreuz übertragenen Lichts zu vergrößern.
Derartige Fotomasken sind in der EP-A-90,924 beschrieben. Sie benutzen ebenfalls ein Phasenschiebermuster, um die Auflösung und den Kontrast zu verbessern, das Verfahren zur Herstellung einer derartigen Fotomaske umfasst jedoch zahlreiche Herstellungsschritte, was zu einem Ansteigen des Phasenschiebermusters oder anderen Nachteilen und zu einem Anstieg der Herstellungskosten führt. Die EP-A-90,924, EP-A-0440467 und EP-A-0464492 beschreiben Fotomasken mit einer Phasenschieberschicht und einem lichtabdeckenden Muster und einem Phasenschieber zur Erzeugung einer Phasendifferenz zwischen lichtdurchlässigen Bereichen, die durch einen vom Licht abgeschirmten Bereich voneinander isoliert sind und zueinander benachbart angeordnet sind.
Phasenschieberlithografie wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert. Fig. 1 ist eine Prinzipskizze und zeigt die wesentlichen Schritte des Phasenschieberverfahrens, Fig. 2 ist eine Prinzipskizze und stellt ein herkömmliches Verfahren dar. Die Fig. 1a und 2a sind Schnittansichten von Fadenkreuzen; die Fig. 1b und 2b zeigen die Amplituden des Lichts auf den Fadenkreuzen; die Fig. 1c und 2c stellen die Amplitude des Lichts auf den Wafern dar; und die Fig. 1d und 2d stellen die Intensität des Lichts auf den Wafern dar. In den Fig. 1 und 2 steht das Bezugszeichen 1 für ein Substrat, 2 für einen lichtabdeckenden Film, 3 für einen Phasenschieber und 4 für einfallendes Licht.
Bei dem herkömmlichen Verfahren, das in Fig. 2a dargestellt ist, ist das Substrat 1 aus Glas usw. ausgebildet, auf dem der lichtabdeckende Film 2, der aus Chrom usw. besteht, ausgebildet ist, um ein gegebenes Muster von lichtübertragenden Bereichen zu bilden. In der Phasenschieberlithografie ist der Phasenschieber 3 jedoch auf einem Paar benachbarter lichtdurchlässiger Bereiche auf einem Fadenkreuz angeordnet, um eine Phasenumkehr (mit einer Phasendifferenz von 180º) zu erzeugen, wie in Fig. 1a dargestellt ist. Bei dem herkömmlichen Verfahren ist die Lichtamplitude auf dem Fadenkreuz daher in derselben Phase, wie in Fig. 2b dargestellt ist, wie die Amplitude des Lichts auf dem Wafer, wie in Fig. 2c gezeigt ist, mit dem Ergebnis, dass die Muster auf dem Wafer nicht voneinander unterschieden werden können, wie in Fig. 2d dargestellt ist. Im Unterschied dazu ermöglicht die Phasenschieberlithografie, benachbarte Muster deutlich voneinander zu trennen, wie in Fig. 1d dargestellt ist, da das Licht, das den Phasenschieber durchdringt, hinsichtlich der Phase zwischen benachbarten Mustern umgekehrt ist, wie in Fig. 1b dargestellt ist, so dass die Intensität des Lichts auf der Mustergrenze bis auf Null reduziert werden kann. Durch die Phasenschieberlithografie können sogar solche Muster, die bisher nicht voneinander getrennt werden konnten, voneinander trennbar gemacht werden, wobei eine hohe Auflösung erzielt wird.
