JP2660128B2 - 位相変化マスクの製造方法 - Google Patents
位相変化マスクの製造方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子の製造工程に
用いられるマスクの製造方法に関し、特に光強度の差が
ないよう位相変化膜の厚さの調節を正確にすると共に、
膜の側壁構造を改善することができる位相変化マスクの
製造方法に関する。
用いられるマスクの製造方法に関し、特に光強度の差が
ないよう位相変化膜の厚さの調節を正確にすると共に、
膜の側壁構造を改善することができる位相変化マスクの
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、光が通過するマスクの厚さの
変化によりマスクを通過した光は位相差を有するように
なる。
変化によりマスクを通過した光は位相差を有するように
なる。
【０００３】このような位相の異なる光を得ることがで
きるマスクを、位相変化マスクという。即ち、図１の
（ｃ）に示したように、位相変化膜１の厚さが異なるよ
うになると、同図の（ｂ）のように、位相変化膜１の厚
さが厚い所を通過した光（ＬＴ）の電界と、厚さが薄い
所を通過した光（ＬＴ）の電界とは、異なる位相を有す
るので、光強度は同図の（ａ）に示したようになる。こ
こで図面符号２は光遮断膜を表わす。
きるマスクを、位相変化マスクという。即ち、図１の
（ｃ）に示したように、位相変化膜１の厚さが異なるよ
うになると、同図の（ｂ）のように、位相変化膜１の厚
さが厚い所を通過した光（ＬＴ）の電界と、厚さが薄い
所を通過した光（ＬＴ）の電界とは、異なる位相を有す
るので、光強度は同図の（ａ）に示したようになる。こ
こで図面符号２は光遮断膜を表わす。
【０００４】前述したような位相変化マスクを製造する
従来の方法には、位相変化膜の正確な厚さの調節のた
め、膜の下地層である石英層を通常の乾式エッチング法
で直接エッチングする方法があるが、これは図２に示し
たように、エッチング面積比率に対してエッチング速度
が変化するので、実際には１次エッチングでエッチング
量の８０〜９０％程を予想してエッチングした後、エッ
チングの深さをスタイラスプロファイラ（ｓｔｙｌｕｓ
ｐｒｏｆｉｌｅｒ）等で直接接触する方法により測定
し、残余分を２次に乾式エッチングする方法である。
従来の方法には、位相変化膜の正確な厚さの調節のた
め、膜の下地層である石英層を通常の乾式エッチング法
で直接エッチングする方法があるが、これは図２に示し
たように、エッチング面積比率に対してエッチング速度
が変化するので、実際には１次エッチングでエッチング
量の８０〜９０％程を予想してエッチングした後、エッ
チングの深さをスタイラスプロファイラ（ｓｔｙｌｕｓ
ｐｒｏｆｉｌｅｒ）等で直接接触する方法により測定
し、残余分を２次に乾式エッチングする方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような位
相変化マスク製造方法は、エッチングされた深さを直接
接触する方法により測定するので、正確度が劣るのみな
らず、測定される部位と実際に測定された部位とが相違
し、エッチングされた深さの正確な測定が根本的に不可
能なので、エッチングされた深さの正確度が劣るという
欠点があり、また、マスク内のエッチング面積の密度が
位置によって異なるので、エッチングの均一度が非常に
よくないという欠点があった。このような欠点を除去す
るため、図３に示したような位相変化膜の下地層１１と
位相変化層１２との間に、第３の物質ＥＳ（Ｓｉ
３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３等）を追加し、エッチング停止層Ｅ
Ｓとして使用する位相変化マスクの製造方法も提案され
てあるが、この方法は正確な深さでエッチングすること
ができるという長所はあるが、エッチング停止層ＥＳの
屈折率が下地層１１や位相変化層１２の屈折率と相違
し、各層間の屈折率の差により透過率が変化して光強度
の差が発生し、製造工程が複雑であるという欠点があ
る。
相変化マスク製造方法は、エッチングされた深さを直接
接触する方法により測定するので、正確度が劣るのみな
らず、測定される部位と実際に測定された部位とが相違
し、エッチングされた深さの正確な測定が根本的に不可
能なので、エッチングされた深さの正確度が劣るという
欠点があり、また、マスク内のエッチング面積の密度が
位置によって異なるので、エッチングの均一度が非常に
よくないという欠点があった。このような欠点を除去す
るため、図３に示したような位相変化膜の下地層１１と
位相変化層１２との間に、第３の物質ＥＳ（Ｓｉ
３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３等）を追加し、エッチング停止層Ｅ
Ｓとして使用する位相変化マスクの製造方法も提案され
てあるが、この方法は正確な深さでエッチングすること
ができるという長所はあるが、エッチング停止層ＥＳの
屈折率が下地層１１や位相変化層１２の屈折率と相違
し、各層間の屈折率の差により透過率が変化して光強度
の差が発生し、製造工程が複雑であるという欠点があ
る。
【０００６】本発明は、前記従来の位相変化マスク製造
方法が有する欠点を除去するためのものであって、乾式
エッチングと湿式エッチング法とを併用してエッチング
