JPH08227140A - 位相シフト・リソグラフィ・マスクおよびその製造方法 - Google Patents
位相シフト・リソグラフィ・マスクおよびその製造方法Info
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- G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 交互エレメント位相シフト・マスクの構造お
よびその製造方法を提供する。 【解決手段】 X方向に延びるすべてのマスク・パター
ン要素を、第1のマスク基板上に形成し、Y方向に延び
るすべてのマスク・パターン要素を、第2のマスク基板
上に形成する。2つのマスク基板を、ウェハ上への単一
の露光工程のために、単一のマスクに組合せる、あるい
は各マスクにより別個の露光を行い、単一のマスク・ウ
ェハ上に重ね合せる。
よびその製造方法を提供する。 【解決手段】 X方向に延びるすべてのマスク・パター
ン要素を、第1のマスク基板上に形成し、Y方向に延び
るすべてのマスク・パターン要素を、第2のマスク基板
上に形成する。2つのマスク基板を、ウェハ上への単一
の露光工程のために、単一のマスクに組合せる、あるい
は各マスクにより別個の露光を行い、単一のマスク・ウ
ェハ上に重ね合せる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、リソグラフィ、
特に、フォトリソグラフィにおいて用いられる位相シフ
ト・マスクに関するものである。
特に、フォトリソグラフィにおいて用いられる位相シフ
ト・マスクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】フォトリソグラフィにおいて、マスク
は、被加工物にパターンを露光させるために用いられて
いる。製造要件は、だんだんと小さくなる寸法のパター
ンの露光を要求しているので、フォトリソグラフィ処理
の現在の性能を増大させることを可能にする技術を採用
することが必要になりつつある。
は、被加工物にパターンを露光させるために用いられて
いる。製造要件は、だんだんと小さくなる寸法のパター
ンの露光を要求しているので、フォトリソグラフィ処理
の現在の性能を増大させることを可能にする技術を採用
することが必要になりつつある。
【0003】現在では、小さいフィーチャ(featu
re)すなわち小さい幾何学パターンは、普通の光学的
フォトリソグラフィを用いて作成される。典型的には、
光学的フォトリソグラフィは、マスク上の光学的に不透
明な領域および光学的に透明な領域で作られたパターン
によって、光を遮りまたは透過させることによって実現
される。パターンの光学的に不透明な領域は、光を阻止
し、これにより影を投じおよび暗領域を形成する。一
方、光学的に透明な領域は、光を通過させ、これにより
明領域を形成する。明領域および暗領域が一旦形成され
ると、これら領域は、レンズ上に投影され、およびレン
ズを経て基板上に投影される。しかし、パターンの複雑
性を増大させる半導体デバイスの複雑性の増大、および
マスク上のパターン配置密度の増大の故に、2つの不透
明領域間の距離が小さくなってきた。不透明領域間の距
離が小さくなると、小さな開口が形成され、この開口を
通る光を回折する。回折された光は、拡がりまたは曲が
ろうとする。その結果、2つの不透明領域間のスペース
が解像されず、したがって回折は、光学的フォトリソグ
ラフィに対し厳しい制限要因となる。
re)すなわち小さい幾何学パターンは、普通の光学的
フォトリソグラフィを用いて作成される。典型的には、
光学的フォトリソグラフィは、マスク上の光学的に不透
明な領域および光学的に透明な領域で作られたパターン
によって、光を遮りまたは透過させることによって実現
される。パターンの光学的に不透明な領域は、光を阻止
し、これにより影を投じおよび暗領域を形成する。一
方、光学的に透明な領域は、光を通過させ、これにより
明領域を形成する。明領域および暗領域が一旦形成され
ると、これら領域は、レンズ上に投影され、およびレン
ズを経て基板上に投影される。しかし、パターンの複雑
性を増大させる半導体デバイスの複雑性の増大、および
マスク上のパターン配置密度の増大の故に、2つの不透
明領域間の距離が小さくなってきた。不透明領域間の距
離が小さくなると、小さな開口が形成され、この開口を
通る光を回折する。回折された光は、拡がりまたは曲が
ろうとする。その結果、2つの不透明領域間のスペース
が解像されず、したがって回折は、光学的フォトリソグ
ラフィに対し厳しい制限要因となる。
【0004】光学的フォトリソグラフィにおける回折の
影響を処理する従来の方法は、前述したマスクに代わる
位相シフト・マスクを用いている。一般に、光は波とみ
なされており、位相シフトは、透明物質を伝搬する光波
の正則正弦パターンの波形のシフトのタイミングの変化
である。代表的には、位相シフトは、異なる厚さの透明
物質の領域、または異なる反射率の物質を通る、あるい
はこれら両方の物質を通る光によって実現され、これに
より光波の位相または周期的パターンを変化させる。位
相シフト・マスクは、回折光と位相シフトした回折光と
を組合せて建設的および破壊的干渉が好適に生じるよう
にして、回折の影響を軽減させる。
影響を処理する従来の方法は、前述したマスクに代わる
位相シフト・マスクを用いている。一般に、光は波とみ
なされており、位相シフトは、透明物質を伝搬する光波
の正則正弦パターンの波形のシフトのタイミングの変化
である。代表的には、位相シフトは、異なる厚さの透明
物質の領域、または異なる反射率の物質を通る、あるい
はこれら両方の物質を通る光によって実現され、これに
より光波の位相または周期的パターンを変化させる。位
相シフト・マスクは、回折光と位相シフトした回折光と
を組合せて建設的および破壊的干渉が好適に生じるよう
にして、回折の影響を軽減させる。
【0005】位相シフト・マスクの1種類の例として、
交互エレメント位相シフト・マスクおよび理論の詳細な
説明が、“Improving Resolution
in Photolithography with
a Phase−Shifting Mask”,
I.E.E.E. Transactions onE
lectron Devices,Vol.ED−2
9,No.12,December 1982に開示さ
れている。
交互エレメント位相シフト・マスクおよび理論の詳細な
説明が、“Improving Resolution
in Photolithography with
a Phase−Shifting Mask”,
I.E.E.E. Transactions onE
lectron Devices,Vol.ED−2
9,No.12,December 1982に開示さ
れている。
【0006】位相シフト・マスク技術に関係する背景の
情報を与える他の文献は、以下のとおりである。
情報を与える他の文献は、以下のとおりである。
【0007】米国特許第5,153,083号明細書
“Method of Masking Phase−
