JPH09179289A - Manufacture of phase shift exposure mask - Google Patents
Manufacture of phase shift exposure maskInfo
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- JPH09179289A JPH09179289A JP35187295A JP35187295A JPH09179289A JP H09179289 A JPH09179289 A JP H09179289A JP 35187295 A JP35187295 A JP 35187295A JP 35187295 A JP35187295 A JP 35187295A JP H09179289 A JPH09179289 A JP H09179289A
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Landscapes
- 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
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフト露光マ
スクの製造方法に関する。本発明は、例えば、半導体装
置の製造工程に用いるフォトマスクの製造について、利
用することができる。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a phase shift exposure mask. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used, for example, in manufacturing a photomask used in a manufacturing process of a semiconductor device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より互いに位相を異ならしめて（理
想的には位相を１８０°反転させて）光を透過する部分
を設けて解像力の良い露光を行ういわゆる位相シフトマ
スク技術が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a so-called phase shift mask technology for exposing a portion having a different phase (ideally the phase is inverted by 180 °) for transmitting light to perform exposure with high resolution.
【０００３】例えば、光透過部と、半遮光部（ハーフト
ーン部と称される）とを備えた位相シフトマスクが知ら
れている。この種のものは、ハーフトーン型位相シフト
マスクと称されている。この種の位相シフトマスクは、
通常、光透過部（例えばコンタクトホール形成用の開口
部）と、若干の光透過率を持つ半透過部（半遮光部）と
から成り、この２つの部分の透過光には１８０°の位相
差が与えられている。こうして位相の異なる光の干渉効
果により解像度を向上するとともに、開口部以外の透過
率を例えば数〜数十％におさえることで、この部分の解
像もしくはレジストの膜減りを防いでいる。For example, a phase shift mask having a light transmitting portion and a semi-shielding portion (referred to as a halftone portion) is known. This type is called a halftone type phase shift mask. This kind of phase shift mask
Usually, it consists of a light transmitting part (for example, an opening for forming a contact hole) and a semi-transmissive part (semi-light-shielding part) having a slight light transmittance. The transmitted light of these two parts has a phase difference of 180 °. Is given. In this way, the resolution is improved by the interference effect of light having different phases, and the transmittance of portions other than the opening is suppressed to, for example, several to several tens%, so that the resolution of this portion or the reduction of the resist film is prevented.
【０００４】ハーフトーン型位相シフトマスクは通常マ
スクに比較して、解像度、焦点深度などの向上に優れた
特性を発揮する。The halftone type phase shift mask exhibits excellent characteristics in improvement of resolution, depth of focus and the like as compared with a normal mask.
【０００５】しかし、パターンが密集してくると、ハー
フトーン型位相シフト法において特に顕著である２次ピ
ーク（サイド・ロブなどと称されている）強度が近接効
果により強調され、解像して不要なパターンを形成する
ことになる。このため、特に、密なパターンを含む場合
には、ハーフトーン型位相シフトマスクの性能は著しい
制限を受けることになる。However, when the pattern becomes dense, the intensity of the secondary peak (which is called side lobe or the like), which is particularly remarkable in the halftone type phase shift method, is emphasized by the proximity effect and resolved. An unnecessary pattern will be formed. Therefore, the performance of the halftone phase shift mask is significantly limited, especially when it includes a dense pattern.
【０００６】例えば、従来のハーフトーン型位相シフト
マスクでは、２つ以上のパターンが接近した場合、回折
光が干渉して光強度が解像限界以上になる部分が出現す
る。即ち、従来の一般的なハーフトーン型位相シフトマ
スクの構造を図１２（平面）及び図１３（ａ）（ｂ）
（断面）に示すが、これは、ホールパターン用であれ
ば、透明基板１（石英基板）である石英基板上の全面に
形成されたＣｒ薄膜等から成る半透明な半透過層（ハー
フトーン膜）２が形成された半透過部３と、ハーフトー
ン半透過部もシフターもない光透過部４ａ，４ｂである
開口部で構成されており、位相シフトのために掘り込み
が形成される（図１３（ａ））か、あるいは半透過層２
が適正な厚みで形成されて（図１３（ｂ））いる。この
構造では、前記したように、光透過部４ａ，４ｂである
開口部からの回析光とハーフトーン部（半透過部）の透
過光が干渉して生ずると考えられる強度の高い部分が、
開口部周辺に発生する。これは近接効果により、さらに
強調されるものと考えられる。光強度の分布を示す図１
４を参照すれば、図１４に示すとおり、光透過部４ａ，
４ｂからの光分布である光ピーク４Ａ，４Ｂの間に、生
じないことが望ましいピーク（サブピーク４Ｃ）が発生
してしまう。透過光の干渉の機構は、図１５に示すよう
に、光透過部４ａ，４ｂである開口部からの回析光４′
とハーフトーン部（半透過部）３の透過光（半透過層２
の透過光）３′が干渉して、これが２次ピーク４ｃにな
ると考えられる。これはハーフトーン型位相シフトマス
クの実用化の大きな障害となっている。For example, in the conventional halftone type phase shift mask, when two or more patterns come close to each other, a portion where the light intensity exceeds the resolution limit appears due to interference of diffracted light. That is, the structure of a conventional general halftone type phase shift mask is shown in FIG. 12 (planar) and FIGS.
