JP3160332B2 - ハーフトーン位相シフトフォトマスク - Google Patents
ハーフトーン位相シフトフォトマスクInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の
高密度集積回路の製造に用いられるフォトマスクに係わ
り、特に、微細なパターンを高精度に形成する際に用い
られるハーフトーン位相シフトフォトマスクに関する。
高密度集積回路の製造に用いられるフォトマスクに係わ
り、特に、微細なパターンを高精度に形成する際に用い
られるハーフトーン位相シフトフォトマスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体集積
回路は、Ｓｉウェーハ等の被加工基板上にレジストを塗
布し、ステッパー等により所望のパターンを露光した
後、現像、エッチングを行う、いわゆるリソグラフィー
工程を繰り返すことにより製造されている。
回路は、Ｓｉウェーハ等の被加工基板上にレジストを塗
布し、ステッパー等により所望のパターンを露光した
後、現像、エッチングを行う、いわゆるリソグラフィー
工程を繰り返すことにより製造されている。
【０００３】このようなリソグラフィー工程に使用され
るレチクルと呼ばれるフォトマスクは、半導体集積回路
の高性能化、高集積化に伴ってますます高精度を要求さ
れる傾向にあり、例えば、代表的なＬＳＩであるＤＲＡ
Ｍを例にとると、１ＭビットＤＲＡＭ用の５倍レチク
ル、すなわち、露光するパターンの５倍のサイズを有す
るレチクルにおける寸法のずれは、平均値±３σ（σは
標準偏差）をとった場合においても、０．１５μｍの精
度が要求され、同様に、４ＭビットＤＲＡＭ用の５倍レ
チクルは、０．１〜０．１５μｍの寸法精度が、１６Ｍ
ビットＤＲＡＭ用５倍レチクルは０．０５〜０．１μｍ
の寸法精度が要求されている。
るレチクルと呼ばれるフォトマスクは、半導体集積回路
の高性能化、高集積化に伴ってますます高精度を要求さ
れる傾向にあり、例えば、代表的なＬＳＩであるＤＲＡ
Ｍを例にとると、１ＭビットＤＲＡＭ用の５倍レチク
ル、すなわち、露光するパターンの５倍のサイズを有す
るレチクルにおける寸法のずれは、平均値±３σ（σは
標準偏差）をとった場合においても、０．１５μｍの精
度が要求され、同様に、４ＭビットＤＲＡＭ用の５倍レ
チクルは、０．１〜０．１５μｍの寸法精度が、１６Ｍ
ビットＤＲＡＭ用５倍レチクルは０．０５〜０．１μｍ
の寸法精度が要求されている。
【０００４】さらに、これらのレチクルを使用して形成
されるデバイスパターンの線幅は、１ＭビットＤＲＡＭ
で１．２μｍ、４ＭビットＤＲＡＭでは０．８μｍ、１
６ＭビットＤＲＡＭでは０．６μｍと、ますます微細化
が要求されており、このような要求に応えるために様々
な露光方法が研究されている。
されるデバイスパターンの線幅は、１ＭビットＤＲＡＭ
で１．２μｍ、４ＭビットＤＲＡＭでは０．８μｍ、１
６ＭビットＤＲＡＭでは０．６μｍと、ますます微細化
が要求されており、このような要求に応えるために様々
な露光方法が研究されている。
【０００５】ところが、例えば６４ＭビットＤＲＡＭク
ラスの次々世代のデバイスパターンになると、これまで
のレチクルを用いたステッパー露光方式ではレジストパ
ターンの解像限界となり、例えば特開昭５８−１７３７
４４号公報、特公昭６２−５９２９６号公報等に示され
ているような位相シフトマスクという新しい考え方のレ
チクルが提案されてきている。この位相シフトレチクル
を用いる位相シフトリソグラフィーは、レチクルを透過
する光の位相を操作することによって、投影像の分解能
及びコントラストを向上させる技術である。
ラスの次々世代のデバイスパターンになると、これまで
のレチクルを用いたステッパー露光方式ではレジストパ
ターンの解像限界となり、例えば特開昭５８−１７３７
４４号公報、特公昭６２−５９２９６号公報等に示され
ているような位相シフトマスクという新しい考え方のレ
チクルが提案されてきている。この位相シフトレチクル
を用いる位相シフトリソグラフィーは、レチクルを透過
する光の位相を操作することによって、投影像の分解能
及びコントラストを向上させる技術である。
【０００６】このような位相シフトマスクの１つとし
て、ハーフトーン位相シフトフォトマスクが提案されて
いる。このハーフトーン位相シフトフォトマスクを図面
に従って簡単に説明する。図３はハーフトーン位相シフ
トリソグラフィーの原理を示す図、図４は従来法を示す
図であり、図３（ａ）及び図４（ａ）はレチクルの断面
図、図３（ｂ）及び図４（ｂ）はレチクル上の光の振
幅、図３（ｃ）及び図４（ｃ）はウェーハ上の光の振
幅、図３（ｄ）及び図４（ｄ）はウェーハ上の光強度を
それぞれ示し、１は基板、２は１００％遮光膜、３は５
