JPH04342255A - パターン形成方法 - Google Patents
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- JPH04342255A JPH04342255A JP3114364A JP11436491A JPH04342255A JP H04342255 A JPH04342255 A JP H04342255A JP 3114364 A JP3114364 A JP 3114364A JP 11436491 A JP11436491 A JP 11436491A JP H04342255 A JPH04342255 A JP H04342255A
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Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/70466—Multiple exposures, e.g. combination of fine and coarse exposures, double patterning or multiple exposures for printing a single feature
-
- G—PHYSICS
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- G03F7/70475—Stitching, i.e. connecting image fields to produce a device field, the field occupied by a device such as a memory chip, processor chip, CCD, flat panel display
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造に用
いる位相シフタを有するホトマスク及びその製造方法並
びに該マスクを用いて製造された半導体装置やホトマス
クブランクスに関する。
いる位相シフタを有するホトマスク及びその製造方法並
びに該マスクを用いて製造された半導体装置やホトマス
クブランクスに関する。
【０００２】
【従来の技術】マスクパタンの解像度を向上させる従来
技術の１つとして、マスク透過光に位相差を導入する方
法がある。例えば特公昭６２−５０８１１号では、不透
明部を挟む両側の透過部の少なくとも一方に位相を変え
る透明膜（以後シフタとよぶ）を形成している。この方
法によれば露光装置の解像度を格段に高めることができ
る。しかし、この方法は隣接する開口部が互いに分離し
ているときにのみ有効であり、隣接する開口部がある部
分で接続している場合は、その接続部分にシフタ端がで
きてしまい、この部分で光強度が０になり、パタンが分
離してしまう。また、特開平０２−０７８２１６号では
、不透明部を挟まずにシフタの端部で微細な暗部が形成
できることを開示している。しかし、上記方法を用いて
微細な暗部を一本だけ形成することは困難である。たと
えば、シフタ端部でパタンを１本だけ形成しようとして
も、シフタパタンの周囲にリング状に細い溝が形成され
てしまう。従ってなんらかの方法で不要な細い溝を消す
ことが必要となる。
技術の１つとして、マスク透過光に位相差を導入する方
法がある。例えば特公昭６２−５０８１１号では、不透
明部を挟む両側の透過部の少なくとも一方に位相を変え
る透明膜（以後シフタとよぶ）を形成している。この方
法によれば露光装置の解像度を格段に高めることができ
る。しかし、この方法は隣接する開口部が互いに分離し
ているときにのみ有効であり、隣接する開口部がある部
分で接続している場合は、その接続部分にシフタ端がで
きてしまい、この部分で光強度が０になり、パタンが分
離してしまう。また、特開平０２−０７８２１６号では
、不透明部を挟まずにシフタの端部で微細な暗部が形成
できることを開示している。しかし、上記方法を用いて
微細な暗部を一本だけ形成することは困難である。たと
えば、シフタ端部でパタンを１本だけ形成しようとして
も、シフタパタンの周囲にリング状に細い溝が形成され
てしまう。従ってなんらかの方法で不要な細い溝を消す
ことが必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、同一
透過部内で位相が反転しても、その境界部すなわちシフ
タ端で光強度が低下しないようにする方法を提供する事
に有り、複雑なパタンへのシフタ配置の制限を緩和しよ
うとするものである。
透過部内で位相が反転しても、その境界部すなわちシフ
タ端で光強度が低下しないようにする方法を提供する事
に有り、複雑なパタンへのシフタ配置の制限を緩和しよ
うとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は、通常の露光
領域に対する露光量と、不要なシフタ端部に対する露光
量を相対的に変える事により実現できる。さらにその部
分の位相差を選択的に１８０°からずれるようにすれば
さらに望ましい。たとえば、通常の露光領域に対する露
光量を１とした時に不要なシフタ端部に対する露光量を
２とすることにより露光量が過剰になり不要な暗部は消
