JPH0675359A - 露光用マスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半透明膜の膜質の経時変化を防ぐことによ
り、ハーフトーン型位相シフトマスクの理想的な位相差
及び振幅透過率を実現し得る露光用マスクの製造方法を
提供すること。 【構成】 透過部と半透明膜パターンの位相差が１８０
°となるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法に
おいて、透明基板１０１上に半透明膜としてのアモルフ
ァスＳｉ膜１０２を形成したのち、酸素原子を含む雰囲
気での酸化によりＳｉ膜１０２上に酸化膜１０３を形成
し、次いで酸化膜１０３上にレジストパターン１０４ａ
を形成し、次いでレジストパターン１０４ａをマスクに
酸化膜１０３及びＳｉ膜１０２をエッチングし、酸化膜
１０３及びＳｉ膜１０２の積層構造からなる位相シフト
層１０６を形成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体リソグラフィー
工程で用いられる露光用マスク及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置の進歩と共に、半導体
装置ひいては半導体素子の高速化，高集積化が進められ
ている。それに伴い、パターンの微細化の必要性は益々
高くなり、パターン寸法も微細化，高精度化が要求され
るようになっている。この要求を満たす目的で、露光光
源に遠紫外線等、短波長の光が用いられるようになって
きた。

【０００３】しかし、次世代の露光光源に用いられよう
としているＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍの発振線
を用いたプロセスは、レジスト材料として化学増幅型レ
ジストが開発されつつあるものの研究段階にあり、現時
点での実用化は未だ困難である。このように露光光源の
波長を変えた場合、材料開発から必要となるため実用化
にいたるまでかなりの期間を要することになる。

【０００４】そこで最近、露光光源を変えずに露光用マ
スクを工夫する、位相シフト法が提案されている。この
位相シフト法は、光透過部に部分的に位相シフタと呼ば
れる位相反転層を設け、隣接するパターンからの光の回
析の影響を除去し、パターン精度の向上を図るものであ
る。この位相シフト法にも幾つかの種類があり、隣接す
る２つの光透過部の位相差を交互に１８０度違えるレベ
ンソン型位相シフトマスクが特に知られている。

【０００５】しかし、レベンソン型位相シフトマスクを
用いた方法では、ライン＆スペースといった繰り返しの
パターンに対しては解像力の向上効果が大きいものの、
パターンが３つ以上隣接する場合に効果を発揮すること
が難しい。即ち、２つのパターンの光の位相差を１８０
度とした場合、もう１つのパターンは先の２つのパター
ンの内の一方と同位相となり、その結果、位相差１８０
度のパターン同士は解像するが位相差０度のパターン同
志では非解像となるという問題点がある。この問題を解
決するためには、デバイス設計を根本から見直す必要が
あり、直ちに実用化するのにかなりの困難を要する。

【０００６】一方、このようなデバイス設計の変更を必
要としない位相シフトマスクとして、ハーフトーン型位
相シフトマスクが知られている。このマスクは、遮光膜
の代わりに半透明膜を用い、半透明部と透明部とを通過
する光の位相差を１８０度とし、また透過率を調整する
ことで、パターン解像度の低下の原因となる光の干渉を
軽減することができる。

【０００７】このようなハーフトーン型位相シフトマス
クとして、特開平4-136854号公報に示されるような多層
膜を使い、位相と透過率を調整するものが考えられてい
る。しかしながら、多層膜を用いた場合は、転写工程が
２度にわたり、また下層に欠陥が生じた場合に修正が困
難であるという問題点があった。単層の半透明膜で透過
率と位相差の両者を同時に制御するには、半透明膜とし
て用いるものの組成は限られたものになる。半透明膜中
の分子の結合状態が不安定な場合は特に、膜表面の自然
酸化といった時間経過に伴う膜質の変化が生じ、所望と
する位相差並びに透過率からずれるという弊害が生じて
いた。