Shifting Lithographic Mas
ks”は、位相シフト(2つの光学的レベル)マスクを
自己整合技術で製造する方法を開示している。この方法
によれば、マスクに第1レベルの溝が形成された後に、
マスクに第2レベルの溝が形成される。これは、マスク
上に電子レジストをパターニングし、パターニングされ
たレジストのエッジが、第1レベルの溝内に設けられる
ようにし、これにより第2レベルの溝のためのレジスト
・パターニングの正確な位置決めの必要性が避けられ
る。
“Method of Masking Phase−
Shifting Lithographic Mas
ks”は、位相シフト(2つの光学的レベル)マスクを
自己整合技術で製造する方法を開示している。この方法
によれば、マスクに第1レベルの溝が形成された後に、
マスクに第2レベルの溝が形成される。これは、マスク
上に電子レジストをパターニングし、パターニングされ
たレジストのエッジが、第1レベルの溝内に設けられる
ようにし、これにより第2レベルの溝のためのレジスト
・パターニングの正確な位置決めの必要性が避けられ
る。
【0008】米国特許第5,246,800号明細書
“DISCRETE PHASE SHIFT MSK
WRITING”は、個別領域を画成する位相シフト
・マスクを用いることによって、大規模集積回路ウェハ
上にフィーチャをフォトリソグラフィで作製する方法お
よび装置を開示している。この技術は、逆位相を有する
マスク部分によって形成される領域の接合部での零強度
(intensitynulls)の問題を克服してい
る。このマスクは、3つの位相を定める遷移領域を有し
ており、3つの位相は遷移領域の画素に次のように割当
てられている。すなわち、画素の位相割当ては、光学的
解像度および焦点深度を考慮したアルゴリズムから合成
される。各画素は、3つの個別位相のうちの割当てられ
た位相である。これにより、逆位相の2つの領域間のラ
ンプ(ramp)をシミュレートする遷移領域を形成
し、この遷移領域に相当する光学像の強度変動は、最小
化される。
“DISCRETE PHASE SHIFT MSK
WRITING”は、個別領域を画成する位相シフト
・マスクを用いることによって、大規模集積回路ウェハ
上にフィーチャをフォトリソグラフィで作製する方法お
よび装置を開示している。この技術は、逆位相を有する
マスク部分によって形成される領域の接合部での零強度
(intensitynulls)の問題を克服してい
る。このマスクは、3つの位相を定める遷移領域を有し
ており、3つの位相は遷移領域の画素に次のように割当
てられている。すなわち、画素の位相割当ては、光学的
解像度および焦点深度を考慮したアルゴリズムから合成
される。各画素は、3つの個別位相のうちの割当てられ
た位相である。これにより、逆位相の2つの領域間のラ
ンプ(ramp)をシミュレートする遷移領域を形成
し、この遷移領域に相当する光学像の強度変動は、最小
化される。
【0009】米国特許第5,260,152号明細書
“PHASE SHIFTING MASK AND
METHOD OF MAKING SAME”は、以
下の工程を含む位相シフト・マスクの製造方法を開示し
ている。すなわち、基板上に遮光層を形成する工程と、
遮光層上にフォトレジストを形成する工程と、フォトレ
ジストをパターニングしてレジスト・パターンを形成す
る工程と、レジスト・パターンをマスクとして用いて遮
光層に開口を設ける工程と、基板を異方的にエッチング
して、位相シフト・セグメントを形成する工程と、遮光
パターンをサイド・エッチングして、遮光領域を形成す
る工程と、レジスト・パターンを除去する工程とを含ん
でいる。
“PHASE SHIFTING MASK AND
METHOD OF MAKING SAME”は、以
下の工程を含む位相シフト・マスクの製造方法を開示し
ている。すなわち、基板上に遮光層を形成する工程と、
遮光層上にフォトレジストを形成する工程と、フォトレ
ジストをパターニングしてレジスト・パターンを形成す
る工程と、レジスト・パターンをマスクとして用いて遮
光層に開口を設ける工程と、基板を異方的にエッチング
して、位相シフト・セグメントを形成する工程と、遮光
パターンをサイド・エッチングして、遮光領域を形成す
る工程と、レジスト・パターンを除去する工程とを含ん
でいる。
【0010】米国特許第5,268,244号明細書
“SELF−ALIGNED PHASE SHIFT
ER FORMATION”は、位相シフト・フォトマ
スクを製造する方法を開示している。この方法は、垂直
面および水平面を有するパターニングされた金属層を基
板上に形成する工程を含んでいる。実質的に均一な位相
シフト物質が、パターニングされた金属層表面に堆積さ
れる。金属層の水平面から物質をほとんど除去し、およ
び金属層の垂直面すなわち側壁面上の物質を正しい位置
にほぼ残しておくように、位相シフト物質を異方的にエ
ッチングして、位相シフタの側壁構造の形成にフォトレ
ジスト・リソグラフィを使用することなく、位相シフト
・フォトマスクを形成している。
“SELF−ALIGNED PHASE SHIFT
ER FORMATION”は、位相シフト・フォトマ
スクを製造する方法を開示している。この方法は、垂直
面および水平面を有するパターニングされた金属層を基
板上に形成する工程を含んでいる。実質的に均一な位相
シフト物質が、パターニングされた金属層表面に堆積さ
れる。金属層の水平面から物質をほとんど除去し、およ
び金属層の垂直面すなわち側壁面上の物質を正しい位置
にほぼ残しておくように、位相シフト物質を異方的にエ
ッチングして、位相シフタの側壁構造の形成にフォトレ
ジスト・リソグラフィを使用することなく、位相シフト
・フォトマスクを形成している。
【0011】米国特許第5,273,850号明細書
は、“CHROMELESS PHASE−SHIFT
MASK AND METHOD”は、クロムレス
(chromeless)位相シフト・マスクに90°
の角度を形成する方法を開示している。第1の位相シフ
ト・エレメントおよび第2の位相シフト・エレメント
は、クロムレス位相シフト・マスク上に90°の角度で
配置されている。第1の位相シフト・エレメントと第2
の位相シフト・エレメントとの間には、所定のスペース
が設けられている。位相シフト・エレメント間のスペー
スは、半導体基板の意図しない露光を生じさせるホット
・スポットの形成を排除する。
は、“CHROMELESS PHASE−SHIFT
MASK AND METHOD”は、クロムレス
(chromeless)位相シフト・マスクに90°
の角度を形成する方法を開示している。第1の位相シフ
ト・エレメントおよび第2の位相シフト・エレメント
は、クロムレス位相シフト・マスク上に90°の角度で
配置されている。第1の位相シフト・エレメントと第2
の位相シフト・エレメントとの間には、所定のスペース
が設けられている。位相シフト・エレメント間のスペー
スは、半導体基板の意図しない露光を生じさせるホット
・スポットの形成を排除する。
