JPH06301195A

JPH06301195A - 位相シフトフォトマスクの修正方法

Info

Publication number: JPH06301195A
Application number: JP8837493A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Morooka; 諸岡寿史; Yutaka Suzuki; 豊鈴木; Yoichi Takahashi; 高橋洋一
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1994-10-28
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: JP3312703B2

Abstract

(57)【要約】【目的】位相シフトフォトマスク加工工程途中のレジ
ストパターンの状態にて位相シフターパターンの欠陥の
検査及び修正を行う。【構成】製造工程において、レジスト層１５をパター
ニング後、レジストパターンの開口部より露出するハー
フトーン遮光層１３部分をエッチングして遮光パターン
を形成した後のレジストパターン状態で、存在する残存
欠陥１６と欠落欠陥１７の検査をし、残存欠陥１６はレ
ーザービームもしくは集束イオンビーム１８にてレジス
ト層及び遮光層を共に昇華除去し、欠落欠陥１７はピレ
ン等のカーボンリッチな雰囲気下２０での集束イオンビ
ーム１９照射によりカーボン膜２１を堆積させて埋め
る。レジストパターンを修正した状態にて、位相シフタ
ー層１４をエッチングガスプラズマ２２にてエッチング
した後、残存したレジストを剥離して、ハーフトーン型
位相シフトレチクルが完成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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レチクル及びその製
造方法に係り、特に、微細なパターンを高精度に形成す
る際に使用される位相シフト層を有するフォトマスクの
修正方法に関する。

【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。

【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±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。

【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０．５μｍ、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。

【０００５】ところが、例えば６４ＭビットＤＲＡＭク
ラスの次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な、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。

【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）
はレチクル上の光の振幅、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。

【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
部の一方に位相を反転（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。

【０００８】このような位相シフト層を有するフォトマ
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。

【０００９】そこで、構造が簡単で最も実用的であると
思われるハーフトーン型位相シフトレチクルの製造工程
を一例として、図面を参照して説明する。

【００１０】図５は、ハーフトーン型位相シフトレチク
ルの製造工程を示す断面図であり、図中、３１は基板、
３２はエッチングストッパー層、３３はクロム等からな
るハーフトーン遮光層、３４は位相シフター層、３５は
レジスト層、３６はレーザー光又は電子線等の電離放射
線、３７は露光部分、３８は遮光層３３用のエッチング
ガスプラズマ、３９は位相シフター層３４用のエッチン
グガスプラズマ、４０は酸素プラズマを示す。

【００１１】まず、図５（ａ）に示すように、基板３１
上に、エッチングストッパー層３２、位相シフト層３
４、遮光層３３の順で積層してハーフトーン型位相シフ
トフォトマスク基板を構成し、その遮光層３３上にレジ
ストをスピンコーティング等の常法により均一に塗布
し、加熱乾燥処理を施し、厚さ０．１〜２．０μｍ程度
のレジスト層３５を形成する。加熱乾燥処理は、使用す
るレジストの種類にもよるが、通常８０〜２００℃で５
〜６０分間程度行う。次に、同図（ｂ）に示すように、
レジスト層３５に常法に従って電子線描画装置等の露光
装置を用いて、電離放射線３６により所望のパターンを
描画する。続いて、所定の現像液で現像し、所定のリン
ス液でリンスして、同図（ｃ）に示すようなレジストパ
ターンを形成する。

【００１２】次に、必要に応じて加熱乾燥処理及びデス
カム処理を行った後、同図（ｃ）に示すように、レジス
トパターンの開口部より露出する遮光層３３部分をエッ
チングガスプラズマ３８によりドライエッチングし、遮
光パターンを形成する（同図（ｄ））。なお、この遮光
パターンの形成は、エッチングガスプラズマ３８による
ドライエッチングに代えて、ウェットエッチングにより
行ってもよいことは当業者に明らかである。

【００１３】続いて、同図（ｄ）に示すように、レジス
トパターンと遮光パターンの開口部より露出する位相シ
フター層３４部分をエッチングガスプラズマ３９により
ドライエッチングし、位相シフターパターンを形成する
（同図（ｅ））。なお、この位相シフターパターンの形
成は、エッチングガスプラズマ３９によるドライエッチ
ングに代えて、ウェットエッチングにより行ってもよい
ことは当業者に明らかである。

