JP3453435B2 - 位相シフトマスクおよびその製造方法 - Google Patents
位相シフトマスクおよびその製造方法Info
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Classifications
-
- 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
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
- G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、位相シフトマスクに
関し、より特定的には、露光波長の光を減衰させる減衰
型の位相シフトマスクの構造およびその製造方法に関す
るものである。
関し、より特定的には、露光波長の光を減衰させる減衰
型の位相シフトマスクの構造およびその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路における高集積化
および微細化には目ざましいものがある。それに伴い、
半導体基板（以下、単位ウェハを称す）上に形成される
回路パターンの微細化も急速に進んできている。中で
も、フォトリソグラフィ技術が、パターン形成における
基本技術として広く認識されるところである。よって、
今日までに種々の開発、改良がなされてきている。しか
し、パターンの微細化は止まるところを知らず、パター
ンの解像度向上への要求もさらに強いものとなってきて
いる。
および微細化には目ざましいものがある。それに伴い、
半導体基板（以下、単位ウェハを称す）上に形成される
回路パターンの微細化も急速に進んできている。中で
も、フォトリソグラフィ技術が、パターン形成における
基本技術として広く認識されるところである。よって、
今日までに種々の開発、改良がなされてきている。しか
し、パターンの微細化は止まるところを知らず、パター
ンの解像度向上への要求もさらに強いものとなってきて
いる。
【０００３】一般に、縮小露光方法を用いたフォトリソ
グラフィ技術における解像限界Ｒ（ｎｍ）は、 Ｒ＝ｋ1 ・λ／（ＮＡ） …（１） と表される。ここで、λは使用する光の波長（ｎｍ）、
ＮＡはレンズの開口数、ｋ1 はレジストプロセスに依存
する定数である。
グラフィ技術における解像限界Ｒ（ｎｍ）は、 Ｒ＝ｋ1 ・λ／（ＮＡ） …（１） と表される。ここで、λは使用する光の波長（ｎｍ）、
ＮＡはレンズの開口数、ｋ1 はレジストプロセスに依存
する定数である。
【０００４】上式からわかるように、解像限界の向上を
図るためには、ｋ1 とλとの値は小さくし、ＮＡの値は
大きくすればよい。つまり、レジストプロセスに依存す
る定数を小さくするとともに、短波長化や高ＮＡ化を進
めればよいのである。しかし、光源やレンズの改良は技
術的に難しく、また、短波長化および高ＮＡ化を進める
ことによって、光の焦点深度δ（δ＝ｋ2 ・λ／（Ｎ
Ａ）2 ）が浅くなり、却って解像度の低下を招くといっ
た問題も生じている。
図るためには、ｋ1 とλとの値は小さくし、ＮＡの値は
大きくすればよい。つまり、レジストプロセスに依存す
る定数を小さくするとともに、短波長化や高ＮＡ化を進
めればよいのである。しかし、光源やレンズの改良は技
術的に難しく、また、短波長化および高ＮＡ化を進める
ことによって、光の焦点深度δ（δ＝ｋ2 ・λ／（Ｎ
Ａ）2 ）が浅くなり、却って解像度の低下を招くといっ
た問題も生じている。
【０００５】ここで、従来のフォトマスクを使用したと
きのフォトマスク断面、マスク上の電場、レジスト膜上
の光強度および転写パターンについて、図１８（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ）を参照して、説明する。
きのフォトマスク断面、マスク上の電場、レジスト膜上
の光強度および転写パターンについて、図１８（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ）を参照して、説明する。
【０００６】まず、図１８（ａ）を参照して、フォトマ
スク３０の構造について説明する。透明ガラス基板３２
上には、所定形状のマスクパターン３８が形成されてい
る。このマスクパターン３８は、クロムなどからなる遮
光部３４と、透明ガラス基板１が露出する透過部３６と
を有している。
スク３０の構造について説明する。透明ガラス基板３２
上には、所定形状のマスクパターン３８が形成されてい
る。このマスクパターン３８は、クロムなどからなる遮
光部３４と、透明ガラス基板１が露出する透過部３６と
を有している。
【０００７】次に、図１８（ｂ）を参照して、フォトマ
スク３０上の露光光の電場について説明する。フォトマ
スク３０上の露光光の電場は、フォトマスクパターンに
沿った電場となる。
スク３０上の露光光の電場について説明する。フォトマ
スク３０上の露光光の電場は、フォトマスクパターンに
沿った電場となる。
【０００８】次に、図１８（ｃ）を参照して、半導体ウ
ェハ上の光強度について説明する。半導体ウェハ上の光
強度は、微細なパターンの転写の場合、隣合ったパター
ン像においてはフォトマスクを透過した露光光が、光の
回折現象および光の干渉効果により、光の重なり合う部
分において、互いに強め合うことになる。このため、図
に示すように半導体ウェハ上の光強度の差が小さくな
り、解像度が低下する。
ェハ上の光強度について説明する。半導体ウェハ上の光
強度は、微細なパターンの転写の場合、隣合ったパター
ン像においてはフォトマスクを透過した露光光が、光の
回折現象および光の干渉効果により、光の重なり合う部
分において、互いに強め合うことになる。このため、図
に示すように半導体ウェハ上の光強度の差が小さくな
り、解像度が低下する。
【０００９】その結果、レジスト膜に転写されるパター
ンは、図１８（ｄ）に示すように、フォトマスクのパタ
ーンが正確に反映されないものとなってしまう。
ンは、図１８（ｄ）に示すように、フォトマスクのパタ
ーンが正確に反映されないものとなってしまう。
【００１０】これを解決するフォトマスクとして、たと
えば特開昭５７−６２０５２号公報および特開昭５８−
１７３７４４号公報により、位相シフトマスクによる位
相シフト露光法が提案されている。
えば特開昭５７−６２０５２号公報および特開昭５８−
１７３７４４号公報により、位相シフトマスクによる位
相シフト露光法が提案されている。
【００１１】ここで、特開昭５８−１７３７４４号公報
に開示された位相シフトマスクによる位相シフト露光法
について、図１９（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ）を参照して、説明する。
に開示された位相シフトマスクによる位相シフト露光法
について、図１９（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ）を参照して、説明する。
【００１２】まず、図１９（ａ）を参照して、位相シフ
トマスクの構造について説明する。ガラス基板３２上に
形成されたマスクパターン３８の透過部３６には、１つ
おきにシリコン酸化膜などの透明絶縁膜よりなる位相シ
フタ４０が設けられている。
トマスクの構造について説明する。ガラス基板３２上に
形成されたマスクパターン３８の透過部３６には、１つ
おきにシリコン酸化膜などの透明絶縁膜よりなる位相シ
フタ４０が設けられている。
【００１３】次に、図１９（ｂ）を参照して、位相シフ
トマスク上の電場について説明する。この位相シフタ４
０を透過した光によるマスク上の電場は、その位相が交
互に１８０°反転して構成されている。そのため、隣合
ったパターン像においては、位相シフトマスクを透過し
た光は重なり合う光の位相が反転する。
トマスク上の電場について説明する。この位相シフタ４
０を透過した光によるマスク上の電場は、その位相が交
互に１８０°反転して構成されている。そのため、隣合
ったパターン像においては、位相シフトマスクを透過し