【０００８】例えば、ｇ線を露光光源に用いたマスクで
はアモルファスＳｉなどが用いられる。この場合、透明
部の透過光と半透明部の透過光の位相差が１８０度とな
るように半透明膜の膜厚を形成しても、膜表面の自然酸
化等の経時変化により次第に理想的な位相差及び振幅透
過率からずれてしまい、半透明膜として不適切な膜質に
なるという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のハーフトーン型位相シフトマスクでは、半透明膜表面
に自然酸化膜が成長することにより、理想的な位相差及
び振幅透過率の値からずれてしまうという問題点があっ
た。

【００１０】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、半透明膜の膜質の経時
変化を防ぐことにより、ハーフトーン型位相シフトマス
クの理想的な位相差及び振幅透過率を実現し得る露光用
マスク及びその製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、次のような構成を採用している。即ち、本
発明（請求項１）は、ハーフトーン型位相シフトマスク
を構成する露光用マスクにおいて、透明基板からなる透
過部と、この透明基板上の所定位置に形成された半透明
膜パターンと、この半透明膜パターンの上部にのみ或い
はこの半透明膜パターンを覆うように形成された所望の
厚さの酸化膜とを備え、透過部と半透明膜パターン及び
酸化膜とを透過する光の位相差が１８０±１０度となる
ことを特徴とする。

【００１２】また、本発明（請求項２）は、上記構成の
露光用マスクの製造方法において、透明基板上に半透明
膜を形成したのち、この半透明膜上に所望の厚さの酸化
膜を形成し、次いでこの酸化膜上に感光性樹脂パターン
を形成し、次いでこの感光性樹脂パターンをマスクに酸
化膜及び半透明膜を選択エッチングして、酸化膜及び半
透明膜の積層構造からなる位相シフト層を形成し、次い
で感光性樹脂パターンを除去するようにした方法であ
る。

【００１３】また、本発明（請求項３）は、上記構成の
露光用マスクの製造方法において、透明基板上に半透明
膜を形成したのち、この半透明膜上に感光性樹脂パター
ンを形成し、次いでこの感光性樹脂パターンをマスクに
半透明膜をエッチングし、次いでこの感光性樹脂パター
ンを除去し、次いで半透明膜を覆うように所望の厚さの
酸化膜を形成し、この酸化膜及び半透明膜の積層構造か
らなる位相シフト層を形成するようにした方法である。

【００１４】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。 (1) 酸化膜を形成する工程として、半透明膜を酸素原子
を含む雰囲気中で酸化すること。 (2) 酸化膜を形成する工程として、半透明膜が形成され
た透明基板を酸化性溶液中に浸し、半透明膜の表面を酸
化すること。 (3) 酸化性溶液として、発煙硝酸、又は硫酸と過酸化水
素水の混合液を用いること。 (4) 酸化膜の厚さは、半透明膜の自然酸化による膜厚の
増加が起こらなくなる厚さであること。 (5) 半透明膜を形成する工程として、酸化によって生じ
る酸化膜の膜厚及びそれに伴う半透明膜の膜厚変化を考
慮し、半透明膜の元素組成比を変化させることで屈折率
及び消減係数を同時に制御し、基板に対する振幅透過率
及び位相差を位相シフト効果を最大限に発揮することの
できる条件で形成すること。

【００１５】

【作用】本発明では、Ｓｉ等からなる半透明膜を形成し
て、このＳｉ膜を酸化することにより、所望の厚さの酸
化膜を形成する。ある一定の厚さ以上の酸化膜は、その
下層のＳｉ膜の自然酸化等により生じる膜厚増加を防ぐ
ことができ、初めに設定した半透明膜の理想的な位相，
透過率等の光学定数を維持することができる。従って、
半透明膜の膜質の経時変化を防ぐことができ、ハーフト
ーン型位相シフトマスクの理想的な位相差及び振幅透過
率を実現することが可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 （実施例１）図１は、本発明の第１の実施例に係わる露
光用マスクの製造工程を示す断面図である。

