JP3241809B2 - Method for manufacturing photomask having phase shift layer - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[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の製造
方法に係わり、特に、微細なパターンを高精度に形成す
る際の位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a photomask used for manufacturing a high-density integrated circuit such as an LSI and a super LSI, and more particularly to a phase shift layer for forming a fine pattern with high precision. The present invention relates to a method for manufacturing a photomask having

【０００２】[0002]

【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体集積
回路は、シリコン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、ドーピング、ＣＶＤ等を行
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。2. Description of the Related Art A semiconductor integrated circuit such as an IC, an LSI, and a super LSI is coated with a resist on a substrate to be processed such as a silicon wafer, exposed to a desired pattern by a stepper or the like, and then developed, etched, doped, and CVD. And the like, that is, by repeating a so-called lithography process.

【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が要求さ
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、６４ＭビットＤＲＡＭ用５倍レチクルは
０．０３〜０．０７μｍの寸法精度が要求されている。A photomask called a reticle used in such a lithography process tends to be required to have higher and higher accuracy as the performance and integration of a semiconductor integrated circuit become higher. DRA which is LSI
Taking M as an example, the dimensional deviation in a 5-fold reticle for a 1-Mbit DRAM, that is, a reticle having a size five times as large as the pattern to be exposed, takes an average value ± 3σ (σ is a standard deviation). Also, a precision of 0.15 μm is required. Similarly, a 5 × reticle for a 4 Mbit DRAM has a dimensional accuracy of 0.1 to 0.15 μm, and a 5 × reticle for a 16 Mbit DRAM has a dimensional accuracy of 0.05 to 0.1 μm. The dimensional accuracy of a quintuple reticle for a 64 Mbit DRAM is required to have a dimensional accuracy of 0.03 to 0.07 μm.

【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、６４ＭビットＤＲ
ＡＭでは０．３５μｍ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。Furthermore, the line width of a device pattern formed using these reticles is 1 Mbit DRAM.
1.2 μm, 0.8 μm for 4 Mbit DRAM, 1 μm
0.6 μm for 6 Mbit DRAM, 64 Mbit DR
AM requires 0.35 μm more and more miniaturization, and various exposure methods have been studied to meet such a demand.

【０００５】ところが、例えば６４ＭＤＲＡＭ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、この限界を乗り越えるものとして、
例えば、特開昭５８−１７３７４４号公報、特公昭６２
−５９２９６号公報等に示されているように、位相シフ
トレチクルという新しい考え方のレチクルが提案されて
きている。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。However, in the case of the next-generation device pattern of the 64MDRAM class, for example, the resolution of a resist pattern is limited by the conventional stepper exposure method using a reticle.
For example, JP-A-58-173744, JP-B-62
As shown in JP-A-59296, a reticle based on a new concept called a phase shift reticle has been proposed. Phase shift lithography using a phase shift reticle is a technique for improving the resolution and contrast of a projected image by manipulating the phase of light passing through the reticle.

【０００６】位相シフトリソグラフィーを図面に従って
簡単に説明する。図２は位相シフト法の原理を示す図、
図３は従来法を示す図であり、図２（ａ）及び図３
（ａ）はレチクルの断面図、図２（ｂ）及び図３（ｂ）
はレチクルを透過した光の振幅、図２（ｃ）及び図３
（ｃ）はウェーハ上の光の振幅、図２（ｄ）及び図３
（ｄ）はウェーハ上の光強度をそれぞれ示し、１は基
板、２は遮光膜、３は位相シフター、４は入射光を示
す。[0006] Phase shift lithography will be briefly described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing the principle of the phase shift method,
FIG. 3 is a diagram showing a conventional method, and FIG. 2 (a) and FIG.
(A) is a cross-sectional view of the reticle, FIG. 2 (b) and FIG. 3 (b)
Is the amplitude of the light transmitted through the reticle, FIG. 2 (c) and FIG.
(C) is the amplitude of light on the wafer, FIGS. 2 (d) and 3
(D) indicates the light intensity on the wafer, 1 indicates the substrate, 2 indicates the light shielding film, 3 indicates the phase shifter, and 4 indicates the incident light.

【０００７】従来法においては、図３（ａ）に示すよう
に、ガラス等からなる基板１にクロム等からなる遮光膜
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、位相シフトリソグラフィーでは、
図２（ａ）に示すように、レチクル上の隣接する光透過
部の一部に位相を反転（位相差１８０°）させるための
透過膜からなる位相シフター３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
３（ｂ）に示すように同相となり、ウェーハ上の光の振
幅も図３（ｃ）に示すように同相となるので、その結
果、図３（ｄ）のようにウェーハ上のパターンを分離す
ることができないのに対して、位相シフトリソグラフィ
ーにおいては、位相シフターを透過した光は、図２
（ｂ）に示すように、隣接パターンの間で互いに逆位相
になされるため、パターンの境界部で光強度が零にな
り、図２（ｄ）に示すように隣接するパターンを明瞭に
分離することができる。このように、位相シフトリソグ
ラフィーにおいては、従来は分離できなかったパターン
も分離可能となり、解像度を向上させることができるも
のである。In the conventional method, as shown in FIG. 3A, only a light-shielding film 2 made of chrome or the like is formed on a substrate 1 made of glass or the like, and a light transmitting portion of a predetermined pattern is formed. However, in phase shift lithography,
As shown in FIG. 2A, a phase shifter 3 made of a transmission film for inverting the phase (a phase difference of 180 °) is provided in a part of the adjacent light transmission portion on the reticle. Therefore, in the conventional method, the amplitude of light on the reticle is in phase as shown in FIG. 3 (b), and the amplitude of light on the wafer is also in phase as shown in FIG. 3 (c). While the pattern on the wafer cannot be separated as shown in FIG. 3D, in phase shift lithography, the light transmitted through the phase shifter
As shown in FIG. 2B, since the phases are made opposite to each other between the adjacent patterns, the light intensity becomes zero at the boundary of the patterns, and the adjacent patterns are clearly separated as shown in FIG. 2D. be able to. As described above, in the phase shift lithography, a pattern that cannot be separated conventionally can be separated and the resolution can be improved.

【０００８】このような位相シフト層を有する位相シフ
トマスクは様々な構造が研究されているが、それぞれに
一長一短がある。ここでは、限界解像度の向上に最も効
果の大きい、渋谷・レベンソン型について従来の製造方
法を説明する。Various structures have been studied for a phase shift mask having such a phase shift layer, but each has its advantages and disadvantages. Here, a conventional manufacturing method for the Shibuya-Levenson type, which is most effective for improving the limit resolution, will be described.