【００１４】次に、残存したレジストを、同図（ｅ）に
示すように、酸素プラズマ４０により灰化除去する。

【００１５】以上の工程により、同図（ｆ）に示すよう
な位相シフター３４を有するハーフトーン型位相シフト
レチクルが完成する。

【００１６】上記製造方法の例では、位相シフター層の
上にハーフトーン遮光層が形成されている構造について
説明したが、ハーフトーン遮光層の上に位相シフター層
が形成されている逆の構造においても、同様であること
は明らかである。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
例示したような従来の位相シフトレチクルの製造方法に
おいては、位相シフトフォトマスクの製造工程としては
比較的容易なものの、出来上がったマスクの欠陥修正は
非常に困難であると言う問題がある。

【００１８】すなわち、遮光パターンの残留欠陥、欠落
欠陥は、従来のレーザーリペア装置もしくは集束イオン
ビーム（ＦＩＢ）等を用いた欠陥修正装置にて修正可能
であるが、ＳＯＧやＳｉＯ₂等からなる位相シフターは
透明であるため、その残留欠陥や欠落欠陥は修正が大変
困難であり、これを解決することが研究者に課せられた
大きな使命の一つであった。

【００１９】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、位相シフトフォトマスク加工
工程途中のレジストパターンの状態にて位相シフターパ
ターンの欠陥の検査及び修正を行い、位相シフターをエ
ッチング加工した後の位相シフターパターンには欠陥が
ない高精度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フォトマスクの修正方法を
提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題に
鑑み、従来の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フォトマスクを安定して
製造する方法を開発すべく検討した結果、本発明を完成
するに到ったものである。

【００２１】すなわち、本発明は、位相シフトフォトマ
スク作製工程において、位相シフター層をエッチングす
るための直接的又は間接的マスクとなるレジストパター
ンの状態にて、その欠陥の検査及び修正を行い、無欠陥
状態にて位相シフター層をエッチングすることを特徴と
する位相シフト層を有するレチクルの製造方法である。

【００２２】本発明の修正方法を図面を参照して説明す
る。図１は、ハーフトーン型位相シフトレチクルの製造
工程中のレジストパターン段階での欠陥の修正方法を示
す断面図であり、図中、１１は石英ガラス等の透明ガラ
ス基板、１２はエッチングストッパー層、１３はクロ
ム、モリブデン、シリコン、アルミニウム、チタン等の
金属からなり、例えばエキシマレーザー光に対する透過
率が１〜３０％のハーフトーン遮光層、１４はＳＯＧ
（スピン・オン・グラス）、蒸着ＳｉＯ₂等からなる位
相シフター層、１５はレジスト層、１６は残存欠陥、１
７は欠落欠陥、１８はレーザービームもしくは集束イオ
ンビーム、１９は集束イオンビーム、２０はカーボンリ
ッチなガス、２１は堆積されたカーボン膜、２２はエッ
チングガスプラズマを示す。

【００２３】まず、図１（ａ）に示すように、ハーフト
ーン型位相シフトフォトマスクの製造工程において、レ
ジスト層１５をパターニング後、そのレジストパターン
の開口部より露出するハーフトーン遮光層１３部分をエ
ッチングして遮光パターンを形成した後のレジストパタ
ーン状態で、残存欠陥１６と欠落欠陥１７が存在する。
この状態において、レジストパターンの欠陥の検査を
し、次いで、同図（ｂ）に示すように、残存欠陥１６は
レーザービームもしくは集束イオンビーム１８にてレジ
スト層及び遮光層を共に昇華除去し、欠落欠陥１７はピ
レン等のカーボンリッチな雰囲気下２０での集束イオン
ビーム１９照射によりカーボン膜２１を堆積させて埋め
る。

【００２４】次に、同図（ｃ）に示すように、このよう
にしてレジストパターンを修正した状態にて、位相シフ
ター層１４をエッチングガスプラズマ２２にてエッチン
グした後、残存したレジストを剥離して、同図（ｄ）に
示すようなハーフトーン型位相シフトフォトマスクが完
成する。