失してしまう。また、位相差が１８０°からずれること
によりシフタ境界部での光強度低下を軽減することが出
来る。これを実現する為に、マスク内で不要なシフタ端
部では透過率を高く、通常の露光領域では透過率を低く
した。マスク内での透過率の調整は、例えば所望の部分
に半透明膜を被着することにより達成できる。
領域に対する露光量と、不要なシフタ端部に対する露光
量を相対的に変える事により実現できる。さらにその部
分の位相差を選択的に１８０°からずれるようにすれば
さらに望ましい。たとえば、通常の露光領域に対する露
光量を１とした時に不要なシフタ端部に対する露光量を
２とすることにより露光量が過剰になり不要な暗部は消
失してしまう。また、位相差が１８０°からずれること
によりシフタ境界部での光強度低下を軽減することが出
来る。これを実現する為に、マスク内で不要なシフタ端
部では透過率を高く、通常の露光領域では透過率を低く
した。マスク内での透過率の調整は、例えば所望の部分
に半透明膜を被着することにより達成できる。
【０００５】
【作用】マスク内に透過率の異なる領域を設けることに
より、１回の露光で部分的に正常な露光と過剰露光を実
現できる。従来法では不要な部分を別マスクを用い露光
する必要が有り、工程が煩雑であった。
より、１回の露光で部分的に正常な露光と過剰露光を実
現できる。従来法では不要な部分を別マスクを用い露光
する必要が有り、工程が煩雑であった。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図により説明
する。図１は本発明を適用したマスクの作成工程を断面
図で示した図である。図１（ａ）に示すように、ガラス
基板１、半透明膜２、遮光膜３からなるマスクブランク
スを作成した。ここでは、半透明膜２にはＳｉ膜を用い
たがこれに限らず、金属薄膜など膜厚を最適化する事に
より種々用いる事ができる。遮光膜３にはＣｒ膜を用い
たが、これに限らず、Ｍｏ，Ｔａ，Ｗなど露光光の遮光
が可能な膜であれば用いる事ができる。つぎに図１（ｂ
）に示すように、通常のリソグラフィーにより所望の部
分にクロム膜３を残し、その他の部分はエッチングで除
去した。次に、半透明膜２の不要な部分を通常のリソグ
ラフィーにより選択的に除去した。半透明膜２の不要な
部分の除去はこの他、イオンビームやレーザビームのス
ポット照射を利用した方法によっても達成できる。 この時点でマスクはクロムパタンからなる遮光部４と、
シリコン膜が被着した半透明部５と、ガラス基板が露出
した透明部６で構成される。この時の各部の露光光の透
過率は遮光部でほぼ０％、半透明部で５０％、透過部で
約１００％とした。半透明部の露光光の透過率は５０％
に限らず、目的のパタンサイズやパタンを投影するレジ
スト膜の感度等によって変更する必要がある。おおよそ
３０％から７０％の範囲が望ましい範囲である。つぎに
、図１（ｃ）に示すように、透過光に位相差を与えるた
めの位相シフタ膜７を全面に被着した。ここで位相シフ
タ膜７にはＳｉＯ２膜を用いたがこれに限らない。その
後、所望の部分に通常の方法でレジストパタンを形成し
、このレジストをマスクとして、シフタをエッチングし
た。ここで、レジストパタンの形成に電子線描画法を用
いたが、Ｃｒ膜及びシリコン膜が導電性を持っているた
めに電子線描画の際のチャージアップ現象は防止出来た
。シフタのエッチングは反応性イオンエッチングを用い
た。エッチング法もこれに限らずスパッタ法やエッチン
グ液を用いるウエット法など選択可能である。シフタの
エッチングはシフタが無くなっても引き続き行ない、ガ
ラス基板も所定の深さに掘り込んだ。ガラス基板の掘り
込み深さは、シフタ部８と、掘り込み部９を通過する光
の位相差が約９０°±３０°あるいは約−９０°±３０
°になるようにコントロールした。なお、この時、領域
１１では半透明膜２がエッチングのストップ層の役目を
するため、ガラス基板はエッチングされない。通常のシ
フタ部１０と透過部１１を通過する光の位相差は１８０
°になるようシフタの膜厚を調整した。
する。図１は本発明を適用したマスクの作成工程を断面
図で示した図である。図１（ａ）に示すように、ガラス
基板１、半透明膜２、遮光膜３からなるマスクブランク
スを作成した。ここでは、半透明膜２にはＳｉ膜を用い
たがこれに限らず、金属薄膜など膜厚を最適化する事に
より種々用いる事ができる。遮光膜３にはＣｒ膜を用い
たが、これに限らず、Ｍｏ，Ｔａ，Ｗなど露光光の遮光
が可能な膜であれば用いる事ができる。つぎに図１（ｂ
）に示すように、通常のリソグラフィーにより所望の部
分にクロム膜３を残し、その他の部分はエッチングで除
去した。次に、半透明膜２の不要な部分を通常のリソグ
ラフィーにより選択的に除去した。半透明膜２の不要な
部分の除去はこの他、イオンビームやレーザビームのス
ポット照射を利用した方法によっても達成できる。 この時点でマスクはクロムパタンからなる遮光部４と、
シリコン膜が被着した半透明部５と、ガラス基板が露出
した透明部６で構成される。この時の各部の露光光の透
過率は遮光部でほぼ０％、半透明部で５０％、透過部で
約１００％とした。半透明部の露光光の透過率は５０％
に限らず、目的のパタンサイズやパタンを投影するレジ
スト膜の感度等によって変更する必要がある。おおよそ
３０％から７０％の範囲が望ましい範囲である。つぎに
