JP2924791B2 - フォトマスク及びフォトマスクの製造方法 - Google Patents
フォトマスク及びフォトマスクの製造方法Info
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
製造工程で回路パターンの転写に利用されるフォトマス
ク及び該フォトマスクの製造方法に関する。
製造工程で回路パターンの転写に利用されるフォトマス
ク及び該フォトマスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造においては、石英ガラ
ス基板上にクロム（Ｃｒ）等の遮光膜でパターニングさ
れたフォトマスクを用いて、ウエハー上に塗布されたフ
ォトレジストに縮小投影露光を行い、レジストパターン
を形成している。ここで用いられるフォトマスクは、完
全な遮光部と透過部を有したマスクが一般に用いられて
いる。
ス基板上にクロム（Ｃｒ）等の遮光膜でパターニングさ
れたフォトマスクを用いて、ウエハー上に塗布されたフ
ォトレジストに縮小投影露光を行い、レジストパターン
を形成している。ここで用いられるフォトマスクは、完
全な遮光部と透過部を有したマスクが一般に用いられて
いる。
【０００３】しかし、露光に用いる光源の波長と同等以
下の設計寸法が要求される近年の大規模集積回路（ＬＳ
Ｉ）の製造においては、結像コントラストの低下により
転写パターンが正確に得られない。そこで、隣り合う開
口の片側一方に、光の位相を反転させる位相シフト膜を
形成し、隣り合う開口を透過した光が回折して干渉し合
う際に境界部の光強度を零とし、隣り合う転写パターン
を分離解像できるようにした位相シフト技術が提案され
ている（例えば、特開昭５８−１７３７４４号公報、特
公昭６２−５０８１１号公報）。
下の設計寸法が要求される近年の大規模集積回路（ＬＳ
Ｉ）の製造においては、結像コントラストの低下により
転写パターンが正確に得られない。そこで、隣り合う開
口の片側一方に、光の位相を反転させる位相シフト膜を
形成し、隣り合う開口を透過した光が回折して干渉し合
う際に境界部の光強度を零とし、隣り合う転写パターン
を分離解像できるようにした位相シフト技術が提案され
ている（例えば、特開昭５８−１７３７４４号公報、特
公昭６２−５０８１１号公報）。
【０００４】位相シフト技術で最も注目されているもの
として、ホールパタ−ンに効果の大きいハーフトーン位
相シフトマスクがあり、特開平４−１３６８５４号公報
などに開示されている。このハーフトーン位相シフトマ
スクは、通常用いられるフォトマスクの遮光部に、遮光
膜に代えてレジストが感光しない程度の半透明膜を設け
たものであり、この半透明膜を透過した光の位相が開口
部からの透過光の位相に対して反転するような厚さに形
成されている。この半透明膜を透過した光と開口部を透
過した光の位相が反転していることから、境界部の光強
度が零に近くなり、これによりフォトレジスト上に形成
される光学像のコントラストが高くなり、良好なホール
パターンの形成が可能になる。
として、ホールパタ−ンに効果の大きいハーフトーン位
相シフトマスクがあり、特開平４−１３６８５４号公報
などに開示されている。このハーフトーン位相シフトマ
スクは、通常用いられるフォトマスクの遮光部に、遮光
膜に代えてレジストが感光しない程度の半透明膜を設け
たものであり、この半透明膜を透過した光の位相が開口
部からの透過光の位相に対して反転するような厚さに形
成されている。この半透明膜を透過した光と開口部を透
過した光の位相が反転していることから、境界部の光強
度が零に近くなり、これによりフォトレジスト上に形成
される光学像のコントラストが高くなり、良好なホール
パターンの形成が可能になる。
【０００５】図５に、従来の単層型ハーフトーン位相シ
フトマスクの断面図を示す。このハーフトーン位相シフ
トマスクは、石英などのガラス基板（１０）の表面に半
透明膜としてパターニングされた半透明なハーフトーン
位相シフト膜（２０）を有している。この半透明膜はこ
のような単層構造が理想であるが、クロム（Ｃｒ）と二
酸化珪素（ＳｉＯ2）等からなる２層構造、さらには３
層構造のものが用いられることもある。ここでは従来用
いられている通常のフォトマスクと同様な、単層構造の
ハーフトーン位相シフト膜を示している。
フトマスクの断面図を示す。このハーフトーン位相シフ
トマスクは、石英などのガラス基板（１０）の表面に半
透明膜としてパターニングされた半透明なハーフトーン
位相シフト膜（２０）を有している。この半透明膜はこ
のような単層構造が理想であるが、クロム（Ｃｒ）と二
酸化珪素（ＳｉＯ2）等からなる２層構造、さらには３
層構造のものが用いられることもある。ここでは従来用