【0012】米国特許第5,275,894号明細書
“PHASE SHIFTING MASK”は、所定
のパターンをもつ3つの隣り合う開口を有する不透明な
層と、それぞれが異なるシフト量を有する少なくとも2
つの位相シフタとを備える位相シフト・マスクを開示し
ている。少なくとも2つの開口は、2つの隣り合う開口
間の位相差が約120°(1/3λ)となるように、位
相シフタで被覆されている。したがって、2つの隣り合
う開口間の中間領域での光強度は、開口を通過する影響
を受けない光と比べて低下する。
“PHASE SHIFTING MASK”は、所定
のパターンをもつ3つの隣り合う開口を有する不透明な
層と、それぞれが異なるシフト量を有する少なくとも2
つの位相シフタとを備える位相シフト・マスクを開示し
ている。少なくとも2つの開口は、2つの隣り合う開口
間の位相差が約120°(1/3λ)となるように、位
相シフタで被覆されている。したがって、2つの隣り合
う開口間の中間領域での光強度は、開口を通過する影響
を受けない光と比べて低下する。
【0013】米国特許第5,275,895号明細書
“METHOD OF MANUFACTURING
PHASE−SHIFTING MASK”は、複数の
遮光領域と、これら遮光領域間の開口とを有する遮光パ
ターンが、基板上に形成されることを、開示している。
次に、基板および遮光パターンは、導電膜で被覆され
る。その後、導電膜はパターニングされ、導電パターン
を画成する。次に、位相シフト膜およびレジスト膜が、
この順序で、基板,遮光パターン,導電パターン上に堆
積される。続いて、基板の底面に光ビームが照射され、
現像されて、レジスト・パターンが画成される。その後
に、レジスト・パターンをエッチング・マスクとして、
位相シフト膜が選択的にエッチングされる。その結果、
位相シフタが形成される。このように、導電パターン
は、エッチング・ストッパとして働くだけでなく、基板
が充電されるのを阻止する。したがって、位相シフト・
マスクが正確に作製される。
“METHOD OF MANUFACTURING
PHASE−SHIFTING MASK”は、複数の
遮光領域と、これら遮光領域間の開口とを有する遮光パ
ターンが、基板上に形成されることを、開示している。
次に、基板および遮光パターンは、導電膜で被覆され
る。その後、導電膜はパターニングされ、導電パターン
を画成する。次に、位相シフト膜およびレジスト膜が、
この順序で、基板,遮光パターン,導電パターン上に堆
積される。続いて、基板の底面に光ビームが照射され、
現像されて、レジスト・パターンが画成される。その後
に、レジスト・パターンをエッチング・マスクとして、
位相シフト膜が選択的にエッチングされる。その結果、
位相シフタが形成される。このように、導電パターン
は、エッチング・ストッパとして働くだけでなく、基板
が充電されるのを阻止する。したがって、位相シフト・
マスクが正確に作製される。
【0014】米国特許第5,275,896号明細書
“SINGLE−ALIGNMENTLEVEL LI
THOGRAPHIC TECHNIQUE FOR
ACHIEVING SELF ALIGNED FE
ATURES”は、レジスト層への、単一のパターニン
グされた、電子,イオン,またはフォトンの衝撃のみを
含む処理によって作製される位相シフト・リソグラフィ
・マスクを開示している。衝撃は、レジストに3種類の
領域、すなわち無ドーズ,低ドーズ,高ドーズの領域を
生成するように調整される。レジストのこれらの3つの
領域は、シリル化または光フラッディング(optic
al flooding)技術のいずれかが続いて行わ
れる普通の湿式現像と共に、用いられる。その後、他の
通常の湿式現像処理によって、レジスト層をパターニン
グし、乾式または湿式エッチングによって、パターニン
グされた不透明層およびパターニングされた透明位相シ
フト層よりなる下側2重層の形成を可能にする。位相シ
フト層は、透明基板上に設けられ、あるいは透明基板の
一部となる。
“SINGLE−ALIGNMENTLEVEL LI
THOGRAPHIC TECHNIQUE FOR
ACHIEVING SELF ALIGNED FE
ATURES”は、レジスト層への、単一のパターニン
グされた、電子,イオン,またはフォトンの衝撃のみを
含む処理によって作製される位相シフト・リソグラフィ
・マスクを開示している。衝撃は、レジストに3種類の
領域、すなわち無ドーズ,低ドーズ,高ドーズの領域を
生成するように調整される。レジストのこれらの3つの
領域は、シリル化または光フラッディング(optic
al flooding)技術のいずれかが続いて行わ
れる普通の湿式現像と共に、用いられる。その後、他の
通常の湿式現像処理によって、レジスト層をパターニン
グし、乾式または湿式エッチングによって、パターニン
グされた不透明層およびパターニングされた透明位相シ
フト層よりなる下側2重層の形成を可能にする。位相シ
フト層は、透明基板上に設けられ、あるいは透明基板の
一部となる。
【0015】米国特許第5,286,581号明細書
“PHASE SHIFT MASKAND METH
OD FOR MAKING”は、位相シフト・マスク
を作製し、マスク・プレートを与える方法が開示されて
いる。半透明層が、マスク・プレート上に堆積される。
次に、半透明層が、所定の幾何学的パターンにパターニ
ングされる。次に、半透明層のパターニングは、所定の
距離、マスク・プレート内に続けて行われて、位相シフ
ト・マスクを作製する。
“PHASE SHIFT MASKAND METH
OD FOR MAKING”は、位相シフト・マスク
を作製し、マスク・プレートを与える方法が開示されて
いる。半透明層が、マスク・プレート上に堆積される。
次に、半透明層が、所定の幾何学的パターンにパターニ
ングされる。次に、半透明層のパターニングは、所定の
距離、マスク・プレート内に続けて行われて、位相シフ
ト・マスクを作製する。
【0016】米国特許第5,288,569号明細書
“FEATURE BIASSINGAND ABSO
RPTIVE PHASE SHIFTING TEC
HNIQUES TO IMPROVE OPTICA
L PROJECTIONIMAGING”は、露光寛
容度と光学投影装置の焦点深度とを改善するために、フ
ィーチャ・バイアシング(feature biass
ing)が用いられる位相シフト・マスクを開示してい
る。位相シフタを吸収性にすることは、位相シフト・マ
スクの任意のレイアウトを容易にする。異なる吸収レベ
ルの位相シフタを組合せることによって、さらに改善が
行われる。バイアシングを吸収レベルと組合せることに
よって、さらなる改善が得られる。
“FEATURE BIASSINGAND ABSO
RPTIVE PHASE SHIFTING TEC
HNIQUES TO IMPROVE OPTICA
L PROJECTIONIMAGING”は、露光寛
容度と光学投影装置の焦点深度とを改善するために、フ
ィーチャ・バイアシング(feature biass