た光は重なり合う光の位相が反転する。
【００１４】これにより、レジスト膜上での光の振幅
は、図１９（ｃ）に示すようになる。したがって、レジ
スト膜上での光強度は、光の干渉効果により、光の重な
り合う部分において互いに打消合い、図１９（ｄ）に示
すようになる。
は、図１９（ｃ）に示すようになる。したがって、レジ
スト膜上での光強度は、光の干渉効果により、光の重な
り合う部分において互いに打消合い、図１９（ｄ）に示
すようになる。
【００１５】その結果、レジスト膜上において露光光の
光強度の差は十分となり、解像度の向上を図ることが可
能となり、図１９（ｅ）に示すように、マスクパターン
に従ったパターンをレジスト膜に転写することができ
る。
光強度の差は十分となり、解像度の向上を図ることが可
能となり、図１９（ｅ）に示すように、マスクパターン
に従ったパターンをレジスト膜に転写することができ
る。
【００１６】しかし、上記位相シフトマスクは、ライン
・アンド・スペースなどの周期的なパターンに対しては
非常に有効ではあるが、パターンが複雑な場合には、位
相シフタの配置等が非常に困難となり、任意のパターン
には設定できないという問題点があった。
・アンド・スペースなどの周期的なパターンに対しては
非常に有効ではあるが、パターンが複雑な場合には、位
相シフタの配置等が非常に困難となり、任意のパターン
には設定できないという問題点があった。
【００１７】そこで、本出願の発明者は、特願平５−９
１４４５号において、減衰型の位相シフトマスクを開示
している。以下、この特願平５−９１４４５号に開示さ
れた減衰型の位相シフトマスクについて説明する。
１４４５号において、減衰型の位相シフトマスクを開示
している。以下、この特願平５−９１４４５号に開示さ
れた減衰型の位相シフトマスクについて説明する。
【００１８】図２０を参照して、この減衰型位相シフト
マスク２００は、露光光を透過する石英基板５０と、こ
の石英基板５０の主表面上に形成された位相シフトパタ
ーン６０とを備えている。この位相シフトパターン６０
は、石英基板５０が露出する光透過部５１と、透過する
露光光の位相と透過率とが、光透過部５１を透過する露
光光の位相角に対して１８０°変換し、かつ、透過率が
４〜２０％であり、略均一な材料からなる位相シフト部
５２とから構成されている。
マスク２００は、露光光を透過する石英基板５０と、こ
の石英基板５０の主表面上に形成された位相シフトパタ
ーン６０とを備えている。この位相シフトパターン６０
は、石英基板５０が露出する光透過部５１と、透過する
露光光の位相と透過率とが、光透過部５１を透過する露
光光の位相角に対して１８０°変換し、かつ、透過率が
４〜２０％であり、略均一な材料からなる位相シフト部
５２とから構成されている。
【００１９】次に、図２１（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ），（ｅ）を参照して、上記構造よりなる位相シフ
トマスク２００を透過する露光光の位相シフトマスク上
の電場、レジスト膜上の光の振幅、レジスト膜上の光強
度、およびレジスト膜に転写されるパターンについて説
明する。
（ｄ），（ｅ）を参照して、上記構造よりなる位相シフ
トマスク２００を透過する露光光の位相シフトマスク上
の電場、レジスト膜上の光の振幅、レジスト膜上の光強
度、およびレジスト膜に転写されるパターンについて説
明する。
【００２０】図２１（ａ）は、上述した位相シフトマス
ク２００の断面図である。マスク上の電場は、図２１
（ｂ）に示すように露光パターンのエッジで位相が反転
する。このため、レジスト膜上での露光光の振幅は、図
２１（ｃ）に示すようになる。したがって、レジスト膜
上の光強度は、図２１（ｄ）に示すように露光パターン
のエッジ上での電場が必ずゼロとなる。
ク２００の断面図である。マスク上の電場は、図２１
（ｂ）に示すように露光パターンのエッジで位相が反転
する。このため、レジスト膜上での露光光の振幅は、図
２１（ｃ）に示すようになる。したがって、レジスト膜
上の光強度は、図２１（ｄ）に示すように露光パターン
のエッジ上での電場が必ずゼロとなる。
【００２１】よって、露光パターンの光透過部５１と、
位相シフタ部５２とのウェハ上における電場の差が十分
となり高い解像度を得ることが可能となる。その結果、
図２１（ｅ）に示すように、位相シフトパターンに従っ
たパターンをレジスト膜に転写することができる。
位相シフタ部５２とのウェハ上における電場の差が十分
となり高い解像度を得ることが可能となる。その結果、
図２１（ｅ）に示すように、位相シフトパターンに従っ
たパターンをレジスト膜に転写することができる。
【００２２】次に、上記位相シフトマスク２００の製造
方法について、位相シフタ膜の材料としてモリブデンシ
リサイド膜またはモリブデンシリサイド酸化窒化膜を用
いた場合について説明する。
方法について、位相シフタ膜の材料としてモリブデンシ
リサイド膜またはモリブデンシリサイド酸化窒化膜を用
いた場合について説明する。
【００２３】図２２〜図２５は、図２０に示す位相シフ
トマスク２００の断面に従った製造工程を示す断面構造
図である。
トマスク２００の断面に従った製造工程を示す断面構造
図である。
【００２４】まず、図２２を参照して、石英基板５０の
上に、スパッタリング法を用いて、モリブデンシリサイ
ド酸化膜またはモリブデンシリサイド酸化窒化膜よりな
る位相シフタ膜５２を形成する。その後、この位相シフ
タ膜５２の透過率を安定させるために、クリーンオーブ
ンなどを用いて２００℃以上の加熱処理を行なう。これ
により、位相シフタ膜５２の成膜の，レジスト塗布プロ
セスなどの加熱処理（約１８０℃）による透過率の変動
（０．５〜１．０％）を防止することができる。
上に、スパッタリング法を用いて、モリブデンシリサイ
ド酸化膜またはモリブデンシリサイド酸化窒化膜よりな
る位相シフタ膜５２を形成する。その後、この位相シフ
タ膜５２の透過率を安定させるために、クリーンオーブ
ンなどを用いて２００℃以上の加熱処理を行なう。これ
により、位相シフタ膜５２の成膜の，レジスト塗布プロ
セスなどの加熱処理（約１８０℃）による透過率の変動
（０．５〜１．０％）を防止することができる。
【００２５】次に、後に形成する電子ビーム用レジスト
膜の電子ビームによる露光時の帯電を防止するために、
モリブデンなどからなる帯電防止膜６１を約１００Å形
成する。その後、この帯電防止膜６１の上に、電子ビー
ム用レジスト膜５３（日本ゼオン製 ＺＥＰ−８１０Ｓ
（登録商標））を膜厚約５０００Å形成する。
膜の電子ビームによる露光時の帯電を防止するために、
モリブデンなどからなる帯電防止膜６１を約１００Å形
成する。その後、この帯電防止膜６１の上に、電子ビー
ム用レジスト膜５３（日本ゼオン製 ＺＥＰ−８１０Ｓ
（登録商標））を膜厚約５０００Å形成する。
【００２６】次に、図２３を参照して、電子ビーム用レ
ジスト膜５３の所定位置に、電子ビームを露光する。そ
の後、このレジスト膜５３を現像することにより、所定
のパターンを有するレジスト膜５３を形成する。
ジスト膜５３の所定位置に、電子ビームを露光する。そ
の後、このレジスト膜５３を現像することにより、所定
のパターンを有するレジスト膜５３を形成する。
【００２７】次に、図２４を参照して、上記レジスト膜
５３をマスクとして、帯電防止膜６１および位相シフタ
膜５２のエッチングを行なう。このときのエッチング装
置は、平行平板型のＲＩＥイオンエッチング装置を用い
て、電極基板間距離を１６０ｍｍ、作動圧力２０００．
３Ｔｏｒｒ、反応ガスＣＦ4 ＋Ｏ2 を用いてそれぞれの
流量を約９５ｓｃｃｍおよび約５ｓｃｃｍによりエッチ
ング時間約１１分によりエッチングを行なう。
５３をマスクとして、帯電防止膜６１および位相シフタ
膜５２のエッチングを行なう。このときのエッチング装
置は、平行平板型のＲＩＥイオンエッチング装置を用い
て、電極基板間距離を１６０ｍｍ、作動圧力２０００．
３Ｔｏｒｒ、反応ガスＣＦ4 ＋Ｏ2 を用いてそれぞれの