いられている通常のフォトマスクと同様な、単層構造の
ハーフトーン位相シフト膜を示している。
【０００６】図６に、多層型のハーフトーン位相シフト
マスクの断面図を示す。このような多層構造は、主にハ
ーフトーン位相シフト膜の透過率制御の観点から用いら
れている。この多層型のハーフトーン位相シフトマスク
は、石英などのガラス基板（１０）の表面に主として透
過率制御用のハーフトーン薄膜（６１）を薄く成膜し、
その上層に主として位相制御用の位相シフト膜（６２）
を形成している。尚、この積層の順序は問わない。この
ように透過率制御用ハーフトーン薄膜と位相制御用ハー
フトーン位相シフト膜の二者によって総透過率および総
位相差が制御され、プロセスは若干複雑となるものの、
透過率と位相差の制御性は単層構造の場合と比べて良好
である。
マスクの断面図を示す。このような多層構造は、主にハ
ーフトーン位相シフト膜の透過率制御の観点から用いら
れている。この多層型のハーフトーン位相シフトマスク
は、石英などのガラス基板（１０）の表面に主として透
過率制御用のハーフトーン薄膜（６１）を薄く成膜し、
その上層に主として位相制御用の位相シフト膜（６２）
を形成している。尚、この積層の順序は問わない。この
ように透過率制御用ハーフトーン薄膜と位相制御用ハー
フトーン位相シフト膜の二者によって総透過率および総
位相差が制御され、プロセスは若干複雑となるものの、
透過率と位相差の制御性は単層構造の場合と比べて良好
である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のハーフトーン位
相シフトマスクは、ｉ線やｇ線に比べてよりデバイスの
微細化が可能なＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎ
ｍ）あるいはＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）
を光源とする露光装置において特にその効果を発揮す
る。
相シフトマスクは、ｉ線やｇ線に比べてよりデバイスの
微細化が可能なＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎ
ｍ）あるいはＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）
を光源とする露光装置において特にその効果を発揮す
る。
【０００８】しかしながら、エキシマレーザ光は大気中
の酸素を分解してオゾン（Ｏ3）を発生させることが知
られている。このオゾンは非常に酸化作用が強いため、
化学的・組成的に不安定なハーフトーン位相シフト膜
は、その膜質が変質してしまう。これは特に、酸素に吸
収されてオゾンが発生する波長領域に発振線を有するＡ
ｒＦエキシマレーザにおいて顕著であり大きな問題とな
っている。
の酸素を分解してオゾン（Ｏ3）を発生させることが知
られている。このオゾンは非常に酸化作用が強いため、
化学的・組成的に不安定なハーフトーン位相シフト膜
は、その膜質が変質してしまう。これは特に、酸素に吸
収されてオゾンが発生する波長領域に発振線を有するＡ
ｒＦエキシマレーザにおいて顕著であり大きな問題とな
っている。
【０００９】発生したオゾンと反応することによって、
ハーフトーン位相シフト膜は、最も重要な因子である透
過率や屈折率が変動する。透過率はハーフトーン位相シ
フト膜を透過した光の量であるが、この透過率が大きく
なりレジストの感度以上になると、レジストが感光して
しまい、デバイスとしては不必要なパターンが形成され
てしまう。反対に透過率が低くなると、位相シフト膜と
しての効果が薄れ、ハーフトーン位相シフト膜の特徴で
ある露光プロセスの焦点深度を向上させる効果が薄れて
行く。同様に、屈折率が変動することは、すなわち位相
差が変動する要因となり、位相シフト膜としての効果の
低下や、ベストフォーカス位置の変動をもたらす。
ハーフトーン位相シフト膜は、最も重要な因子である透
過率や屈折率が変動する。透過率はハーフトーン位相シ
フト膜を透過した光の量であるが、この透過率が大きく
なりレジストの感度以上になると、レジストが感光して
しまい、デバイスとしては不必要なパターンが形成され
てしまう。反対に透過率が低くなると、位相シフト膜と
しての効果が薄れ、ハーフトーン位相シフト膜の特徴で
ある露光プロセスの焦点深度を向上させる効果が薄れて
行く。同様に、屈折率が変動することは、すなわち位相
差が変動する要因となり、位相シフト膜としての効果の
低下や、ベストフォーカス位置の変動をもたらす。
【００１０】このような観点から、エキシマレーザ露光
下では、薄膜に予めエキシマレーザ光を照射して表面の
変質を進行させ、その反応が完了して安定した状態で使