ing)が用いられる位相シフト・マスクを開示してい
る。位相シフタを吸収性にすることは、位相シフト・マ
スクの任意のレイアウトを容易にする。異なる吸収レベ
ルの位相シフタを組合せることによって、さらに改善が
行われる。バイアシングを吸収レベルと組合せることに
よって、さらなる改善が得られる。
【0017】この米国特許第5,288,569号明細
書は、本発明の方法を採用することができる、ある種の
位相シフト・マスクとして、他の従来技術を開示してい
る。この従来技術は、リム位相シフト・マスク技術と呼
ばれ、吸収体を担持する基板に関係する。基板は、吸収
体を越えて位相シフタを担持している。リム位相シフト
・マスク技術は、あらゆるマスク上のすべてのフィーチ
ャに適用できる。
書は、本発明の方法を採用することができる、ある種の
位相シフト・マスクとして、他の従来技術を開示してい
る。この従来技術は、リム位相シフト・マスク技術と呼
ばれ、吸収体を担持する基板に関係する。基板は、吸収
体を越えて位相シフタを担持している。リム位相シフト
・マスク技術は、あらゆるマスク上のすべてのフィーチ
ャに適用できる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、与
えられたマスクを直交要素に分離することにより導き出
される2つのマスクの重ね合せを用いるリソグラフィ露
光方法を提供することにある。
えられたマスクを直交要素に分離することにより導き出
される2つのマスクの重ね合せを用いるリソグラフィ露
光方法を提供することにある。
【0019】この発明の他の目的は、交互に位相シフト
される、直交分離された2つのリソグラフィ・マスクを
用いる露光方法を提供することにある。
される、直交分離された2つのリソグラフィ・マスクを
用いる露光方法を提供することにある。
【0020】この発明のさらに他の目的は、リムPSM
技術によって位相シフトされる2つのマスクを用いる露
光方法を提供することにある。
技術によって位相シフトされる2つのマスクを用いる露
光方法を提供することにある。
【0021】この発明の他の目的は、Att PSM技
術によって位相シフトされる2つのマスクを用いる露光
方法を提供することにある。
術によって位相シフトされる2つのマスクを用いる露光
方法を提供することにある。
【0022】この発明のさらに他の目的は、或るPSM
技術により位相シフトされる第1のマスクと、異なるP
SM技術によって位相シフトされる第2のマスクとを用
いる露光方法を提供することにある。
技術により位相シフトされる第1のマスクと、異なるP
SM技術によって位相シフトされる第2のマスクとを用
いる露光方法を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】交互(Alt)エレメン
ト位相シフト・マスクは、例えば水晶よりなる実質的に
透明の基板を通常有している。基板上の窒化シリコンの
ような位相シフト物質、あるいは酸化物またはオキシニ
トライドのような他の適切な透明物質は、それを通過す
る放射線に位相シフトを与える働きをする。交互エレメ
ント位相シフト・マスクにおいて、個別の位相シフト無
しエレメントは、個別の位相シフト・エレメントに交互
に隣り合されて設けられる。
ト位相シフト・マスクは、例えば水晶よりなる実質的に
透明の基板を通常有している。基板上の窒化シリコンの
ような位相シフト物質、あるいは酸化物またはオキシニ
トライドのような他の適切な透明物質は、それを通過す
る放射線に位相シフトを与える働きをする。交互エレメ
ント位相シフト・マスクにおいて、個別の位相シフト無
しエレメントは、個別の位相シフト・エレメントに交互
に隣り合されて設けられる。
【0024】減衰(Att)位相シフト・マスクは、マ
スク基板上に設けられた例えばクロムよりなる吸収体の
個別の層を有している。ハイブリッド減衰・非減衰位相
シフト・マスク(Att−Utt PSM)は、交互エ
レメント位相シフト・マスク(Alt PSM)と組合
せて、Alt−Att−Utt PSMを与えることが
できる。
スク基板上に設けられた例えばクロムよりなる吸収体の
個別の層を有している。ハイブリッド減衰・非減衰位相
シフト・マスク(Att−Utt PSM)は、交互エ
レメント位相シフト・マスク(Alt PSM)と組合
せて、Alt−Att−Utt PSMを与えることが
できる。
【0025】他の種類の位相シフト・マスクは、Att
PSMと米国特許第5,288,569号明細書に開
示された前述のリムPSMとのハイブリッドである。こ
のハイブリッド・マスクでは、シフト無しエレメント
は、リムによってそれぞれ囲まれている。リムは、放射
線を異なる量だけ(例えば3πラジアン)シフトするこ
とにより、Att PSMと同じ透過率を有している。
リムの形状および寸法は、前述の米国特許第5,28
8,569号明細書に説明されているリムPSMとして
知られているマスクに用いられるリム程、厳密ではな
い。この構造では、密に配置されたエレメントの各々
は、減衰位相シフタによって取り囲まれており、一方、
エレメントはまた隣り合うエレメントに対してシフトさ
れている。
PSMと米国特許第5,288,569号明細書に開
示された前述のリムPSMとのハイブリッドである。こ
のハイブリッド・マスクでは、シフト無しエレメント
は、リムによってそれぞれ囲まれている。リムは、放射
線を異なる量だけ(例えば3πラジアン)シフトするこ
とにより、Att PSMと同じ透過率を有している。
リムの形状および寸法は、前述の米国特許第5,28
8,569号明細書に説明されているリムPSMとして
知られているマスクに用いられるリム程、厳密ではな
い。この構造では、密に配置されたエレメントの各々
は、減衰位相シフタによって取り囲まれており、一方、
エレメントはまた隣り合うエレメントに対してシフトさ
れている。
【0026】交互エレメント位相シフト・マスクは、前
述した刊行物“ImprovingResolutio
n in Photolithography wit
ha Phase−Shifting Mask”に説
明されている密に配置クされた小さいパターンに対す
る、露光寛容度および焦点深さの改善には、非常に効果
的である。しかし、すべてのエレメントを交互に位相シ
フトすることは、厳密な1次元レイアウトにおいてのみ
可能である。刊行物“Proceedings IED
M,Dec.1991”に開示されているゲート・レベ
ル・パターンである図1に示されるような2次元レイア
ウトにおいて不成立(conflict)を見つけるこ
とは困難ではない。図1において、エレメント1,2,
3および4,5は、交互の条件を満足するが、違背が存
在する。すなわち、要求3と4との間には位相の交互が
存在しない。エレメント4の位相がシフトされて、エレ
メント3と4との間に位相シフトが形成されると、エレ
メント4と5との間の位相シフトは消滅するであろう。
図の他の多くの箇所において、同様の違背を発見でき
る。
述した刊行物“ImprovingResolutio
n in Photolithography wit