流量を約９５ｓｃｃｍおよび約５ｓｃｃｍによりエッチ
ング時間約１１分によりエッチングを行なう。
【００２８】次に、図２５を参照して、レジスト膜５３
および帯電防止膜６１を除去する。以上により、この実
施例における位相シフトマスク２００が完成する。
および帯電防止膜６１を除去する。以上により、この実
施例における位相シフトマスク２００が完成する。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、以下に述べる問題点を有している。
来技術においては、以下に述べる問題点を有している。
【００３０】図２６を参照して、モリブデンシリサイド
酸化膜（図中実線Ａ）またはモリブデンシリサイド酸化
窒化膜（図中実線Ｂ）からなる位相シフト膜５２は、ｋ
ｒＦレーザ（２４８ｎｍ）に対しては透過率が１０％以
下であるのに対して、たとえば位相シフトマスクの欠陥
検査に用いられる欠陥検査装置の光の波長、４８８ｎｍ
の光に対しては、透過率が３０％〜６０％となってしま
う。
酸化膜（図中実線Ａ）またはモリブデンシリサイド酸化
窒化膜（図中実線Ｂ）からなる位相シフト膜５２は、ｋ
ｒＦレーザ（２４８ｎｍ）に対しては透過率が１０％以
下であるのに対して、たとえば位相シフトマスクの欠陥
検査に用いられる欠陥検査装置の光の波長、４８８ｎｍ
の光に対しては、透過率が３０％〜６０％となってしま
う。
【００３１】そのために、位相シフトマスクの欠陥検査
装置において、４８８ｎｍの波長の光を使用する通常の
欠陥修正装置（ＫＬＡ３シリーズ）を用いた場合、位相
シフトマスクに発生した欠陥に対する検出感度が小さく
なってしまう。
装置において、４８８ｎｍの波長の光を使用する通常の
欠陥修正装置（ＫＬＡ３シリーズ）を用いた場合、位相
シフトマスクに発生した欠陥に対する検出感度が小さく
なってしまう。
【００３２】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたもので、位相シフトマスクとしての性能を低下
させることなく、通常の欠陥検査装置を用いて位相シフ
トマスクに発生した欠陥を検出することができる構造を
有する位相シフトマスクおよびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
なされたもので、位相シフトマスクとしての性能を低下
させることなく、通常の欠陥検査装置を用いて位相シフ
トマスクに発生した欠陥を検出することができる構造を
有する位相シフトマスクおよびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】請求項１における位相シ
フトマスクは、露光光を透過する基板と、上記基板の上
の所定の領域に形成され、透過する上記露光光の位相角
を略１８０°変換し、かつ、露光光の透過率が４〜２０
％となる位相シフタ部とを備えている。さらに、上記位
相シフタ部は、略均一な材料からなる単層膜と、上記単
層膜よりも波長依存性が小さい透過膜とを含んでいる。
さらに、上記単層膜は、モリブデンシリサイドの酸化物
およびモリブデンシリサイドの酸化窒化物からなる群よ
り選択される、少なくとも１種類の材料からなる膜であ
る。
フトマスクは、露光光を透過する基板と、上記基板の上
の所定の領域に形成され、透過する上記露光光の位相角
を略１８０°変換し、かつ、露光光の透過率が４〜２０
％となる位相シフタ部とを備えている。さらに、上記位
相シフタ部は、略均一な材料からなる単層膜と、上記単
層膜よりも波長依存性が小さい透過膜とを含んでいる。
さらに、上記単層膜は、モリブデンシリサイドの酸化物
およびモリブデンシリサイドの酸化窒化物からなる群よ
り選択される、少なくとも１種類の材料からなる膜であ
る。
【００３４】請求項２における位相シフトマスクは、上
記基板の上の所定の領域に、上記基板が露出する光透過
部を有している。
記基板の上の所定の領域に、上記基板が露出する光透過
部を有している。
【００３５】請求項３における位相シフトマスクは、上
記基板が露出する上記光透過部の上記基板表面に、上記
透過膜を有している。
記基板が露出する上記光透過部の上記基板表面に、上記
透過膜を有している。
【００３６】請求項４における位相シフトマスクは、上
記透過膜は、モリブデン、モリブデンシリサイド、シリ
コン、窒化タンタル、金、白金、窒化シリコン、酸化シ
リコン、酸窒化シリコン、チタン、タンタル、タングス
テン、酸化タンタル、酸窒化タンタル、酸化チタン、窒
化チタン、酸窒化チタン、酸化タングステン、ニオブ、
酸化ニオブ、酸窒化ニオブ、炭化ケイ素からなる群より
選択される、少なくとも１種類の材料からなる膜であ
る。
記透過膜は、モリブデン、モリブデンシリサイド、シリ
コン、窒化タンタル、金、白金、窒化シリコン、酸化シ
リコン、酸窒化シリコン、チタン、タンタル、タングス
テン、酸化タンタル、酸窒化タンタル、酸化チタン、窒
化チタン、酸窒化チタン、酸化タングステン、ニオブ、
酸化ニオブ、酸窒化ニオブ、炭化ケイ素からなる群より
選択される、少なくとも１種類の材料からなる膜であ
る。
【００３７】請求項５における位相シフトマスクは、前
記透過膜は、クロム、酸化クロム、酸化窒化クロム、酸
化窒化炭化クロム、ニッケルクロム、ニッケル、インコ
ネル、酸化インジウム、酸化錫、酸化錫インジウム、ア
ルミ、酸化アルミからなる群より選択される、少なくと
も１種類の材料からなる膜である。
記透過膜は、クロム、酸化クロム、酸化窒化クロム、酸
化窒化炭化クロム、ニッケルクロム、ニッケル、インコ
ネル、酸化インジウム、酸化錫、酸化錫インジウム、ア
ルミ、酸化アルミからなる群より選択される、少なくと
も１種類の材料からなる膜である。
【００３８】請求項６における位相シフトマスクの製造
方法は、以下の工程を備えている。まず、露光光を透過
する基板の主表面上の所定の領域に、透過する露光光の
位相角を１８０°変換し、かつ、４〜２０％の透過率を
有する位相シフタ膜が形成される。その後、上記位相シ
フタ膜の上に、帯電防止膜が形成される。
方法は、以下の工程を備えている。まず、露光光を透過
する基板の主表面上の所定の領域に、透過する露光光の
位相角を１８０°変換し、かつ、４〜２０％の透過率を
有する位相シフタ膜が形成される。その後、上記位相シ
フタ膜の上に、帯電防止膜が形成される。
【００３９】次に、上記帯電防止膜の上に、電子ビーム
露光を用いて、所定のパターン形状を有するレジスト膜
が形成される。
露光を用いて、所定のパターン形状を有するレジスト膜
が形成される。
【００４０】次に、上記レジスト膜をマスクとして、上
記帯電防止膜と上記位相シフタ膜のパターニングが行な
われる。その後、上記帯電防止膜が除去される。
記帯電防止膜と上記位相シフタ膜のパターニングが行な
われる。その後、上記帯電防止膜が除去される。
【００４１】さらに、上記位相シフタ膜を形成する工程
は、略均一な材料からなる単層膜を形成する工程と、上
記単層膜よりも波長依存性が小さい透過膜を形成する工
程とを含んでいる。さらに、上記単層膜は、モリブデン
シリサイドの酸化物およびモリブデンシリサイドの酸化
窒化物からなる群より選択される、少なくとも１種類の
材料からなる膜である。
は、略均一な材料からなる単層膜を形成する工程と、上
記単層膜よりも波長依存性が小さい透過膜を形成する工
程とを含んでいる。さらに、上記単層膜は、モリブデン
シリサイドの酸化物およびモリブデンシリサイドの酸化
窒化物からなる群より選択される、少なくとも１種類の
材料からなる膜である。
【００４２】請求項７における位相シフトマスクの製造
方法においては、上記帯電防止膜を除去する工程は、上
記位相シフタ膜をマスクとして、上記透過膜のパターニ
ングを行なう工程を含んでいる。
方法においては、上記帯電防止膜を除去する工程は、上
記位相シフタ膜をマスクとして、上記透過膜のパターニ
ングを行なう工程を含んでいる。
【００４３】
【作用】この発明に基づいた位相シフトマスクおよびそ
の製造方法によれば、位相シフタ部が、略均一な材料か
らなる単層膜と、この単層膜よりも波長依存性が小さい