用するという手法も用いられている。しかし、このよう
な手法では薄膜の製造工程において、表面変質を見越し
た成膜が必要となり、透過率および位相差の高精度化に
は不向きであった。
下では、薄膜に予めエキシマレーザ光を照射して表面の
変質を進行させ、その反応が完了して安定した状態で使
用するという手法も用いられている。しかし、このよう
な手法では薄膜の製造工程において、表面変質を見越し
た成膜が必要となり、透過率および位相差の高精度化に
は不向きであった。
【００１１】また、ステッパ内を窒素置換してオゾンを
発生させない構造とする手法も存在するが、現在の装置
の気密性では完全に酸素を取り除くことはできない。ま
た、安全性の問題なども新たに発生することになる。
発生させない構造とする手法も存在するが、現在の装置
の気密性では完全に酸素を取り除くことはできない。ま
た、安全性の問題なども新たに発生することになる。
【００１２】そこで本発明の目的は、ハーフトーン位相
シフト膜の透過率および位相差の制御性を向上させ、良
好な微細パターンの形成が可能であり且つ耐久性の向上
したフォトマスク、及び該フォトマスクの製造方法を提
供することである。
シフト膜の透過率および位相差の制御性を向上させ、良
好な微細パターンの形成が可能であり且つ耐久性の向上
したフォトマスク、及び該フォトマスクの製造方法を提
供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を完
成した。
を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を完
成した。
【００１４】第１の発明は、透明基板上に、ＡｒＦエキ
シマ露光光源からの発振光に対して半透明な単層の位相
シフト膜を少なくとも一種有するフォトマスクであっ
て、該位相シフト膜の表面に、露光中に発生するオゾン
に対して化学的に安定な保護膜を有することを特徴とす
るフォトマスクに関する。
シマ露光光源からの発振光に対して半透明な単層の位相
シフト膜を少なくとも一種有するフォトマスクであっ
て、該位相シフト膜の表面に、露光中に発生するオゾン
に対して化学的に安定な保護膜を有することを特徴とす
るフォトマスクに関する。
【００１５】第２の発明は、化学的に安定な保護膜が紫
外真空領域において高い透過率を有する膜である第１の
発明のフォトマスクに関する。
外真空領域において高い透過率を有する膜である第１の
発明のフォトマスクに関する。
【００１６】第３の発明は、透明基板上に、ＡｒＦエキ
シマ露光光源からの発振光に対して半透明な単層の位相
シフト膜を少なくとも一種形成する工程と、該位相シフ
ト膜の表面に、露光中に発生するオゾンに対して化学的
に安定な保護膜を形成する工程とを含むことを特徴とす
るフォトマスクの製造方法に関する。
シマ露光光源からの発振光に対して半透明な単層の位相
シフト膜を少なくとも一種形成する工程と、該位相シフ
ト膜の表面に、露光中に発生するオゾンに対して化学的
に安定な保護膜を形成する工程とを含むことを特徴とす
るフォトマスクの製造方法に関する。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を挙げ
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００２２】実施形態１ 図１に、本発明の一実施形態であるフォトマスクの製造
方法の工程図を示す。まず、石英などからなるガラス基
板（１０）上に、ＣｒＮ等からなる半透明なハーフトー
ン位相シフト膜（２０）を、スパッタにより例えば厚さ
１００ｎｍに成膜する（図１（ａ））。成膜は、スパッ
タの他に、ＣＶＤ、メッキ法、塗布法などによって行う
ことができる。次に、その上層に電子線露光用フォトレ
ジスト（４０）を塗布する（図１（ｂ））。続いてこの
フォトレジストをパターニングし、レジストパターン
（４１）を形成する（図１（ｃ））。このレジストパタ
ーンをマスクとして下層の半透明なハーフトーン位相シ
フト膜をドライエッチング又はウェットエッチングによ
り食刻する（図１（ｄ））。最後に、レジストパターン
（４１）を酸素によるアッシング等により剥離する（図
１（ｅ））。
方法の工程図を示す。まず、石英などからなるガラス基
板（１０）上に、ＣｒＮ等からなる半透明なハーフトー
ン位相シフト膜（２０）を、スパッタにより例えば厚さ
１００ｎｍに成膜する（図１（ａ））。成膜は、スパッ
タの他に、ＣＶＤ、メッキ法、塗布法などによって行う
ことができる。次に、その上層に電子線露光用フォトレ
ジスト（４０）を塗布する（図１（ｂ））。続いてこの
フォトレジストをパターニングし、レジストパターン