ha Phase−Shifting Mask”に説
明されている密に配置クされた小さいパターンに対す
る、露光寛容度および焦点深さの改善には、非常に効果
的である。しかし、すべてのエレメントを交互に位相シ
フトすることは、厳密な1次元レイアウトにおいてのみ
可能である。刊行物“Proceedings IED
M,Dec.1991”に開示されているゲート・レベ
ル・パターンである図1に示されるような2次元レイア
ウトにおいて不成立(conflict)を見つけるこ
とは困難ではない。図1において、エレメント1,2,
3および4,5は、交互の条件を満足するが、違背が存
在する。すなわち、要求3と4との間には位相の交互が
存在しない。エレメント4の位相がシフトされて、エレ
メント3と4との間に位相シフトが形成されると、エレ
メント4と5との間の位相シフトは消滅するであろう。
図の他の多くの箇所において、同様の違背を発見でき
る。
【0027】
【発明の実施の形態】この発明においては、XおよびY
(直交)方向において別々に、パターンを交互させるこ
とによって、前述の違背をかなり軽減しまたは最少にで
きる。
(直交)方向において別々に、パターンを交互させるこ
とによって、前述の違背をかなり軽減しまたは最少にで
きる。
【0028】この交互は、すべてのパターンをX方向パ
ターンとY方向パターンとに分ける処理によって行われ
る。X方向パターンは、第1のマスク上にリソグラフィ
露光技術によって設けられ、Y方向パターンは、第2の
マスク上にリソグラフィ露光技術によって同様に設けら
れる。露光放射線に用いられる波長は、0.1〜1ナノ
メータのスペクトルのどの部分からも得ることができ
る。
ターンとY方向パターンとに分ける処理によって行われ
る。X方向パターンは、第1のマスク上にリソグラフィ
露光技術によって設けられ、Y方向パターンは、第2の
マスク上にリソグラフィ露光技術によって同様に設けら
れる。露光放射線に用いられる波長は、0.1〜1ナノ
メータのスペクトルのどの部分からも得ることができ
る。
【0029】次に、各マスクは、ウェハ上にX露光およ
びY露光を重ね合せることによって、交互にシフトされ
および再結合される。
びY露光を重ね合せることによって、交互にシフトされ
および再結合される。
【0030】図2において、図1のパターンのうちのX
方向パターンは、第1のマスク上に設けられている。図
2の第1のマスクのX方向パターンは、交互に位相シフ
トされる要素である。点々の付された要素は、クロム・
マスク内のシフトされない開口であり、ハッチングの付
された要素は、クロム・マスク内のπシフトされる開口
である。
方向パターンは、第1のマスク上に設けられている。図
2の第1のマスクのX方向パターンは、交互に位相シフ
トされる要素である。点々の付された要素は、クロム・
マスク内のシフトされない開口であり、ハッチングの付
された要素は、クロム・マスク内のπシフトされる開口
である。
【0031】同様に、図3は、図1の交互に位相シフト
されたY方向パターンを含む第2のマスクを示してお
り、点々の付された要素は、クロム・マスク内のシフト
されない開口であり、ハッチングの付された要素は、ク
ロム・マスク内のπシフトされる開口である。
されたY方向パターンを含む第2のマスクを示してお
り、点々の付された要素は、クロム・マスク内のシフト
されない開口であり、ハッチングの付された要素は、ク
ロム・マスク内のπシフトされる開口である。
【0032】図2および図3のマスク・パターンにおい
て、図2に示すX要素に対しY方向における交互の不成
立はなく、図3に示すY要素に対しX方向における交互
の不成立はない。
て、図2に示すX要素に対しY方向における交互の不成
立はなく、図3に示すY要素に対しX方向における交互
の不成立はない。
【0033】図2のX要素パターンにおけるX方向の交
互不成立および図3のY要素パターンにおけるY方向の
交互不成立は、重要ではない。というのは、同一方向に
おけるエレメント間の分離は、通常重要ではないからで
ある。フィーチャの端部のエッジの位置が重要であるい
くつかの例が存在する。図9は、フィーチャの端部での
交互の不成立を解決することができない悪い場合の状況
を示している。これは、パターンを、図10に示すよう
に、2つのサブパターンに分割することによって処理す
ることができる。図10のサブパターンAは、同じマス
ク基板上に存在する。サブパターンBは、新しい交互不
成立が生じなければ、他の直交分離されたマスクと組合
せることができる。あるいはまた、第3のマスクを用い
て、サブパターンBを与えることができる。Xマスクお
よびYマスクの両方が、フィーチャの端部で、厳密に解
決できない交互不成立を有するならば、4つ程の多くの
マスクが存在する。ウェハ上のこれら3つまたは4つの
マスクの露光の組合せは、2つの露光を重ね合せるため
に与えられた教示に従っている。
互不成立および図3のY要素パターンにおけるY方向の
交互不成立は、重要ではない。というのは、同一方向に
おけるエレメント間の分離は、通常重要ではないからで
ある。フィーチャの端部のエッジの位置が重要であるい
くつかの例が存在する。図9は、フィーチャの端部での
交互の不成立を解決することができない悪い場合の状況
を示している。これは、パターンを、図10に示すよう
に、2つのサブパターンに分割することによって処理す
ることができる。図10のサブパターンAは、同じマス
ク基板上に存在する。サブパターンBは、新しい交互不
成立が生じなければ、他の直交分離されたマスクと組合
せることができる。あるいはまた、第3のマスクを用い
て、サブパターンBを与えることができる。Xマスクお
よびYマスクの両方が、フィーチャの端部で、厳密に解
決できない交互不成立を有するならば、4つ程の多くの
マスクが存在する。ウェハ上のこれら3つまたは4つの
マスクの露光の組合せは、2つの露光を重ね合せるため
に与えられた教示に従っている。
【0034】図4は、ウェハ上にX露光およびY露光を
重ね合せることによって再結合された、図2のマスクの
X要素と図3のマスクのY要素とを示す。
重ね合せることによって再結合された、図2のマスクの
X要素と図3のマスクのY要素とを示す。
【0035】別個の重ね合されたX露光およびY露光を
用いる代わりに、他の手段が、図2および図3に示すの
と同じ分離およびシフティング(shifting)を
用い、ウェハ上での露光のために複数のパターンを単一
のマスクに組合せることができる。得られた単一のマス
クは、図4と同じパターンを有している。
用いる代わりに、他の手段が、図2および図3に示すの
と同じ分離およびシフティング(shifting)を
用い、ウェハ上での露光のために複数のパターンを単一
のマスクに組合せることができる。得られた単一のマス
クは、図4と同じパターンを有している。
【0036】前述の単一マスクの実施例において、πシ
フトしたエッジによる不所望な不透明ラインが除去され
なければならない点を除いて、交互不成立は解決され
る。エレメント4のブランチを拡大した図5に示される