、図１（ｃ）に示すように、透過光に位相差を与えるた
めの位相シフタ膜７を全面に被着した。ここで位相シフ
タ膜７にはＳｉＯ２膜を用いたがこれに限らない。その
後、所望の部分に通常の方法でレジストパタンを形成し
、このレジストをマスクとして、シフタをエッチングし
た。ここで、レジストパタンの形成に電子線描画法を用
いたが、Ｃｒ膜及びシリコン膜が導電性を持っているた
めに電子線描画の際のチャージアップ現象は防止出来た
。シフタのエッチングは反応性イオンエッチングを用い
た。エッチング法もこれに限らずスパッタ法やエッチン
グ液を用いるウエット法など選択可能である。シフタの
エッチングはシフタが無くなっても引き続き行ない、ガ
ラス基板も所定の深さに掘り込んだ。ガラス基板の掘り
込み深さは、シフタ部８と、掘り込み部９を通過する光
の位相差が約９０°±３０°あるいは約−９０°±３０
°になるようにコントロールした。なお、この時、領域
１１では半透明膜２がエッチングのストップ層の役目を
するため、ガラス基板はエッチングされない。通常のシ
フタ部１０と透過部１１を通過する光の位相差は１８０
°になるようシフタの膜厚を調整した。
【０００７】このようにして作成したマスクを用いてレ
ジスト膜にパタン転写を行なった。図２に本発明のマス
クで得られる透過光の振幅分布と光強度分布を示す。シ
フタ端１３を用いて微細なラインを形成し、この時対向
するシフタ端１２部にはパタンが形成されないことを確
認するのが目的である。透過部１１の透過光を基準とし
たとき、各部を通過する光の位相は、通常のシフタ部１
０で＋１８０°、シフタ部８で＋１６０°、掘り込み部
９で−９０°であった。ウエーハ上で得られる光強度は
半透明膜の無い８と９の部分を１とすると、半透明膜の
有る１０と１１では０．５となる。また、シフタの境界
部１２と１３では位相変化に伴う光強度低下がみられる
。シフタの境界部１３の位相差は１８０°であり、境界
部直下の光強度はほぼ０で急峻な強度低下を示す。シフ
タの境界部１２の位相差は７０°であり、光強度の落ち
こみは小さい。しかも、バックグラウンドの光強度も高
く、境界部１３と比較すると大幅に光強度の低下をおさ
える事ができる。このような光強度分布を持つマスクで
ウエーハ上にパタン転写を行なった。その結果、ネガ型
レジストを用いた例では、シフタ端１３の直下に０．１
５μｍの微細な溝を形成できた。シフタ端１２の部分に
溝はできなかった。しかし露光量を約半分に減らした条
件では僅かに溝が形成された。ポジ型レジストを用いた
例では、シフタ端１３の直下に０．２０μｍの微細な線
が形成できた。さらに露光量を増やした条件では０．１
５μｍの微細な線が形成できた。両者の例ではシフタ端
１２の部分にはパタンはできなかった。しかし、露光量
を大幅に減らした条件ではパタンが形成できたが、半透
明膜が有る部分ではレジスト残りが発生した。
ジスト膜にパタン転写を行なった。図２に本発明のマス
クで得られる透過光の振幅分布と光強度分布を示す。シ
フタ端１３を用いて微細なラインを形成し、この時対向
するシフタ端１２部にはパタンが形成されないことを確
認するのが目的である。透過部１１の透過光を基準とし
たとき、各部を通過する光の位相は、通常のシフタ部１
０で＋１８０°、シフタ部８で＋１６０°、掘り込み部
９で−９０°であった。ウエーハ上で得られる光強度は
半透明膜の無い８と９の部分を１とすると、半透明膜の
有る１０と１１では０．５となる。また、シフタの境界
部１２と１３では位相変化に伴う光強度低下がみられる
。シフタの境界部１３の位相差は１８０°であり、境界
部直下の光強度はほぼ０で急峻な強度低下を示す。シフ
タの境界部１２の位相差は７０°であり、光強度の落ち
こみは小さい。しかも、バックグラウンドの光強度も高
く、境界部１３と比較すると大幅に光強度の低下をおさ
える事ができる。このような光強度分布を持つマスクで
ウエーハ上にパタン転写を行なった。その結果、ネガ型
レジストを用いた例では、シフタ端１３の直下に０．１
５μｍの微細な溝を形成できた。シフタ端１２の部分に
溝はできなかった。しかし露光量を約半分に減らした条
件では僅かに溝が形成された。ポジ型レジストを用いた
例では、シフタ端１３の直下に０．２０μｍの微細な線
が形成できた。さらに露光量を増やした条件では０．１
５μｍの微細な線が形成できた。両者の例ではシフタ端
１２の部分にはパタンはできなかった。しかし、露光量
を大幅に減らした条件ではパタンが形成できたが、半透
明膜が有る部分ではレジスト残りが発生した。
【０００８】また、掘り込み部９の位相を−６０°に設
定したマスクでは、シフタ端１２での位相差は＋１００
°となり、光強度低下は僅かに大きく、露光余裕が僅か
に減少した。また、半透明膜を薄くして透過率を９０％
としたマスクでも露光余裕が減少した。
定したマスクでは、シフタ端１２での位相差は＋１００
°となり、光強度低下は僅かに大きく、露光余裕が僅か
に減少した。また、半透明膜を薄くして透過率を９０％
としたマスクでも露光余裕が減少した。
【０００９】次に、第２の実施例を図３、図４を用いて
説明する。この例では半導体素子の電極配線パタンのよ
うな図形配置で問題となる例を示す。図３（ａ）はパタ
ンの配置を示す図である。パタン１３、１４は孤立パタ