透過膜とを含んでいる。これにより、位相シフタ部の透
過率は、透過する光の波長の変化に対しても依存性が小
さくなり、たとえば、光の波長が長波長になっても、従
来の位相シフトマスクに比べて、透過率を小さくするこ
とができる。その結果、従来から用いられている欠陥検
査装置を用いても、位相シフタ部に発生した欠陥の検出
精度を向上させることが可能となる。
の製造方法によれば、位相シフタ部が、略均一な材料か
らなる単層膜と、この単層膜よりも波長依存性が小さい
透過膜とを含んでいる。これにより、位相シフタ部の透
過率は、透過する光の波長の変化に対しても依存性が小
さくなり、たとえば、光の波長が長波長になっても、従
来の位相シフトマスクに比べて、透過率を小さくするこ
とができる。その結果、従来から用いられている欠陥検
査装置を用いても、位相シフタ部に発生した欠陥の検出
精度を向上させることが可能となる。
【００４４】
【実施例】以下、この発明に基づいた第１の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００４５】まず、図１を参照して、この実施例におけ
る位相シフトマスクの構造について説明する。この位相
シフトマスク１００は、露光光を透過する石英基板１
と、この石英基板１の主表面上に形成された所定の透過
率とパターンを有する透過膜１０とを備えている。さら
に、この透過膜１０の上には、この透過膜１０ととも
に、露光光の位相角を１８０°変換し、かつ、透過率が
４〜２０％となる略均一な材料からなる単層膜４とが形
成されている。位相シフタ部４は、モリブデンシリサイ
ド酸化膜またはモリブデンシリサイド酸化窒化膜などか
ら構成されている。この単層膜４と透過膜１０とによ
り、位相シフタ部２０を構成している。
る位相シフトマスクの構造について説明する。この位相
シフトマスク１００は、露光光を透過する石英基板１
と、この石英基板１の主表面上に形成された所定の透過
率とパターンを有する透過膜１０とを備えている。さら
に、この透過膜１０の上には、この透過膜１０ととも
に、露光光の位相角を１８０°変換し、かつ、透過率が
４〜２０％となる略均一な材料からなる単層膜４とが形
成されている。位相シフタ部４は、モリブデンシリサイ
ド酸化膜またはモリブデンシリサイド酸化窒化膜などか
ら構成されている。この単層膜４と透過膜１０とによ
り、位相シフタ部２０を構成している。
【００４６】なお、この単層膜４は、その製造工程にお
いて、単層膜４の下層部分と上層部分において、膜を構
成する組成の組成比が若干異なる場合もあるが、ここで
は、組成材料が同じであるものを単層膜と呼ぶこととす
る。
いて、単層膜４の下層部分と上層部分において、膜を構
成する組成の組成比が若干異なる場合もあるが、ここで
は、組成材料が同じであるものを単層膜と呼ぶこととす
る。
【００４７】また、透過膜１０は、たとえばモリブデ
ン、モリブデンシリサイド、シリコン、窒化タンタル、
金、白金、窒化シリコン、酸化シリコン、酸窒化シリコ
ン、チタン、タンタル、タングステン、酸化タンタル、
酸窒化タンタル、酸化チタン、窒化チタン、酸窒化チタ
ン、酸化タングステン、ニオブ、酸化ニオブ、酸窒化ニ
オブ、炭化ケイ素からなる群より選択される、少なくと
も１種類の材料からなる膜で形成されている。
ン、モリブデンシリサイド、シリコン、窒化タンタル、
金、白金、窒化シリコン、酸化シリコン、酸窒化シリコ
ン、チタン、タンタル、タングステン、酸化タンタル、
酸窒化タンタル、酸化チタン、窒化チタン、酸窒化チタ
ン、酸化タングステン、ニオブ、酸化ニオブ、酸窒化ニ
オブ、炭化ケイ素からなる群より選択される、少なくと
も１種類の材料からなる膜で形成されている。
【００４８】以上のように、単層膜４および透過膜１０
に、上述したような材料を用いることにより、位相シフ
タ部２０における透過率は、透過する光の波長の変化に
対しても依存性が小さくなる。たとえば、図１６を参照
して、透過膜１０にモリブデンシリサイド膜を用い、単
層膜４にモリブデンシリサイドの酸化窒化膜を用いた場
合について説明する。モリブデンシリサイド膜（図中
Ａ）およびモリブデンシリサイドの酸化窒化膜（図中
Ｂ）のみの場合それぞれ光が長波長になるにつれ透過率
も上昇しているが、透過膜１０にモリブデンシリサイド
膜、単層膜４のモリブデンシリサイドの酸化窒化膜を用
いた場合（図中Ｃ）は、従来のモリブデンシリサイドの
酸化窒化物からなる位相シフトマスクの透過率に比べ
て、光の波長が長波長になっても、透過率を小さく設定
することが可能となっている。
に、上述したような材料を用いることにより、位相シフ
タ部２０における透過率は、透過する光の波長の変化に
対しても依存性が小さくなる。たとえば、図１６を参照
して、透過膜１０にモリブデンシリサイド膜を用い、単
層膜４にモリブデンシリサイドの酸化窒化膜を用いた場
合について説明する。モリブデンシリサイド膜（図中
Ａ）およびモリブデンシリサイドの酸化窒化膜（図中
Ｂ）のみの場合それぞれ光が長波長になるにつれ透過率
も上昇しているが、透過膜１０にモリブデンシリサイド
膜、単層膜４のモリブデンシリサイドの酸化窒化膜を用
いた場合（図中Ｃ）は、従来のモリブデンシリサイドの
酸化窒化物からなる位相シフトマスクの透過率に比べ
て、光の波長が長波長になっても、透過率を小さく設定
することが可能となっている。
【００４９】上記構成よりなる位相シフトマスク１００
を用いて露光を行なった場合でも、図２１の従来技術で
説明した位相シフトマスクと同様の作用効果を得ること
ができる。また、この実施例における位相シフトマスク
によれば、位相シフタ部は石英基板１の上に、上記材料
を用いて形成された所定の透過率を有する透過膜１０と
単層膜４とから構成されている。これにより、位相シフ
タ部透過率の波長依存性が従来の位相シフトマスクより
も小さくなる。
を用いて露光を行なった場合でも、図２１の従来技術で
説明した位相シフトマスクと同様の作用効果を得ること
ができる。また、この実施例における位相シフトマスク
によれば、位相シフタ部は石英基板１の上に、上記材料
を用いて形成された所定の透過率を有する透過膜１０と
単層膜４とから構成されている。これにより、位相シフ
タ部透過率の波長依存性が従来の位相シフトマスクより
も小さくなる。
【００５０】その結果、従来から用いられている、波長
が４８８ｎｍの欠陥検査装置を用いても、位相シフタ部
に発生した欠陥の検出精度を向上させることが可能とな
る。
が４８８ｎｍの欠陥検査装置を用いても、位相シフタ部
に発生した欠陥の検出精度を向上させることが可能とな
る。
【００５１】次に、上記位相シフトマスク１００の製造
方法について、図２〜図６を参照して説明する。
方法について、図２〜図６を参照して説明する。
【００５２】図２〜図６は、図１に示す位相シフトマス
ク１００の断面に従った製造工程を示す断面構造図であ
る。
ク１００の断面に従った製造工程を示す断面構造図であ
る。
【００５３】まず、図２を参照して、石英基板１の上
に、所定の透過率を有する透過膜１０を形成する。この
とき、透過膜１０には、上述したように、モリブデン、
モリブデンシリサイド、シリコン、窒化タンタル、金、
白金、窒化シリコン、酸化シリコン、酸窒化シリコン、
チタン、タンタル、タングステン、酸化タンタル、酸窒
化タンタル、酸化チタン、窒化チタン、酸窒化チタン、
酸化タングステン、ニオブ、酸化ニオブ、酸窒化ニオ
ブ、炭化ケイ素からなる群より選択される少なくとも１
種類の材料からなる膜であることが好ましい。
に、所定の透過率を有する透過膜１０を形成する。この
とき、透過膜１０には、上述したように、モリブデン、
モリブデンシリサイド、シリコン、窒化タンタル、金、
白金、窒化シリコン、酸化シリコン、酸窒化シリコン、
チタン、タンタル、タングステン、酸化タンタル、酸窒
化タンタル、酸化チタン、窒化チタン、酸窒化チタン、
酸化タングステン、ニオブ、酸化ニオブ、酸窒化ニオ
ブ、炭化ケイ素からなる群より選択される少なくとも１
種類の材料からなる膜であることが好ましい。
【００５４】次に、この透過膜１０の上に、スパッタリ