（４１）を形成する（図１（ｃ））。このレジストパタ
ーンをマスクとして下層の半透明なハーフトーン位相シ
フト膜をドライエッチング又はウェットエッチングによ
り食刻する（図１（ｄ））。最後に、レジストパターン
（４１）を酸素によるアッシング等により剥離する（図
１（ｅ））。
【００２３】ここまでは通常用いられているハーフトー
ン位相シフトマスクの製造工程であるが、本発明ではこ
のマスク上に、スパッタ等によって、紫外真空領域にお
いて高い透過率を有する化学的に安定な保護膜ＳｉＯ2
（５０）を例えば厚さ１０ｎｍに形成する（図１
（ｆ））。成膜は、スパッタの他に、ＣＶＤ、メッキ
法、塗布法などによって行うことができる。この保護膜
としては、ＳｉＯ2の他に、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＮX、ＭｏＳ
ｉ、ＳｉＣ等のＳｉ化合物、ＣａＦ2、ＬｉＦ、ＭｇＦ 2
等のフッ素化合物、Ａｌ2Ｏ3、Ｈｆ2Ｏ3などが挙げられ
る。膜厚としては、数ｎｍ〜数十ｎｍが好ましく、１０
ｎｍ程度にすることがより好ましい。
ン位相シフトマスクの製造工程であるが、本発明ではこ
のマスク上に、スパッタ等によって、紫外真空領域にお
いて高い透過率を有する化学的に安定な保護膜ＳｉＯ2
（５０）を例えば厚さ１０ｎｍに形成する（図１
（ｆ））。成膜は、スパッタの他に、ＣＶＤ、メッキ
法、塗布法などによって行うことができる。この保護膜
としては、ＳｉＯ2の他に、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＮX、ＭｏＳ
ｉ、ＳｉＣ等のＳｉ化合物、ＣａＦ2、ＬｉＦ、ＭｇＦ 2
等のフッ素化合物、Ａｌ2Ｏ3、Ｈｆ2Ｏ3などが挙げられ
る。膜厚としては、数ｎｍ〜数十ｎｍが好ましく、１０
ｎｍ程度にすることがより好ましい。
【００２４】このように保護膜をフォトマスクの最上面
に配置することで、エキシマレーザ光が大気中の酸素を
分解して生じるオゾンと、ハーフトーン位相シフト膜と
の反応を完全に阻止し、これによりハーフトーン位相シ
フトマスクの透過率および位相差の制御性および安定性
が向上し、良好なパターン形成が可能となった。
に配置することで、エキシマレーザ光が大気中の酸素を
分解して生じるオゾンと、ハーフトーン位相シフト膜と
の反応を完全に阻止し、これによりハーフトーン位相シ
フトマスクの透過率および位相差の制御性および安定性
が向上し、良好なパターン形成が可能となった。
【００２５】本実施形態では、開口部にも保護膜を形成
するが、開口部とハーフトーン位相シフト膜領域との位
相差および透過率差には変化は生じない。
するが、開口部とハーフトーン位相シフト膜領域との位
相差および透過率差には変化は生じない。
【００２６】実施形態２ 図２に、半透明なハーフトーン位相シフト膜上にのみ保
護膜を形成する場合のフォトマスクの製造工程図を示
す。まず、石英などからなるガラス基板（１０）上に、
ＣｒＮ等からなる半透明なハーフトーン位相シフト膜
（２０）を、スパッタにより例えば厚さ１００ｎｍに成
膜する（図２（ａ））。成膜は、スパッタの他に、ＣＶ
Ｄ、メッキ法、塗布法などによって行うことができる。
次に、その上層に、紫外真空領域において高い透過率を
有する化学的に安定な保護膜ＳｉＯ2（５０）を、上記
と同様な方法によって位相が大きく変動しない厚さ、例
えば１０ｎｍに成膜する（図２（ｂ））。次いで、その
上層に電子線露光用フォトレジスト（４０）を塗布する
（図２（ｃ））。続いて、このフォトレジストをパター
ニングし、レジストパターン（４１）を形成する（図２
（ｄ））。このレジストパターンをマスクとして下層の
保護膜および半透明なハーフトーン位相シフト膜をドラ
イエッチング又はウェットエッチングにより食刻する
（図２（ｅ））。最後に、レジストパターン（４１）を
酸素によるアッシング等により剥離する（図２
（ｆ））。
護膜を形成する場合のフォトマスクの製造工程図を示
す。まず、石英などからなるガラス基板（１０）上に、
ＣｒＮ等からなる半透明なハーフトーン位相シフト膜
（２０）を、スパッタにより例えば厚さ１００ｎｍに成
膜する（図２（ａ））。成膜は、スパッタの他に、ＣＶ
Ｄ、メッキ法、塗布法などによって行うことができる。
次に、その上層に、紫外真空領域において高い透過率を
有する化学的に安定な保護膜ＳｉＯ2（５０）を、上記
と同様な方法によって位相が大きく変動しない厚さ、例
えば１０ｎｍに成膜する（図２（ｂ））。次いで、その
上層に電子線露光用フォトレジスト（４０）を塗布する
（図２（ｃ））。続いて、このフォトレジストをパター
ニングし、レジストパターン（４１）を形成する（図２
（ｄ））。このレジストパターンをマスクとして下層の
保護膜および半透明なハーフトーン位相シフト膜をドラ