π/2領域を導入することによって、πシフト・エッジ
を除去することができる。また、π領域および2π/3
領域へのさらに細かい分割、あるいは0とπとの間の連
続変移を用いることができる。
フトしたエッジによる不所望な不透明ラインが除去され
なければならない点を除いて、交互不成立は解決され
る。エレメント4のブランチを拡大した図5に示される
π/2領域を導入することによって、πシフト・エッジ
を除去することができる。また、π領域および2π/3
領域へのさらに細かい分割、あるいは0とπとの間の連
続変移を用いることができる。
【0037】この直交分離方法は、Att−Altまた
はrim−Alt構造を組合せることによって、さらに
改善される。rim−Alt PSMのY要素は、図6
に示される。
はrim−Alt構造を組合せることによって、さらに
改善される。rim−Alt PSMのY要素は、図6
に示される。
【0038】第1の別個のマスクおよび別個の露光の実
施例を用いる場合、次のうちの1つを行うことによっ
て、高重なり精度の2つの重ね合せ像を実現できる。 (1)矩形状のチップ・パターンによって、2つのマス
クを1つの基板上に作製して、図7に示すように、全レ
ンズ・フィールドを分けることができる。重なり精度を
約30〜100nmであるステージ精度にのみ依存させ
て、ウェハ露光を半フィールド間隔でステップされる。 (2)2つの別個のマスクによって、全ウェハがステッ
プされた後であって、ウェハがそのチャックからはずさ
れる前に、第2の露光を行うことができる。
施例を用いる場合、次のうちの1つを行うことによっ
て、高重なり精度の2つの重ね合せ像を実現できる。 (1)矩形状のチップ・パターンによって、2つのマス
クを1つの基板上に作製して、図7に示すように、全レ
ンズ・フィールドを分けることができる。重なり精度を
約30〜100nmであるステージ精度にのみ依存させ
て、ウェハ露光を半フィールド間隔でステップされる。 (2)2つの別個のマスクによって、全ウェハがステッ
プされた後であって、ウェハがそのチャックからはずさ
れる前に、第2の露光を行うことができる。
【0039】2つの露光への直交分離は、位相シフトが
なくても、イメージング精度をそれ自身によって改善す
ることができる。というのは、角部および交差部での垂
直ラインおよび水平ラインの干渉が、部分的コヒーレン
ト照明により生じる干渉から、インコヒーレント照明に
より生じる干渉へ軽減されるからである。フォトレジス
トの露光の累積による、この残留干渉は、同じマスク上
の垂直ラインおよび水平ラインの直接干渉よりも十分に
小さい。さらに、パターン密度は減少し、イメージング
は一方向に延びるラインに制限され、高解像度が可能と
なる。
なくても、イメージング精度をそれ自身によって改善す
ることができる。というのは、角部および交差部での垂
直ラインおよび水平ラインの干渉が、部分的コヒーレン
ト照明により生じる干渉から、インコヒーレント照明に
より生じる干渉へ軽減されるからである。フォトレジス
トの露光の累積による、この残留干渉は、同じマスク上
の垂直ラインおよび水平ラインの直接干渉よりも十分に
小さい。さらに、パターン密度は減少し、イメージング
は一方向に延びるラインに制限され、高解像度が可能と
なる。
【0040】以上の説明は、この発明の一例であること
を理解すべきである。当業者であれば、この発明から逸
脱することなく、種々の変形,変更を行うことができ
る。したがって、この発明は、特許請求の範囲内でのす
べての変形,変更を含むものである。
を理解すべきである。当業者であれば、この発明から逸
脱することなく、種々の変形,変更を行うことができ
る。したがって、この発明は、特許請求の範囲内でのす
べての変形,変更を含むものである。
【0041】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 (1)X方向要素およびY方向要素を含むパターンに配
置された複数の要素物質を有する位相シフト・リソグラ
フィ・マスクであって、前記X方向は前記Y方向に直交
し、前記X方向要素およびY方向要素は、第1の零位相
シフト要素および第2のπラジアン位相シフト要素を含
み、第1の実質的に透明な基板を含む第1の位相シフト
・マスク層を有する位相シフト・リソグラフィ・マスク
において、前記第1の基板上に配置された複数のX方向
マスク要素を有し、前記第1の零位相シフトX方向要素
および前記第2のπラジアン位相シフトX方向要素が、
前記第1の基板上に、交互に隣り合って配置され、第2
の実質的に透明な基板を含む第2の位相シフト・マスク
層と、前記第2の基板上に配置された複数のY方向マス
ク要素を有し、前記第1の零位相シフトY方向要素およ
び前記第2のπラジアン位相シフトY方向要素が、前記
第2基板上に、交互に隣り合って配置されている、こと
を特徴とする位相シフト・リソグラフィ・マスク。 (2)前記第1および第2の実質的に透明な基板が組合
され重ね合され、前記XおよびY方向に配列された要素
を有する合成リソグラフィ・マスクを形成する、ことを
特徴とする上記(1)に記載の位相シフト・リソグラフ
ィ・マスク。 (3)前記X方向マスク要素および前記Y方向マスク要
素が、前記基板上の金属層であり、この金属層内に零位
相シフト開口とπ位相シフト開口とを交互に有し、これ
ら開口は、前記第1および第2の位相シフト・マスク層
上に、それぞれ、前記X方向および前記Y方向に位置す
る、ことを特徴とする上記(1)に記載の位相シフト・
リソグラフィ・マスク。 (4)前記第1および第2の実質的に透明な基板が、水
晶よりなることを特徴とする上記(3)に記載の位相シ
フト・リソグラフィ・マスク。 (5)前記金属層が、クロムよりなることを特徴とする
上記(4)に記載の位相シフト・リソグラフィ・マス
ク。 (6)前記交互に配置されたXおよびY方向のπ位相シ
フト開口が、放射線をπラジアンだけシフトさせる位相
シフト吸収物質を含むことを特徴とする上記(3)に記
載の位相シフト・リソグラフィ・マスク。 (7)前記第1および第2の位相シフト・マスク層の少
なくとも1つが、リム位相シフト・マスクであることを
特徴とする上記(1)に記載の位相シフト・リソグラフ
ィ・マスク。 (8)前記第1および第2の位相シフト・マスク層の少
なくとも1つが、減衰位相シフト・マスクであることを
特徴とする上記(1)に記載の位相シフト・リソグラフ
ィ・マスク。 (9)前記第1および第2の位相シフト・マスク層の少
なくとも1つが、交互エレメント位相シフト・マスクで
あることを特徴とする上記(1)に記載の位相シフト・
リソグラフィ・マスク。 (10)実質的に透明な基板を有する少なくとも1つの
他の位相シフト・マスク層をさらに備え、このマスク層
は、前記XおよびY方向要素から選ばれた複数の要素を
有することを特徴とする上記(1)に記載の位相シフト
・リソグラフィ・マスク。 (11)前記第1,第2,少なくとも1つの他の実質的
に透明な基板が組合され重ね合されて、XおよびY方向
に配列された要素を有する合成リソグラフィ・マスクを