ン。パタン１２と１５はつながったパタンである。この
ようなパタンをネガ型レジストを用いて形成する場合を
例に説明する。ここで用いるマスクは図３（ｂ）に示す
ようにパタン部が透明部となる。このパタンの横方向の
ピッチが微細な場合、位相シフト法を用いる必要が有る
。このパタン１本おきににシフタを配置しようとすると
、シフタ１３´、１５´のような配置となる。この時、
パタン１２と１５のつながった部分にシフタの端部がで
きてしまう。したがって、その部分で光強度が低下し、
パタンは分離してしまう。このような部分に実施例１で
示したシフタ端部の光強度低下防止法を適用することが
出来る。図４でマスクの作成過程を説明する。用いたマ
スクブランクスは実施例１で用いた物と同様のものであ
る。まず、図４（ａ）に示すように、配線パタン部のＣ
ｒ１６を通常の方法で選択的に除去する。Ｃｒが除去さ
れた部分１７には、半透明膜が露出する。次にシフタ端
の配置領域１８の半透明膜を選択的に除去する。次に、
図４（ｂ）に示すように、シフタ膜を全面に被着し、リ
ソグラフィー法によりシフタパタン１９をレジストで形
成する。このレジストをマスクにシフタ膜をエッチング
除去する。この時、ガラス基板が露出した部分２０も連
続でエッチングした。次に、レジストを除去し、マスク
が完成した。このマスクを用いレジストにパタン転写し
た結果、実施例１での結果同様、不要なシフタ端部での
光強度低下は小さく、配線パタンの断線は防止出来た。 ここで、ガラス基板の露出部をエッチングしないように
したマスクでも、配線パタンの断線は防止出来たが、適
正露光の幅は小さく、実用的には使いずらいマスクとな
った。すなわち、透過率の差だけで１８０°位相差のあ
るシフタ端のレジストへの転写を防止することは可能で
あるが、適正露光の幅は小さくなる。
説明する。この例では半導体素子の電極配線パタンのよ
うな図形配置で問題となる例を示す。図３（ａ）はパタ
ンの配置を示す図である。パタン１３、１４は孤立パタ
ン。パタン１２と１５はつながったパタンである。この
ようなパタンをネガ型レジストを用いて形成する場合を
例に説明する。ここで用いるマスクは図３（ｂ）に示す
ようにパタン部が透明部となる。このパタンの横方向の
ピッチが微細な場合、位相シフト法を用いる必要が有る
。このパタン１本おきににシフタを配置しようとすると
、シフタ１３´、１５´のような配置となる。この時、
パタン１２と１５のつながった部分にシフタの端部がで
きてしまう。したがって、その部分で光強度が低下し、
パタンは分離してしまう。このような部分に実施例１で
示したシフタ端部の光強度低下防止法を適用することが
出来る。図４でマスクの作成過程を説明する。用いたマ
スクブランクスは実施例１で用いた物と同様のものであ
る。まず、図４（ａ）に示すように、配線パタン部のＣ
ｒ１６を通常の方法で選択的に除去する。Ｃｒが除去さ
れた部分１７には、半透明膜が露出する。次にシフタ端
の配置領域１８の半透明膜を選択的に除去する。次に、
図４（ｂ）に示すように、シフタ膜を全面に被着し、リ
ソグラフィー法によりシフタパタン１９をレジストで形
成する。このレジストをマスクにシフタ膜をエッチング
除去する。この時、ガラス基板が露出した部分２０も連
続でエッチングした。次に、レジストを除去し、マスク
が完成した。このマスクを用いレジストにパタン転写し
た結果、実施例１での結果同様、不要なシフタ端部での
光強度低下は小さく、配線パタンの断線は防止出来た。 ここで、ガラス基板の露出部をエッチングしないように
したマスクでも、配線パタンの断線は防止出来たが、適
正露光の幅は小さく、実用的には使いずらいマスクとな
った。すなわち、透過率の差だけで１８０°位相差のあ
るシフタ端のレジストへの転写を防止することは可能で
あるが、適正露光の幅は小さくなる。
【００１０】第３の実施例は、第２の実施例で用いたパ
タンの異なるマスク作成工程を示すものである。第５図
はマスク作成工程を示す断面図である。マスク断面は図
４（ａ）のＡ−Ａ´の位置を示している。図５（ａ）に
示すように。ガラス基板１、シフタのエッチングストッ
プ層２１、シフタ層２２、Ｃｒ膜３を被着したブランク
スを用意した。シフタのエッチングストップ層２１には
ＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を
もちいた。シフタ層２２にはＳｉＯ２膜を用いた。次に
図５（ｂ）に示すように、所定の部分のＣｒ膜３を選択
的に除去した。次に、所定の部分のシフタ膜２２をエッ
チングしシフタ端を形成した。次に、全面に半透明膜２
３を形成した。ここで半透明膜２３には透過率が５０％
になるように調整したＣｒ薄膜を用いた。次に、図５（
ｃ）に示すように、全面にネガ型レジスト２４を塗布し
、裏面から露光光を照射した。この時露光光はコヒーレ
ント性の高い光を用いることが望ましい。その後現像処
理を行なうことにより、シフタ端部上２５のレジストが
自己整合的に除去される。これは、シフタ端部での位相
反転による光強度低下を利用したものである。次に、こ
のレジストをマスクとして半透明膜２３をエッチングし
た。 この時のエッチングは充分に行ない、いわゆるサイドエ
ッチングを発生させエッチング面積を大きくした。次に
、レジストを除去した。以上の工程により、図５（ｄ）