ング法を用いて、モリブデンシリサイド酸化膜またはモ
リブデンシリサイド酸化窒化膜よりなる単層膜４を成膜
し、マスクブランクスを形成する。その後、この単層膜
４の透過率を安定させるために、クリーンオーブンなど
を用いて２００℃以上の加熱処理を行なう。これによ
り、単層膜の成膜のレジストとプロセスなどの加熱処理
（約１８０℃）による透過率の変動（０．５〜１．０
％）を防止することができる。
ング法を用いて、モリブデンシリサイド酸化膜またはモ
リブデンシリサイド酸化窒化膜よりなる単層膜４を成膜
し、マスクブランクスを形成する。その後、この単層膜
４の透過率を安定させるために、クリーンオーブンなど
を用いて２００℃以上の加熱処理を行なう。これによ
り、単層膜の成膜のレジストとプロセスなどの加熱処理
（約１８０℃）による透過率の変動（０．５〜１．０
％）を防止することができる。
【００５５】次に、この単層膜４の上に、後に形成され
る電子ビーム用レジスト膜の電子ビームによる露光時の
帯電を防止するために、モリブデンなどからなる帯電防
止膜６を約１００Å形成する。その後、この単層膜４の
上に、電子ビーム用レジスト膜５（日本ゼオン製 ＺＥ
Ｐ−８１０Ｓ（登録商標））などを膜厚約５０００Å形
成する。
る電子ビーム用レジスト膜の電子ビームによる露光時の
帯電を防止するために、モリブデンなどからなる帯電防
止膜６を約１００Å形成する。その後、この単層膜４の
上に、電子ビーム用レジスト膜５（日本ゼオン製 ＺＥ
Ｐ−８１０Ｓ（登録商標））などを膜厚約５０００Å形
成する。
【００５６】次に、図３を参照して、電子ビーム用レジ
スト膜５に、所定のパターンを有するように電子ビーム
を露光する。その後、レジスト膜５を現像することによ
り、所定形状のレジストパターンを有するレジスト膜５
を形成する。
スト膜５に、所定のパターンを有するように電子ビーム
を露光する。その後、レジスト膜５を現像することによ
り、所定形状のレジストパターンを有するレジスト膜５
を形成する。
【００５７】次に、図４を参照して、レジスト膜５をマ
スクとして、単層膜４と帯電防止膜６と透過膜１０との
エッチングを行なう。このときのエッチング装置は、平
行平板型のＲＩＥイオンエッチング装置を用い、電極基
板間距離を６０ｍｍ、作動圧力０．３Ｔｏｒｒ、反応ガ
スＣＦ4 ＋Ｏ2 を用いてそれぞれの流量を９５ｓｃｃｍ
および５ｓｃｃｍにより、エッチング時間約１１分によ
りエッチングを行なう。
スクとして、単層膜４と帯電防止膜６と透過膜１０との
エッチングを行なう。このときのエッチング装置は、平
行平板型のＲＩＥイオンエッチング装置を用い、電極基
板間距離を６０ｍｍ、作動圧力０．３Ｔｏｒｒ、反応ガ
スＣＦ4 ＋Ｏ2 を用いてそれぞれの流量を９５ｓｃｃｍ
および５ｓｃｃｍにより、エッチング時間約１１分によ
りエッチングを行なう。
【００５８】次に、図５を参照して、レジスト膜５の除
去を行なう。その後、図６を参照して、たとえばモリブ
デン膜などからなる帯電防止膜６を、５０〜１００℃の
硫酸化水を用いて除去を行なう。これにより、図１に示
す位相シフトマスクが完成する。
去を行なう。その後、図６を参照して、たとえばモリブ
デン膜などからなる帯電防止膜６を、５０〜１００℃の
硫酸化水を用いて除去を行なう。これにより、図１に示
す位相シフトマスクが完成する。
【００５９】次に、この発明に基づいた第２の実施例に
ついて、図７を参照して説明する。この第２の実施例に
おける位相シフトマスク１５０Ａの構造は、図１に示す
位相シフトマスク１００の構造と同じ構造を有している
が、透過膜１０の材質が異なっている。この実施例にお
ける透過膜１０は、クロム、酸化クロム、酸化窒化クロ
ム、酸化窒化炭化クロム、ニッケルクロム、ニッケル、
インコネル、酸化インジウム、酸化錫、酸化錫インジウ
ム、アルミ、酸化アルミからなる群より選択される、少
なくとも１種類の材料からなる膜で形成されている。
ついて、図７を参照して説明する。この第２の実施例に
おける位相シフトマスク１５０Ａの構造は、図１に示す
位相シフトマスク１００の構造と同じ構造を有している
が、透過膜１０の材質が異なっている。この実施例にお
ける透過膜１０は、クロム、酸化クロム、酸化窒化クロ
ム、酸化窒化炭化クロム、ニッケルクロム、ニッケル、
インコネル、酸化インジウム、酸化錫、酸化錫インジウ
ム、アルミ、酸化アルミからなる群より選択される、少
なくとも１種類の材料からなる膜で形成されている。
【００６０】以上のように、単層膜４および透過膜１０
に、上述したような材料を用いても第１の実施例と同様
に位相シフタ部２０における透過率は、透過する光の波
長の変化に対しても依存性が小さくなる。たとえば、図
１７を参照して、透過膜１０に酸化クロム膜、単層膜４
にモリブデンシリサイドの酸化窒化膜を用いた場合の透
過率の波長依存性について説明する。図に示すように、
酸化クロム膜（図中Ａ）およびモリブデンシリサイドの
酸化窒化膜（図中Ｂ）の光の透過率は、光の波長が長波
長になるにつれ透過率も大きくなるが、透過膜１０に酸
化クロム膜を用い、単層膜４にモリブデンシリサイドの
酸化窒化膜を用いた場合（図中Ｃ）、モリブデンシリサ
イドの酸化窒化膜のみからなる位相シフタ部に比べて、
光が長波長になっても、透過率を低く設定することが可
能となる。
に、上述したような材料を用いても第１の実施例と同様
に位相シフタ部２０における透過率は、透過する光の波
長の変化に対しても依存性が小さくなる。たとえば、図
１７を参照して、透過膜１０に酸化クロム膜、単層膜４
にモリブデンシリサイドの酸化窒化膜を用いた場合の透
過率の波長依存性について説明する。図に示すように、
酸化クロム膜（図中Ａ）およびモリブデンシリサイドの
酸化窒化膜（図中Ｂ）の光の透過率は、光の波長が長波
長になるにつれ透過率も大きくなるが、透過膜１０に酸
化クロム膜を用い、単層膜４にモリブデンシリサイドの
酸化窒化膜を用いた場合（図中Ｃ）、モリブデンシリサ
イドの酸化窒化膜のみからなる位相シフタ部に比べて、
光が長波長になっても、透過率を低く設定することが可
能となる。
【００６１】次に、上記位相シフトマスク１５０Ａの製
造方法について、図８〜図１２を参照して説明する。
造方法について、図８〜図１２を参照して説明する。
【００６２】図８〜図１２は、図７に示す位相シフトマ
スク１５０Ａの断面に従った製造工程を示す断面構造図
である。
スク１５０Ａの断面に従った製造工程を示す断面構造図
である。
【００６３】まず、図８を参照して、石英基板１の上
に、所定の透過率を有する透過膜１０を形成する。この
透過膜１０の材質は、上述したように、クロム、酸化ク
ロム、酸化窒化クロム、酸化窒化炭化クロム、ニッケル
クロム、ニッケル、インコネル、酸化インジウム、酸化
錫、酸化錫インジウム、アルミ、酸化アルミからなる群
より選択される少なくとも１種類の材料からなる膜であ
ることが好ましい。
に、所定の透過率を有する透過膜１０を形成する。この
透過膜１０の材質は、上述したように、クロム、酸化ク
ロム、酸化窒化クロム、酸化窒化炭化クロム、ニッケル
クロム、ニッケル、インコネル、酸化インジウム、酸化
錫、酸化錫インジウム、アルミ、酸化アルミからなる群
より選択される少なくとも１種類の材料からなる膜であ
ることが好ましい。
【００６４】次に、この透過膜１０の上に、スパッタリ
ング法を用いて、モリブデンシリサイド酸化膜またはモ
リブデンシリサイド酸化窒化膜よりなる単層膜４を成膜
し、マスクブランクスを形成する。その後、この単層膜
４の透過率を安定させるために、クリーンオーブンなど
を用いて２００℃以上の加熱処理を行なう。これによ
り、単層膜の成膜のレジストとプロセスなどの加熱処理
（約１８０℃）による透過率の変動（０．５〜１．０
％）を防止することができる。
ング法を用いて、モリブデンシリサイド酸化膜またはモ
リブデンシリサイド酸化窒化膜よりなる単層膜４を成膜
し、マスクブランクスを形成する。その後、この単層膜
４の透過率を安定させるために、クリーンオーブンなど
を用いて２００℃以上の加熱処理を行なう。これによ