形成することを特徴とする上記(10)に記載の位相シ
フト・リソグラフィ・マスク。 (12)前記第1および第2の位相シフト・マスク層の
少なくとも1つが、不透明ラインを除去するために、π
/2位相シフト要素を含むことを特徴とする上記(2)
に記載の位相シフト・リソグラフィ・マスク。 (13)位相シフト・リソグラフィ・マスクの製造方法
において、透明物質の第1の層上に、第1の複数の零位
相シフト要素および第1の複数のπラジアン位相シフト
要素を、交互に形成する工程を含み、透明物質の前記第
1の層上のすべての前記要素は、第1の直線方向に配置
され、透明物質の第2の層上に、第2の複数の零位相シ
フト要素および第2の複数のπラジアン位相シフト要素
を、交互に形成する工程を含み、透明物質の前記第2の
層上のすべての前記要素は、前記第1の直線方向に直交
する第2の直線方向に配置される、ことを特徴とする位
相シフト・リソグラフィ・マスクの製造方法。 (14)前記透明物質の第1および第2層を、組合せ重
ね合せて、前記第1および第2の直交する方向に配列さ
れた位相シフト要素を有する単一の合成リソグラフィッ
ク・マスクを形成する工程をさらに含むことを特徴とす
る上記(13)に記載の位相シフト・リソグラフィ・マ
スクの製造方法。 (15)前記第1の方向に設けられた前記第1の複数の
位相シフト要素を有する前記透明物質の第1の層に放射
線を照射する工程をさらに含み、前記放射線は、前記透
明物質の第1の層を通って、第1のパターンのリソグラ
フィ露光のために放射線感応ウェハ上に照射され、前記
第2の方向に設けられた前記第2の複数の位相シフト要
素を有する前記透明物質の第2の層に放射線を照射する
工程をさらに含み、前記放射線は、前記透明物質の第2
の層を通って、第2のパターンのリソグラフィ露光のた
めに前記ウェハ上に照射される、ことを特徴とする上記
(13)に記載の位相シフト・リソグラフィ・マスクの
製造方法。 (16)前記位相シフト要素を、リム位相シフト・マス
ク技術により形成することを特徴とする上記(13)に
記載の位相シフト・リソグラフィ・マスクの製造方法。 (17)前記位相シフト要素を、交互エレメント位相シ
フト・マスク技術により形成することを特徴とする上記
(13)に記載の位相シフト・リソグラフィ・マスクの
製造方法。 (18)前記位相シフト要素を、減衰位相シフト・マス
ク技術により形成することを特徴とする上記(13)に
記載の位相シフト・リソグラフィ・マスクの製造方法。 (19)前記位相シフト要素を、ハイブリッド減衰,非
減衰交互位相シフト・マスク技術により形成することを
特徴とする上記(13)に記載の位相シフト・リソグラ
フィ・マスクの製造方法。 (20)前記位相シフト要素を、ハイブリッド・リム非
減衰交互位相シフト・マスク技術により形成することを
特徴とする上記(13)に記載の位相シフト・リソグラ
フィ・マスクの製造方法。
の事項を開示する。 (1)X方向要素およびY方向要素を含むパターンに配
置された複数の要素物質を有する位相シフト・リソグラ
フィ・マスクであって、前記X方向は前記Y方向に直交
し、前記X方向要素およびY方向要素は、第1の零位相
シフト要素および第2のπラジアン位相シフト要素を含
み、第1の実質的に透明な基板を含む第1の位相シフト
・マスク層を有する位相シフト・リソグラフィ・マスク
において、前記第1の基板上に配置された複数のX方向
マスク要素を有し、前記第1の零位相シフトX方向要素
および前記第2のπラジアン位相シフトX方向要素が、
前記第1の基板上に、交互に隣り合って配置され、第2
の実質的に透明な基板を含む第2の位相シフト・マスク
層と、前記第2の基板上に配置された複数のY方向マス
ク要素を有し、前記第1の零位相シフトY方向要素およ
び前記第2のπラジアン位相シフトY方向要素が、前記
第2基板上に、交互に隣り合って配置されている、こと
を特徴とする位相シフト・リソグラフィ・マスク。 (2)前記第1および第2の実質的に透明な基板が組合
され重ね合され、前記XおよびY方向に配列された要素
を有する合成リソグラフィ・マスクを形成する、ことを
特徴とする上記(1)に記載の位相シフト・リソグラフ
ィ・マスク。 (3)前記X方向マスク要素および前記Y方向マスク要
素が、前記基板上の金属層であり、この金属層内に零位
相シフト開口とπ位相シフト開口とを交互に有し、これ
ら開口は、前記第1および第2の位相シフト・マスク層
上に、それぞれ、前記X方向および前記Y方向に位置す
る、ことを特徴とする上記(1)に記載の位相シフト・
リソグラフィ・マスク。 (4)前記第1および第2の実質的に透明な基板が、水
晶よりなることを特徴とする上記(3)に記載の位相シ
フト・リソグラフィ・マスク。 (5)前記金属層が、クロムよりなることを特徴とする
上記(4)に記載の位相シフト・リソグラフィ・マス
ク。 (6)前記交互に配置されたXおよびY方向のπ位相シ
フト開口が、放射線をπラジアンだけシフトさせる位相
シフト吸収物質を含むことを特徴とする上記(3)に記
載の位相シフト・リソグラフィ・マスク。 (7)前記第1および第2の位相シフト・マスク層の少
なくとも1つが、リム位相シフト・マスクであることを
特徴とする上記(1)に記載の位相シフト・リソグラフ
ィ・マスク。 (8)前記第1および第2の位相シフト・マスク層の少
なくとも1つが、減衰位相シフト・マスクであることを
特徴とする上記(1)に記載の位相シフト・リソグラフ
ィ・マスク。 (9)前記第1および第2の位相シフト・マスク層の少
なくとも1つが、交互エレメント位相シフト・マスクで
あることを特徴とする上記(1)に記載の位相シフト・
リソグラフィ・マスク。 (10)実質的に透明な基板を有する少なくとも1つの
他の位相シフト・マスク層をさらに備え、このマスク層
は、前記XおよびY方向要素から選ばれた複数の要素を
有することを特徴とする上記(1)に記載の位相シフト
・リソグラフィ・マスク。 (11)前記第1,第2,少なくとも1つの他の実質的
に透明な基板が組合され重ね合されて、XおよびY方向
に配列された要素を有する合成リソグラフィ・マスクを
形成することを特徴とする上記(10)に記載の位相シ
フト・リソグラフィ・マスク。 (12)前記第1および第2の位相シフト・マスク層の
少なくとも1つが、不透明ラインを除去するために、π
/2位相シフト要素を含むことを特徴とする上記(2)
に記載の位相シフト・リソグラフィ・マスク。 (13)位相シフト・リソグラフィ・マスクの製造方法
において、透明物質の第1の層上に、第1の複数の零位
相シフト要素および第1の複数のπラジアン位相シフト
要素を、交互に形成する工程を含み、透明物質の前記第
1の層上のすべての前記要素は、第1の直線方向に配置
され、透明物質の第2の層上に、第2の複数の零位相シ
フト要素および第2の複数のπラジアン位相シフト要素
を、交互に形成する工程を含み、透明物質の前記第2の
層上のすべての前記要素は、前記第1の直線方向に直交
する第2の直線方向に配置される、ことを特徴とする位
相シフト・リソグラフィ・マスクの製造方法。 (14)前記透明物質の第1および第2層を、組合せ重