に示すように、透過率の高い領域２６を含むマスクが形
成できた。このマスクの場合、シフタ端の位相差はほぼ
１８０°であり、光強度の低下は大きい。このマスクを
用いレジストにパタンを転写した結果、露光量を約１．
５倍にすることにより、シフタ端部の転写を防止するこ
とができ、第２の実施例の結果とほぼ同様の結果が得ら
れた。
タンの異なるマスク作成工程を示すものである。第５図
はマスク作成工程を示す断面図である。マスク断面は図
４（ａ）のＡ−Ａ´の位置を示している。図５（ａ）に
示すように。ガラス基板１、シフタのエッチングストッ
プ層２１、シフタ層２２、Ｃｒ膜３を被着したブランク
スを用意した。シフタのエッチングストップ層２１には
ＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を
もちいた。シフタ層２２にはＳｉＯ２膜を用いた。次に
図５（ｂ）に示すように、所定の部分のＣｒ膜３を選択
的に除去した。次に、所定の部分のシフタ膜２２をエッ
チングしシフタ端を形成した。次に、全面に半透明膜２
３を形成した。ここで半透明膜２３には透過率が５０％
になるように調整したＣｒ薄膜を用いた。次に、図５（
ｃ）に示すように、全面にネガ型レジスト２４を塗布し
、裏面から露光光を照射した。この時露光光はコヒーレ
ント性の高い光を用いることが望ましい。その後現像処
理を行なうことにより、シフタ端部上２５のレジストが
自己整合的に除去される。これは、シフタ端部での位相
反転による光強度低下を利用したものである。次に、こ
のレジストをマスクとして半透明膜２３をエッチングし
た。 この時のエッチングは充分に行ない、いわゆるサイドエ
ッチングを発生させエッチング面積を大きくした。次に
、レジストを除去した。以上の工程により、図５（ｄ）
に示すように、透過率の高い領域２６を含むマスクが形
成できた。このマスクの場合、シフタ端の位相差はほぼ
１８０°であり、光強度の低下は大きい。このマスクを
用いレジストにパタンを転写した結果、露光量を約１．
５倍にすることにより、シフタ端部の転写を防止するこ
とができ、第２の実施例の結果とほぼ同様の結果が得ら
れた。
【００１１】また、上記実施例の改良として、透過率の
高い領域２６を形成するための半透明膜２５の選択除去
方法を、通常のリソグラフィー法を用いた結果、同様の
マスク構造を実現できた。また、イオンビーム、レーザ
ビームを用いた例でも同様の結果が得られた。
高い領域２６を形成するための半透明膜２５の選択除去
方法を、通常のリソグラフィー法を用いた結果、同様の
マスク構造を実現できた。また、イオンビーム、レーザ
ビームを用いた例でも同様の結果が得られた。
【００１２】以上述べたように、マスク内に透過率の違
う領域を設け、透過率の高い領域に不要なシフタ端を配
置し、さらにその部分の位相差も中間位相差にすること
により、パタンの転写を防止出来た。
う領域を設け、透過率の高い領域に不要なシフタ端を配
置し、さらにその部分の位相差も中間位相差にすること
により、パタンの転写を防止出来た。
【００１３】第４の実施例は、半導体素子の、微細ゲー
ト作成に本方式を適用した例を示す。図６（ａ）に用い
たホトマスク、図６（ｂ）に得られたレジストパタンの
平面図を示す。２７が遮光領域、２８が半透明領域、２
９がシフタパタン形成領域、３０、３１の部分が半透明
膜を除去した部分。３０の領域はガラス基板をエッチン
グし、３０と３１間の位相差を約９０°とした。３２、
３３は半透明膜上に有り、両者間の位相差は約１８０°
になるように調整した。このマスクを用い、レジストに
パタン転写した結果、図６（ｂ）に示すパタン３４が形
成でき、寸法３５が０．１５μｍの微細ゲートが形成で
きた。その他の素子作成工程は従来法を用い、素子を作
成し、その特性を測定した結果。電子線描画法を用い微
細ゲートを形成した試料と比較してほぼ同等の特性が得
られた。
ト作成に本方式を適用した例を示す。図６（ａ）に用い
たホトマスク、図６（ｂ）に得られたレジストパタンの
平面図を示す。２７が遮光領域、２８が半透明領域、２
９がシフタパタン形成領域、３０、３１の部分が半透明
膜を除去した部分。３０の領域はガラス基板をエッチン
グし、３０と３１間の位相差を約９０°とした。３２、
３３は半透明膜上に有り、両者間の位相差は約１８０°
になるように調整した。このマスクを用い、レジストに
パタン転写した結果、図６（ｂ）に示すパタン３４が形
成でき、寸法３５が０．１５μｍの微細ゲートが形成で
きた。その他の素子作成工程は従来法を用い、素子を作
成し、その特性を測定した結果。電子線描画法を用い微
細ゲートを形成した試料と比較してほぼ同等の特性が得
られた。
【００１４】第５の実施例は、半導体素子の配線パタン
を位相シフト法を用い、ポジ型レジストで形成した例を
示す。図７（ａ）に用いたホトマスク、図７（ｂ）に得
られたレジストパタンの平面図を示す。３６が遮光領域
、３７が半透明領域、３８がシフタパタン形成領域、３
９の部分が半透明膜を除去した部分。４１の領域はガラ
ス基板をエッチングし、４０と４１間の位相差を約９０
°とした。３７と３８間の位相差は約１８０°になるよ
うに調整した。このマスクを用いポジレジストにパタン
転写した結果、図７（ｂ）に示す様に配線パタン４２が
形成できた。