【００１７】まず、図１（ａ）に示すように、透明基板
１０１上にスパッタリング法により厚さ６１ｎｍのＳｉ
膜１０２を形成する。続いて、流量１００sccm，圧力
０．１Torrで酸素アッシングを２分間行うことにより、
Ｓｉ膜１０２上に厚さ４ｎｍの酸化膜１０３を形成す
る。なお、Ｓｉ膜１０２表面に自然酸化膜が形成されて
いる場合、上記処理によりこの自然酸化膜上にさらに酸
化膜を形成し、酸化膜全体の厚さを４ｎｍにする。

【００１８】次いで、図１（ｂ）に示すように、酸化膜
１０３上に電子線用レジスト１０４を０．５μｍ程度の
厚さに堆積した後、レジスト１０４上に導電性膜１０５
を０．２μｍ程度の厚さに形成する。

【００１９】次いで、導電性膜１０５上から照射量３μ
Ｃ／ｃｍ² で、電子線により描画を行い、さらに現像を
行って、図１（ｃ）に示すようにレジストパターン１０
４ａを形成する。ここで、導電性膜１０５を形成するの
は、レジスト１０４が絶縁性であるとき電子線のチャー
ジアップを防ぐためである。

【００２０】次いで、図１（ｄ）に示すように、レジス
トパターン１０４ａをマスクとしてＣＦ₄ とＯ₂ との混
合ガスによるケミカルドライエッチング（ＣＤＥ）によ
り、レジストパターン１０４ａから露出する酸化膜１０
３及びＳｉ膜１０２のエッチングを行う。この際、酸化
膜１０３のエッチング時には、Ｓｉ膜１０２のエッチン
グ時に比べてＯ₂ のＣＦ₄ に対する流量比を増加させる
２段階エッチングを行う。

【００２１】最後に、レジストパターン１０４ａを除去
し、図１（ｅ）に示すように酸化膜１０３及びＳｉ膜１
０２よりなる半透明膜パターン（位相シフト層）１０６
を得る。このようにして、所望の半透明膜からなるハー
フトーン型位相シフトマスクを得ることができる。

【００２２】かくして形成されたマスクにおいて、露光
光にｇ線を用いた場合、半透明膜としての酸化膜１０３
及びＳｉ膜１０２を透過した光と透明基板１０１を透過
した光との位相差は１８０度であり、振幅透過率は透明
基板に対し１７．４％であった。

【００２３】なお、本実施例ではＳｉ膜１０２の形成を
スパッタリングにより行ったが、ＣＶＤ法や蒸着法等を
用いてもよい。また、酸化膜１０３及びＳｉ膜１０２の
膜厚を本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適当な厚
さにしてもよい。また、酸化膜を酸素原子を含む雰囲気
中で形成、或いは液相成長法により形成してもよい。さ
らに、酸化膜，Ｓｉ膜の加工をＲＩＥ又はウェットエッ
チングにより行ってもよい。

【００２４】本実施例では、Ｓｉ膜を形成した後、酸素
アッシングによりこのＳｉ膜を酸化してＳｉＯ₂ 膜を形
成している。このように、Ｓｉ膜の表面に強制的に一定
の膜厚の酸化膜を形成すると、大気中に放置しても自然
酸化膜は生成しない。図２は半透明膜の酸化膜厚の経時
変化を示す図である。

【００２５】これらの結果より、酸素アッシングをスパ
ッタ後に加えることによって酸化膜厚の経時変化は大幅
に抑えられることが分かる。酸素アッシングを行った場
合、初期膜厚の４ｎｍから殆ど膜厚の変化はないが、ス
パッタしたままの場合は、やはり４ｎｍまで、徐々に酸
化膜の膜厚が増加している。Ｓｉの膜質によってこの酸
化膜の上限の厚さは異なるが、ある一定の厚さの酸化膜
をＳｉ膜上に形成しておけば、その後の自然酸化或いは
露光による酸化反応等による膜厚の変化は生じないこと
が分かる。また、このとき形成される酸化膜は、ｇ線に
対し位相差１．６°、ｉ線に対し位相差１．８°、Ｋｒ
Ｆに対し位相差２．９°となるが、この値は位相差に対
する許容量である１０°以内であり、実用上差支えな
い。