ね合せて、前記第1および第2の直交する方向に配列さ
れた位相シフト要素を有する単一の合成リソグラフィッ
ク・マスクを形成する工程をさらに含むことを特徴とす
る上記(13)に記載の位相シフト・リソグラフィ・マ
スクの製造方法。 (15)前記第1の方向に設けられた前記第1の複数の
位相シフト要素を有する前記透明物質の第1の層に放射
線を照射する工程をさらに含み、前記放射線は、前記透
明物質の第1の層を通って、第1のパターンのリソグラ
フィ露光のために放射線感応ウェハ上に照射され、前記
第2の方向に設けられた前記第2の複数の位相シフト要
素を有する前記透明物質の第2の層に放射線を照射する
工程をさらに含み、前記放射線は、前記透明物質の第2
の層を通って、第2のパターンのリソグラフィ露光のた
めに前記ウェハ上に照射される、ことを特徴とする上記
(13)に記載の位相シフト・リソグラフィ・マスクの
製造方法。 (16)前記位相シフト要素を、リム位相シフト・マス
ク技術により形成することを特徴とする上記(13)に
記載の位相シフト・リソグラフィ・マスクの製造方法。 (17)前記位相シフト要素を、交互エレメント位相シ
フト・マスク技術により形成することを特徴とする上記
(13)に記載の位相シフト・リソグラフィ・マスクの
製造方法。 (18)前記位相シフト要素を、減衰位相シフト・マス
ク技術により形成することを特徴とする上記(13)に
記載の位相シフト・リソグラフィ・マスクの製造方法。 (19)前記位相シフト要素を、ハイブリッド減衰,非
減衰交互位相シフト・マスク技術により形成することを
特徴とする上記(13)に記載の位相シフト・リソグラ
フィ・マスクの製造方法。 (20)前記位相シフト要素を、ハイブリッド・リム非
減衰交互位相シフト・マスク技術により形成することを
特徴とする上記(13)に記載の位相シフト・リソグラ
フィ・マスクの製造方法。
【図1】位相シフト・マスクの交互に位相シフトされる
要素を示す図である。
要素を示す図である。
【図2】図1の位相シフト・マスクの交互に位相シフト
されるX方向要素を示す図である。
されるX方向要素を示す図である。
【図3】図1の位相シフト・マスクの交互に位相シフト
されるY方向要素を示す図である。
されるY方向要素を示す図である。
【図4】再結合され重ね合された図2および図3のXお
よびY方向要素を示す図である。
よびY方向要素を示す図である。
【図5】π/2位相シフトを含む図4の一部を示す図で
ある。
ある。
【図6】リム位相シフト・マスクと組合された図3の交
互に位相シフトされるY要素を示す図である。
互に位相シフトされるY要素を示す図である。
【図7】ウェハ露光を半フィールド間隔で行い、単一の
基板上に作製された2つの位相シフト・マスクを示す図
である。
基板上に作製された2つの位相シフト・マスクを示す図
である。
【図8】ウェハ露光を半フィールド間隔で行い、単一の
基板上に作製された2つの位相シフト・マスクを示す図
である。
基板上に作製された2つの位相シフト・マスクを示す図
である。
【図9】パターンのフィーチャ端部での交互不成立を解
決するために、いかにして第3および第4の基板を用い
ることができるかを説明するための図である。
決するために、いかにして第3および第4の基板を用い
ることができるかを説明するための図である。
【図10】パターンのフィーチャ端部での交互不成立を
解決するために、いかにして第3および第4の基板を用
いることができるかを説明するための図である。
解決するために、いかにして第3および第4の基板を用
いることができるかを説明するための図である。
1,2,3,4,5 エレメント
Claims (6)
- 【請求項1】X方向要素およびY方向要素を含むパター
ンに配置された複数の要素物質を有する位相シフト・リ
ソグラフィ・マスクであって、前記X方向は前記Y方向
に直交し、前記X方向要素およびY方向要素は、第1の
零位相シフト要素および第2のπラジアン位相シフト要
素を含み、第1の実質的に透明な基板を含む第1の位相
シフト・マスク層を有する位相シフト・リソグラフィ・
マスクにおいて、 前記第1の基板上に配置された複数のX方向マスク要素
を有し、前記第1の零位相シフトX方向要素および前記
第2のπラジアン位相シフトX方向要素が、前記第1の
基板上に、交互に隣り合って配置され、 第2の実質的に透明な基板を含む第2の位相シフト・マ
スク層と、 前記第2の基板上に配置された複数のY方向マスク要素
を有し、前記第1の零位相シフトY方向要素および前記
第2のπラジアン位相シフトY方向要素が、前記第2基
板上に、交互に隣り合って配置されている、ことを特徴
とする位相シフト・リソグラフィ・マスク。 - 【請求項2】前記第1および第2の実質的に透明な基板
が組合され重ね合され、前記XおよびY方向に配列され
た要素を有する合成リソグラフィ・マスクを形成する、
ことを特徴とする請求項1記載の位相シフト・リソグラ
フィ・マスク。 - 【請求項3】前記X方向マスク要素および前記Y方向マ
スク要素が、前記基板上の金属層であり、この金属層内
に零位相シフト開口とπ位相シフト開口とを交互に有
し、これら開口は、前記第1および第2の位相シフト・
マスク層上に、それぞれ、前記X方向および前記Y方向
に位置する、ことを特徴とする請求項1記載の位相シフ
ト・リソグラフィ・マスク。 - 【請求項4】位相シフト・リソグラフィ・マスクの製造
方法において、 透明物質の第1の層上に、第1の複数の零位相シフト要
素および第1の複数のπラジアン位相シフト要素を、交
互に形成する工程を含み、透明物質の前記第1の層上の
すべての前記要素は、第1の直線方向に配置され、 透明物質の第2の層上に、第2の複数の零位相シフト要
素および第2の複数のπラジアン位相シフト要素を、交
互に形成する工程を含み、透明物質の前記第2の層上の
すべての前記要素は、前記第1の直線方向に直交する第
2の直線方向に配置される、ことを特徴とする位相シフ
ト・リソグラフィ・マスクの製造方法。 - 【請求項5】前記透明物質の第1および第2層を、組合
せ重ね合せて、前記第1および第2の直交する方向に配
列された位相シフト要素を有する単一の合成リソグラフ
ィック・マスクを形成する工程をさらに含むことを特徴
とする請求項4記載の位相シフト・リソグラフィ・マス
クの製造方法。 - 【請求項6】前記第1の方向に設けられた前記第1の複
数の位相シフト要素を有する前記透明物質の第1の層に
放射線を照射する工程をさらに含み、前記放射線は、前
記透明物質の第1の層を通って、第1のパターンのリソ
グラフィ露光のために放射線感応ウェハ上に照射され、 前記第2の方向に設けられた前記第2の複数の位相シフ
ト要素を有する前記透明物質の第2の層に放射線を照射
する工程をさらに含み、前記放射線は、前記透明物質の
第2の層を通って、第2のパターンのリソグラフィ露光
のために前記ウェハ上に照射される、ことを特徴とする
請求項4記載の位相シフト・リソグラフィ・マスクの製
造方法。
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