イエッチング又はウェットエッチングにより食刻する
（図２（ｅ））。最後に、レジストパターン（４１）を
酸素によるアッシング等により剥離する（図２
（ｆ））。
【００２７】このように保護膜をハーフトーン位相シフ
ト膜の最上面に配置することで、エキシマレーザ光が大
気中の酸素を分解して生じるオゾンと、ハーフトーン位
相シフト膜との反応を抑制し、これによりハーフトーン
位相シフトマスクの透過率および位相差の制御性および
安定性が向上し、良好なパターン形成が可能となった。
ト膜の最上面に配置することで、エキシマレーザ光が大
気中の酸素を分解して生じるオゾンと、ハーフトーン位
相シフト膜との反応を抑制し、これによりハーフトーン
位相シフトマスクの透過率および位相差の制御性および
安定性が向上し、良好なパターン形成が可能となった。
【００２８】参考例１ 図３に、半透明なハーフトーン位相シフト膜が２層構造
を有し且つその表面層が化学的に安定で基板側の層が化
学的に不安定な層構造のハーフトーン位相シフトマスク
の製造工程図を示す。まず、石英などからなるガラス基
板（１０）上に、主として位相差制御用の化学的に不安
定な半透明なハーフトーン位相シフト膜（２０）を所望
の位相差を得る膜厚、例えば１００ｎｍになるようにス
パッタによって成膜する（図３（ａ））。成膜は、スパ
ッタの他に、ＣＶＤ、メッキ法、塗布法などによって行
うことができる。このハーフトーン位相シフト膜上に、
オゾンに対して安定な材料であるＣｒ、Ｗ等からなる安
定な透過率調整用薄膜（２１）を、所望の透過率を得る
膜厚例えば１５ｎｍになるようにスパッタによって成膜
する（図３（ｂ））。成膜は、スパッタの他に、ＣＶ
Ｄ、メッキ法、塗布法などによって行うことができる。
この透過率調整用薄膜は若干の位相差制御性を有し、ま
た酸などの洗浄の耐性を向上させる。さらにその上層に
電子線露光用フォトレジスト（４０）を塗布する（図３
（ｃ））。続いてこのフォトレジストをパターニング
し、レジストパターンを（４１）を形成する（図３
（ｄ））。このレジストパターンをマスクとして、ドラ
イエッチング又はウエットエッチングにより前記２層の
薄膜を食刻し、次いでレジストパターン（４１）を酸素
によるアッシング等により剥離する（図３（ｅ））。
を有し且つその表面層が化学的に安定で基板側の層が化
学的に不安定な層構造のハーフトーン位相シフトマスク
の製造工程図を示す。まず、石英などからなるガラス基
板（１０）上に、主として位相差制御用の化学的に不安
定な半透明なハーフトーン位相シフト膜（２０）を所望
の位相差を得る膜厚、例えば１００ｎｍになるようにス
パッタによって成膜する（図３（ａ））。成膜は、スパ
ッタの他に、ＣＶＤ、メッキ法、塗布法などによって行
うことができる。このハーフトーン位相シフト膜上に、
オゾンに対して安定な材料であるＣｒ、Ｗ等からなる安
定な透過率調整用薄膜（２１）を、所望の透過率を得る
膜厚例えば１５ｎｍになるようにスパッタによって成膜
する（図３（ｂ））。成膜は、スパッタの他に、ＣＶ
Ｄ、メッキ法、塗布法などによって行うことができる。
この透過率調整用薄膜は若干の位相差制御性を有し、ま
た酸などの洗浄の耐性を向上させる。さらにその上層に
電子線露光用フォトレジスト（４０）を塗布する（図３
（ｃ））。続いてこのフォトレジストをパターニング
し、レジストパターンを（４１）を形成する（図３
（ｄ））。このレジストパターンをマスクとして、ドラ
イエッチング又はウエットエッチングにより前記２層の
薄膜を食刻し、次いでレジストパターン（４１）を酸素
によるアッシング等により剥離する（図３（ｅ））。
【００２９】このように、従来用いられてきた多層型の
ハーフトーン位相シフト膜の製造プロセスとほぼ同様な
方法によって、安定な薄膜を上層に、不安定な薄膜を下
層に配置することで、エキシマレーザ光が大気中の酸素
を分解して生成するオゾンと、ハーフトーン位相シフト
膜との反応が抑制され、透過率および位相差が安定なハ
ーフトーン位相シフトマスクを作製することができた。
ハーフトーン位相シフト膜の製造プロセスとほぼ同様な
方法によって、安定な薄膜を上層に、不安定な薄膜を下
層に配置することで、エキシマレーザ光が大気中の酸素
を分解して生成するオゾンと、ハーフトーン位相シフト
膜との反応が抑制され、透過率および位相差が安定なハ
ーフトーン位相シフトマスクを作製することができた。
【００３０】本参考例では、安定な薄膜として透過率制
御用薄膜を用いたが、例えば位相制御用の薄膜など他の
薄膜であってもよく、さらに他の安定な薄膜を積層して
もよい。表面層が安定な薄膜であれば、本参考例のハー
フトーン位相シフト膜は２層構造に限られず多層構造で
あってもよい。