【００２６】本発明ではこの一定の厚さの酸化膜をＳｉ
膜の表面に形成し、このＳｉ膜と酸化膜との積層膜がハ
ーフトーン型位相シフトマスクの理想的な振幅透過率及
び位相差を持つようにする。

【００２７】上述の工程により形成したマスクにおいて
は、自然酸化等の膜質の経時変化は認められず、理想的
な位相差及び振幅透過率を保つことができた。本マスク
を用いて、ウェーハへの転写実験を行った結果、寸法精
度良く良好な形状のパターンが得られた。 （実施例２）図３は、本発明の第２の実施例に係わる露
光用マスクの製造工程を示す断面図でをある。

【００２８】まず、図３（ａ）に示すように、透明基板
２０１上にスパッタリング法により膜厚５９ｎｍのＳｉ
膜２０２を形成する。続いて、図３（ｂ）に示すよう
に、電子線用レジスト２０４を０．５μｍの厚さに堆積
した後、さらにレジスト２０４上に導電性膜２０５を
０．２μｍ程度の厚さに形成する。

【００２９】次いで、この導電性膜２０５上より照射量
３μＣ／ｃｍ² で電子線による描画を行い、さらに現像
を行って図３（ｃ）に示すようなレジストパターン２０
４ａを形成する。

【００３０】次いで、図３（ｄ）に示すように、レジス
トパターン２０４ａをマスクとしてＣＦ₄ とＯ₂ との混
合ガスによるケミカルドライエッチング（ＣＤＥ）によ
り、レジストパターン２０４ａから露出するＳｉ膜２０
２をエッチングにより除去する。次いで、レジストパタ
ーン２０４ａを除去し、Ｓｉ膜パターン２０２ａを得
る。

【００３１】最後に、図３（ｅ）に示すように、酸素ア
ッシングによりＳｉ膜パターン２０２ａ上に厚さ４ｎｍ
の酸化膜２０３を形成する。この際に側壁に形成された
酸化膜２０３によって解像力が低下することが懸念され
るが、この酸化膜２０３の幅は露光波長４３６ｎｍと比
較し、４ｎｍと非常に薄いので問題はない。なお、Ｓｉ
膜２０２表面に自然酸化膜が形成されている場合、上記
処理によりこの自然酸化膜上にさらに酸化膜を形成し、
酸化膜全体の厚さを４ｎｍにする。

【００３２】かくして形成されたマスクにおいて、露光
光にｇ線を用いた場合、半透明膜としての酸化膜２０３
及びＳｉ膜２０２を透過した光と透明基板１０１を透過
した光との位相差は１８０度であり、振幅透過率は透明
基板に対し１７．４％であった。

【００３３】なお、本実施例ではＳｉ膜２０２の形成を
スパッタリングにより行ったが、ＣＶＤ法や蒸着法等を
用いてもよい。また、酸化膜２０３及びＳｉ膜２０２の
膜厚を本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適当な厚
さにしてもよい。また、酸化膜を酸素原子を含む雰囲気
中で形成、或いは液相成長法により形成してもよい。さ
らに、酸化膜，Ｓｉ膜の加工をＲＩＥ又はウェットエッ
チングにより行ってもよい。

【００３４】上述の工程により形成したマスクにおいて
は、自然酸化等の膜質の経時変化は認められず、理想的
な位相差及び振幅透過率を保つことができた。本マスク
を用いて、ウェーハへの転写実験を行った結果、寸法精
度良く良好な形状のパターンが得られた。 （実施例３）次に、本発明の第３の実施例について説明
する。この実施例は、酸化膜を形成する工程として、半
透明膜を形成した基板を酸化性溶液中に浸し半透明膜の
表面を酸化するようにした方法である。