【０００９】位相シフトレチクルの従来の製造工程の一
例を図面を参照して説明する。以下に、図４を用いて説
明する工程は、本発明の請求項２が関連する、位相シフ
ター層が遮光金属薄膜層の上層に位置する型の位相シフ
トレチクルの製造工程を示す断面図であり、図中、１１
は基板、１２は遮光金属薄膜層、１３はレジスト層、１
４は電離放射線、１５はレジストパターン、１６はエッ
チングガスプラズマ、１７は遮光金属薄膜パターン、１
８は酸素プラズマ、１９は位相シフター層、２０はレジ
スト層、２１は電離放射線、２２はレジストパターン、
２３はシフター層エッチングガスプラズマ、２４は位相
シフターパターン、２５は酸素プラズマを示す。An example of a conventional manufacturing process of a phase shift reticle will be described with reference to the drawings. The process described below with reference to FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a phase shift reticle of a type in which the phase shifter layer is located on the upper layer of the light-shielding metal thin film layer according to claim 2 of the present invention. , In the figure, 11
Is a substrate, 12 is a light shielding metal thin film layer, 13 is a resist layer, 1
4 is ionizing radiation, 15 is a resist pattern, 16 is an etching gas plasma, 17 is a light shielding metal thin film pattern, 1
8 is an oxygen plasma, 19 is a phase shifter layer, 20 is a resist layer, 21 is ionizing radiation, 22 is a resist pattern,
23 indicates a shifter layer etching gas plasma, 24 indicates a phase shifter pattern, and 25 indicates oxygen plasma.

【００１０】まず、図４（ａ）に示すように、光学研磨
された基板１１に金属薄膜層１２を形成し、さらに、ク
ロロメチル化ポリスチレン等の電離放射線レジストを、
回転塗布法等により均一に塗布し、加熱乾燥処理を施
し、厚さ０．１〜０．２μｍ程度のレジスト層１３を形
成する。加熱乾燥処理は、レジストの種類や使用する装
置によって異なるが、温度は８０〜１８０℃であり、時
間はオーブンの場合２０〜６０分、ホットプレートの場
合１〜３０分程度行う。First, as shown in FIG. 4A, a metal thin film layer 12 is formed on an optically polished substrate 11, and an ionizing radiation resist such as chloromethylated polystyrene is further applied.
The resist layer 13 is uniformly applied by a spin coating method or the like, and is subjected to a heat drying treatment to form a resist layer 13 having a thickness of about 0.1 to 0.2 μm. The heating and drying treatment varies depending on the type of resist and the equipment used, but the temperature is 80 to 180 ° C., and the time is about 20 to 60 minutes for an oven and about 1 to 30 minutes for a hot plate.

【００１１】次に、同図（ｂ）に示すように、レジスト
層１３に、常法に従って電子線露光装置等によって、電
離放射線１４でパターン描画し、エチルセロソルブやエ
ステル等の有機溶剤を主成分とする現像液で現像後、ア
ルコール等でリンスし、同図（ｃ）に示すようなレジス
トパターン１５を形成する。Next, as shown in FIG. 1B, a pattern is drawn on the resist layer 13 by ionizing radiation 14 using an electron beam exposure apparatus or the like according to a conventional method, and an organic solvent such as ethyl cellosolve or ester is used as a main component. After developing with a developing solution, rinse with alcohol or the like to form a resist pattern 15 as shown in FIG.

【００１２】続いて、必要に応じて、加熱処理及びデス
カム処理を行って、レジストパターン１５のエッジ部分
等に残存した残渣、スカム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１５
の開口部より露出した金属薄膜層１２をエッチングガス
プラズマ１６によってドライエッチングし、遮光金属薄
膜パターン１７を形成する。なお、この金属薄膜層のエ
ッチング工程はドライエッチングに代えてウェットエッ
チングによって行ってもよい。Subsequently, if necessary, a heating process and a descum process are performed to remove unnecessary resist such as residue and scum remaining on the edge portion of the resist pattern 15 and the like, as shown in FIG. As shown in FIG.
The metal thin film layer 12 exposed from the opening is dry-etched by the etching gas plasma 16 to form a light-shielding metal thin film pattern 17. The etching process of the metal thin film layer may be performed by wet etching instead of dry etching.

【００１３】この後、同図（ｅ）に示すように、レジス
トパターン１５を酸素プラズマ１８によって灰化除去
し、同図（ｆ）に示すような金属薄膜層により、遮光パ
ターン１７が形成されたフォトマスクを完成させる。な
お、この工程は、酸素プラズマによる灰化処理に代え
て、溶剤剥離によって行うことも可能である。Thereafter, as shown in FIG. 1E, the resist pattern 15 is ashed and removed by oxygen plasma 18, and a light-shielding pattern 17 is formed by a metal thin film layer as shown in FIG. Complete the photomask. Note that this step can be performed by solvent stripping instead of the incineration treatment using oxygen plasma.

【００１４】続いて、このフォトマスクを検査し、必要
に応じて修正を加え、洗浄した後、同図（ｇ）に示した
ように遮光パターン上層に、位相シフター層１９を形成
する。次に、同図（ｈ）に示したように、位相シフター
層１９上に、上記と同様にして、電離放射線レジスト層
２０を形成し、同図（ｉ）に示したように、レジスト層
２０に対して、電子線露光装置等によって、遮光パター
ン１７に対するアライメントを行った描画を行う。その
後、現像、リンスを施し、同図（ｊ）に示すような、所
定のレジストパターン２２を得る。Subsequently, the photomask is inspected, corrected if necessary, and washed, and then a phase shifter layer 19 is formed on the light shielding pattern as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 2H, an ionizing radiation resist layer 20 is formed on the phase shifter layer 19 in the same manner as described above, and as shown in FIG. Then, writing is performed by using an electron beam exposure apparatus or the like to perform alignment with respect to the light shielding pattern 17. Thereafter, development and rinsing are performed to obtain a predetermined resist pattern 22 as shown in FIG.

【００１５】次に、必要に応じて、加熱処理及びデスカ
ム処理を行った後、同図（ｋ）に示したように、レジス
トパターン２２の開口部より露出した位相シフター層１
９をエッチングガスプラズマ２３によりドライエッチン
グし、位相シフターパターン２４を形成する。なお、こ
の位相シフターパターン２４の形成は、エッチングガス
プラズマ２３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ものである。Next, if necessary, a heat treatment and a descum treatment are performed, and then the phase shifter layer 1 exposed from the opening of the resist pattern 22 as shown in FIG.
9 is dry-etched with an etching gas plasma 23 to form a phase shifter pattern 24. Note that the phase shifter pattern 24 may be formed by wet etching instead of dry etching by the etching gas plasma 23.