を位相シフト法を用い、ポジ型レジストで形成した例を
示す。図７（ａ）に用いたホトマスク、図７（ｂ）に得
られたレジストパタンの平面図を示す。３６が遮光領域
、３７が半透明領域、３８がシフタパタン形成領域、３
９の部分が半透明膜を除去した部分。４１の領域はガラ
ス基板をエッチングし、４０と４１間の位相差を約９０
°とした。３７と３８間の位相差は約１８０°になるよ
うに調整した。このマスクを用いポジレジストにパタン
転写した結果、図７（ｂ）に示す様に配線パタン４２が
形成できた。
【００１５】
【発明の効果】本発明の適用により、光透過部内でのシ
フタ端の配置が可能となり、複雑なパタンに位相シフト
法を適用する際に問題となっていた、シフタ配置の不都
合を一部回避することが可能となり、位相シフト法の適
用範囲を大幅に広げることができる。これにより、超Ｌ
ＳＩの製造を光リソグラフィーを用い実現することが可
能となり、工業的に極めて有益である。
フタ端の配置が可能となり、複雑なパタンに位相シフト
法を適用する際に問題となっていた、シフタ配置の不都
合を一部回避することが可能となり、位相シフト法の適
用範囲を大幅に広げることができる。これにより、超Ｌ
ＳＩの製造を光リソグラフィーを用い実現することが可
能となり、工業的に極めて有益である。
【図１】第１の実施例のマスクの製造工程を示す断面図
である。
である。
【図２】本発明のマスクで得られる透過光の振幅分布と
光強度分布を示す図である。
光強度分布を示す図である。
【図３】第２の実施例で用いたパタンと、従来マスクを
示す平面図である。
示す平面図である。
【図４】第２の実施例における本発明に係るマスクの製
造工程の一部を示す平面図である。
造工程の一部を示す平面図である。
【図５】第３の実施例における本発明に係るマスクの製
造工程を示す断面図である。
造工程を示す断面図である。
【図６】第４の実施例における本発明に係るマスクおよ
びレジストパタンを示す平面図である。
びレジストパタンを示す平面図である。
【図７】第５の実施例における本発明に係るマスクおよ
びレジストパタンを示す平面図である。
びレジストパタンを示す平面図である。
２、２３………半透明膜、１７、２８、３７………半透
明領域、３……遮光膜、１６、２７、３６……遮光領域
、７………位相シフタ、２２、２９、３８………位相シ
フタ領域、２４………レジスト、２１………エッチング
ストップ層。
明領域、３……遮光膜、１６、２７、３６……遮光領域
、７………位相シフタ、２２、２９、３８………位相シ
フタ領域、２４………レジスト、２１………エッチング
ストップ層。
Claims (9)
- 【請求項１】ホトマスクに透過光の位相を反転させる位
相シフタを配置したホトマスクにおいて、少なくともマ
スク内に透明領域と半透明領域を設け、上記透明領域に
位相シフタ端の一部が重なって配置されたことを特徴と
するホトマスク。 - 【請求項２】上記半透明領域が露光波長に対し３０％か
ら７０％の透過率であることを特徴とする請求項１記載
のホトマスク。 - 【請求項３】ホトマスクに透過光の位相を反転させる位
相シフタを配置したホトマスクであって、マスクが遮光
領域、半透明領域、透明領域で構成され、透明領域に配
置されたシフタ端を挟む両側で位相差が約９０°±３０
°あるいは約２７０°±３０°の部分を含むことを特徴
とするホトマスク。 - 【請求項４】ガラス基板、透過率が３０％から７０％の
範囲である半透明膜、遮光膜を少なくとも積層したホト
マスクブランクス。 - 【請求項５】上記半透明膜が導電性を有することを特徴
とする、請求項４記載のホトマスクブランクス。 - 【請求項６】ガラス基板、透明あるいは半透明膜、遮光
膜を少なくとも積層したホトマスクブランクスを用い、
ホトマスクを作成する工程であって、遮光膜を所望の形
状にエッチング除去する工程、露出した透明あるいは半
透明膜の所望の領域をエッチング除去する工程、透過光
の位相を反転させるための位相シフタ膜を被着する工程
、所望の領域のシフタ膜をエッチング除去する工程、露
出したガラス基板を所定の深さにエッッチングする工程
を少なくとも含むホトマスクの製造方法。 - 【請求項７】請求項６の工程で作成されたホトマスク。
- 【請求項８】上記透明及び半透明膜が導電性を有するこ
とを特徴とする、請求項６記載のホトマスクの製造方法
。 - 【請求項９】請求項１乃至３或いは７のホトマスクを用
い作成したことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11436491A JP3104284B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | パターン形成方法 |
| KR1019920007912A KR100271699B1 (ko) | 1991-05-20 | 1992-05-11 | 포토마스크 및 포토마스크를 사용하는 반도체장치의 제조방법 |
| US07/883,532 US5318868A (en) | 1991-05-20 | 1992-05-15 | Photomask and method for manufacturing semiconductor device using photomask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11436491A JP3104284B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04342255A true JPH04342255A (ja) | 1992-11-27 |