〜３０％の透過率のハーフトーン遮光膜、４は位相シフ
ト層、５は入射光を示す。
て、ハーフトーン位相シフトフォトマスクが提案されて
いる。このハーフトーン位相シフトフォトマスクを図面
に従って簡単に説明する。図３はハーフトーン位相シフ
トリソグラフィーの原理を示す図、図４は従来法を示す
図であり、図３（ａ）及び図４（ａ）はレチクルの断面
図、図３（ｂ）及び図４（ｂ）はレチクル上の光の振
幅、図３（ｃ）及び図４（ｃ）はウェーハ上の光の振
幅、図３（ｄ）及び図４（ｄ）はウェーハ上の光強度を
それぞれ示し、１は基板、２は１００％遮光膜、３は５
〜３０％の透過率のハーフトーン遮光膜、４は位相シフ
ト層、５は入射光を示す。
【０００７】従来法においては、図４（ａ）に示すよう
に、石英ガラス等からなる基板１にクロム等からなる１
００％遮光膜２が形成されて、所定のパターンの光透過
部が形成されているだけであるが、ハーフトーン位相シ
フトリソグラフィーでは、図３（ａ）に示すように、遮
光膜をハーフトーン遮光膜３で形成し、ハーフトーン遮
光膜３上に位相を反転（位相差１８０°）させるための
透過膜からなる位相シフト層４が設けられている。した
がって、従来法においては、レチクル上の光の振幅は図
４（ｂ）に示すように同相となり、ウェーハ上の光の振
幅も図４（ｃ）に示すように同相となり、マスクの開口
部から外側へ裾広がりに分布するので、その結果、図４
（ｄ）のようにウェーハ上の光強度分布はマスクパター
ンに対応した形状にはならないで、マスク開口部から外
側へ裾広がりの分布になる。これに対して、ハーフトー
ン位相シフトリソグラフィーにおいては、ハーフトーン
遮光膜３及び位相シフト層４を透過した光は、図３
（ｂ）に示すように、開口部を透過した光と逆位相にな
るため、パターンの境界部で光強度が零になり、図４
（ｄ）に示すように、光強度分布の裾広がりを抑えるこ
とができる。このように、ハーフトーン位相シフトリソ
グラフィーにおいては、従来は分解できなかったパター
ンも分解可能となり、解像度を向上させることができる
ものである。
に、石英ガラス等からなる基板１にクロム等からなる１
００％遮光膜２が形成されて、所定のパターンの光透過
部が形成されているだけであるが、ハーフトーン位相シ
フトリソグラフィーでは、図３（ａ）に示すように、遮
光膜をハーフトーン遮光膜３で形成し、ハーフトーン遮
光膜３上に位相を反転（位相差１８０°）させるための
透過膜からなる位相シフト層４が設けられている。した
がって、従来法においては、レチクル上の光の振幅は図
４（ｂ）に示すように同相となり、ウェーハ上の光の振
幅も図４（ｃ）に示すように同相となり、マスクの開口
部から外側へ裾広がりに分布するので、その結果、図４
（ｄ）のようにウェーハ上の光強度分布はマスクパター
ンに対応した形状にはならないで、マスク開口部から外
側へ裾広がりの分布になる。これに対して、ハーフトー
ン位相シフトリソグラフィーにおいては、ハーフトーン
遮光膜３及び位相シフト層４を透過した光は、図３
（ｂ）に示すように、開口部を透過した光と逆位相にな
るため、パターンの境界部で光強度が零になり、図４
（ｄ）に示すように、光強度分布の裾広がりを抑えるこ
とができる。このように、ハーフトーン位相シフトリソ
グラフィーにおいては、従来は分解できなかったパター
ンも分解可能となり、解像度を向上させることができる
ものである。
【０００８】次に、これまでに提唱されているハーフト
ーン位相シフトフォトマスクの製造方法について説明す
る。図５はその製造工程を示す断面図であり、図中、１
９は基板、２０は導電層、２１はハーフトーン遮光層、
２２は位相シフト層、２３はレジスト、２４はレジスト
パターン、２５はエッチングガス、２６はハーフトーン
遮光パターン、２７は位相シフターパターンを示してい
る。
ーン位相シフトフォトマスクの製造方法について説明す
る。図５はその製造工程を示す断面図であり、図中、１
９は基板、２０は導電層、２１はハーフトーン遮光層、
２２は位相シフト層、２３はレジスト、２４はレジスト
パターン、２５はエッチングガス、２６はハーフトーン
遮光パターン、２７は位相シフターパターンを示してい
る。
【０００９】まず、図５（ａ）に示すような常法に従っ
て作製し、欠陥検査したハーフトーン位相シフトフォト
マスクブランクス上に、同図（ｂ）に示すように、クロ
ロメチル化ポリスチレン等の電離放射線レジスト２３を
スピンコーティング等の常法により均一に塗布し、加熱
乾燥処理を行う。加熱乾燥処理は、使用するレジストの
種類にもよるが、通常、８０〜１５０℃で２０〜６０分
間行う。次に、レジスト層２３に、常法に従って電子線
描画装置等の露光装置によって電離放射線でパターン描
画し、エチルセロソルブやエステル等の有機溶媒を主成