【００１６】次に、残存したレジストを、同図（ｌ）に
示すように、酸素プラズマ２５によって灰化除去する。Next, the remaining resist is ashed and removed by oxygen plasma 25 as shown in FIG.

【００１７】以上の工程により、同図（ｍ）に示したよ
うな位相シフター層２４を有する位相シフトレチクルが
完成する。Through the above steps, a phase shift reticle having the phase shifter layer 24 as shown in FIG.

【００１８】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の位相シ
フトレチクルの製造方法においては、位相シフターを形
成するために、位相シフター層上にレジスト層を形成
し、電子線露光装置又はレーザー描画装置にてアライメ
ントを行ってパターン描画し、現像した後、レジストパ
ターンをマスクとして位相シフター層をドライエッチン
グする際、遮光膜パターンの窒化酸化クロム等が一部露
出していると、その表面が損傷を受けるといった問題が
あった。この問題は、本発明の請求項１が関連する、位
相シフター層が遮光金属薄膜層の下層にある場合でも同
様である。In the above-mentioned conventional method for manufacturing a phase shift reticle, a resist layer is formed on a phase shifter layer in order to form a phase shifter, and the resist layer is formed on an electron beam exposure apparatus or a laser drawing apparatus. When the phase shifter layer is dry-etched using the resist pattern as a mask, the surface is damaged if chromium nitride oxide etc. of the light-shielding film pattern is partially exposed There was such a problem. This problem is the same even when the phase shifter layer, which is related to claim 1 of the present invention, is below the light-shielding metal thin film layer.

【００１９】この損傷は、フォトマスクで現在主に利用
されている遮光層の表層を低反射化するための酸化、窒
化、炭化したクロム膜において著しく、この問題を解決
するには、本出願人が特願平３−４７８５０号で提案し
た、ドライエッチング時に遮光層の表面を保護する方法
が有効である。This damage is remarkable in an oxidized, nitrided, or carbonized chromium film which is used mainly in a photomask to reduce the reflection of the surface layer of a light-shielding layer. The method proposed in Japanese Patent Application No. 3-47850 for protecting the surface of the light-shielding layer during dry etching is effective.

【００２０】ところが、この方法では、位相シフター層
のドライエッチング前に、フォトリソグラフィー工程が
パターン描画とバック露光の２回必要となり、工程数が
増大した分、スループットの低下、欠陥発生の増大等の
他の問題を引き起こす可能性があった。However, in this method, before the dry etching of the phase shifter layer, a photolithography step is required twice, that is, pattern drawing and back exposure, and the increase in the number of steps causes a decrease in throughput, an increase in defects and the like. Could cause other problems.

【００２１】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、位相シフトレチクルの位相シ
フター層のドライエッチングの際のレジストパターンの
形成において、１回のフォトリソグラフィー工程で、位
相シフターパターン部と遮光パターン表面保護部を形成
することにより、工程数を低減し、高精度かつ高品質の
位相シフトレチクルを製造することができる、より実用
的な位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法を提
供することにある。The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to form a resist pattern at the time of dry etching of a phase shifter layer of a phase shift reticle by one photolithography step. By forming the phase shifter pattern portion and the light-shielding pattern surface protection portion, the number of steps can be reduced, and a high-precision and high-quality phase shift reticle can be manufactured. It is to provide a manufacturing method.

【００２２】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の問題
に鑑み、従来の位相レチクルの製造プロセスを大幅に変
更することなく、高精度の位相シフトレチクルを安定し
て製造する方法を開発すべく検討した結果、本発明に到
ったものである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present inventor has developed a method for stably manufacturing a high-precision phase shift reticle without drastically changing the conventional phase reticle manufacturing process. As a result of careful investigation, the present invention has been achieved.

【００２３】以下に、本発明の内容を、位相シフター層
が遮光金属薄膜層の下層に位置する場合を例あげて、図
１の製造工程を示す断面図を用いて説明する。まず、図
１（ａ）に示すように、光学研磨された石英基板上３１
に、位相シフター層３３エッチング時のエッチングスト
ッパー層３２を形成し、その上層に位相シフター層３３
を形成し、続いて、この上にクロム、モリブデン、シリ
コン、アルミニウム等を主成分とする遮光膜となる金属
薄膜層３４を形成し、その上にレジスト薄膜３５を形成
する。Hereinafter, the contents of the present invention will be described with reference to a cross-sectional view showing the manufacturing process of FIG. 1 by taking as an example a case where the phase shifter layer is located below the light-shielding metal thin film layer. First, as shown in FIG.
Then, an etching stopper layer 32 at the time of etching the phase shifter layer 33 is formed, and the phase shifter layer 33 is formed thereover.
Then, a metal thin film layer 34 serving as a light-shielding film mainly composed of chromium, molybdenum, silicon, aluminum or the like is formed thereon, and a resist thin film 35 is formed thereon.

【００２４】次いで、同図（ｂ）に示すように、このレ
ジスト薄膜３５に電子線あるいはレーザー露光装置等に
よる電離放射線３６でパターン描画を行い、パターン描
画後のレジスト薄膜３５を現像して、同図（ｃ）に示す
ように、レジストパターン３７を形成し、このレジスト
パターン３７をマスクとして、同図（ｄ）に示すよう
に、露出した金属薄膜層３４をエッチングガスプラズマ
等３８によってエッチングし、同図（ｅ）に示すよう
に、残存したレジストを酸素プラズマ等３９により灰化
除去した後、形成された金属パターンを検査、修正し
て、同図（ｆ）に示したような遮光パターン４０を形成
する。Next, as shown in FIG. 2B, a pattern is drawn on the resist thin film 35 by ionizing radiation 36 using an electron beam or a laser exposure device, and the resist thin film 35 after the pattern drawing is developed. As shown in FIG. 3C, a resist pattern 37 is formed, and using the resist pattern 37 as a mask, the exposed metal thin film layer 34 is etched by an etching gas plasma or the like 38 as shown in FIG. As shown in FIG. 7E, the remaining resist is ashed and removed by oxygen plasma 39 or the like, and then the formed metal pattern is inspected and corrected to form a light-shielding pattern 40 as shown in FIG. To form