Im folgenden wird ein Beispiel von herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Phasenschieberfadenkreuzen unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert. Dabei handelt es sich um eine Serie von Schnittansichten, die die Schritte zur Herstellung eines typischen Phasenschieberfadenkreuzes darstellen. Wie in Fig. 6a gezeigt ist, wird zunächst ein Chromfilm 12 auf einem optisch polierten Substrat 11 aufgebracht, und ein Abdecklack für ionisierende Strahlung wird gleichförmig aufgetragen und anschließend zum Trocknen in herkömmlicher Weise aufgeheizt, um eine Abdecklackschicht 13 zu bilden. Anschließend wird ein Muster auf der Abdecklackschicht 13 durch ionisierende Strahlung 14 erzeugt, wie in Fig. 6b gezeigt ist, gefolgt von einem Entwicklungsprozess und einem Abspülprozess, wodurch ein Abdecklackmuster 15 erzeugt wird, wie in Fig. 6c dargestellt ist.
Falls erforderlich, werden die Kanten usw. des Abdecklackmusters 15 anschließend von unnötigen Teilen wie Schaum des Abdecklacks oder Staubfasern gereinigt. Anschließend werden freiliegende Abschnitte zwischen den Abdecklackmusterlinien 15 bearbeitet, das heißt die Abschnitte der Chromschicht 12 werden trocken geätzt durch ein Ätzgasplasma 16, wie in Fig. 6d gezeigt ist, um ein Chrommuster 17 auszubilden. Nach dem Ätzen auf diese Weise wird das Abdecklackmuster 15, das heißt der verbleibende Abdecklack, durch ein Sauerstoffplasma 18 ausgebrannt, wie in Fig. 6e gezeigt ist, wodurch eine vollständige Fotomaske erhalten wird, wie in Fig. 6f gezeigt ist.
Anschließend wird die Fotomaske untersucht, um eine Musterkorrektur vorzunehmen, falls erforderlich, gefolgt von einem Waschvorgang. Anschließend wird ein lichtdurchlässiger Film 19 beispielsweise aus SiO&sub2; auf dem Chrommuster 17 ausgebildet, wie in Fig. 6g dargestellt ist. Anschließend wird ein Abdecklack 20 für ionisierende Strahlung auf dem transparenten Film 19 in ähnlicher Weise wie oben erwähnt aufgebracht, wie in Fig. 6h dargestellt ist, gefolgt von einem Ausrichten der Abdecklackmuster 20, wie in Fig. 61 gezeigt ist. Anschließendes Erzeugen eines gegebenen Musters durch ionisierende Strahlung 21, ein Entwicklungsprozess und ein Abspülprozess ergeben ein Abdecklackmuster, wie in Fig. 6j gezeigt ist. Anschließend folgt ein Aufheizen und ein Entschäumen, falls erforderlich. Danach werden freiliegende Bereiche des lichtdurchlässigen Films 19 zwischen den Abdecklackmusterlinien 22 trocken geätzt durch ein Ätzgasplasma 23, wie in Fig. 6k gezeigt ist, um ein Phasenschiebermuster 24 zu bilden. Anschließend wird der verbleibende Teil des Abdecklacks durch ein Sauerstoffplasma 25 ausgebrannt, wie in Fig. 61 dargestellt ist. Eine Phasenschieberfotomaske mit Phasenschiebern 24, die durch die oben genannten Schritte hergestellt ist, ist in Fig. 6 m dargestellt.
Bei dem oben erwähnten, herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Phasenschiebermasken, wobei der lichtdurchlässige Film 19, der als Phasenschieber dient, als Muster auf dem Chrommuster 17 aufgebracht wurde, ist es jedoch erforderlich, ein vorbestimmtes Muster auf der Abdecklackschicht 20 mit ionisierender Strahlung, durch eine Belichtung mit ionisierender Strahlung oder durch eine andere Hardware zu erzeugen. Es ist ferner erforderlich, entweder trocken oder nass das resultierende Muster nach der Entwicklung zu ätzen, um das Phasenschiebermuster 24 zu erzeugen und anschließend den verbleibenden Teil des Abdecklacks zu entfernen. Dieses resultiert in einem Anstieg der Anzahl der Herstellungsschritte, so dass Phasenschiebermuster oder andere Unzulänglichkeiten mit großer Wahrscheinlichkeit auftreten, zudem steigen auch die Herstellungskosten an. Wenn es möglich wäre, die Anzahl der Herstellungsschritte zu verringern, wäre es möglich, derartige Mängel zu vermeiden und Kostenreduzierungen zu erreichen.