り、単層膜の成膜のレジストとプロセスなどの加熱処理
（約１８０℃）による透過率の変動（０．５〜１．０
％）を防止することができる。
【００６５】次に、この単層膜４の上に、後に形成され
る電子ビーム用レジスト膜の電子ビームによる露光時の
帯電を防止するために、モリブデンなどからなる帯電防
止膜６を約１００Å形成する。その後、この単層膜４の
上に、電子ビーム用レジスト膜５などを膜厚約５０００
Å形成する。
る電子ビーム用レジスト膜の電子ビームによる露光時の
帯電を防止するために、モリブデンなどからなる帯電防
止膜６を約１００Å形成する。その後、この単層膜４の
上に、電子ビーム用レジスト膜５などを膜厚約５０００
Å形成する。
【００６６】次に、図９を参照して、電子ビーム用レジ
スト膜５に、所定のパターンを有するように電子ビーム
を露光する。その後、レジスト膜５を現像することによ
り、所定形状のレジストパターンを有するレジスト膜５
を形成する。
スト膜５に、所定のパターンを有するように電子ビーム
を露光する。その後、レジスト膜５を現像することによ
り、所定形状のレジストパターンを有するレジスト膜５
を形成する。
【００６７】次に、図１０を参照して、レジスト膜５を
マスクとして、単層膜４と帯電防止膜６のエッチングを
行なう。このときのエッチング装置は、平行平板型のＲ
ＩＥイオンエッチング装置を用い、電極基板間距離を６
０ｍｍ、作動圧力０．３Ｔｏｒｒ、反応ガスＣＦ4 ＋Ｏ
2 を用いてそれぞれの流量を９５ｓｃｃｍおよび５ｓｃ
ｃｍにより、エッチング時間約１１分によりエッチング
を行なう。
マスクとして、単層膜４と帯電防止膜６のエッチングを
行なう。このときのエッチング装置は、平行平板型のＲ
ＩＥイオンエッチング装置を用い、電極基板間距離を６
０ｍｍ、作動圧力０．３Ｔｏｒｒ、反応ガスＣＦ4 ＋Ｏ
2 を用いてそれぞれの流量を９５ｓｃｃｍおよび５ｓｃ
ｃｍにより、エッチング時間約１１分によりエッチング
を行なう。
【００６８】このとき、透過膜１０は、上記反応ガスＣ
Ｆ4 ＋Ｏ2 に対してはエッチングされることはない。そ
のために、エッチング時間に誤差が生じた場合であって
も、石英基板１が上記エッチングガスによりオーバーエ
ッチングされることがない。
Ｆ4 ＋Ｏ2 に対してはエッチングされることはない。そ
のために、エッチング時間に誤差が生じた場合であって
も、石英基板１が上記エッチングガスによりオーバーエ
ッチングされることがない。
【００６９】次に、図１１を参照して、レジスト膜５の
除去を行なう。その後、図１２を参照して、たとえばモ
リブデン膜などからなる帯電防止膜６と、露出した透過
膜１０とをＣｒのウェットエッチング液等を用いて同時
に除去する。これにより、図７に示す位相シフトマスク
が完成する。
除去を行なう。その後、図１２を参照して、たとえばモ
リブデン膜などからなる帯電防止膜６と、露出した透過
膜１０とをＣｒのウェットエッチング液等を用いて同時
に除去する。これにより、図７に示す位相シフトマスク
が完成する。
【００７０】次に、この発明に基づいた第３の実施例に
ついて、図１３を参照して説明する。この第３の実施例
における位相シフトマスク１５０Ｂの構造は、第２の実
施例に示した位相シフトマスク１５０Ａに用いられた透
過膜１０と同じ材質を有するが、光透過部７において、
透過膜１０が形成された状態となっている。このよう
に、光透過部７に透過膜１０が残存する場合であって
も、光透過部７を透過する露光光の透過率が４〜２０％
であり、位相角が約１８０°となるように透過膜１０お
よび単層膜４の膜厚を調整することで、第１および第２
の実施例と同様の作用・効果を得ることができる。
ついて、図１３を参照して説明する。この第３の実施例
における位相シフトマスク１５０Ｂの構造は、第２の実
施例に示した位相シフトマスク１５０Ａに用いられた透
過膜１０と同じ材質を有するが、光透過部７において、
透過膜１０が形成された状態となっている。このよう
に、光透過部７に透過膜１０が残存する場合であって
も、光透過部７を透過する露光光の透過率が４〜２０％
であり、位相角が約１８０°となるように透過膜１０お
よび単層膜４の膜厚を調整することで、第１および第２
の実施例と同様の作用・効果を得ることができる。
【００７１】次に、本実施例における製造工程について
説明する。なお、本実施例において透過膜１０に用いら
れる材料は、第２の実施例と同じクロム、酸化クロム、
酸化窒化クロム、酸化窒化炭化クロム、ニッケルクロ
ム、ニッケル、インコネル、酸化インジウム、酸化錫、
酸化錫インジウム、アルミ、酸化アルミからなる群より
選択される１種類の材料からなる膜が用いられている。
説明する。なお、本実施例において透過膜１０に用いら
れる材料は、第２の実施例と同じクロム、酸化クロム、
酸化窒化クロム、酸化窒化炭化クロム、ニッケルクロ
ム、ニッケル、インコネル、酸化インジウム、酸化錫、
酸化錫インジウム、アルミ、酸化アルミからなる群より
選択される１種類の材料からなる膜が用いられている。
【００７２】なお、本実施例において、第２の実施例で
説明した図８ないし図１０に示す工程は同一であるため
ここでの説明は省略する。
説明した図８ないし図１０に示す工程は同一であるため
ここでの説明は省略する。
【００７３】まず、図１４を参照して、レジスト膜５の
除去を行なう。その後、図１５を参照して、たとえばモ
リブデンなどからなる帯電防止膜６を５０〜１００℃の
硫酸過水を用いて除去する。以上により、本実施例の位
相シフトマスク１５０Ｂが完成する。
除去を行なう。その後、図１５を参照して、たとえばモ
リブデンなどからなる帯電防止膜６を５０〜１００℃の
硫酸過水を用いて除去する。以上により、本実施例の位
相シフトマスク１５０Ｂが完成する。
【００７４】
【発明の効果】この発明に基づいた位相シフトマスクお
よびその製造方法によれば、位相シフタ部が、略均一な
材料からなる単層膜と、この単層膜よりも波長依存性が
小さい透過膜とを含んでいる。これにより、位相シフタ
部の透過率は、透過する光の波長の変化に対しても依存
性が小さくなり、たとえば、光の波長が長波長になって
も、従来の位相シフトマスクに比べて、透過率を小さく
することができる。その結果、従来から用いられている
欠陥検査装置を用いても、位相シフタ部に発生した欠陥
を容易に検出することが可能となる。
よびその製造方法によれば、位相シフタ部が、略均一な
材料からなる単層膜と、この単層膜よりも波長依存性が
小さい透過膜とを含んでいる。これにより、位相シフタ
部の透過率は、透過する光の波長の変化に対しても依存
性が小さくなり、たとえば、光の波長が長波長になって
も、従来の位相シフトマスクに比べて、透過率を小さく
することができる。その結果、従来から用いられている
欠陥検査装置を用いても、位相シフタ部に発生した欠陥
を容易に検出することが可能となる。
【図１】 この発明に基づいた第１の実施例における位
相シフトマスクの断面構造図である。
相シフトマスクの断面構造図である。
【図２】 この発明に基づいた第１の実施例における位
相シフトマスクの製造方法の第１製造工程を示す図であ
る。
相シフトマスクの製造方法の第１製造工程を示す図であ
る。
【図３】 この発明に基づいた第１の実施例における位
相シフトマスクの製造方法の第２製造工程を示す断面図
である。
相シフトマスクの製造方法の第２製造工程を示す断面図
である。
【図４】 この発明に基づいた第１の実施例における位
相シフトマスクの製造方法の第３製造工程を示す断面図
である。
相シフトマスクの製造方法の第３製造工程を示す断面図
である。
【図５】 この発明に基づいた第１の実施例における位
相シフトマスクの製造方法の第４製造工程を示す断面図
である。
相シフトマスクの製造方法の第４製造工程を示す断面図
である。
【図６】 この発明に基づいた第１の実施例における位
相シフトマスクの製造方法の第５製造工程を示す断面図
である。
相シフトマスクの製造方法の第５製造工程を示す断面図
である。
【図７】 この発明に基づいた第２の実施例における位
相シフトマスクの断面構造図である。