御用薄膜を用いたが、例えば位相制御用の薄膜など他の
薄膜であってもよく、さらに他の安定な薄膜を積層して
もよい。表面層が安定な薄膜であれば、本参考例のハー
フトーン位相シフト膜は２層構造に限られず多層構造で
あってもよい。
【００３１】参考例２ 図４に、半透明なハーフトーン位相シフト膜が２層構造
を有し且つその両層とも化学的に不安定な材質からなる
ハーフトーン位相シフトマスクの製造工程図を示す。ま
ず、石英などからなるガラス基板（１０）上に、位相差
制御用位相シフト膜（６２）を所定の方法により成膜す
る（図４（ａ））。この上層に透過率制御用ハーフトー
ン薄膜（６１）を所定の方法で成膜する（図４
（ｂ））。なお、これら工程の順序は逆になっても差し
支えない。これらは所望の位相差および透過率が得られ
る膜厚になるようにスパッタ、ＣＶＤ、メッキ法または
塗布法などによって成膜する。さらにその上層に、紫外
真空領域において高い透過率を有する化学的に安定な保
護膜であるＳｉＯ2膜（５０）を、位相が大きく変化し
ないように薄く、例えば１０ｎｍにスパッタ等により成
膜する（図４（ｃ））。次に、その上層に電子線露光用
フォトレジスト（４０）を塗布する（図４（ｄ））。続
いて、このフォトレジストをパターニングし、レジスト
パターン（４１）を形成する（図４（ｅ））。このレジ
ストパターンをマスクとしてドライエッチング又はウエ
ットエッチングにより、前記３層の薄膜を食刻し、次い
でレジストパターン（４１）を酸素によるアッシング等
により剥離する（図４（ｆ））。
を有し且つその両層とも化学的に不安定な材質からなる
ハーフトーン位相シフトマスクの製造工程図を示す。ま
ず、石英などからなるガラス基板（１０）上に、位相差
制御用位相シフト膜（６２）を所定の方法により成膜す
る（図４（ａ））。この上層に透過率制御用ハーフトー
ン薄膜（６１）を所定の方法で成膜する（図４
（ｂ））。なお、これら工程の順序は逆になっても差し
支えない。これらは所望の位相差および透過率が得られ
る膜厚になるようにスパッタ、ＣＶＤ、メッキ法または
塗布法などによって成膜する。さらにその上層に、紫外
真空領域において高い透過率を有する化学的に安定な保
護膜であるＳｉＯ2膜（５０）を、位相が大きく変化し
ないように薄く、例えば１０ｎｍにスパッタ等により成
膜する（図４（ｃ））。次に、その上層に電子線露光用
フォトレジスト（４０）を塗布する（図４（ｄ））。続
いて、このフォトレジストをパターニングし、レジスト
パターン（４１）を形成する（図４（ｅ））。このレジ
ストパターンをマスクとしてドライエッチング又はウエ
ットエッチングにより、前記３層の薄膜を食刻し、次い
でレジストパターン（４１）を酸素によるアッシング等
により剥離する（図４（ｆ））。
【００３２】このように、２層型のハーフトーン位相シ
フト膜の両層ともオゾンに対して不安定な材料からなる
場合は、その上層に安定な薄膜（保護膜）を追加成膜す
ることで、エキシマレーザ光が大気中の酸素を分解して
生成するオゾンとの反応が抑制され、透過率および位相
差が安定なハーフトーン位相シフトマスクを作製するこ
とができた。
フト膜の両層ともオゾンに対して不安定な材料からなる
場合は、その上層に安定な薄膜（保護膜）を追加成膜す
ることで、エキシマレーザ光が大気中の酸素を分解して
生成するオゾンとの反応が抑制され、透過率および位相
差が安定なハーフトーン位相シフトマスクを作製するこ
とができた。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、製作したハーフトーン位相シフトマスクの上層
全体に、あるいはハ−フトーン位相シフト膜領域の上層
部分に保護膜を形成することによって、エキシマレーザ
光が大気中の酸素を分解して生成するオゾンとの反応を
完全に阻止あるいは抑制することができた。
よれば、製作したハーフトーン位相シフトマスクの上層
全体に、あるいはハ−フトーン位相シフト膜領域の上層
部分に保護膜を形成することによって、エキシマレーザ
光が大気中の酸素を分解して生成するオゾンとの反応を
完全に阻止あるいは抑制することができた。
【００３４】また、多層型のハーフトーン位相シフト膜
を有するフォトマスクの場合には、安定な薄膜をその上
層に配置することによって、オゾンとの反応を抑制する
ことができた。
を有するフォトマスクの場合には、安定な薄膜をその上
層に配置することによって、オゾンとの反応を抑制する
ことができた。
【００３５】さらに、多層型のハーフトーン位相シフト
膜が全て化学的に不安定な薄膜からなる場合は、その上
層に前記と同様に保護膜を形成するによって、オゾンと
の反応を完全に阻止あるいは抑制することができた。
膜が全て化学的に不安定な薄膜からなる場合は、その上