Unter Beachtung dieser Situation betrifft die Erfindung das Problem, ein Verfahren zur Herstellung einer Phasenschieberfotomaske mit Schichten anzugeben, bei dem eine beschränkte oder reduzierte Anzahl von Verfahrensschritten bei reduzierten Kosten vorgenommen wird, wobei Unzulänglichkeiten in dem Phasenschiebermuster weniger häufig auftreten.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung einer Schichten aufweisenden Phasenschieberfotomaske angegeben, umfassend ein lichtabdeckendes Muster und einen Phasenschieber zur Erzeugung einer Phasendifferenz zwischen lichtdurchlässigen Bereichen, die durch einen lichtabdeckenden Bereich voneinander isoliert sind und zueinander benachbart angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenschieber ausgebildet wird durch die Verfahrensschritte: Herstellung eines Decklackmusters für ionisierende Strahlung unter Benutzung eines Abdeckmusters für ionisierende Strahlung auf einem Bereich, der gleich groß wie das Phasenschiebermuster auf der Oberfläche eines Substrats ist, auf dem wenigstens ein lichtabdeckendes Muster und ein lichtdurchlässiger Film von gleichförmiger Dicke ausgebildet sind; Auftragen eines Fotolacks auf der gesamten Oberfläche des Substrats mit dem darauf ausgebildeten Abdecklackmuster für ionisierende Strahlung und vollständige Belichtung des Fotolacks mit Licht von der Rückseite des Substrats, wodurch ein Fotolackmuster auf wenigstens einem Abschnitt, gleich groß wie das lichtabdeckende Muster, gebildet wird; und Trockenätzen des lichtdurchlässigen Films von gleichmäßiger Dicke durch Benutzung des Fotolackmusters oder des Fotolackmusters und zusätzlich des Abdecklackmusters für ionisierende Strahlung, um ein Phasenschiebermuster auszubilden.
Es folgt eine kurze Erläuterung der Figuren der Beschreibung; im Text wird auf die Figuren nicht notwendigerweise in dieser Reihenfolge Bezug genommen.
Fig. 1 zeigt ein herkömmliches Phasenschieberverfahren in einer Reihe von Darstellungen,
Fig. 2 zeigt die Prinzipien eines herkömmlichen Verfahrens ohne Phasenverschiebung in einer Reihe von Darstellungen,
Fig. 3 zeigt Diagramme mit Beispielen von SOGs nach der Herstellung durch Erhitzen,
die Fig. 4 und 5 zeigen eine Reihe von Schnittdarstellungen zur Erläuterung der Herstellungsverfahren der Beispiele 1 bzw. 2, und
Fig. 6 zeigt eine Reihe von Schnittansichten zur Erläuterung eines herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung von Phasenschiebermasken.