分とする現像液で現像後、アルコールでリンスして、同
図（ｃ）に示すようなレジストパターン２４を形成す
る。
て作製し、欠陥検査したハーフトーン位相シフトフォト
マスクブランクス上に、同図（ｂ）に示すように、クロ
ロメチル化ポリスチレン等の電離放射線レジスト２３を
スピンコーティング等の常法により均一に塗布し、加熱
乾燥処理を行う。加熱乾燥処理は、使用するレジストの
種類にもよるが、通常、８０〜１５０℃で２０〜６０分
間行う。次に、レジスト層２３に、常法に従って電子線
描画装置等の露光装置によって電離放射線でパターン描
画し、エチルセロソルブやエステル等の有機溶媒を主成
分とする現像液で現像後、アルコールでリンスして、同
図（ｃ）に示すようなレジストパターン２４を形成す
る。
【００１０】次に、必要に応じて加熱処理、及び、ディ
スカム処理を行ってレジストパターン２４のエッジ部分
に残存したレジスト屑、ヒゲ等の不要なレジストを除去
した後、同図（ｄ）に示すように、レジストパターン２
４の開口部より露出する被加工部分、すなわち、位相シ
フト層２２及びハーフトーン遮光層２１をエッチングガ
スプラズマ２５の条件変更によって連続してドライエッ
チングし、ハーフトーン遮光パターン２６及びシ位相シ
フターパターン２７を形成する。なお、このハーフトー
ン遮光パターン２６、位相シフターパターン２７の形成
は、エッチングガスプラズマ２５によるドライエッチン
グに代えて、ウェットエッチングにより行ってもよいこ
とは、当業者間では明らかなことである。
スカム処理を行ってレジストパターン２４のエッジ部分
に残存したレジスト屑、ヒゲ等の不要なレジストを除去
した後、同図（ｄ）に示すように、レジストパターン２
４の開口部より露出する被加工部分、すなわち、位相シ
フト層２２及びハーフトーン遮光層２１をエッチングガ
スプラズマ２５の条件変更によって連続してドライエッ
チングし、ハーフトーン遮光パターン２６及びシ位相シ
フターパターン２７を形成する。なお、このハーフトー
ン遮光パターン２６、位相シフターパターン２７の形成
は、エッチングガスプラズマ２５によるドライエッチン
グに代えて、ウェットエッチングにより行ってもよいこ
とは、当業者間では明らかなことである。
【００１１】この後、レジストパターン２４すなわち残
存するレジストを溶剤剥離し、フォトマスクとする。こ
のフォトマスクを洗浄後、検査し、同図（ｅ）に示すよ
うに位相シフターパターン２７を有するハーフトーン位
相シフトフォトマスクが完成する。
存するレジストを溶剤剥離し、フォトマスクとする。こ
のフォトマスクを洗浄後、検査し、同図（ｅ）に示すよ
うに位相シフターパターン２７を有するハーフトーン位
相シフトフォトマスクが完成する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のハーフトーン位相シフトフォトマスクにお
いては、位相シフト層、ハーフトーン遮光層の２層を形
成する必要があり、ブランクス製造工程数が増加する。
また、ハーフトーン遮光層、位相シフト層のエッチング
条件が異なる等マスク製造プロセスも増加する。欠陥検
査も、ハーフトーン遮光層、位相シフト層それぞれにつ
いて行う必要がある。これらのため、高コスト化、製造
期間の長期化、欠陥の多発等、多くの問題を含んでい
る。
ような従来のハーフトーン位相シフトフォトマスクにお
いては、位相シフト層、ハーフトーン遮光層の２層を形
成する必要があり、ブランクス製造工程数が増加する。
また、ハーフトーン遮光層、位相シフト層のエッチング
条件が異なる等マスク製造プロセスも増加する。欠陥検
査も、ハーフトーン遮光層、位相シフト層それぞれにつ
いて行う必要がある。これらのため、高コスト化、製造
期間の長期化、欠陥の多発等、多くの問題を含んでい
る。
【００１３】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、構造をさらに単純化し、製造
をより容易化したハーフトーン位相シフトフォトマスク
を提供することである。
ものであり、その目的は、構造をさらに単純化し、製造
をより容易化したハーフトーン位相シフトフォトマスク
を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題に
鑑み、実用的で精度が高くかつ製造がより容易なハーフ
トーン位相シフトフォトマスクを開発すべく研究の結
果、ハーフトーン遮光膜と位相シフト層を１層で構成で
きることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成
したものである。
鑑み、実用的で精度が高くかつ製造がより容易なハーフ
トーン位相シフトフォトマスクを開発すべく研究の結