することにより、膜の側壁が垂直に維持されながらエッ
チングの深さが正確に調節され、均一な光強度を正確に
保つことができる位相変化マスクの製造方法を提供する
ことを目的とする。
方法が有する欠点を除去するためのものであって、乾式
エッチングと湿式エッチング法とを併用してエッチング
することにより、膜の側壁が垂直に維持されながらエッ
チングの深さが正確に調節され、均一な光強度を正確に
保つことができる位相変化マスクの製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の方法による位相変化マスクの
製造方法を図面を参照して説明する。
製造方法を図面を参照して説明する。
【０００８】図４の（ａ）〜（ｄ）は本発明による位相
変化マスクの製造方法を説明するための図であり、同図
の（ａ）を示したように、下地層である石英層２１上に
プラズマＣＶＤ法により位相変化膜２２を約３８００Å
程の厚さ（波長が３６５ｎｍであるｉ線写真蝕刻適用時
３６５ｎｍ／〔２・（Ｎ−１）〕の厚さ；Ｎは屈折率）
で蒸着させ、前記位相変化膜２２上に、スパッタリング
法によりクロム（Ｃｒ）等の光遮断膜２３を形成する。
変化マスクの製造方法を説明するための図であり、同図
の（ａ）を示したように、下地層である石英層２１上に
プラズマＣＶＤ法により位相変化膜２２を約３８００Å
程の厚さ（波長が３６５ｎｍであるｉ線写真蝕刻適用時
３６５ｎｍ／〔２・（Ｎ−１）〕の厚さ；Ｎは屈折率）
で蒸着させ、前記位相変化膜２２上に、スパッタリング
法によりクロム（Ｃｒ）等の光遮断膜２３を形成する。
【０００９】次いで、同図の（ｂ）に示したように、前
記光遮断膜２３上にフォトレジスト２４を塗布し、該フ
ォトレジスト２４を写真蝕刻法（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈ
ｙ法）によりパターニング（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）
し、通常のエッチング法で前記光遮断膜２３の一部をエ
ッチングする。その後、前記フォトレジスト２４を除去
する。
記光遮断膜２３上にフォトレジスト２４を塗布し、該フ
ォトレジスト２４を写真蝕刻法（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈ
ｙ法）によりパターニング（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）
し、通常のエッチング法で前記光遮断膜２３の一部をエ
ッチングする。その後、前記フォトレジスト２４を除去
する。
【００１０】更に、同図の（ｃ）に示したように、全面
にフォトレジスト２５を塗布し、そのフォトレジスト２
５を写真蝕刻法によりパターニングした後、エッチング
剤（ＣＦ４）による活性イオンエッチングである乾式エ
ッチングで、前記位相変化膜２２の一部を、図２のエッ
チング面積比率に基づいて、全体エッチング量の８０〜
９０％程（表面から３５００Å〜３７００Åの深さ）を
異方性エッチングする。
にフォトレジスト２５を塗布し、そのフォトレジスト２
５を写真蝕刻法によりパターニングした後、エッチング
剤（ＣＦ４）による活性イオンエッチングである乾式エ
ッチングで、前記位相変化膜２２の一部を、図２のエッ
チング面積比率に基づいて、全体エッチング量の８０〜
９０％程（表面から３５００Å〜３７００Åの深さ）を
異方性エッチングする。
【００１１】次に、同図の（ｄ）に示したように、エッ
チング剤（通常、ＨＦまたは、ＮＨ ４ ＦとＣＨ ３ ＣＯＯ
Ｈとの混合物）による湿式エッチングで前記位相変化膜
２２の残留部分Ｒ（全体エッチング量の２０〜１０％）
を等方性エッチングする。
チング剤（通常、ＨＦまたは、ＮＨ ４ ＦとＣＨ ３ ＣＯＯ
Ｈとの混合物）による湿式エッチングで前記位相変化膜
２２の残留部分Ｒ（全体エッチング量の２０〜１０％）
を等方性エッチングする。
【００１２】この時、前記クロムの光遮断膜２３と前記
石英層２１とのエッチング速度は夫々１０Å／min 、５
００Å／min 程、前記位相変化膜２２のエッチング速度
は５０００〜９０００Å／min 程となる。従って、乾式
エッチング時に形成された前記位相変化膜２２の側壁傾
斜を垂直に維持しながら、正確な厚さで前記位相変化膜
２２を湿式エッチングすることができる。前記湿式エッ
チングの後、前記フォトレジスト２５を除去し、望む位
相変化マスクを得る。
石英層２１とのエッチング速度は夫々１０Å／min 、５
００Å／min 程、前記位相変化膜２２のエッチング速度
は５０００〜９０００Å／min 程となる。従って、乾式
エッチング時に形成された前記位相変化膜２２の側壁傾
斜を垂直に維持しながら、正確な厚さで前記位相変化膜
２２を湿式エッチングすることができる。前記湿式エッ
チングの後、前記フォトレジスト２５を除去し、望む位
相変化マスクを得る。
【００１３】以上、説明したように、本発明の方法によ
り製造された位相変化マスクは、位相変化膜のエッチン
グ時に、例えば全体エッチング量の８０〜９０％を乾式
エッチングで、残りの２０〜１０％を湿式エッチングで
エッチングして製造されることにより、エッチングされ
た深さの正確度が高く、位相変化膜の厚さの均一性を維
持することができる長所があるのみならず、各層間の屈
折率の差がなくなり、透過光の変化率が最小化されるの
で、均一な光強度を得ることができるという長所があ