【００２５】次に、同図（ｇ）に示すように、この基板
上に、イメージリバーサルプロセスが可能なレジスト４
１を塗布する。イメージリバーサルプロセスが可能なレ
ジスト４１は、最初、露光部分が現像液に可溶になるポ
ジ型のものが、その後のベーク（ＰＥＢ（ポストイクス
ポージャーベーク：露光後ベーク））により、最初の露
光部分が現像液に不溶になるネガ型のレジストに転換す
るものであり、未露光部分については、ＰＥＢ後の全面
露光により現像液に可溶になるものである。このレジス
ト薄膜４１に、同図（ｈ）に示すように、遮光パターン
４０上のアライメントマークを検出しながら、電子線あ
るいはレーザー露光装置等の電離放射線４２によってパ
ターン描画を行い、イメージリバーサルするためのＰＥ
Ｂ（露光後ベーク）を行って、同図（ｉ）に示したよう
に、レジスト薄膜４１中にネガパターンの潜像４３を発
生させる。Next, as shown in FIG. 2G, a resist 4 capable of performing an image reversal process is formed on the substrate.
1 is applied. First, the resist 41 capable of performing the image reversal process is a positive type in which the exposed portion is soluble in the developing solution, and then subjected to a subsequent bake (PEB (post-exposure bake: post-exposure bake)). Is converted into a negative resist which becomes insoluble in the developing solution, and the unexposed portion becomes soluble in the developing solution by the entire surface exposure after PEB. As shown in FIG. 4H, pattern drawing is performed on the resist thin film 41 with an ionizing radiation 42 such as an electron beam or a laser exposure device while detecting an alignment mark on the light-shielding pattern 40 to perform image reversal. PE
B (post-exposure bake) is performed to generate a negative pattern latent image 43 in the resist thin film 41 as shown in FIG.

【００２６】さらに、同図（ｊ）に示すように、遮光パ
ターン４０から露出する位相シフター層３３のエッチン
グすべき部分のみのレジスト薄膜４１を現像液に可溶に
するために、紫外光４４によってバック露光した後、同
図（ｋ）に示すように、レジスト４１の現像を行い、そ
れによってレジストパターン４５を作製する。Further, as shown in FIG. 1J, the ultraviolet light 44 is used to make the resist thin film 41 exposed only from the portion of the phase shifter layer 33 to be etched exposed from the light shielding pattern 40 soluble in the developing solution. After the back exposure, the resist 41 is developed, as shown in FIG.

【００２７】このようにして作製したレジストパターン
４５をマスクとして、同図（ｌ）に示すように、そのマ
スクから露出した位相シフター層３３をエッチングガス
プラズマ４６によりエッチングし、エッチング終了後、
同図（ｍ）のように、残存したレジスト薄膜４７を酸素
プラズマ等４８により灰化除去して、同図（ｎ）に示し
たような位相シフターパターン４９を有するレチクルを
製造することができる。Using the resist pattern 45 produced as described above as a mask, the phase shifter layer 33 exposed from the mask is etched by an etching gas plasma 46 as shown in FIG.
As shown in FIG. 7 (m), the remaining resist thin film 47 is ashed and removed by oxygen plasma or the like 48 to manufacture a reticle having a phase shifter pattern 49 as shown in FIG. 11 (n).

【００２８】以上の製造方法において、イメージリバー
サルプロセスが可能なレジストとしては、例えば、ナフ
トキノンジアジド−４−スルフォン酸エステルを感光材
に用いたノボラックレジンベースのレジストを用いるこ
とができるが、このレジストの感度向上と、レジスト現
像後のパターンの断面形状が垂直なものが得られるよう
にするために、レジスト成分中に０．２から１５ｗｔ％
のポリエチレングリコールをブレンドしたものを用いる
か、レジスト塗布後に、レジスト薄膜にポリエチレング
リコールを塗布あるいは浸漬処理を行った後、電離放射
線によって露光を行うようにすることが好ましい。In the above manufacturing method, as a resist capable of performing the image reversal process, for example, a novolak resin-based resist using naphthoquinonediazide-4-sulfonate as a photosensitive material can be used. In order to improve sensitivity and obtain a pattern having a vertical cross-sectional shape after resist development, 0.2 to 15 wt% in the resist component
It is preferable to use a blend of polyethylene glycol or to apply a polyethylene glycol to a resist thin film after applying a resist or to perform immersion treatment, and then to perform exposure by ionizing radiation.

【００２９】なお、以上の製造方法は、位相シフター層
が遮光金属薄膜層の上層に位置する場合についても同様
に適用できる。The above manufacturing method can be similarly applied to a case where the phase shifter layer is located above the light shielding metal thin film layer.

【００３０】以上の説明から明らかなように、本発明の
位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法は、透明
基板上に基板側から位相シフターパターン、遮光パター
ンの順で形成された位相シフト層を有するフォトマスク
の製造方法において、位相シフターパターンを形成する
位相シフター層の上に遮光パターンを形成した後、ポジ
型からネガ型へのイメージリバーサルプロセスが可能な
レジスト薄膜を形成し、このレジスト薄膜に電離放射線
によって遮光パターンの開口の一部を含む所定領域を露
光し、続いて、イメージリバースを行うための露光後ベ
ークを行い、その後、前記露光により露光されなかった
遮光パターンの開口部分のレジストのみを溶解可能にす
るために、基板裏面より紫外光によって遮光パターンを
マスクとした全面露光を行い、その後、レジスト薄膜を
現像してレジストパターンを形成し、このレジストパタ
ーンをマスクとして露出した位相シフター層をエッチン
グして位相シフターパターンを形成することを特徴とす
る方法である。As is clear from the above description, the method for manufacturing a photomask having a phase shift layer according to the present invention comprises the steps of: forming a phase shift layer formed on a transparent substrate from a substrate side in the order of a phase shifter pattern and a light shielding pattern; In the method of manufacturing a photomask having, after forming a light-shielding pattern on the phase shifter layer to form a phase shifter pattern, form a resist thin film capable of image reversal process from positive type to negative type, this resist thin film Expose a predetermined region including a part of the opening of the light-shielding pattern by ionizing radiation, and then perform post-exposure bake to perform image reverse, and then only the resist at the opening of the light-shielding pattern that has not been exposed by the exposure. In order to make it possible to dissolve Perform light, then, a resist pattern is formed by developing the resist film, a method characterized by forming a phase shifter pattern a phase shifter layer exposed using the resist pattern as a mask by etching.