| JP3104284B2 JP3104284B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=14635872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11436491A Expired - Fee Related JP3104284B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | パターン形成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5318868A (ja) |
| JP (1) | JP3104284B2 (ja) |
| KR (1) | KR100271699B1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2286254A (en) * | 1994-01-19 | 1995-08-09 | Hyundai Electronics Ind | Phase shift mask and method for fabricating the same |
| US6335125B2 (en) | 1998-04-02 | 2002-01-01 | Nec Corporation | Photomask and method of manufacturing same |
| US6458493B2 (en) | 1999-06-04 | 2002-10-01 | International Business Machines Corporation | Method to control nested to isolated line printing |
| WO2007137058A3 (en) * | 2006-05-18 | 2008-01-17 | Intel Corp | Methods to reduce the minimum pitch in a pattern |
| JP6271803B1 (ja) * | 2017-04-04 | 2018-01-31 | 株式会社エスケーエレクトロニクス | フォトマスク及びフォトマスクブランクス並びにフォトマスクの製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5631109A (en) * | 1992-07-17 | 1997-05-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Exposure mask comprising transparent and translucent phase shift patterns |
| US5536604A (en) * | 1992-07-17 | 1996-07-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Exposure mask |
| US5556724A (en) * | 1992-11-10 | 1996-09-17 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Phase shift photomask and method of producing same |
| US5629115A (en) * | 1993-04-30 | 1997-05-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Exposure mask and method and apparatus for manufacturing the same |
| KR0168134B1 (ko) * | 1993-05-25 | 1999-01-15 | 사토 후미오 | 반사형 위상쉬프트 마스크와, 투과형 위상쉬프트 마스크 및, 패턴형성방법 |
| KR0143707B1 (ko) * | 1994-06-23 | 1998-08-17 | 김주용 | 마스크 가장자리에서 투과되는 광의 강도를 보상하기 위한 위상반전 마스크 |
| US5468578A (en) * | 1994-09-26 | 1995-11-21 | Micron Technology, Inc. | Method of making masks for phase shifting lithography to avoid phase conflicts |
| US5536606A (en) * | 1995-05-30 | 1996-07-16 | Micron Technology, Inc. | Method for making self-aligned rim phase shifting masks for sub-micron lithography |