層に前記と同様に保護膜を形成するによって、オゾンと
の反応を完全に阻止あるいは抑制することができた。
【００３６】以上の結果、ハーフトーン位相シフト膜の
透過率および位相差が変動する要因が除去され、これに
より露光プロセスにおける焦点深度低下が軽減され、良
好な微細パターンの形成が可能になった。また、ハーフ
トーン位相シフト膜の耐久性が向上し、フォトマスクの
寿命を向上させることができた。
透過率および位相差が変動する要因が除去され、これに
より露光プロセスにおける焦点深度低下が軽減され、良
好な微細パターンの形成が可能になった。また、ハーフ
トーン位相シフト膜の耐久性が向上し、フォトマスクの
寿命を向上させることができた。
【００３７】また、保護層に、ハーフトーン位相シフト
膜との密着性が非常に良好な材料を用いることによっ
て、フォトマスクパターン上に堆積しデバイスの欠陥要
因となる塵を取り除く洗浄工程における、洗浄耐性およ
び耐薬品性を向上させることができる。
膜との密着性が非常に良好な材料を用いることによっ
て、フォトマスクパターン上に堆積しデバイスの欠陥要
因となる塵を取り除く洗浄工程における、洗浄耐性およ
び耐薬品性を向上させることができる。
【図１】本発明のフォトマスクの製造工程図である。
【図２】本発明のフォトマスクの製造工程図である。
【図３】参考例１のフォトマスクの製造工程図である。
【図４】参考例２のフォトマスクの製造工程図である。
【図５】従来の単層型ハーフトーン位相シフトマスクの
断面図である。
断面図である。
【図６】従来の多層型ハーフトーン位相シフトマスクの
断面図である。
断面図である。
１０ ガラス基板 ２０ 半透明なハーフトーン位相シフト膜 ２１ 安定な透過率調整用薄膜 ３０ 開口部 ４０ 電子線露光用フォトレジスト ４１ 電子線露光用フォトレジストパターン ５０ 保護膜 ６１ 透過率制御用ハーフトーン薄膜 ６２ 位相制御用位相シフト膜
Claims (3)
- 【請求項１】 透明基板上に、ＡｒＦエキシマ露光光源
からの発振光に対して半透明な単層の位相シフト膜を少
なくとも一種有するフォトマスクであって、該位相シフ
ト膜の表面に、露光中に発生するオゾンに対して化学的
に安定な保護膜を有することを特徴とするフォトマス
ク。 - 【請求項２】 化学的に安定な保護膜が紫外真空領域に
おいて高い透過率を有する膜である請求項１記載のフォ
トマスク。 - 【請求項３】 透明基板上に、ＡｒＦエキシマ露光光源
からの発振光に対して半透明な単層の位相シフト膜を少
なくとも一種形成する工程と、該位相シフト膜の表面
に、露光中に発生するオゾンに対して化学的に安定な保
護膜を形成する工程とを含むことを特徴とするフォトマ
スクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15667596A JP2924791B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | フォトマスク及びフォトマスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15667596A JP2924791B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | フォトマスク及びフォトマスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH103162A JPH103162A (ja) | 1998-01-06 |
| JP2924791B2 true JP2924791B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=15632864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15667596A Expired - Lifetime JP2924791B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | フォトマスク及びフォトマスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2924791B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100555447B1 (ko) * | 1998-02-17 | 2006-04-21 | 삼성전자주식회사 | 하프톤 위상반전 마스크 및 그 제조방법 |