【００３１】また、別の製造方法は、透明基板上に基板
側から遮光パターン、位相シフターパターンの順で形成
された位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法に
おいて、基板の上に遮光パターンを形成した後、位相シ
フターパターンを形成する位相シフター層を形成し、そ
の後、ポジ型からネガ型へのイメージリバーサルプロセ
スが可能なレジスト薄膜を形成し、このレジスト薄膜に
電離放射線によって遮光パターンの開口の一部を含む所
定領域を露光し、続いて、イメージリバースを行うため
の露光後ベークを行い、その後、前記露光により露光さ
れなかった遮光パターンの開口部分のレジストのみを溶
解可能にするために、基板裏面より紫外光によって遮光
パターンをマスクとした全面露光を行い、その後、レジ
スト薄膜を現像してレジストパターンを形成し、このレ
ジストパターンをマスクとして露出した位相シフター層
をエッチングして位相シフターパターンを形成すること
を特徴とする方法である。Another manufacturing method is a method for manufacturing a photomask having a phase shift layer formed in the order of a light-shielding pattern and a phase shifter pattern on a transparent substrate from the substrate side. After that, a phase shifter layer for forming a phase shifter pattern is formed. Thereafter, a resist thin film capable of performing an image reversal process from a positive type to a negative type is formed, and one of the openings of the light shielding pattern is formed on the resist thin film by ionizing radiation. Expose a predetermined area including a portion, followed by a post-exposure bake to perform image reverse, and then, in order to be able to dissolve only the resist of the opening portion of the light-shielding pattern that was not exposed by the exposure, the substrate The whole surface is exposed from the back side with ultraviolet light using the light-shielding pattern as a mask, and then the resist thin film is developed. The resist pattern is formed, a method characterized by forming a phase shifter pattern a phase shifter layer exposed using the resist pattern as a mask by etching.

【００３２】これらの場合、ポジ型からネガ型へのイメ
ージリバーサルプロセスが可能なレジスト薄膜として、
ナフトキノンジアジド−４−スルフォン酸エステルを感
光材に用いたノボラックレジンベースのレジストを用い
ることができる。その際、レジスト成分中に０．２から
１５ｗｔ％のポリエチレングリコールをブレンドしたも
のを用いるか、レジスト塗布後に、レジスト薄膜にポリ
エチレングリコールを塗布あるいは浸漬処理を行った
後、電離放射線によって露光を行うようにすると、レジ
スト感度が向上し、かつ、レジスト現像後のパターンの
断面形状が垂直なものが得られるので、より好ましい。In these cases, as a resist thin film capable of performing an image reversal process from a positive type to a negative type,
A novolak resin-based resist using naphthoquinonediazide-4-sulfonate as a photosensitive material can be used. At this time, a resist blended with 0.2 to 15 wt% of polyethylene glycol is used, or after the resist is coated, the resist thin film is coated with polyethylene glycol or dipped, and then exposed by ionizing radiation. This is more preferable because the sensitivity of the resist is improved and a pattern having a vertical cross-sectional shape after development of the resist is obtained.

【００３３】[0033]

【作用】本発明においては、位相シフター層をエッチン
グする際のレジストとして、ポジ型からネガ型へのイメ
ージリバーサルプロセスが可能なレジストを用い、この
レジスト薄膜に電離放射線によって遮光パターンの開口
の一部を含む所定領域を露光し、続いて、イメージリバ
ースを行うための露光後ベークを行い、その後、前記露
光により露光されなかった遮光パターンの開口部分のレ
ジストのみを溶解可能にするために、基板裏面より紫外
光によって遮光パターンをマスクとした全面露光を行
い、現像してレジストパターンを形成し、このレジスト
パターンをマスクとして露出した位相シフター層をエッ
チングするので、エッチングの際、遮光膜パターンの露
出がなく、その表面の損傷が起きない。また、工程数が
低減し、欠陥率が低くなり、高精度かつ高品質の位相シ
フトレチクルを製造することができる。According to the present invention, a resist capable of performing an image reversal process from a positive type to a negative type is used as a resist for etching the phase shifter layer. Exposure of a predetermined area including, followed by a post-exposure bake to perform image reverse, then, to allow only the resist of the opening portion of the light-shielding pattern that was not exposed by the exposure, to dissolve the substrate back surface The entire surface is exposed with ultraviolet light using the light-shielding pattern as a mask, developed to form a resist pattern, and the exposed phase shifter layer is etched using the resist pattern as a mask. No damage to the surface. Further, the number of steps is reduced, the defect rate is reduced, and a highly accurate and high quality phase shift reticle can be manufactured.

【００３４】[0034]

【実施例】以下、本発明の位相シフト層を有するフォト
マスクの製造方法を実施例を用いて具体的に説明する。 実施例 光学研磨された５インチ角、０．０９インチ厚の超高純
度合成石英ガラス基板上に、約１００ｎｍ厚のアルミナ
薄膜からなるエッチングストッパー層をスパッタリング
法により形成し、その上層にＳＯＧ（スピンオングラ
ス）をスピンコーティングにより塗布し、加熱乾燥処理
を施し、厚さ約４００ｎｍのＳＯＧからなる位相シフタ
ー層を形成した。加熱乾燥処理は、９０℃で３０分、１
５０℃で３０分、４００℃で６０分行った。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for manufacturing a photomask having a phase shift layer according to the present invention will be specifically described below with reference to embodiments. EXAMPLE An etching stopper layer composed of an alumina thin film having a thickness of about 100 nm was formed on an optically polished 5-inch square, 0.09 inch-thick ultra-high-purity synthetic quartz glass substrate by a sputtering method, and SOG (spin-on) was formed thereon. Glass) was applied by spin coating and subjected to a heat drying treatment to form a phase shifter layer made of SOG having a thickness of about 400 nm. The heat drying treatment is performed at 90 ° C. for 30 minutes,
The test was performed at 50 ° C. for 30 minutes and at 400 ° C. for 60 minutes.

【００３５】このＳＯＧからなる位相シフター層を形成
した基板上に、スパッタリング法にて約１００ｎｍ厚の
金属クロム薄膜と約１０〜２０ｎｍ厚の窒化酸化クロム
薄膜の４層構造を形成し、その基板上に、電子線レジス
トＥＢＲ−９をスピンコーティング法により塗布し、２
００℃で３０分加熱処理して、厚さ５００ｎｍの均一な
レジスト薄膜を得た。On the substrate on which the phase shifter layer made of SOG is formed, a four-layer structure of a metal chromium thin film having a thickness of about 100 nm and a chromium nitride oxide thin film having a thickness of about 10 to 20 nm is formed by sputtering. Is coated with an electron beam resist EBR-9 by spin coating.
Heat treatment was performed at 00 ° C. for 30 minutes to obtain a uniform resist thin film having a thickness of 500 nm.

【００３６】次に、この基板に、常法に従って電子線露
光装置によりパターン描画を行った。この際の加速電圧
は１０ｋＶで、露光量は５μＣ／ｃｍ² で露光した。Next, a pattern was drawn on this substrate by an electron beam exposure apparatus according to a conventional method. At this time, the exposure was performed at an acceleration voltage of 10 kV and an exposure amount of 5 μC / cm ² .