| US5766829A (en) * | 1995-05-30 | 1998-06-16 | Micron Technology, Inc. | Method of phase shift lithography |
| US5670281A (en) * | 1996-06-17 | 1997-09-23 | Industrial Technology Research Institute | Masks and methods of forming masks which avoid phase conflict problems in phase shifting masks |
| WO1998002784A1 (en) * | 1996-07-15 | 1998-01-22 | Micron Display Technology, Inc. | Method of phase shift lithography |
| JP3177948B2 (ja) * | 1997-03-10 | 2001-06-18 | 日本電気株式会社 | 露光用フォトマスク |
| JP2004029081A (ja) * | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Canon Inc | 位相シフトマスク、該位相シフトマスクを用いたパタン形成法、該パタン形成法による固体素子 |
| KR102089835B1 (ko) | 2016-01-27 | 2020-03-16 | 주식회사 엘지화학 | 필름 마스크, 이의 제조방법 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 |
| CN108351605B (zh) | 2016-01-27 | 2020-12-15 | 株式会社Lg化学 | 膜掩模、其制备方法、使用膜掩模的图案形成方法和由膜掩模形成的图案 |
| WO2017131499A1 (ko) | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 주식회사 엘지화학 | 필름 마스크, 이의 제조방법, 이를 이용한 패턴 형성 방법 및 이를 이용하여 형성된 패턴 |
| CN110687757A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-14 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 拼接曝光***及采用该***的拼接曝光方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4904569A (en) * | 1986-08-08 | 1990-02-27 | Hitachi, Ltd. | Method of forming pattern and projection aligner for carrying out the same |
| JP2710967B2 (ja) * | 1988-11-22 | 1998-02-10 | 株式会社日立製作所 | 集積回路装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP11436491A patent/JP3104284B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-11 KR KR1019920007912A patent/KR100271699B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1992-05-15 US US07/883,532 patent/US5318868A/en not_active Expired - Lifetime
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| GB2286254A (en) * | 1994-01-19 | 1995-08-09 | Hyundai Electronics Ind | Phase shift mask and method for fabricating the same |
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| JP6368000B1 (ja) * | 2017-04-04 | 2018-08-01 | 株式会社エスケーエレクトロニクス | フォトマスク及びフォトマスクブランクス並びにフォトマスクの製造方法 |
| JP2018180507A (ja) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | 株式会社エスケーエレクトロニクス | フォトマスク及びフォトマスクブランクス並びにフォトマスクの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3104284B2 (ja) | 2000-10-30 |
| US5318868A (en) | 1994-06-07 |
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