Vor der Diskussion des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird eine kurze Erklärung von spin-on-glass (im folgenden mit "SOG" abgekürzt) gegeben. Dabei handelt es sich um einen Film eines organischen Lösungsmittels einer Verbindung von organischem Silizium, die in Siliziumoxid umgewandelt wurde durch Beschichten, Trocknen und Erhitzen. Die für SOG benutzten Ausgangsmaterialien sind Metallalkoholate wie Tetraethoxysilan - Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub4;, bipolare Lösungsmittel wie Wasser und Methanol und Salzsäure. Um eine Methylgruppe (-CH&sub3;) in SOG zu hinterlassen, kann Triethoxymethylsilan - CH&sub3;Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub3;, Diethoxydimethoxysilan - (CH&sub3;)&sub2;Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub3; oder Trimethylethoxysilan - (CH&sub3;)&sub3;Si(OC&sub2;H&sub5;) zu Tetraethoxysilan in einem Umfang von wenigen Prozent bis zu einigen Zehnteln zugegeben werden. Ein Beispiel für das Mischungsverhältnis dieser Ausgangsmaterialien ist:
Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub4; · CH&sub3;Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub3; : H&sub2;O : C&sub2;H&sub5;OH HCl = 100 : 2 : 660 : 1050 : 6
Nach dem Vermischen beginnt in den Ausgangsmaterialien die Hydrolyse und Polykondensation. Diese Reaktionen werden schematisch wie folgt ausgedrückt:
Hydrolyse:
wobei Et = C&sub2;H&sub5;
Polykondensation: Si-OH + HO-Si → Si-O-Si +H&sub2;O
Gesamtreaktion:
Durch eine derartige Hydrolyse und Polykondensation wird ein Si-O-Polymer (Polysilikat) mit einem geringen Molekulargewicht erhalten. Um ein SOG mit einer Methylgruppe zu erhalten, wird eine Mischung von Si(OC&sub2;H&sub5;)&sub4; mit CH&sub3;Si(OCH&sub5;)&sub3; als eines der Ausgangsmaterialien benutzt. Das Reaktionsschema wird dann wie folgt ausgedrückt:
Hydrolyse:
Polykondensation: Si-OH + HO-Si → Si-O-Si +H&sub2;O
Gesamtreaktion:
Dieses SOG mit geringem Molekulargewicht wird durch schnelle Rotation auf das Substrat aufgetragen und bei geringer Temperatur (80-120ºC) gebacken, wobei sich das Molekulargewicht von SOG leicht erhöht.

Aufheizen

[(Ch&sub3;)n/2Si(OEt)a(OH)b0c]n
[(CH&sub3;)n*/2Si((OEt)a*(OH)b*0c*]n*
wobei a*< a, b*< b, c*> c, and n*> n
Daraufhin wird dieses Substrat weiter bei 400 bis 500ºC erhitzt, es wird eine Entwässerung und eine Entfernung von Alkohol vorgenommen, so dass ein starkes Anwachsen des Molekulargewichts verursacht wird und ein dichter SOG-Film entsteht.
[(CH&sub3;)n*/2Si(OEt)a*(OH)b*0c*]n
[(CH&sub3;)n'/2Si(OH)x0y]n'
wobei n', x und y Näherungen für unendlich, null bzw. zwei sind.
Das eine Methylgruppe aufweisende SOG ermöglicht es der Methylgruppe, in dem Film zurückgelassen zu werden, sogar nach dem Erhitzen bei 400 bis 500ºC. Ein Beispiel der SOG-Struktur nach dem Erhitzen bei 400 bis 500ºC wird in Fig. 3 dargestellt.
Wenn SOG nach dem oben erwähnten sanften Erhitzungsprozess mit Elektronenstrahlen, Ionenstrahlen, strahlendem Licht wie Röntgegenstrahlen, Gammastrahlen und SOR oder Laserlicht bestrahlt wird, die alle im folgenden als Energiestrahlen bezeichnet werden, findet in dem bestrahlen Bereich Polymerisation statt, was zu einem Anstieg des Molekulargewichts führt. Wegen des Unterschieds im Molekulargewicht hat dieses SOG die Eigenschaft, seinen bestrahlten Bereich intakt zu lassen, wenn es mit einem Lösungsmittel wie Alkohol nach der Bestrahlung entwickelt wird.
Wenn SOG, das einen Säurebildner wie Halogensäuresalz und andere Bestandteile wie Triphenyl-Sulfonium-Trifrat, Tetrabromobisphenol, 1,1-bis- Parachlorophenyl-2,2,2,-Trichloroethan, usw. umfasst, nach dem sanften Erhitzen mit den Energiestrahlen bestrahlt wird, gibt der Sauerstofferzeuger eine Säure ab, die im Gegenzug mit den in dem SOG verbleibenden Hydroxyl-(-OH) und Ethoxygruppen (-OC&sub2;H&sub5;) reagiert, so dass der Trocknungsvorgang oder die Entfernung des Alkohols fortgesetzt werden, was zu einem Anstieg des Molekulargewichts führt. Im Vergleich zu SOG ohne Säurebildner hat das den Säurebildner enthaltende SOG auch bei einer geringeren Dosierung der Energiestrahlen ein höheres Molekulargewicht (Empfindlichkeit).