果、ハーフトーン遮光膜と位相シフト層を１層で構成で
きることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成
したものである。
【００１５】すなわち、本発明のハーフトーン位相シフ
トフォトマスクは、透明基板と、その表面に所定のパタ
ーンに従って設けられた均一組成材料からなるハーフト
ーン遮光層兼位相シフト層とからなり、該ハーフトーン
遮光層兼位相シフト層は、使用波長をλ、その屈折率を
ｎとするとき、膜厚ｄが、ｄ＝λ／｛２（ｎ−１）｝又
はその奇数倍になるように設定され、また、その透過率
が５〜３０％の範囲になるように構成され、前記ハーフ
トーン遮光層兼位相シフト層が、ＣｒＯx 、ＣｒＮx 、
ＣｒＯx Ｎy 、ＣｒＯx Ｎy Ｃz の何れかから構成され
ていることを特徴とするものである。
トフォトマスクは、透明基板と、その表面に所定のパタ
ーンに従って設けられた均一組成材料からなるハーフト
ーン遮光層兼位相シフト層とからなり、該ハーフトーン
遮光層兼位相シフト層は、使用波長をλ、その屈折率を
ｎとするとき、膜厚ｄが、ｄ＝λ／｛２（ｎ−１）｝又
はその奇数倍になるように設定され、また、その透過率
が５〜３０％の範囲になるように構成され、前記ハーフ
トーン遮光層兼位相シフト層が、ＣｒＯx 、ＣｒＮx 、
ＣｒＯx Ｎy 、ＣｒＯx Ｎy Ｃz の何れかから構成され
ていることを特徴とするものである。
【００１６】
【００１７】
【作用】本発明においては、ハーフトーン位相シフトフ
ォトマスクを、透明基板と、その表面に所定のパターン
に従って設けられた均一組成材料からなるハーフトーン
遮光層兼位相シフト層とから構成するので、構成が極め
て単純であり、製造に関しても工程数削減により、欠陥
の発生が押さえられ、同時に、製造コストを低く押さえ
ることも併せて可能となる。そして、それにもかかわら
ず、ハーフトーン位相シフトフォトマスクの特長である
通常のフォトマスクでは得られない高分解能が可能とな
る。
ォトマスクを、透明基板と、その表面に所定のパターン
に従って設けられた均一組成材料からなるハーフトーン
遮光層兼位相シフト層とから構成するので、構成が極め
て単純であり、製造に関しても工程数削減により、欠陥
の発生が押さえられ、同時に、製造コストを低く押さえ
ることも併せて可能となる。そして、それにもかかわら
ず、ハーフトーン位相シフトフォトマスクの特長である
通常のフォトマスクでは得られない高分解能が可能とな
る。
【００１８】
【実施例】以下、本発明のハーフトーン位相シフトフォ
トマスクの１実施例を図１を参照にして説明する。図１
は、本発明に係わるハーフトーン位相シフトフォトマス
ク（レチクル）の断面図であり、このフォトマスクは、
石英基板１０と、その表面に所定のパターンに従って設
けられたハーフトーン遮光層兼位相シフト層１１とから
なっている。ハーフトーン遮光層兼位相シフト層１１
は、使用波長をλ、その屈折率をｎとするとき、膜厚ｄ
が、ｄ＝λ／｛２（ｎ−１）｝又はその奇数倍になるよ
うに設定され、また、その透過率が５〜３０％であるよ
うに構成されている。具体的には、ハーフトーン遮光層
兼位相シフト層１１は、例えば、クロムをスパッタリン
グのターゲットとし、蒸着雰囲気中に酸素等のガスを入
れて、ＣｒＯx 、ＣｒＮx 、ＣｒＯx Ｎy 、ＣｒＯx Ｎ
y Ｃz 等のクロムの酸化物、窒化物、酸窒化物、酸窒炭
化物を基板１０上に堆積することにより形成されるが、
成膜条件を変えてクロムの酸素等に対する含有量を制御
して、上記膜厚条件と透過率条件の両者を満足するよう
に構成される。
トマスクの１実施例を図１を参照にして説明する。図１
は、本発明に係わるハーフトーン位相シフトフォトマス
ク（レチクル）の断面図であり、このフォトマスクは、
石英基板１０と、その表面に所定のパターンに従って設
けられたハーフトーン遮光層兼位相シフト層１１とから
なっている。ハーフトーン遮光層兼位相シフト層１１
は、使用波長をλ、その屈折率をｎとするとき、膜厚ｄ
が、ｄ＝λ／｛２（ｎ−１）｝又はその奇数倍になるよ
うに設定され、また、その透過率が５〜３０％であるよ
うに構成されている。具体的には、ハーフトーン遮光層
兼位相シフト層１１は、例えば、クロムをスパッタリン
グのターゲットとし、蒸着雰囲気中に酸素等のガスを入
れて、ＣｒＯx 、ＣｒＮx 、ＣｒＯx Ｎy 、ＣｒＯx Ｎ
y Ｃz 等のクロムの酸化物、窒化物、酸窒化物、酸窒炭
化物を基板１０上に堆積することにより形成されるが、
成膜条件を変えてクロムの酸素等に対する含有量を制御
して、上記膜厚条件と透過率条件の両者を満足するよう
に構成される。
【００１９】したがって、図３を参照にして説明したよ
うに、このような構成のハーフトーン位相シフトフォト