【００３５】酸化性の溶液として、硫酸と過酸化水素水
の混合液を用いた場合の反応式は下記に示すようにな
る。 過酸化水素水は、酸化作用が非常に強いため洗浄効果が
高い。半透明位相シフト膜を単層膜として作製する場
合、アモルファスＳｉ，ＳｉＮx ，ＳｉＯy ，ＣｒＯz
，ＧｅＯu ，ＴｉＯv ，ＡｌＯw （ｕ，ｖ，ｗ，ｘ，
ｙ，ｚは任意の組成比）、或いはこれらの混合物が良く
用いられる。これらの膜は、大気中で容易に酸化される
が、溶液中で酸化することで、半透明膜上に存在する表
面酸化膜が酸化処理後には増加することなく、時間経過
による半透明膜の物性の変化を防ぐことができる。ま
た、酸化によって生じる酸化膜の膜厚及びそれに伴う半
透明膜の膜厚変化を考慮し、半透明膜の屈折率及び消衰
係数を同時に制御することで、基板に対する振幅透過率
及び位相差を位相シフト効果を最大限に発揮することの
できる条件に制御することができる。

【００３６】図４は、本発明の第３の実施例に係わる露
光用マスクの製造工程を示す断面図である。露光光源に
ＫｒＦレーザを用いた場合、ハーフトーンマスクの半透
明膜にはＳｉＮx を使用することができる。

【００３７】まず、図４（ａ）に示すように、透明基板
３０１上にスパッタ法により膜厚が９６ｎｍのＳｉＮx
膜（半透明膜）３０２を形成する。この膜厚は後の酸化
を行った後、透明基板３０１に対する位相差，透過率が
所望の値となるように調整されている。このとき、半透
明膜３０２の振幅透過率は１７．６％であった。

【００３８】次いで、図４（ｂ）に示すように、過酸化
水素水と硫酸の混合比が１：３となる酸化性溶液３０５
中に基板を３０分間浸し（酸化処理）、表面酸化膜３０
３を形成する。この酸化に要する時間は、例えば図５の
ようなデータを求めて算出することができる。図５では
過酸化水素水と硫酸の混合比が１：３となる溶液中に基
板を３０分間浸した後の半透明膜の振幅透過率の経時変
化を示す。図５に示すように、過酸化水素水と硫酸の混
合比が１：３となる溶液中に基板を３０分間浸した（酸
化処理）後の透過率及び位相差は、時間経過により変化
しないことが分かる。このとき、表面酸化膜３０３は
４．５ｎｍ形成され、振幅透過率は２０．２％であっ
た。

【００３９】この基板を十分に水洗し乾燥した後に、図
４（ｃ）に示すように、表面酸化膜３０３上にＥＢレジ
スト３０４を塗布し、さらにＥＢ描画時に生じるチャー
ジアップを防止するために導電性膜を３０６をＥＢレジ
スト３０４上に形成する。そして、図４（ｄ）に示すよ
うに、ＥＢ描画により所望のレジストパターン３０４ａ
を形成する。

【００４０】次いで、図４（ｅ）に示すように、レジス
トパターン３０４ａをマスクに、エッチングによりＳｉ
Ｎx 膜３０２のパターニングを行う。エッチングにはＣ
ＤＥ（Chemical Dry Etching）や、ＲＩＥ（反応性イオ
ンエッチング）等を用いればよい。このエッチングによ
りＳｉＮx 膜パターン３０２ａを形成した後、レジスト
３０４ａを除去する。