Die folgenden Beispiele 1 und 2 beziehen sich auf das Verfahren zur Herstellung einer Phasenschieberfotomaske mit einem Phasenschiebermuster, das aufrecht steht, was die Verschlechterung eines lichtabdeckenden Films während des Ätzens des Phasenschiebermusters verhindern kann.

Beispiel 1

Fig. 4 zeigt eine Reihe von geschnittenen Darstellungen, eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zur Herstellung des Phasenschieberfadenkreuzes. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, besteht es aus einem Chromfadenkreuz, umfassend ein Glassubstrat 73 und ein darauf angeordnetes lichtabdeckendes Muster 75, das aus einer Doppelstruktur eines lichtabdeckenden Films aufgebaut ist, bestehend aus einer Chromschicht und einer gering reflektierenden Chromschicht. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Schicht 74 ein lichtdurchlässiger, elektrisch leitender Film vorhanden ist, um ein "Aufladen" oder andere Phänomene zu verhindern.
Anschließend wird ein SOG-Film 76 auf der gesamten Oberfläche des Chromfadenkreuzes bis zu einer Dicke ausgebildet, die der folgenden Beziehung entspricht:
d = λ/2(n-1)
Anstelle dieses SOG-Films 76 können Filme verwendet werden, die aus SiO&sub2; durch Aufspritzen oder SiO&sub2; und SiN durch CVD (chemical vapor deposition) hergestellt sind.
Anschließend wird eine Abdecklackschicht für ionisierende Strahlung, die einen Farbstoff umfasst und im wesentlichen aus Novolack-Harz besteht, auf dem den SOG-Film 76 enthaltenden Chromfadenkreuz ausgebildet, gefolgt von herkömmlichem Ausrichten. Anschließend wird ein vorgegebenes Muster auf der Abdecklackschicht durch ionisierende Strahlung erzeugt, die von einem Belichtungsgerät mit elektronischen Strahlen stammt, usw., anschließend wird es entwickelt und abgespült, um ein Abdecklackmuster 77 für ionisierende Strahlung zu bilden, wie in Fig. 4c dargestellt ist. Als Abdecklack für ionisierende Strahlung kann auch jeder andere gewünschte Abdecklack benutzt werden, der die Eigenschaft hat, die Lichtdurchlässigkeit zu reduzieren.
Wie in Fig. 4d dargestellt ist, wird ein Fotolack 78, der im wesentlichen aus Novolack-Harz besteht, auf der gesamten Oberfläche des Chromfadenkreuzes aufgetragen, auf der das Abdeckmuster 77 für die ionisierende Strahlung ausgebildet ist. Zu diesem Zweck kann auch irgend ein anderer gewünschter Fotolack verwendet werden, der gegen Trockenätzen widerstandsfähig ist.
Anschließend wird das Chromfadenkreuz auf der gesamten Oberfläche von der Rückseite der Maske her belichtet, um ein Fotolackmuster 78 bilden, wie in Fig. 4e gezeigt ist. Wenn ein Abdecklack mit einem Farbstoff als Abdecklack 77 benutzt wird, der auf der Phasenschieberschicht 76 gebildet ist, um das Fotolackmuster 78 zu bilden, dann absorbiert der Abdecklack 88 die ionisierende Strahlung Licht, so dass der Abschnitt des Fotolackmusters 78 einschließlich des Abdecklacks 77 eine verringerte Lichtdurchlässigkeit aufweist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Fotolack 78, der auf dem Abdecklack 77 für die ionisierende Strahlung verbleibt, eine ausreichende Dicke besitzt, um als Ätzmaske zu dienen.