【００２５】また、この方法は、上記の代わりに、遮光
層１３をエッチングする前の状態にてレジストパターン
のみを同様に修正することも可能である。

【００２６】なお、上記において、エッチングストッパ
ー層１２及び位相シフター層１４を設けないでガラス基
板１１上に直接ハーフトーン遮光層１３を設け、基板１
１の表面からの所定深さ部分をエッチングして位相シフ
ター層とする場合（例えば、特開平３−１７２８４５号
参照）も、同様に、そのエッチングマスクのレジストパ
ターンの段階で検査、修正できる。

【００２７】ところで、ハーフトーン型位相シフトレチ
クルには、図１（ｄ）のように、位相シフターパターン
１４の上に遮光膜パターン１３が位置するものに限ら
ず、遮光膜パターンの上に位相シフターパターンを配置
するものがある。この場合は、ガラス基板上にハーフト
ーン遮光層と位相シフター層とをこの順で形成し、続い
て、この上にレジスト層を形成し、このレジスト層に電
子線露光装置等の電離放射線でパターン描画を行い、パ
ターン描画後のレジスト層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、続いて、このレジス
トパターンと位相シフター層をマスクとして露出したハ
ーフトーン遮光層をエッチングし、残存したレジストを
除去することにより製造する。このようなハーフトーン
型位相シフトレチクルにおいては、レジストパターンを
形成した段階で、その欠陥を検査し、上記と同様に修正
する。

【００２８】さらに、ハーフトーン型位相シフトレチク
ルの一つとして、ガラス基板上にハーフトーン遮光層と
位相シフター層を兼ねる半透明薄膜層を設けてパターニ
ングした構成のものを本出願人が特願平３−２８７８３
２号において提案している。このレチクルは、ガラス基
板上に位相差１８０°の半透明薄膜層を形成し、続い
て、この上にレジスト層を形成し、このレジスト層に電
子線露光装置等の電離放射線でパターン描画を行い、パ
ターン描画後のレジスト層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
た半透明薄膜層をエッチングし、残存したレジストを除
去することにより製造する。このようなハーフトーン型
位相シフトレチクルにおいても、同様に、レジストパタ
ーンを形成した段階で、その欠陥を検査し、上記と同様
に修正する。

【００２９】以上は、ハーフトーン型位相シフトレチク
ルの位相シフターパターンの残存欠陥及び欠落欠陥を位
相シフター層を実際にエッチングする前に、そのエッチ
ングマスクであるレジストパターンの状態で、その欠陥
を検査・修正するものであったが、図４（ａ）及び
（ｂ）に示すような通常の位相シフトレチクルの位相シ
フターパターンの残存欠陥及び欠落欠陥についても同様
に修正することができる。

【００３０】すなわち、図４（ａ）は、位相シフター下
置き型の位相シフトレチクルで、ガラス基板１１上にエ
ッチングストッパー層１２、位相シフター層１４、遮光
層２３をこの順で形成し、続いて、この上に第１レジス
ト層を形成し、この第１レジスト層に電子線露光装置等
の電離放射線でパターン描画を行い、パターン描画後の
第１レジスト層を現像して第１レジストパターンを形成
し、この第１レジストパターンをマスクとして露出した
遮光層２３をエッチングして遮光パターンを形成し、続
いて、この遮光パターン上に第２レジスト層を形成し、
第２レジスト層に電子線露光装置等の電離放射線でパタ
ーン描画を行い、パターン描画後の第２レジスト層を現
像して第２レジストパターンを形成し、この第２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１４
をエッチングし、残存したレジストを除去することによ
り製造している。この位相シフター下置き型位相シフト
レチクルにおいても、第２レジストパターンを形成した
段階で、その欠陥を検査し、上記と同様に修正できる。

【００３１】また、図４（ｂ）は、位相シフター上置き
型位相シフトレチクルで、ガラス基板１１上にエッチン
グストッパー層１２、遮光層２３をこの順で形成し、続
いて、この上に第１レジスト層を形成し、この第１レジ
スト層に電子線露光装置等の電離放射線でパターン描画
を行い、パターン描画後の第１レジスト層を現像して第
１レジストパターンを形成し、この第１レジストパター
ンをマスクとして露出した遮光層２３をエッチングして
遮光パターンを形成し、続いて、この遮光パターン上に
位相シフター層１４、第２レジスト層をこの順で形成
し、第２レジスト層に電子線露光装置等の電離放射線で
パターン描画を行い、パターン描画後の第２レジスト層
を現像して第２レジストパターンを形成し、この第２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
１４エッチングし、残存したレジストを除去することに
より製造している。この位相シフター上置き型位相シフ
トレチクルにおいても、第２レジストパターンを形成し
た段階で、その欠陥を検査し、上記と同様に修正でき
る。