【００３７】続いて、メチルイソブチルケトンとイソプ
ロピルアルコールを主成分とする有機溶剤にて現像し、
イソプロピルアルコールにてリンスして、レジストパタ
ーンを形成した。Subsequently, development is performed with an organic solvent containing methyl isobutyl ketone and isopropyl alcohol as main components,
The resist pattern was formed by rinsing with isopropyl alcohol.

【００３８】次に、１５０℃で３０分間ポストベーク
し、３分間酸素プラズマにてデスカム処理した後、レジ
ストパターンの開口部より露出した窒化酸化クロムと金
属クロムの２層からなる遮光層を硝酸第二セリウムアン
モニウム溶液によってウェットエッチングし、残存する
レジストを酸素プラズマにより灰化除去し、遮光パター
ンを完成させた。Next, after post-baking at 150 ° C. for 30 minutes and descum treatment with oxygen plasma for 3 minutes, the light-shielding layer composed of two layers of chromium nitride oxide and metallic chromium exposed from the opening of the resist pattern is removed. The wet resist was wet-etched with a ceric ammonium solution, and the remaining resist was ashed and removed with oxygen plasma to complete a light-shielding pattern.

【００３９】続いて、このパターンを通常のフォトマス
ク用の装置を使用して検査、修正を行った。洗浄した
後、クロムパターンの上にイメージリバーサル用レジス
ト（ヘキスト社製：ＡＺ−５２００）をスピンコーティ
ング法により塗布し、加熱乾燥処理を施し、厚さ５００
ｎｍの位相シフターパターン及びクロムパターン表面の
マスキング用レジスト層を形成した。加熱乾燥処理は、
オーブンによって、９０℃、３０分行った。Subsequently, the pattern was inspected and corrected using a usual photomask apparatus. After washing, a resist for image reversal (AZ-5200, manufactured by Hoechst) is applied on the chromium pattern by a spin coating method, and is heated and dried to a thickness of 500 mm.
A resist layer for masking on the surface of the phase shifter pattern and the chromium pattern of nm was formed. The heat drying process
Performed in an oven at 90 ° C. for 30 minutes.

【００４０】続いて、通常のレーザー露光装置を用いて
常法に従ってアライメント描画を行った。この時の露光
量は、ｉ線換算で４０〜８０ｍＪ／ｃｍ² であった。そ
の後、イメージリバースを行うために、ＰＥＢをオーブ
ンによって、１２０℃、３０分行った。Subsequently, alignment drawing was performed using a conventional laser exposure apparatus according to a conventional method. The exposure amount at this time was 40 to 80 mJ / cm ² in terms of i-line. Then, in order to perform image reverse, PEB was performed in an oven at 120 ° C. for 30 minutes.

【００４１】引き続き、クロムパターン上のレジストは
全て残し、かつ、描画後のＰＥＢによりパターンイメー
ジがネガティヴトーンに変換した位相シフターパターン
部分以外で、露光を受けなかったクロムパターン開口部
のレジストが現像により溶解するように、基板裏面よ
り、遠紫外光による露光を通常の密着露光装置により行
った。その際の露光量は、遠紫外光換算で１５〜３５ｍ
Ｊ／ｃｍ² であった。Subsequently, all the resist on the chromium pattern is left, and the resist at the opening of the chromium pattern which has not been exposed except for the phase shifter pattern portion in which the pattern image is converted into the negative tone by the PEB after drawing is developed. Exposure with far ultraviolet light was performed from the back surface of the substrate by a usual contact exposure apparatus so as to dissolve. The exposure amount at that time is 15 to 35 m in terms of far ultraviolet light.
J / cm ² .

【００４２】続いて、テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイドを主成分とするアルカリ水溶液にて現像
し、純水にてリンスして、レジストパターンを形成し
た。このレジストパターンの断面形状を走査電子顕微鏡
によって観察したところ、垂直なパターン形状が得られ
た。Subsequently, the resist was developed with an alkaline aqueous solution containing tetramethylammonium hydroxide as a main component and rinsed with pure water to form a resist pattern. When the cross-sectional shape of the resist pattern was observed with a scanning electron microscope, a vertical pattern shape was obtained.

【００４３】続いて、レジストパターンの開口部より露
出した位相シフター層をフッ素化アルキルを主成分とす
るエッチングガスにて約２０分間ドライエッチングし、
残存するレジストをエタノールアミンを主成分とするレ
ジスト剥離液にて除去し、位相シフト層を有するレチク
ルを完成させた。Subsequently, the phase shifter layer exposed from the opening of the resist pattern is dry-etched for about 20 minutes with an etching gas containing alkyl fluoride as a main component.
The remaining resist was removed with a resist stripping solution containing ethanolamine as a main component to complete a reticle having a phase shift layer.

【００４４】こうして完成した位相シフトレチクルは、
位相シフターの寸法精度が３σで０．０３６μｍという
高精度なものであった。また、走査電子顕微鏡にて観察
した窒化酸化クロムの表面には損傷は見られなかった。
かつ、位相シフターの断面形状も垂直であった。The completed phase shift reticle is
The dimensional accuracy of the phase shifter was as high as 0.036 μm at 3σ. No damage was observed on the surface of the chromium nitride oxide observed with a scanning electron microscope.
The cross-sectional shape of the phase shifter was also vertical.

【００４５】比較例 光学研磨された５インチ角、０．０９インチ厚の超高純
度合成石英ガラス基板上に、約１００ｎｍ厚のアルミナ
薄膜からなるエッチングストッパー層をスパッタリング
法により形成し、その上層にＳＯＧをスピンコーティン
グにより塗布し、加熱乾燥処理を施し、厚さ約４００ｎ
ｍのＳＯＧからなる位相シフター層を形成した。加熱乾
燥処理は、９０℃で３０分、１５０℃で３０分、４００
℃で６０分行った。Comparative Example An etching stopper layer comprising an alumina thin film having a thickness of about 100 nm was formed on an optically polished 5 inch square, 0.09 inch thick synthetic quartz glass substrate by sputtering. SOG is applied by spin coating, heat dried, and has a thickness of about 400n.
A phase shifter layer composed of m SOG was formed. The heating and drying treatment is performed at 90 ° C. for 30 minutes, 150 ° C. for 30 minutes, and 400 ° C.
C. for 60 minutes.

【００４６】このＳＯＧからなる位相シフター層を形成
した基板上に、スパッタリング法にて約１００ｎｍ厚の
金属クロム薄膜と約１０〜２０ｎｍ厚の窒化酸化クロム
薄膜の４層構造を形成し、その基板上に、電子線レジス
トＥＢＲ−９をスピンコーティング法により塗布し、２
００℃で３０分加熱処理して、厚さ５００ｎｍの均一な
レジスト薄膜を得た。On the substrate on which the phase shifter layer made of SOG was formed, a four-layer structure of a metal chromium thin film having a thickness of about 100 nm and a chromium nitride oxide thin film having a thickness of about 10 to 20 nm was formed by sputtering. Is coated with an electron beam resist EBR-9 by spin coating.
Heat treatment was performed at 00 ° C. for 30 minutes to obtain a uniform resist thin film having a thickness of 500 nm.