相シフトマスクの断面構造図である。
【図８】 この発明に基づいた第２の実施例における位
相シフトマスクの製造方法の第１製造工程を示す断面構
造図である。
相シフトマスクの製造方法の第１製造工程を示す断面構
造図である。
【図９】 この発明に基づいた第２の実施例における位
相シフトマスクの製造方法の第２製造工程を示す断面図
である。
相シフトマスクの製造方法の第２製造工程を示す断面図
である。
【図１０】 この発明に基づいた第２の実施例における
位相シフトマスクの製造方法の第３製造工程を示す断面
図である。
位相シフトマスクの製造方法の第３製造工程を示す断面
図である。
【図１１】 この発明に基づいた第２の実施例における
位相シフトマスクの製造方法の第４製造工程を示す断面
図である。
位相シフトマスクの製造方法の第４製造工程を示す断面
図である。
【図１２】 この発明に基づいた第２の実施例における
位相シフトマスクの製造方法の第５製造工程を示す断面
図である。
位相シフトマスクの製造方法の第５製造工程を示す断面
図である。
【図１３】 この発明に基づいた第３の実施例における
位相シフトマスクの製造方法の第１製造工程を示す断面
図である。
位相シフトマスクの製造方法の第１製造工程を示す断面
図である。
【図１４】 この発明に基づいた第３の実施例における
位相シフトマスクの製造方法の第２製造工程を示す断面
図である。
位相シフトマスクの製造方法の第２製造工程を示す断面
図である。
【図１５】 この発明に基づいた第３の実施例における
位相シフトマスクの製造方法の第３製造工程を示す断面
図である。
位相シフトマスクの製造方法の第３製造工程を示す断面
図である。
【図１６】 この発明に基づいた位相シフトマスクの透
過率依存性を示す第１の図である。
過率依存性を示す第１の図である。
【図１７】 この発明に基づいた位相シフトマスクの透
過率依存性を示す第２の図である。
過率依存性を示す第２の図である。
【図１８】 従来の技術のフォトマスクを用いた場合の
マスク断面、マスク上の露光光の電場、半導体ウェハ上
の光強度、レジスト膜に転写されるパターンを示す模式
図である。
マスク断面、マスク上の露光光の電場、半導体ウェハ上
の光強度、レジスト膜に転写されるパターンを示す模式
図である。
【図１９】 従来の技術における位相シフトマスクを用
いた場合の位相シフトマスクの断面、位相シフトマスク
上の電場、レジスト膜上での光の振幅、レジスト膜上で
の光強度、レジスト膜に転写されるパターンを示す模式
図である。
いた場合の位相シフトマスクの断面、位相シフトマスク
上の電場、レジスト膜上での光の振幅、レジスト膜上で
の光強度、レジスト膜に転写されるパターンを示す模式
図である。
【図２０】 従来技術における減衰型位相シフトマスク
の断面構造図である。
の断面構造図である。
【図２１】 従来の技術における減衰型位相シフトマス
クを用いた場合の、マスク断面、マスク上の電場、レジ
スト膜上の電場、レジスト膜上の光強度、レジスト膜に
転写されるパターンを示す模式図である。
クを用いた場合の、マスク断面、マスク上の電場、レジ
スト膜上の電場、レジスト膜上の光強度、レジスト膜に
転写されるパターンを示す模式図である。
【図２２】 従来技術における減衰型位相シフトマスク
の製造方法の第１製造工程を示す断面図である。
の製造方法の第１製造工程を示す断面図である。
【図２３】 従来技術における減衰型位相シフトマスク
の製造方法の第２製造工程を示す断面図である。
の製造方法の第２製造工程を示す断面図である。
【図２４】 従来技術における減衰型位相シフトマスク
の製造方法の第３製造工程を示す断面図である。
の製造方法の第３製造工程を示す断面図である。
【図２５】 従来技術における減衰型位相シフトマスク
の製造方法の第４製造工程を示す断面図である。
の製造方法の第４製造工程を示す断面図である。
【図２６】 位相シフタ膜の波長に対する透過率の関係
を示す図である。
を示す図である。
１００，１５０Ａ，１５０Ｂ 減衰型位相シフトマス
ク、１ 石英基板、４単層膜、７ 光透過部、１０ 透
過膜、２０ 位相シフタ部。なお、図中、同一符号は同
一または相当部分を示す。
ク、１ 石英基板、４単層膜、７ 光透過部、１０ 透
過膜、２０ 位相シフタ部。なお、図中、同一符号は同
一または相当部分を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 川田 前
埼玉県秩父市大字寺尾2804番地 アルバ
ック成膜株式会社内
(72)発明者 吉岡 信行
兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電
機株式会社ユー・エル・エス・アイ開発
研究所内
(56)参考文献 特開 平４−136854（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−342205（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−175346（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03F 1/00 - 1/16
Claims (7)
- 【請求項１】 露光光を透過する基板と、 前記基板の上の所定の領域に形成され、透過する前記露
光光の位相角を略１８０°変換し、かつ、前記露光光の
透過率が４〜２０％となる位相シフタ部と、 を備え、 前記位相シフタ部は、 略均一な材料からなる単層膜と、前記単層膜よりも波長
依存性が小さい透過膜と、を含み、 前記単層膜は、モリブデンシリサイドの酸化物およびモ
リブデンシリサイドの酸化窒化物からなる群より選択さ
れる、少なくとも１種類の材料からなる膜である、位相
シフトマスク。 - 【請求項２】 前記基板の上の所定の領域に、前記基板
が露出する光透過部を有する、請求項１に記載の位相シ
フトマスク。 - 【請求項３】 前記基板が露出する前記光透過部の前記
基板表面に、前記透過膜を有する、請求項２に記載の位
相シフトマスク。 - 【請求項４】 前記透過膜は、モリブデン、モリブデン
シリサイド、シリコン、窒化タンタル、金、白金、窒化
シリコン、酸化シリコン、酸窒化シリコン、チタン、タ
ンタル、タングステン、酸化タンタル、酸窒化タンタ
ル、酸化チタン、窒化チタン、酸窒化チタン、酸化タン
グステン、ニオブ、酸化ニオブ、酸窒化ニオブ、炭化ケ
イ素からなる群より選択される、少なくとも１種類の材
料からなる膜である請求項１、請求項２または請求項３
に記載の位相シフトマスク。 - 【請求項５】 前記透過膜は、クロム、酸化クロム、酸
化窒化クロム、酸化窒化炭化クロム、ニッケルクロム、
ニッケル、インコネル、酸化インジウム、酸化錫、酸化
錫インジウム、アルミ、酸化アルミからなる群より選択
される１種類の材料からなる膜である、請求項１、請求
項２または請求項３に記載の位相シフトマスク。 - 【請求項６】 露光光を透過する基板の主表面上の所定
の領域に、透過する露光光の位相角を１８０°変換し、
かつ、４〜２０％の透過率を有する位相シフタ膜を形成
する工程と、 前記位相シフタ膜の上に、帯電防止膜を形成する工程
と、 前記帯電防止膜の上に、電子ビーム露光を用いて、所定
のパターン形状を有するレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜をマスクとして、前記帯電防止膜と前記
位相シフタ膜のパターニングを行なう工程と、 前記帯電防止膜を除去する工程と、 を備え、 前記位相シフタ膜を形成する工程は、 略均一な材料からなる単層膜を形成する工程と、前記単層膜よりも 波長依存性が小さい透過膜を形成する
工程と、を含み、 前記単層膜は、モリブデンシリサイドの酸化物およびモ
リブデンシリサイドの酸化窒化物からなる群より選択さ
れる、少なくとも１種類の材料からなる膜である、位相
シフトマスクの製造方法。 - 【請求項７】 前記帯電防止膜を除去する工程は、前記
位相シフタ膜をマスクとして、前記透過膜のパターニン