【００３２】また、位相シフター下置き型の位相シフト
レチクルにおいて、遮光層の下に位相シフター層を設け
ないで、ガラス基板の表明部分でこの作用を行わせるこ
ともできる（例えば、特開平３−１７２８４５号参
照）。この場合は、ガラス基板上に遮光層２３を形成
し、続いて、この上に第１レジスト層を形成し、この第
１レジスト層に電子線露光装置等の電離放射線でパター
ン描画を行い、パターン描画後の第１レジスト層を現像
して第１レジストパターンを形成し、この第１レジスト
パターンをマスクとして露出した遮光層をエッチングし
て遮光パターンを形成し、続いて、この遮光パターン上
に第２レジスト層を形成し、第２レジスト層に電子線露
光装置等の電離放射線でパターン描画を行い、パターン
描画後の第２レジスト層を現像して第２レジストパター
ンを形成し、この第２レジストパターンをマスクとして
露出したガラス基板の表面からの所定深さ部分をエッチ
ングし、残存したレジストを除去することにより製造し
ている。この位相シフター下置き型位相シフトレチクル
においても、第２レジストパターンを形成した段階で、
その欠陥を検査し、上記と同様に修正できる。

【００３３】なお、ハーフトーン型位相シフトレチクル
の位相シフターパターンの欠落欠陥を修正するために、
そのエッチング用レジストパターンの欠落部を埋めるカ
ーボンは最終的にレチクル上に残存するため、その厚さ
は、ハーフトーン遮光層の透過率とほぼ同じ透過率にな
る厚さに制御することが望ましい。また、通常の位相シ
フトレチクルの場合も、ある程度透過率が低くなる厚さ
に制御することが望ましい。さらに、位相シフター層を
エッチングするためのマスクとなるレジストパターンの
欠落欠陥を埋める材料としては、カーボンに限定され
ず、エッチング耐性があり、位相シフターパターン上に
残存しても透過率、位相差において問題のない材料及び
厚さのものなら他の材料も使用可能である。

【００３４】以上の説明から明らかなように、本発明の
位相シフトフォトマスクの修正方法は、位相シフター層
上に直接、又は、その上に設けた遮光層ないしハーフト
ーン遮光層を介してレジスト薄膜を形成し、このレジス
ト薄膜にパターン描画を行い、その後現像してレジスト
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直接又はその上に設けた遮
光層ないしハーフトーン遮光層及び位相シフター層の順
でエッチングして位相シフトフォトマスクを製造する工
程において、前記位相シフター層のエッチング前に、前
記レジストパターンの欠陥を検査及び修正をすることを
特徴とする修正方法である。

【００３５】より具体的には、例えば、透明基板上にエ
ッチングストッパー層と位相シフター層とハーフトーン
遮光層とをこの順で形成し、続いてこの上にレジスト薄
膜を形成し、このレジスト薄膜にパターン描画を行い、
その後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ハーフトーン遮光層
をエッチングし、続いてこのレジストパターンとハーフ
トーン遮光層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トフォトマスクを製造する工程
において、前記位相シフター層のエッチング前であって
前記ハーフトーン遮光層のエッチング前又は後に前記レ
ジストパターンの欠陥を検査及び修正をすることを特徴
とする修正方法である。

【００３６】また、透明基板上にエッチングストッパー
層とハーフトーン遮光層と位相シフター層とをこの順で
形成し、続いてこの上にレジスト薄膜を形成し、このレ
ジスト薄膜にパターン描画を行い、その後現像してレジ
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、続いて
このレジストパターンと位相シフター層をマスクとして
露出したハーフトーン遮光層をエッチングして位相シフ
トフォトマスクを製造する工程において、前記位相シフ
ター層のエッチング前に、前記レジストパターンの欠陥
を検査及び修正をすることを特徴とする修正方法であ
る。