【００４７】次に、この基板に、常法に従って電子線露
光装置によりパターン描画を行った。この際の加速電圧
は１０ｋＶで、露光量は５μＣ／ｃｍ² で露光した。Next, a pattern was drawn on this substrate by an electron beam exposure apparatus according to a conventional method. At this time, the exposure was performed at an acceleration voltage of 10 kV and an exposure amount of 5 μC / cm ² .

【００４８】続いて、メチルイソブチルケトンとイソプ
ロピルアルコールを主成分とする有機溶剤にて現像し、
イソプロピルアルコールにてリンスして、レジストパタ
ーンを形成した。Subsequently, development is carried out with an organic solvent containing methyl isobutyl ketone and isopropyl alcohol as main components,
The resist pattern was formed by rinsing with isopropyl alcohol.

【００４９】次に、１５０℃で３０分間ポストベーク
し、３分間酸素プラズマにてデスカム処理した後、レジ
ストパターンの開口部より露出した窒化酸化クロムと金
属クロムの２層からなる遮光層を硝酸第二セリウムアン
モニウム溶液によってウェットエッチングし、残存する
レジストを酸素プラズマにより灰化除去し、遮光パター
ンを完成させた。Next, after post-baking at 150 ° C. for 30 minutes and descum treatment with oxygen plasma for 3 minutes, the light-shielding layer composed of two layers of chromium nitride oxide and metal chromium exposed from the opening of the resist pattern is removed. The wet resist was wet-etched with a ceric ammonium solution, and the remaining resist was ashed and removed with oxygen plasma to complete a light-shielding pattern.

【００５０】続いて、このパターンを通常のフォトマス
ク用の装置を使用して検査、修正を行った。洗浄した
後、クロムパターンの上にｉ線ポジ型レジスト（東京応
化工業社製：ＴＨＭＲ−ｉＰ１８００）をスピンコーテ
ィング法により塗布し、加熱乾燥処理を施し、厚さ５０
０ｎｍの位相シフターパターン用レジスト層を形成し
た。加熱乾燥処理は、オーブンによって、９０℃、３０
分行った。Subsequently, the pattern was inspected and corrected by using a usual photomask apparatus. After washing, an i-line positive type resist (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd .: THMR-iP1800) is applied on the chromium pattern by a spin coating method, subjected to a heat drying treatment, and subjected to a thickness of 50 mm.
A 0 nm phase shifter pattern resist layer was formed. The heat drying treatment is performed at 90 ° C. and 30 ° C. by an oven.
Minutes went.

【００５１】続いて、通常のレーザー露光装置を用いて
常法に従ってアライメント描画を行った。この時の露光
量は、ｉ線換算で７５〜１０５ｍＪ／ｃｍ² であった。Subsequently, alignment drawing was performed using a conventional laser exposure apparatus according to a conventional method. The exposure amount at this time was 75 to 105 mJ / cm ² in terms of i-line.

【００５２】続いて、テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイドを主成分とするアルカリ水溶液にて現像
し、純水にてリンスして、レジストパターンを形成し
た。Subsequently, the resist was developed with an alkaline aqueous solution containing tetramethylammonium hydroxide as a main component and rinsed with pure water to form a resist pattern.

【００５３】続いて、クロム遮光パターンとレジストパ
ターンによりマスキングされている部分以外の露出して
いる位相シフター層を、フッ素化アルキルを主成分とす
るエッチングガスにて約２０分間ドライエッチングし、
残存するレジストをエタノールアミンを主成分とするレ
ジスト剥離液にて除去し、位相シフト層を有するレチク
ルを完成させた。Subsequently, the exposed phase shifter layer other than the portion masked by the chrome light-shielding pattern and the resist pattern is dry-etched with an etching gas containing alkyl fluoride as a main component for about 20 minutes.
The remaining resist was removed with a resist stripping solution containing ethanolamine as a main component to complete a reticle having a phase shift layer.

【００５４】こうして完成した位相シフトレチクルを走
査電子顕微鏡にて観察したところ、位相シフターパター
ンの断面形状はほぼ垂直であった。ところが、位相シフ
ター層のドライエッチング時に露出していた窒化酸化ク
ロムの表面は、反射率の増加が確認され、エッチングガ
スプラズマによる損傷を受けていた。When the phase shift reticle thus completed was observed with a scanning electron microscope, the cross-sectional shape of the phase shifter pattern was almost vertical. However, the surface of the chromium nitride oxide exposed at the time of dry etching of the phase shifter layer was confirmed to have an increased reflectance, and was damaged by the etching gas plasma.

【００５５】[0055]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法による
と、位相シフター層をエッチングする際のレジストとし
て、ポジ型からネガ型へのイメージリバーサルプロセス
が可能なレジストを用い、このレジスト薄膜に電離放射
線によって遮光パターンの開口の一部を含む所定領域を
露光し、続いて、イメージリバースを行うための露光後
ベークを行い、その後、前記露光により露光されなかっ
た遮光パターンの開口部分のレジストのみを溶解可能に
するために、基板裏面より紫外光によって遮光パターン
をマスクとした全面露光を行い、現像してレジストパタ
ーンを形成し、このレジストパターンをマスクとして露
出した位相シフター層をエッチングするので、エッチン
グの際、遮光膜パターンの露出がなく、その表面の損傷
が起きない。また、工程数が低減し、欠陥率が低くな
り、高精度かつ高品質の位相シフトレチクルを製造する
ことができる。As is apparent from the above description, according to the method for manufacturing a photomask having a phase shift layer of the present invention, a resist for etching a phase shifter layer is changed from a positive type to a negative type image reversal. Using a resist that can be processed, the resist thin film is exposed to a predetermined region including a part of the opening of the light-shielding pattern by ionizing radiation, followed by a post-exposure bake to perform image reverse, and thereafter, In order to make it possible to dissolve only the resist in the opening portions of the unshielded light-shielding pattern, the entire surface of the substrate is exposed to ultraviolet light using the light-shielding pattern as a mask and developed to form a resist pattern. Since the exposed phase shifter layer is etched as a mask, the light shielding film There is no exposure of over emissions, it does not occur damage of the surface. Further, the number of steps is reduced, the defect rate is reduced, and a highly accurate and high quality phase shift reticle can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係る位相シフト層を有するフォトマス
クの製造方法の工程断面図である。FIG. 1 is a process sectional view of a method for manufacturing a photomask having a phase shift layer according to the present invention.