| JPH11258772A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-24 | Toppan Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランクス及びハーフトーン型位相シフトマスク |
| JP3751772B2 (ja) * | 1999-08-16 | 2006-03-01 | 日本電気株式会社 | 半導体薄膜製造装置 |
| DE10393095B4 (de) | 2002-12-26 | 2011-07-07 | Hoya Corp. | Lithografiemaskenrohling |
| JP2007503621A (ja) * | 2003-08-25 | 2007-02-22 | トッパン、フォウタマスクス、インク | フォトマスクおよびその光学的特性を保守する方法 |
| KR100634387B1 (ko) | 2004-07-22 | 2006-10-16 | 삼성전자주식회사 | 위상 쉬프트 마스크의 수리 방법 |
| JP5064041B2 (ja) * | 2007-01-18 | 2012-10-31 | 株式会社エスケーエレクトロニクス | 表面に保護膜を形成したフォトマスク及びその製造方法 |
| JP5497288B2 (ja) * | 2008-12-29 | 2014-05-21 | Ｈｏｙａ株式会社 | フォトマスクブランクの製造方法及びフォトマスクの製造方法 |
| WO2010081276A1 (zh) * | 2009-01-14 | 2010-07-22 | 国家纳米科学中心 | 一种金属光学灰度掩模及其制作方法 |
| JP5507860B2 (ja) * | 2009-02-12 | 2014-05-28 | Ｈｏｙａ株式会社 | フォトマスクの製造方法 |
| JP2011065113A (ja) * | 2009-09-21 | 2011-03-31 | Toshiba Corp | 位相シフトマスク、その製造方法及び半導体装置の製造方法 |
| KR101695293B1 (ko) * | 2010-10-04 | 2017-01-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 레이저 패턴 마스크 및 이의 제조 방법 |
| JP6001987B2 (ja) * | 2012-10-05 | 2016-10-05 | 株式会社エスケーエレクトロニクス | エッジ強調型位相シフトマスクの製造方法及びエッジ強調型位相シフトマスク |
| KR102628816B1 (ko) * | 2020-06-23 | 2024-01-24 | 주식회사피에스디이 | 반도체 나노 임프린트 장치 및 소프트 몰드의 잔류 감광액 제거 방법 |
| JP2022045198A (ja) * | 2020-09-08 | 2022-03-18 | 凸版印刷株式会社 | 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法 |
| JP2023111619A (ja) * | 2022-01-31 | 2023-08-10 | 株式会社トッパンフォトマスク | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法 |
| JP2023111618A (ja) * | 2022-01-31 | 2023-08-10 | 株式会社トッパンフォトマスク | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06258817A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-16 | Toppan Printing Co Ltd | 位相シフトマスクおよびそれに用いるブランクならびにそれらの製造方法 |
| JP3262302B2 (ja) * | 1993-04-09 | 2002-03-04 | 大日本印刷株式会社 | 位相シフトフォトマスク、位相シフトフォトマスク用ブランクス及びそれらの製造方法 |
| JPH0862822A (ja) * | 1994-08-26 | 1996-03-08 | Nec Corp | 半透明位相シフトマスクの製造方法 |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP15667596A patent/JP2924791B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH103162A (ja) | 1998-01-06 |
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