【００３７】また、透明基板上にハーフトーン遮光層を
形成し、続いてこの上にレジスト薄膜を形成し、このレ
ジスト薄膜にパターン描画を行い、その後現像してレジ
ストパターンを形成し、このレジストパターンをマスク
として露出したハーフトーン遮光層をエッチングし、続
いてこのレジストパターンとハーフトーン遮光層をマス
クとして露出した透明基板を所定深さエッチングして位
相シフトフォトマスクを製造する工程において、前記透
明基板のエッチング前であって前記ハーフトーン遮光層
のエッチング前又は後に前記レジストパターンの欠陥を
検査及び修正をすることを特徴とする修正方法である。

【００３８】さらに、透明基板上に位相差を有する半透
明薄膜層を形成し、続いてこの上にレジスト薄膜を形成
し、このレジスト薄膜にパターン描画を行い、その後現
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半透明薄膜層をエッチングし
て位相シフトフォトマスクを製造する工程において、前
記半透明薄膜層のエッチング前に、前記レジストパター
ンの欠陥を検査及び修正をすることを特徴とする修正方
法である。

【００３９】また、透明基板上にエッチングストッパー
層と位相シフター層と遮光層をこの順で形成し、続いて
この上に第１レジスト薄膜を形成し、この第１レジスト
薄膜にパターン描画を行い、その後現像して第１レジス
トパターンを形成し、この第１レジストパターンをマス
クとして露出した遮光層をエッチングして遮光パターン
を形成し、続いてこの遮光パターン上に第２レジスト薄
膜を形成し、この第２レジスト薄膜にパターン描画を行
い、その後現像して第２レジストパターンを形成し、こ
の第２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トフォトマスクを製
造する工程において、前記位相シフター層のエッチング
前に、前記第２レジストパターンの欠陥を検査及び修正
をすることを特徴とする修正方法である。

【００４０】さらに、透明基板上にエッチングストッパ
ー層と遮光層をこの順で形成し、続いてこの上に第１レ
ジスト薄膜を形成し、この第１レジスト薄膜にパターン
描画を行い、その後現像して第１レジストパターンを形
成し、この第１レジストパターンをマスクとして露出し
た遮光層をエッチングして遮光パターンを形成し、続い
てこの遮光パターン上に位相シフター層と第２レジスト
薄膜をこの順で形成し、この第２レジスト薄膜にパター
ン描画を行い、その後現像して第２レジストパターンを
形成し、この第２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トフォト
マスクを製造する工程において、前記位相シフター層の
エッチング前に、前記第２レジストパターンの欠陥を検
査及び修正をすることを特徴とする修正方法である。

【００４１】また、透明基板上に遮光層を形成し、続い
てこの上に第１レジスト薄膜を形成し、この第１レジス
ト薄膜にパターン描画を行い、その後現像して第１レジ
ストパターンを形成し、この第１レジストパターンをマ
スクとして露出した遮光層をエッチングして遮光パター
ンを形成し、続いてこの遮光パターン上に第２レジスト
薄膜を形成し、この第２レジスト薄膜にパターン描画を
行い、その後現像して第２レジストパターンを形成し、
この第２レジストパターンをマスクとして露出した透明
基板を所定深さエッチングして位相シフトフォトマスク
を製造する工程において、前記透明基板のエッチング前
に、前記第２レジストパターンの欠陥を検査及び修正を
することを特徴とする修正方法である。

【００４２】

【作用】本発明においては、位相シフトフォトマスクを
製造する工程において、位相シフター層のエッチング前
に、そのエッチングマスクとして使用するレジストパタ
ーンの欠陥を検査及び修正をするので、透明な位相シフ
ターの残留欠陥や欠落欠陥を、従来の製造プロセスを大
幅に変更することなく、容易に修正することができ、高
精度の位相シフトフォトマスクを製造することができ
る。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の位相シフトフォトマスクの修
正方法をいくつかの実施例を用いて具体的に説明する。

【００４４】（実施例１）光学研磨された５インチ角の
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形成して
構成したマスク基板上に、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０．３８μｍ
のＳＯＧからなる位相シフター層を形成した。この上
に、水銀灯のｉ線領域にて約１５％の透過率のタングス
テンシリサイド薄膜をスパッターして３層構造からなる
ハーフトーン型位相シフターフォトマスク基板を作製し
た。続いて、この基板上に電子線レジストＣＭＳ−ＥＸ
（Ｓ）をスピンコーティング法により塗布し、１２０℃
で３０分間加熱処理して、厚さ０．６μｍの均一なレジ
スト薄膜を得た。