マスクは、光強度分布の裾広がりを抑えることができ、
従来分解できなかった微細パターンも分解可能なものと
なる。しかも、図１の断面図から明らかなように、フォ
トマスクは、基板１０上に単一のハーフトーン遮光層兼
位相シフト層１１をコーティングし、その上にレジスト
層を塗布して、このレジスト層に電子線描画装置等の露
光装置により所定のパターン描画をし、現像、リンスし
てレジストパターンを形成し、レジストパターンの開口
部より露出する層１１をドライエッチング又はウエット
エッチングすると言う最も基本的なリソグラフィー工程
を１回だけ行うことにより製造することができる。
うに、このような構成のハーフトーン位相シフトフォト
マスクは、光強度分布の裾広がりを抑えることができ、
従来分解できなかった微細パターンも分解可能なものと
なる。しかも、図１の断面図から明らかなように、フォ
トマスクは、基板１０上に単一のハーフトーン遮光層兼
位相シフト層１１をコーティングし、その上にレジスト
層を塗布して、このレジスト層に電子線描画装置等の露
光装置により所定のパターン描画をし、現像、リンスし
てレジストパターンを形成し、レジストパターンの開口
部より露出する層１１をドライエッチング又はウエット
エッチングすると言う最も基本的なリソグラフィー工程
を１回だけ行うことにより製造することができる。
【００２０】なお、ハーフトーン遮光層兼位相シフト層
１１は、クロムの酸化物等により構成する代わりに、透
明な無機物、有機物中に顔料、染料を分散させて上記透
過率条件及び膜厚条件を満足するようにして構成するこ
ともできる。
１１は、クロムの酸化物等により構成する代わりに、透
明な無機物、有機物中に顔料、染料を分散させて上記透
過率条件及び膜厚条件を満足するようにして構成するこ
ともできる。
【００２１】次に、その１例として、スピン・オン・グ
ラス（ＳＯＧ）によりハーフトーン遮光層兼位相シフト
層を作成する場合の実施例を示す。図２はこの場合の製
造工程を示す断面図であり、まず、同図（ａ）に示すよ
うなハーフトーン位相シフトフォトマスクブランクを用
意する。図中、３９は基板、４０は導電層、４１はハー
フトーン遮光層兼位相シフト層（厚さは例えばｉ線に対
して約４０５ｎｍで、１８０°位相シフターを構成し、
透過率は５〜３０％の範囲）を示す。ハーフトーン遮光
層兼位相シフト層４１は、ＳＯＧ溶液にカーボン、Ｓｉ
ＮX 、Ｓｉ等の遮光性微粒子（粒子径：数〜数十ｎｍ）
を分散法により混合し、スピンコート、焼成して作成す
る。混合するカーボ等の遮光性微粒子の量は、焼成した
基板の透過率をモニターしながら加減する。また、超音
波処理等を適宜行い、均一に混合する。透過率は、上記
のように５〜３０％の範囲で選択されるが、１例として
カーボン微粒子を用いて約１６％となるようにした。
ラス（ＳＯＧ）によりハーフトーン遮光層兼位相シフト
層を作成する場合の実施例を示す。図２はこの場合の製
造工程を示す断面図であり、まず、同図（ａ）に示すよ
うなハーフトーン位相シフトフォトマスクブランクを用
意する。図中、３９は基板、４０は導電層、４１はハー
フトーン遮光層兼位相シフト層（厚さは例えばｉ線に対
して約４０５ｎｍで、１８０°位相シフターを構成し、
透過率は５〜３０％の範囲）を示す。ハーフトーン遮光
層兼位相シフト層４１は、ＳＯＧ溶液にカーボン、Ｓｉ
ＮX 、Ｓｉ等の遮光性微粒子（粒子径：数〜数十ｎｍ）
を分散法により混合し、スピンコート、焼成して作成す
る。混合するカーボ等の遮光性微粒子の量は、焼成した
基板の透過率をモニターしながら加減する。また、超音
波処理等を適宜行い、均一に混合する。透過率は、上記
のように５〜３０％の範囲で選択されるが、１例として
カーボン微粒子を用いて約１６％となるようにした。
【００２２】次いで、このようなハーフトーン位相シフ
トフォトマスクブランクの欠陥検査を行い、同図（ｂ）
に示すように、その上に、クロロメチル化ポリスチレン
等の電離放射線レジスト４２をスピンコーティング等の
常法により均一に塗布し、加熱乾燥処理を行う。加熱乾
燥処理は、使用するレジストの種類にもよるが、通常、
８０〜１５０℃で２０〜６０分間程度行う。次に、レジ
スト層４２に、常法に従って電子線描画装置等の露光装
置によって電離放射線でパターン描画し、エチルセロソ
ルブやエステル等の有機溶媒を主成分とする現像液で現
像後、アルコールでリンスし、同図（ｃ）に示すような
レジストパターン４３を形成する。
トフォトマスクブランクの欠陥検査を行い、同図（ｂ）
に示すように、その上に、クロロメチル化ポリスチレン
等の電離放射線レジスト４２をスピンコーティング等の
常法により均一に塗布し、加熱乾燥処理を行う。加熱乾
燥処理は、使用するレジストの種類にもよるが、通常、
８０〜１５０℃で２０〜６０分間程度行う。次に、レジ