る。
り製造された位相変化マスクは、位相変化膜のエッチン
グ時に、例えば全体エッチング量の８０〜９０％を乾式
エッチングで、残りの２０〜１０％を湿式エッチングで
エッチングして製造されることにより、エッチングされ
た深さの正確度が高く、位相変化膜の厚さの均一性を維
持することができる長所があるのみならず、各層間の屈
折率の差がなくなり、透過光の変化率が最小化されるの
で、均一な光強度を得ることができるという長所があ
る。
【図１】位相変化マスクの原理を説明するための図。
【図２】エッチング面積比率に対するエッチング速度の
変化を示したグラフ。
変化を示したグラフ。
【図３】エッチング停止層を用いる従来の位相変化マス
クの製造方法を説明するための図。
クの製造方法を説明するための図。
【図４】本発明による位相変化マスクの製造方法を説明
するための図である。
するための図である。
１ 位相変化膜 ２ 光遮断膜 ２１ 下地層 ２２ 位相変化層 ２３ 光遮断膜 ２４ フォトレジスト ２５ フォトレジスト
Claims (3)
- 【請求項１】 下地層（２１）上に位相変化膜（２２）
を蒸着し、前記位相変化膜（２２）上に光遮断膜（２
３）を形成した後、第１のパターン化されたフォトレジ
スト（２４）を用いて通常のエッチング法により光遮断
膜（２３）の一部をエッチングし、前記下地層上に蒸着
された前記位相変化膜（２２）の一部を第２のパターン
化されたフォトレジスト（２５）を用いて乾式エッチン
グ法によりその厚さ方向にみて部分的にエッチングした
後、更に湿式エッチング法により前記位相変化膜の一部
の残留部分をエッチングすることを含む、位相変化マス
クの製造方法。 - 【請求項２】 前記乾式エッチングは、前記位相変化膜
の全体エッチング量の８０〜９０％程を異方性エッチン
グで行うことを特徴とする請求項１記載の位相変化マス
クの製造方法。 - 【請求項３】 前記湿式エッチングは、エッチング剤Ｈ
Ｆを用いて、またはＮＨ ４ ＦとＣＨ３ＣＯＯＨとの混合
物を用いて等方性エッチングで行うことを特徴とする請
求項１記載の位相変化マスクの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR91-6990 | 1991-04-30 | ||
| KR1019910006990A KR940003582B1 (ko) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 위상변화 마스크의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355758A JPH04355758A (ja) | 1992-12-09 |
| JP2660128B2 true JP2660128B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=19313910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32588791A Expired - Fee Related JP2660128B2 (ja) | 1991-04-30 | 1991-12-10 | 位相変化マスクの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2660128B2 (ja) |
| KR (1) | KR940003582B1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3257893B2 (ja) * | 1993-10-18 | 2002-02-18 | 三菱電機株式会社 | 位相シフトマスク、その位相シフトマスクの製造方法およびその位相シフトマスクを用いた露光方法 |
| JP3713921B2 (ja) | 1996-10-24 | 2005-11-09 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッドの製造方法 |
| JP5229838B2 (ja) * | 2011-11-09 | 2013-07-03 | Ｈｏｙａ株式会社 | マスクブランク及びフォトマスク |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02211450A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-22 | Fujitsu Ltd | 位相シフトマスクおよびその製造方法 |
-
1991
- 1991-04-30 KR KR1019910006990A patent/KR940003582B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-12-10 JP JP32588791A patent/JP2660128B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04355758A (ja) | 1992-12-09 |
| KR940003582B1 (ko) | 1994-04-25 |
| KR920020615A (ko) | 1992-11-21 |
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