【００４５】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２μＣ／ｃｍ²で露光した。

【００４６】続いて、エチルセロソルブと酢酸イソアミ
ルと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。

【００４７】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タングステンシリサ
イド層をフッ素系ガスを主成分とするガスを使用してド
ライエッチングした。

【００４８】こうしてできた遮光層とレジストからなる
パターンを通常のフォトマスク用欠陥検査装置にて外観
検査した後、検出された欠陥をレーザーリペア欠陥除去
装置とＦＩＢ欠陥修正装置を用いて修正した。

【００４９】続いて、位相シフター層をフッ素系ガスを
主成分とするガスを使用してドライエッチングした。

【００５０】残存するレジストを酸素プラズマにより灰
化除去し、ハーフトーン位相シフトレチクルを完成させ
た。

【００５１】こうして完成したハーフトーン型位相シフ
トフォトマスクは、欠陥検査装置にて外観検査を行って
も全く欠陥が検出できない高品質なものであった。

【００５２】（実施例２）光学研磨された５インチ角の
超高純度合成石英ガラス基板上に、約１００ｎｍ厚の酸
化錫薄膜からなるエッチングストッパー層を形成して構
成したマスク基板上に、ＳｉＯ₂膜をＣＶＤ法により塗
布し、厚さ０．３５μｍのＳｉＯ₂膜からなる位相シフ
ター層を形成した。この上に、水銀灯のｉ線領域にて約
１５％の透過率のクロム薄膜をスパッターして３層構造
からなるハーフトーン型位相シフターフォトマスク基板
を作製した。続いて、この基板上に電子線レジストＺＥ
Ｐ−５２０（日本ゼオン（株）製）をスピンコーティン
グ法により塗布し、１８０℃で３０分間加熱処理して、
厚さ０．６μｍの均一なレジスト薄膜を得た。

【００５３】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１０μＣ／ｃｍ²で露光した。

【００５４】続いて、専用現像液にて現像し、専用リン
ス液でリンスして、レジストパターンを形成した。

【００５５】次に、必要に応じ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ハーフトーンク
ロム層をフッ素系ガスを主成分とするガスを使用してド
ライエッチングした。

【００５６】こうしてできた遮光層とレジストからなる
パターンを通常のフォトマスク用欠陥検査装置にて外観
検査した後、検出された欠陥をレーザーリペア欠陥除去
装置とＦＩＢ欠陥修正装置を用いて修正した。

【００５７】続いて、位相シフター層をフッ素系ガスを
主成分とするガスを使用してドライエッチングした。

【００５８】残存するレジストを酸素プラズマにより灰
化除去し、ハーフトーン位相シフトレチクルを完成させ
た。

【００５９】こうして完成したハーフトーン型位相シフ
トフォトマスクは、欠陥検査装置にて外観検査を行って
も全く欠陥が検出できない高品質なものであった。

【００６０】（実施例３）光学研磨された５インチ角の
超高純度合成石英ガラス基板上に、水銀灯のｉ線領域に
て約１５％の透過率のクロム薄膜をスパッターしてハー
フトーン型位相シフトフォトマスク用基板を作製した。
続いて、この基板上に電子線レジストＺＥＰ−５２０
（日本ゼオン（株）製）をスピンコーティング法により
塗布し、１８０℃で３０分間加熱処理して、厚さ０．６
μｍの均一なレジスト薄膜を得た。

【００６１】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１０μＣ／ｃｍ²で露光した。

【００６２】続いて、専用現像液にて現像し、専用リン
ス液にてリンスして、レジストパターンを形成した。

【００６３】次に、必要に応じ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クロム層をフッ
素系ガスを主成分とするガスを使用してドライエッチン
グした。

【００６４】こうしてできた遮光層とレジストからなる
パターンを通常のフォトマスク用欠陥検査装置にて外観
検査した後、検出された欠陥をレーザーリペア欠陥除去
装置とＦＩＢ欠陥修正装置を用いて修正した。