グを行なう工程を含む、請求項６に記載の位相シフトマ
スクの製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21400294A JP3453435B2 (ja) | 1993-10-08 | 1994-09-07 | 位相シフトマスクおよびその製造方法 |
| US08/318,156 US5482799A (en) | 1993-10-08 | 1994-10-05 | Phase shift mask and manufacturing method thereof |
| DE4447836A DE4447836B4 (de) | 1993-10-08 | 1994-10-06 | Phasenverschiebungsmaske und Herstellungsverfahren dafür |
| DE4435773A DE4435773C2 (de) | 1993-10-08 | 1994-10-06 | Absorptions-Phasenverschiebungsmaske und Herstellungsverfahren dafür |
| DE4447646A DE4447646C2 (de) | 1993-10-08 | 1994-10-06 | Verfahren zur Herstellung einer Absorbtions-Phasenverschiebungsmaske |
| KR1019940025683A KR0151883B1 (ko) | 1993-10-08 | 1994-10-07 | 위상쉬프트 마스크 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25319893 | 1993-10-08 | ||
| JP5-253198 | 1993-10-08 | ||
| JP21400294A JP3453435B2 (ja) | 1993-10-08 | 1994-09-07 | 位相シフトマスクおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07168343A JPH07168343A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3453435B2 true JP3453435B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=26520095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21400294A Expired - Lifetime JP3453435B2 (ja) | 1993-10-08 | 1994-09-07 | 位相シフトマスクおよびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5482799A (ja) |
| JP (1) | JP3453435B2 (ja) |
| KR (1) | KR0151883B1 (ja) |
Families Citing this family (55)
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|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US5715092A (en) * | 1994-06-29 | 1998-02-03 | Eastman Kodak Company | Ferroelectric light frequency doubler device with a surface coating and having an inverted domain structure |
| US5952128A (en) * | 1995-08-15 | 1999-09-14 | Ulvac Coating Corporation | Phase-shifting photomask blank and method of manufacturing the same as well as phase-shifting photomask |
| JPH0876353A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-22 | Nec Corp | 位相シフトマスクの製造方法 |
| EP0788027B1 (en) * | 1995-07-19 | 2001-10-10 | Hoya Corporation | Phase shift mask blank and production method therefor |
| US5914202A (en) * | 1996-06-10 | 1999-06-22 | Sharp Microeletronics Technology, Inc. | Method for forming a multi-level reticle |
| WO1998002782A1 (en) * | 1996-07-16 | 1998-01-22 | Advanced Micro Devices, Inc. | Sidelobe suppressing attenuated phase-shifting mask |
| US5789117A (en) * | 1996-12-02 | 1998-08-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Transfer method for non-critical photoresist patterns |
| US5914203A (en) * | 1997-09-26 | 1999-06-22 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Transmission modulation mask |
| JP2000098582A (ja) * | 1998-09-17 | 2000-04-07 | Ulvac Seimaku Kk | 位相シフトフォトマスクブランクス、位相シフトフォトマスク及びそれらの製造方法、並びに該ブランクスの製造装置 |
| US6018392A (en) * | 1998-10-23 | 2000-01-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Apparatus and method for inspecting phase shifting masks |
| KR100322537B1 (ko) * | 1999-07-02 | 2002-03-25 | 윤종용 | 블랭크 마스크 및 이를 이용한 위상 반전 마스크 제조방법 |
| JP4163331B2 (ja) * | 1999-07-14 | 2008-10-08 | アルバック成膜株式会社 | 位相シフタ膜の製造方法、位相シフトマスク用ブランクスの製造方法、および、位相シフトマスクの製造方法 |
| JP2001083687A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-03-30 | Dainippon Printing Co Ltd | ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びこれを作製する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 |
| US6682861B2 (en) | 1999-09-30 | 2004-01-27 | Photronics, Inc. | Disposable hard mask for phase shift photomask plasma etching |
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