【００４１】なお、ここでは半透明膜３０２にＳｉＮx
膜を用いたが、ＳｉＮx 膜に限らず他の半透明膜、例え
ばアモルファスＳｉ、ＳｉＯy 、ＣｒＯz 、ＧｅＯu 、
ＴｉＯv ，ＡｌＯw （ｕ，ｖ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚは任意の
組成比）を用いても同様の効果が得られる。また、半透
明膜の膜厚を本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適
当な厚さにしてもよい。また、酸化性溶液は過酸化水素
水と硫酸の混合比が１：３である溶液に限らず他の酸化
作用の強いもの、例えば発煙硝酸を用いてもよい。ま
た、導電性膜を半透明膜上に形成する代わりに、基板に
予め帯電防止の役割をする膜が形成されているものを用
いてもよい。

【００４２】このように本実施例によれば、半透明膜が
形成された基板を酸化性溶液に浸すことにより、半透明
膜表面に酸化膜を形成することができ、半透明膜の膜質
の経時変化を防止することができ、これによりハーフト
ーン型位相シフトマスクの理想的な位相差及び振幅透過
率を実現することが可能となる。また、安定した物性を
持つ半透明膜を得るためにの工程を酸化性溶液中に基板
を浸すことにより行うため、マスクの洗浄の効果を同時
に持たせることができる。 （実施例４）図６は、本発明の第４の実施例に係わる露
光用マスクの製造工程を示す断面図である。露光光源に
ＫｒＦレーザを用いた場合、ハーフトーンマスクの半透
明膜にはＳｉＮx を使用することができる。

【００４３】まず、図６（ａ）に示すように、透明基板
４０１上にスパッタ法により膜厚が９６ｎｍのＳｉＮx
膜（半透明膜）４０２を形成する。このとき、半透明膜
４０２の振幅透過率は１７．６％であった。この膜厚は
後の酸化を行った後、透明基板４０１に対する位相差，
透過率が所望の値となるように調整されている。

【００４４】次いで、図６（ｂ）に示すように、ＳｉＮ
x 膜４０２上にＥＢレジスト４０３を塗布し、さらにＥ
Ｂ描画時に生じるチャージアップを防止するために導電
性の膜４０４をＥＢレジスト４０３上に形成する。そし
て、図６（ｃ）に示すように、ＥＢ描画により所望のレ
ジストパターン４０３ａを形成する。

【００４５】次いで、図６（ｄ）に示すように、レジス
トパターン４０３ａをマスクとしてエッチングによりＳ
ｉＮx 膜４０２のパターニングを行う。エッチングに
は、ＣＤＥ（Chemical Dry Etching）やＲＩＥ（反応性
イオンエッチング）等を用いればよい。

【００４６】エッチングによりＳｉＮx パターン４０２
ａを形成したのち、図６（ｅ）に示すように、過酸化水
素水と硫酸の混合比が１：３となる溶液４０５中に基板
を４０分間浸すことでレジスト４０３を除去し、さらに
図６（ｆ）に示すように、所望の表面酸化膜４０６を形
成する。このとき、半透明膜４０２の表面酸化膜４０６
は４．５ｎｍで、振幅透過率は２０．２％であった。レ
ジスト４０３の除去を酸化性溶液中で行ったため、これ
以降の透過率及び位相差の経時変化は見られず、安定し
た膜質の半透明膜を得ることができる。

【００４７】なお、ここでは半透明膜４０２にＳｉＮx
膜を用いたが、ＳｉＮx 膜に限らず他の半透明膜、例え
ばアモルファスＳｉ，ＳｉＯy ，ＣｒＯz ，ＧｅＯu ，
ＴｉＯv ，ＡｌＯw （ｕ，ｖ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚは任意の
組成比）を用いても同様の効果が得られる。また、半透
明膜の膜厚を本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適
当な厚さにしてもよい。また、酸化性溶液は過酸化水素
水と硫酸の混合比が１：３である溶液に限らず他の酸化
作用の強いもの、例えば発煙硝酸を用いてもよい。ま
た、導電性膜を半透明膜上に形成する代わりに、基板に
予め帯電防止の役割をする膜が形成されているものを用
いてもよい。