【００６５】続いて、露出している石英基板をフッ素系
ガスを主成分とするガスを使用してドライエッチングし
た。

【００６６】残存するレジストを酸素プラズマにより灰
化除去し、ハーフトーン型位相シフトレチクルを完成さ
せた。

【００６７】こうして完成したハーフトーン型位相シフ
トフォトマスクは、欠陥検査装置にて外観検査を行って
も全く欠陥が検出できない高品質なものであった。

【００６８】（比較例）光学研磨された５インチ角の超
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形成して構
成したマスク基板上に、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０．３８μｍの
ＳＯＧからなる位相シフター層を形成した。この上に、
水銀灯のｉ線領域にて約１５％の透過率のタングステン
シリサイド薄膜をスパッターして３層構造からなるハー
フトーン型位相シフターフォトマスク基板を作製した。
続いて、この基板上に電子線レジストＣＭＳ−ＥＸ
（Ｓ）をスピンコーティング法により塗布し、１２０℃
で３０分間加熱処理して、厚さ０．６μｍの均一なレジ
スト薄膜を得た。

【００６９】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２μＣ／ｃｍ²で露光した。

【００７０】続いて、エチルセロソルブと酢酸イソアミ
ルと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。

【００７１】次に、１５０℃で３０分間ポストベーク
し、３分間酵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タングステンシリサ
イド層をフッ素系ガスを主成分とするガスを使用してド
ライエッチングした。

【００７２】続いて、位相シフター層をフッ素系ガスを
主成分とするガスを使用してドライエッチングした。

【００７３】残存するレジストを酸素プラズマにより灰
化除去し、ハーフトーン型位相シフトレチクルを作製し
た。

【００７４】こうして作製した位相シフトフォトマスク
をフォトマスク用欠陥検査装置にて外観検査した後、検
出された欠陥をレーザーリペア欠陥除去装置とＦＩＢ欠
陥修正装置を用いて修正しようとしたが、位相シフター
の欠落欠陥の除去は、ＦＩＢエッチングを行っても長時
間を要し、また、修正精度も悪いものであった。

【００７５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の位相シフトフォトマスクの修正方法によると、位相シ
フトフォトマスクを製造する工程において、位相シフタ
ー層のエッチング前に、そのエッチングマスクとして使
用するレジストパターンの欠陥を検査及び修正をするの
で、透明な位相シフターの残留欠陥や欠落欠陥を、従来
の製造プロセスを大幅に変更することなく、容易に修正
することができ、高精度の位相シフトフォトマスクを製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の修正方法をハーフトーン型位相シフト
レチクルの製造工程中に適用する場合の工程断面図であ
る。