スト層４２に、常法に従って電子線描画装置等の露光装
置によって電離放射線でパターン描画し、エチルセロソ
ルブやエステル等の有機溶媒を主成分とする現像液で現
像後、アルコールでリンスし、同図（ｃ）に示すような
レジストパターン４３を形成する。
【００２３】次に、必要に応じて加熱処理、及び、ディ
スカム処理を行ってレジストパターン４３のエッジ部分
に残存したレジスト屑、ヒゲ等の不要なレジストを除去
した後、同図（ｄ）に示すように、レジストパターン４
３の開口部より露出する被加工部分、すなわち、ハーフ
トーン遮光層兼位相シフト層４１をエッチングガスプラ
ズマ４４によりドライエッチングし、ハーフトーン位相
シフターパターン４５を形成する。なお、このシフター
パターン４５の形成は、エッチングガスプラズマ４４に
よるドライエッチングに代えてウェットエッチングによ
り行ってもよいことは当業者間では明らかなことであ
る。
スカム処理を行ってレジストパターン４３のエッジ部分
に残存したレジスト屑、ヒゲ等の不要なレジストを除去
した後、同図（ｄ）に示すように、レジストパターン４
３の開口部より露出する被加工部分、すなわち、ハーフ
トーン遮光層兼位相シフト層４１をエッチングガスプラ
ズマ４４によりドライエッチングし、ハーフトーン位相
シフターパターン４５を形成する。なお、このシフター
パターン４５の形成は、エッチングガスプラズマ４４に
よるドライエッチングに代えてウェットエッチングによ
り行ってもよいことは当業者間では明らかなことであ
る。
【００２４】この後、同図（ｅ）に示すように、レジス
トパターン４３すなわち残存するレジストを溶剤剥離
し、フォトマスクとする。このフォトマスクを洗浄後、
検査し、ハーフトーン位相シフターパターン４５を有す
るハーフトーン位相シフトフォトマスクが完成する。
トパターン４３すなわち残存するレジストを溶剤剥離
し、フォトマスクとする。このフォトマスクを洗浄後、
検査し、ハーフトーン位相シフターパターン４５を有す
るハーフトーン位相シフトフォトマスクが完成する。
【００２５】このように、カーボン微粒子を分散して透
過率が約１６％となるようにしたＳＯＧからなるハーフ
トーン位相シフターパターンの場合、フォトマスクブラ
ンクスの透過率は、平均値±３σ（σは標準偏差）をと
った場合に±０．８％であった。また、このように工程
数の少ないプロセスで製造したハーフトーン位相シフト
フォトマスクのハーフトーン位相シフターの位置ずれ
は、平均値±３σ（σは標準偏差）をとった場合に、±
０．１μｍ以内という値を示し、高精度のハーフトーン
位相シフトフォトマスクが得られたことが確認され、パ
ターン歪み等は全く観測されなかった。
過率が約１６％となるようにしたＳＯＧからなるハーフ
トーン位相シフターパターンの場合、フォトマスクブラ
ンクスの透過率は、平均値±３σ（σは標準偏差）をと
った場合に±０．８％であった。また、このように工程
数の少ないプロセスで製造したハーフトーン位相シフト
フォトマスクのハーフトーン位相シフターの位置ずれ
は、平均値±３σ（σは標準偏差）をとった場合に、±
０．１μｍ以内という値を示し、高精度のハーフトーン
位相シフトフォトマスクが得られたことが確認され、パ
ターン歪み等は全く観測されなかった。
【００２６】
【発明の効果】最近のＬＳＩ、超ＬＳＩの高集積化に伴
い、ますますフォトマスクの高精度化が要求され、マス
ク構成も複雑化し、それに従って、工程数の増加、ゴミ
等による欠陥の多発が問題になっている。また、必然的
に高コストとなる。
い、ますますフォトマスクの高精度化が要求され、マス
ク構成も複雑化し、それに従って、工程数の増加、ゴミ
等による欠陥の多発が問題になっている。また、必然的
に高コストとなる。
【００２７】本発明においては、上記したように、ハー
フトーン位相シフトフォトマスクを、透明基板と、その
表面に所定のパターンに従って設けられた均一組成材料
からなるハーフトーン遮光層兼位相シフト層とから構成
するので、構成が極めて単純であり、製造に関しても工
程数削減により、欠陥の発生が押さえられ、同時に、製
造コストを低く押さえることも併せて可能となる。そし
て、それにもかかわらず、ハーフトーン位相シフトフォ
トマスクの特長である通常のフォトマスクでは得られな
い高分解能が可能となる。
フトーン位相シフトフォトマスクを、透明基板と、その
表面に所定のパターンに従って設けられた均一組成材料
からなるハーフトーン遮光層兼位相シフト層とから構成
するので、構成が極めて単純であり、製造に関しても工
程数削減により、欠陥の発生が押さえられ、同時に、製
造コストを低く押さえることも併せて可能となる。そし
て、それにもかかわらず、ハーフトーン位相シフトフォ
トマスクの特長である通常のフォトマスクでは得られな