Anschließend wird, wie in Fig. 4f dargestellt, die SOG-Schicht 76 trockengeätzt mit einem reaktiven Plasma 80, wobei das derart ausgebildete Fotolackmuster 78 als Maske benutzt wird, um eine Phasenschiebermaske 76 zu schaffen.
Schließlich wird der verbleibende Abdecklack, wie in Fig. 4g dargestellt ist, durch ein Sauerstoffplasma ausgebrannt, so dass eine vollständige Phasenschieberfotomaske erhalten wird.
Im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen Verfahren wird darauf hingewiesen, dass dann, wenn der Abdecklack, der als Abdecklackmuster 77 für die ionisierende Strahlung benutzt wird, widerstandsfähig gegenüber Trockenätzen ist, es nicht immer erforderlich ist, einen Farbstoff bei diesem Abdecklack zu verwenden. Wenn ein im trockenen Zustand ungebundener, gegenüber Trockenätzen widerstandsfähiger Abdecklack benutzt wird, wird das Fotolackmuster 78 lediglich auf dem lichtabdeckenden Muster durch die Verfahrensschritte der Fig. 4d und 4e durch vollständige Belichtung 79 von der Rückseite der Maske her ausgebildet. Beim Ausführen des Trockenätzens in dem Verfahrensschritt von Fig. 4f wird das Fotolackmuster 78 auf dem lichtabdeckenden Muster 75 und dem Abdecklackmuster 77 für ionisierende Strahlung in dieser Lage gebildet. Zusammen mit dem Phasenschieber dient es als eine Trockenätzmaske und schützt die lichtabdeckenden und Phasenschieberschichten 75 und 76 gegen Ätzen.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde erwähnt, um ein Beispiel der Phasenschieberfotomaske zu erläutern, wobei die Phasenschieberschicht 76 auf dem Substrat mit dem darauf ausgebildeten lichtabdeckenden Muster 75 erzeugt wird. Das zuvor beschriebene Herstellungsverfahren kann jedoch auch bei einer Phasenschieberfotomaske benutzt werden, bei der ein lichtabdeckendes Muster auf einem Substrat verwendet werden, auf dem eine Phasenschieberschicht ausgebildet ist.
Es wird auf Fig. 5 Bezug genommen. Wie in Fig. 5a dargestellt ist, ist auf einem Quarzsubstrat 81 ein lichtdurchlässiger, elektrisch leitender Film 82 ausgebildet. Wie in Fig. 5b dargestellt ist, ist ein SOG-Film 81 auf diesem leitenden Film ausgebildet, dessen Dicke der folgenden Beziehung entspricht:
d = λ/2(n-1)
Ausgebildet auf diesem Film 83 ist ein lichtabdeckender Film 84, bestehend aus Chrom und gering reflektierendem Chrom.
Wie in Fig. 5c dargestellt ist, wird dieses Substrat daraufhin mit einem Abdecklack 85 für ionisierende Strahlung beschichtet, auf dem ein lichtabdeckendes Filmmuster durch ionisierende Strahlung erzeugt wird, die von einem Elektronenstrahlbelichtungsgerät usw. herrührt. Anschließendes Entwickeln und Abspülen ergibt ein Abdecklackmuster 85 für ionisierende Strahlung. Durch Verwenden des Abdecklackmusters 85 als Maske wird der lichtabdeckende Film 84 geätzt, um ein lichtabdeckendes Muster 84 auszubilden, wie in Fig. 5e gezeigt ist.
Wie in Fig. 5f dargestellt ist, wird dieses Substrat anschließend mit einem Abdecklack 87 für ionisierende Strahlung beschichtet, der einen Farbstoff enthält, gefolgt von herkömmlichem Ausrichten. Anschließend wird ein Muster auf einem Abschnitt erzeugt, der dem Phasenschieber entspricht durch ionisierende Strahlung 88, die von einem Elektronenstrahlbelichtungsgerät, usw. stammt. Anschließendes Entwickeln und Abspülen ergibt ein Abdecklackmuster 87 für ionisierende Strahlung gemäß Fig. 5g.