【図２】位相シフトリソグラフィーの原理を示す図であ
る。

【図３】従来法を示す図である。

【図４】通常の位相シフトレチクルの構成を示す断面図
である。

【図５】ハーフトーン型位相シフトレチクルの製造工程
を示す断面図である。

【符号の説明】

１…基板２…遮光膜３…位相シフター４…入射光１１…基板１２…エッチングストッパー層１３…ハーフトーン遮光層１４…位相シフター層１５…レジスト層１６…残存欠陥１７…欠落欠陥１８…レーザービームもしくは集束イオンビーム１９…集束イオンビーム２０…カーボンリッチなガス２１…堆積されたカーボン膜２２…エッチングガスプラズマ２３…遮光層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位相シフター層上に直接、又は、その上
に設けた遮光層ないしハーフトーン遮光層を介してレジ
スト薄膜を形成し、このレジスト薄膜にパターン描画を
行い、その後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
層を直接又はその上に設けた遮光層ないしハーフトーン
遮光層及び位相シフター層の順でエッチングして位相シ
フトフォトマスクを製造する工程において、前記位相シ
フター層のエッチング前に、前記レジストパターンの欠
陥を検査及び修正をすることを特徴とする位相シフトフ
ォトマスクの修正方法。
【請求項２】透明基板上にエッチングストッパー層と
位相シフター層とハーフトーン遮光層とをこの順で形成
し、続いてこの上にレジスト薄膜を形成し、このレジス
ト薄膜にパターン描画を行い、その後現像してレジスト
パターンを形成し、このレジストパターンをマスクとし
て露出したハーフトーン遮光層をエッチングし、続いて
このレジストパターンとハーフトーン遮光層をマスクと
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
トフォトマスクを製造する工程において、前記位相シフ
ター層のエッチング前であって前記ハーフトーン遮光層
のエッチング前又は後に前記レジストパターンの欠陥を
検査及び修正をすることを特徴とする位相シフトフォト
マスクの修正方法。
【請求項３】透明基板上にエッチングストッパー層と
ハーフトーン遮光層と位相シフター層とをこの順で形成
し、続いてこの上にレジスト薄膜を形成し、このレジス
ト薄膜にパターン描画を行い、その後現像してレジスト
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、続いてこの
レジストパターンと位相シフター層をマスクとして露出
したハーフトーン遮光層をエッチングして位相シフトフ
ォトマスクを製造する工程において、前記位相シフター
層のエッチング前に、前記レジストパターンの欠陥を検
査及び修正をすることを特徴とする位相シフトフォトマ
スクの修正方法。
【請求項４】透明基板上にハーフトーン遮光層を形成
し、続いてこの上にレジスト薄膜を形成し、このレジス
ト薄膜にパターン描画を行い、その後現像してレジスト
パターンを形成し、このレジストパターンをマスクとし
て露出したハーフトーン遮光層をエッチングし、続いて
このレジストパターンとハーフトーン遮光層をマスクと
して露出した透明基板を所定深さエッチングして位相シ
フトフォトマスクを製造する工程において、前記透明基
板のエッチング前であって前記ハーフトーン遮光層のエ
ッチング前又は後に前記レジストパターンの欠陥を検査
及び修正をすることを特徴とする位相シフトフォトマス
クの修正方法。
【請求項５】透明基板上に位相差を有する半透明薄膜
層を形成し、続いてこの上にレジスト薄膜を形成し、こ
のレジスト薄膜にパターン描画を行い、その後現像して
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半透明薄膜層をエッチングして位相
シフトフォトマスクを製造する工程において、前記半透
明薄膜層のエッチング前に、前記レジストパターンの欠
陥を検査及び修正をすることを特徴とする位相シフトフ
ォトマスクの修正方法。
【請求項６】透明基板上にエッチングストッパー層と
位相シフター層と遮光層をこの順で形成し、続いてこの
上に第１レジスト薄膜を形成し、この第１レジスト薄膜
にパターン描画を行い、その後現像して第１レジストパ
ターンを形成し、この第１レジストパターンをマスクと
して露出した遮光層をエッチングして遮光パターンを形
成し、続いてこの遮光パターン上に第２レジスト薄膜を
形成し、この第２レジスト薄膜にパターン描画を行い、
その後現像して第２レジストパターンを形成し、この第
２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トフォトマスクを製造す
る工程において、前記位相シフター層のエッチング前
に、前記第２レジストパターンの欠陥を検査及び修正を
することを特徴とする位相シフトフォトマスクの修正方
法。
【請求項７】透明基板上にエッチングストッパー層と
遮光層をこの順で形成し、続いてこの上に第１レジスト
薄膜を形成し、この第１レジスト薄膜にパターン描画を
行い、その後現像して第１レジストパターンを形成し、
この第１レジストパターンをマスクとして露出した遮光
層をエッチングして遮光パターンを形成し、続いてこの
遮光パターン上に位相シフター層と第２レジスト薄膜を
この順で形成し、この第２レジスト薄膜にパターン描画
を行い、その後現像して第２レジストパターンを形成
し、この第２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トフォトマス
クを製造する工程において、前記位相シフター層のエッ
チング前に、前記第２レジストパターンの欠陥を検査及
び修正をすることを特徴とする位相シフトフォトマスク
の修正方法。
【請求項８】透明基板上に遮光層を形成し、続いてこ
の上に第１レジスト薄膜を形成し、この第１レジスト薄
膜にパターン描画を行い、その後現像して第１レジスト
パターンを形成し、この第１レジストパターンをマスク
として露出した遮光層をエッチングして遮光パターンを
形成し、続いてこの遮光パターン上に第２レジスト薄膜
を形成し、この第２レジスト薄膜にパターン描画を行
い、その後現像して第２レジストパターンを形成し、こ
の第２レジストパターンをマスクとして露出した透明基
板を所定深さエッチングして位相シフトフォトマスクを
製造する工程において、前記透明基板のエッチング前
に、前記第２レジストパターンの欠陥を検査及び修正を
することを特徴とする位相シフトフォトマスクの修正方
法。