【図２】位相シフト法の原理を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of the phase shift method.

【図３】従来法を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional method.

【図４】従来の位相シフトフォトマスクの製造工程を示
す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional phase shift photomask.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

３１…石英基板上 ３２…エッチングストッパー層 ３３…位相シフター層 ３４…金属薄膜層 ３５…レジスト薄膜 ３６…電離放射線 ３７…レジストパターン ３８…エッチングガスプラズマ ３９…酸素プラズマ ４０…遮光パターン ４１…イメージリバーサルプロセスが可能なレジスト ４２…電離放射線 ４３…ネガパターンの潜像 ４４…紫外光 ４５…レジストパターン ４６…エッチングガスプラズマ ４７…残存したレジスト薄膜 ４８…酸素プラズマ ４９…位相シフターパターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... On a quartz substrate 32 ... Etching stopper layer 33 ... Phase shifter layer 34 ... Metal thin film layer 35 ... Resist thin film 36 ... Ionizing radiation 37 ... Resist pattern 38 ... Etching gas plasma 39 ... Oxygen plasma 40 ... Light shielding pattern 41 ... Image reversal process Resist 42 capable of ionizing radiation 43 ... a latent image of a negative pattern 44 ... ultraviolet light 45 ... resist pattern 46 ... etching gas plasma 47 ... resist thin film 48 ... oxygen plasma 49 ... phase shifter pattern

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 透明基板上に基板側から位相シフターパ
ターン、遮光パターンの順で形成された位相シフト層を
有するフォトマスクの製造方法において、位相シフター
パターンを形成する位相シフター層の上に遮光パターン
を形成した後、ポジ型からネガ型へのイメージリバーサ
ルプロセスが可能なレジスト薄膜を形成し、このレジス
ト薄膜に電離放射線によって遮光パターンの開口の一部
を含む所定領域を露光し、続いて、イメージリバースを
行うための露光後ベークを行い、その後、前記露光によ
り露光されなかった遮光パターンの開口部分のレジスト
のみを溶解可能にするために、基板裏面より紫外光によ
って遮光パターンをマスクとした全面露光を行い、その
後、レジスト薄膜を現像してレジストパターンを形成
し、このレジストパターンをマスクとして露出した位相
シフター層をエッチングして位相シフターパターンを形
成することを特徴とする位相シフト層を有するフォトマ
スクの製造方法。1. A method of manufacturing a photomask having a phase shift layer formed on a transparent substrate in the order of a phase shifter pattern and a light shielding pattern from the substrate side, wherein the light shielding pattern is formed on the phase shifter layer forming the phase shifter pattern. After forming a resist film, a resist thin film capable of performing an image reversal process from a positive type to a negative type is formed, and a predetermined region including a part of an opening of a light-shielding pattern is exposed to the resist thin film by ionizing radiation. A post-exposure bake is performed to perform the reverse, and then the entire surface is exposed from the back surface of the substrate using the light-shielding pattern as a mask so that only the resist at the opening of the light-shielding pattern that has not been exposed by the exposure can be dissolved. Then, the resist thin film is developed to form a resist pattern. A phase shifter pattern formed by etching the exposed phase shifter layer using the pattern as a mask. 【請求項２】 透明基板上に基板側から遮光パターン、
位相シフターパターンの順で形成された位相シフト層を
有するフォトマスクの製造方法において、基板の上に遮
光パターンを形成した後、位相シフターパターンを形成
する位相シフター層を形成し、その後、ポジ型からネガ
型へのイメージリバーサルプロセスが可能なレジスト薄
膜を形成し、このレジスト薄膜に電離放射線によって遮
光パターンの開口の一部を含む所定領域を露光し、続い
て、イメージリバースを行うための露光後ベークを行
い、その後、前記露光により露光されなかった遮光パタ
ーンの開口部分のレジストのみを溶解可能にするため
に、基板裏面より紫外光によって遮光パターンをマスク
とした全面露光を行い、その後、レジスト薄膜を現像し
てレジストパターンを形成し、このレジストパターンを
マスクとして露出した位相シフター層をエッチングして
位相シフターパターンを形成することを特徴とする位相
シフト層を有するフォトマスクの製造方法。2. A light shielding pattern on a transparent substrate from the substrate side,
In a method for manufacturing a photomask having a phase shift layer formed in the order of a phase shifter pattern, after forming a light-shielding pattern on a substrate, a phase shifter layer for forming a phase shifter pattern is formed, and then, from a positive mold. A resist thin film capable of performing an image reversal process to a negative type is formed, and a predetermined region including a part of an opening of a light-shielding pattern is exposed to the resist thin film by ionizing radiation, and subsequently, a post-exposure bake for image reverse is performed. Then, in order to be able to dissolve only the resist in the opening portion of the light-shielding pattern that was not exposed by the exposure, the entire surface was exposed from the back surface of the substrate using the light-shielding pattern as a mask by ultraviolet light, and then the resist thin film was removed. Developed to form a resist pattern, and exposed using this resist pattern as a mask Manufacturing method of a photomask having a phase shift layer phase shifter layer is etched, and forming a phase shifter pattern. 【請求項３】 前記ポジ型からネガ型へのイメージリバ
ーサルプロセスが可能なレジスト薄膜として、ナフトキ
ノンジアジド−４−スルフォン酸エステルを感光材に用
いたノボラックレジンベースのレジストを用いることを
特徴とする請求項１又は２記載の位相シフト層を有する
フォトマスクの製造方法。3. A novolak resin-based resist using naphthoquinonediazide-4-sulfonate as a photosensitive material as the resist thin film capable of performing the image reversal process from the positive type to the negative type. Item 3. A method for manufacturing a photomask having the phase shift layer according to Item 1 or 2. 【請求項４】 前記レジストとして、レジスト成分中に
０．２から１５ｗｔ％のポリエチレングリコールをブレ
ンドしたものを用いることを特徴とする請求項３記載の
位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法。4. The method for manufacturing a photomask having a phase shift layer according to claim 3, wherein a resist obtained by blending 0.2 to 15 wt% of polyethylene glycol in a resist component is used. 【請求項５】 レジスト塗布後に、レジスト薄膜にポリ
エチレングリコールを塗布あるいは浸漬処理を行った
後、電離放射線によって露光を行うことを特徴とする請
求項３記載の位相シフト層を有するフォトマスクの製造
方法。5. The method for producing a photomask having a phase shift layer according to claim 3, wherein after the resist is applied, the resist thin film is coated or dipped with polyethylene glycol and then exposed by ionizing radiation. .