い高分解能が可能となる。
【図１】本発明によるハーフトーン位相シフトフォトマ
スクの断面図である。
スクの断面図である。
【図２】本発明のハーフトーン位相シフトフォトマスク
の製造工程の１例を示す断面図である。
の製造工程の１例を示す断面図である。
【図３】ハーフトーン位相シフトリソグラフィーの原理
を示す図である。
を示す図である。
【図４】従来法を示す図である。
【図５】従来のハーフトーン位相シフトフォトマスクの
製造工程示す断面図である。
製造工程示す断面図である。
１０…石英基板 １１…ハーフトーン遮光層兼位相シフト層 ３９…基板 ４０…導電層 ４１…ハーフトーン遮光層兼位相シフト層 ４２…電離放射線レジスト ４３…レジストパターン ４４…エッチングガスプラズマ ４５…ハーフトーン位相シフターパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−197131（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−2259（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−136854（ＪＰ，Ａ) 米国特許4890309（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16
Claims (1)
- 【請求項１】 透明基板と、その表面に所定のパターン
に従って設けられた均一組成材料からなるハーフトーン
遮光層兼位相シフト層とからなり、該ハーフトーン遮光
層兼位相シフト層は、使用波長をλ、その屈折率をｎと
するとき、膜厚ｄが、ｄ＝λ／｛２（ｎ−１）｝又はそ
の奇数倍になるように設定され、また、その透過率が５
〜３０％の範囲になるように構成され、前記ハーフトー
ン遮光層兼位相シフト層が、ＣｒＯx 、ＣｒＮx 、Ｃｒ
Ｏx Ｎy 、ＣｒＯx Ｎy Ｃz の何れかから構成されてい
ることを特徴とするハーフトーン位相シフトフォトマス
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28783291A JP3160332B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | ハーフトーン位相シフトフォトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28783291A JP3160332B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | ハーフトーン位相シフトフォトマスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05127361A JPH05127361A (ja) | 1993-05-25 |
| JP3160332B2 true JP3160332B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=17722343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28783291A Expired - Lifetime JP3160332B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | ハーフトーン位相シフトフォトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3160332B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104150626A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-19 | 苏州美生环保科技有限公司 | 一种油水分离机 |
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| US5589305A (en) * | 1990-11-29 | 1996-12-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of fabricating a reticle |
| JP3064769B2 (ja) * | 1992-11-21 | 2000-07-12 | アルバック成膜株式会社 | 位相シフトマスクおよびその製造方法ならびにその位相シフトマスクを用いた露光方法 |