【００４８】このような実施例においても、半透明膜が
形成された基板を酸化性溶液に浸すことにより、半透明
膜表面に酸化膜を形成することができ、第３の実施例と
同様の効果が得られる。また、半透明膜のパターン形成
後のレジスト除去を酸化性溶液中に浸すことで行うこと
により、新たに安定した物性を持つ半透明膜を得る工程
が必要なく、マスク作成の上でのコストの削減が可能と
なる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
透明膜の上に酸化膜を形成することにより、良好な膜質
の半透明膜パターンを備えたハーフトーン型位相シフト
マスクを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わる露光用マスクの
製造工程を示す断面図。

【図２】第１の実施例における半透明膜の酸化膜厚の経
時変化を示す特性図。

【図３】本発明の第３の実施例に係わる露光用マスクの
製造工程を示す断面図。

【図４】本発明の第４の実施例に係わる露光用マスクの
製造工程を示す断面図。

【図５】第４の実施例における半透明膜の透過率の経時
変化を示す特性図。

【図６】本発明の第５の実施例に係わる露光用マスクの
製造工程を示す断面図。

【符号の説明】

１０１，２０１，３０１，４０１…透明基板 １０２，２０２…アモルファスＳｉ膜（半透明膜） １０３，２０３，３０３，４０６…酸化膜 １０４，２０４，３０４，４０３…レジスト １０５，２０５，３０６，４０４…導電性膜 １０６…半透明膜パターン（位相シフト層） ３０２，４０２…ＳｉＮX 膜（半透明膜） ３０５，４０５…酸化性溶液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩松 孝行 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 伊藤 信一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基板からなる透過部と、この透明基板
   上の所定位置に形成された半透明膜パターンと、少なく
   ともこの半透明膜パターンの上部に形成された所望の厚
   さの酸化膜とを備え、 前記酸化膜の厚さは、前記半透明膜上で前記酸化膜形成
   後の反応により膜厚の増加が起こらなくなる厚さであ
   り、前記透過部と前記半透明膜パターン及び酸化膜とを
   透過する光の位相差が１８０±１０度となることを特徴
   とする露光用マスク。
2. 【請求項２】透明基板上に半透明膜を形成する工程と、
   前記半透明膜上に所望の厚さの酸化膜を形成する工程
   と、前記酸化膜上に感光性樹脂パターンを形成する工程
   と、前記感光性樹脂パターンをマスクに前記酸化膜及び
   半透明膜をエッチングし、該酸化膜及び半透明膜からな
   る位相シフト層を形成する工程と、前記感光性樹脂パタ
   ーンを除去する工程とを含み、 前記酸化膜の厚さを、前記半透明膜上で該酸化膜形成後
   の反応により膜厚の増加が起こらなくなる厚さに形成す
   ることを特徴とする露光用マスクの製造方法。
3. 【請求項３】透明基板上に半透明膜を形成する工程と、
   前記半透明膜上に感光性樹脂パターンを形成する工程
   と、前記感光性樹脂パターンをマスクに前記半透明膜を
   エッチングする工程と、前記感光性樹脂パターンを除去
   する工程と、前記半透明膜を覆うように所望の厚さの酸
   化膜を形成し、該酸化膜及び半透明膜からなる位相シフ
   ト層を形成する工程とを含み、 前記酸化膜の厚さを、前記半透明膜上で該酸化膜形成後
   の反応により膜厚の増加が起こらなくなる厚さに形成す
   ることを特徴とする露光用マスクの製造方法。
4. 【請求項４】前記酸化膜を形成する工程として、前記半
   透明膜を酸素原子を含む雰囲気中で酸化することを特徴
   とする請求項２又は３に記載の露光用マスクの製造方
   法。
5. 【請求項５】前記酸化膜を形成する工程として、前記半
   透明膜が形成された透明基板を酸化性溶液中に浸し、半
   透明膜の表面を酸化することを特徴とする請求項２又は
   ３に記載の露光用マスクの製造方法。