Anschließend wird ein Abdecklack 89 auf der gesamten Oberfläche dieses Fadenkreuzes aufgetragen, wie in Fig. 5h gezeigt ist, und das Fadenkreuz wird vollständig durch ultraviolette Strahlen 90 von der Rückseite der Maske her belichtet. Anschließendes Entwickeln und Abspülen ergibt ein Fotolackmuster 89 auf Abschnitten, die dem Phasenschiebermuster und dem Chrommuster 84 entsprechen, wie in Fig. 5i gezeigt ist.
Anschließend wird eine SOG-Schicht 83 unter Verwendung des ausgebildeten Fotolackmusters 89 als Maske trockengeätzt, wie in Fig. 5j gezeigt ist, wodurch ein Phasenschiebermuster 83 gebildet wird, der verbleibende Abdecklack wird durch ein Sauerstoffplasma ausgebrannt, so dass eine vollständige Phasenschiebermaske erhalten wird, wie in Fig. 5k gezeigt ist.
Gemäß dem Verfahren der Beispiele 1 und 2, wobei die Maske zum Trockenätzen in einer selbstausrichtenden Weise gebildet wird, ist es möglich zu verhindern, dass der lichtabdeckende Film während des Trockenätzens beschädigt wird. Genauer gesagt kann die Verringerung der optischen Dichte und der Oberflächenreflexivität des lichtabdeckenden Films verringert werden und die Seite des Phasenschiebermusters kann ebenso aufrecht gehalten werden. Es ist daher möglich, eine Beschädigung der niedrig reflektierenden Schicht des lichtabdeckenden Films und eine Verringerung der optischen Dichte des lichtabdeckenden Films zu verhindern, wobei gleichzeitig eine Verschlechterung des auf den Wafer übertragenen Musters vermieden wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer eine Phasenschieberschicht aufweisenden Fotomaske, umfassend ein Licht abdeckendes Muster (75, 84) und einen Phasenschieber (76, 83) zur Erzeugung einer Phasendifferenz zwischen Licht durchlässigen Bereichen, die durch einen Licht abdeckenden Bereich voneinander isoliert und einander benachbart angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenschieber (76, 83) durch die folgenden Herstellungsschritte mit Hilfe eines Abdeckmittels (77, 87) für ionisierende Strahlung, einem Abdeckmittelmuster (77, 87) für ionisierende Strahlung auf einem dem Phasenschiebermuster (76, 83) entsprechenden Abschnitt auf der Oberfläche eines Substrats (73, 81), auf der zumindest ein Licht abdeckendes Muster (75, 84) und ein durchsichtiger Film (76, 83) von gleichförmiger Dicke angeordnet sind, ausgebildet wird: Aufbringen einer fotoresistiven Abdeckschicht (78, 89) auf der gesamten Oberfläche des Substrats, die das Abdeckmittelmuster (77, 87) für die ionisierende Strahlung aufweist und vollständiges Belichten der fotoresistiven Abdeckschicht (78, 89) mit Licht (79, 90) von der Rückseite des Substrats (73, 81), dadurch Ausbilden eines fotoresistiven Musters (78, 89) auf wenigstens einem Abschnitt entsprechend dem Licht abdeckenden Muster (75, 84), und Trockenätzen des durchsichtigen Films (76, 83) von gleichförmiger Dicke mit Hilfe des fotoresistiven Musters (78, 89) oder mit Hilfe des fotoresistiven Musters (78, 89) und zusätzlich dem Abdeckmittelmuster (77, 87) für die ionisierende Strahlung als Maske, um ein Phasenschiebermuster zu bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der durchsichtige Film (76, 83) ein Spin- On-Glass-Film ist.