| US5674647A (en) * | 1992-11-21 | 1997-10-07 | Ulvac Coating Corporation | Phase shift mask and manufacturing method thereof and exposure method using phase shift mask |
| JP3229446B2 (ja) * | 1993-07-13 | 2001-11-19 | 大日本印刷株式会社 | ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス |
| US5629115A (en) * | 1993-04-30 | 1997-05-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Exposure mask and method and apparatus for manufacturing the same |
| US5415953A (en) * | 1994-02-14 | 1995-05-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Photomask blanks comprising transmissive embedded phase shifter |
| JP2837807B2 (ja) * | 1994-06-27 | 1998-12-16 | ホーヤ株式会社 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク |
| JP3250415B2 (ja) * | 1995-04-28 | 2002-01-28 | 凸版印刷株式会社 | ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法 |
| KR100225661B1 (ko) * | 1995-07-19 | 1999-10-15 | 야마나까 마모루 | 위상 시프트 마스크 블랭크 및 그 제조 방법 |
| JPH11184067A (ja) | 1997-12-19 | 1999-07-09 | Hoya Corp | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク |
| JP3262529B2 (ja) * | 1997-12-19 | 2002-03-04 | ホーヤ株式会社 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク |
| JP2001290257A (ja) | 2000-04-04 | 2001-10-19 | Dainippon Printing Co Ltd | ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びそのためのハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス並びにこれを用いたパターン形成方法 |
| JP4686006B2 (ja) | 2000-04-27 | 2011-05-18 | 大日本印刷株式会社 | ハーフトーン位相シフトフォトマスクとハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス、及びハーフトーン位相シフトフォトマスクの製造方法 |
| TWI400559B (zh) * | 2007-01-11 | 2013-07-01 | S&S Tech Co Ltd | 灰度光罩基板及光罩製造方法 |
| JP4840879B2 (ja) * | 2007-08-10 | 2011-12-21 | エスアンドエス テック カンパニー リミテッド | グレートーンブランクマスク及びグレートーンフォトマスク並びにそれらの製造方法 |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP28783291A patent/JP3160332B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104150626A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-19 | 苏州美生环保科技有限公司 | 一种油水分离机 |
| CN104150626B (zh) * | 2014-07-31 | 2016-06-15 | 苏州美生环保科技有限公司 | 一种油水分离机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05127361A (ja) | 1993-05-25 |
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