As shown in (cross section), this is a semitransparent semitransparent layer (halftone film) made of a Cr thin film or the like formed on the entire surface of a quartz substrate which is the transparent substrate 1 (quartz substrate) for a hole pattern. ) 2 is formed, and a half-tone semi-transmissive portion 3 and an opening which is a light transmissive portion 4a, 4b having neither a half-tone semi-transmissive portion nor a shifter, and a dugout is formed for phase shift (Fig. 13 (a)) or the semi-transmissive layer 2
Are formed with an appropriate thickness (FIG. 13B). In this structure, as described above, the high intensity portion, which is considered to be generated by the interference of the diffracted light from the openings which are the light transmitting portions 4a and 4b and the transmitted light of the halftone portion (semi-transmissive portion),
It occurs around the opening. This is considered to be further emphasized by the proximity effect. Figure 1 showing the distribution of light intensity
Referring to FIG. 4, as shown in FIG.
A peak (sub-peak 4C) that should not occur occurs between the optical peaks 4A and 4B, which is the light distribution from 4b. As shown in FIG. 15, the mechanism of the interference of the transmitted light is such that the diffracted light 4'from the openings which are the light transmitting portions 4a and 4b.
And transmitted light of the halftone portion (semi-transmissive portion) 3 (semi-transmissive layer 2
It is considered that the transmitted light (3) of 3) interferes and this becomes the secondary peak 4c. This is a major obstacle to the practical application of the halftone phase shift mask.
【０００７】なお図１４は、ＴＲＥＰＴＯＮによるシミ
ュレーション結果であるが、条件はＮＡ：０．４５、
δ：０．５のＫｒＦエキシマレーザ光源（λ＝２４８ｎ
ｍ）を使用するものとした。ハーフトーンマスクのパラ
メータは半透過部３であるハーフトーン部の透過率１０
％、光透過部４ａ，４ｂをなす開口部のサイズは、被露
光ウェハ上０．３７μｍで、０．３μｍホールパターン
の形成を前提としたものである。ホール間距離は中心間
で１．０μｍである（サイズは全てウェハ上のものであ
る）。FIG. 14 shows a simulation result by TREPTON, and the conditions are NA: 0.45,
δ: 0.5 KrF excimer laser light source (λ = 248n
m) was used. The parameter of the halftone mask is the semi-transmissive portion 3, and the transmittance of the halftone portion is 10
%, The size of the openings forming the light transmitting portions 4a and 4b is 0.37 μm on the wafer to be exposed, and is based on the premise of forming a 0.3 μm hole pattern. The distance between holes is 1.0 μm between the centers (all sizes are on the wafer).
【０００８】よって、このような２次ピーク（サイド・
ロブ）の問題点（これは近接効果により助長されてしま
う）を解消したハーフトーン型位相シフトマスク技術が
望まれている。Therefore, such a secondary peak (side
There is a demand for a halftone type phase shift mask technology that solves the problem of (Rob) (this is promoted by the proximity effect).
【０００９】また、下地反射に基づくハレーションによ
り、不必要な解像が生じるという問題も、ハーフトーン
型位相シフトマスクにおいても生じているので、これを
解決することも望まれている。Further, the problem that unnecessary resolution occurs due to halation based on the background reflection also occurs in the halftone type phase shift mask, and it is desired to solve this problem.
【００１０】上記のように、ハーフトーン型位相シフト
法は解像度向上に有効であるが、ハーフトーン型ではな
い通常マスクでは完全な遮光体となる部分が半透過部と
なっており、ここが例えば数〜十数％の光透過率を持つ
ため、一部不要なパターンが解像してしまう問題があっ
たものであり、代表的には上記したような、開口部から
の回析光とハーフトーン部（半透過部）の透過光が干渉
して、開口部周辺に強度の高い部分ができる２次ピーク
（サイド・ロブ）の問題であるが、これは特に密集パタ
ーンで近接効果により強調され、実用化の上で大きな障
害となっている（かかる２次ピークが生じた状態につい
ては、別添の参考写真参照）。また第２に、下地からの
ハレーションによる光がハーフトーン部の透過光（半透
過光）と干渉して光強度の高い部分を作り出す問題もあ
ったわけである。さらに、数μｍの比較的大きなパター
ンでは上記２次ピーク（サイド・ロブ）の強度が大きく
なり、近接効果の無い場合でも問題となる。As described above, the halftone type phase shift method is effective in improving resolution, but in a normal mask that is not a halftone type, the portion that becomes a complete light shield is a semi-transmissive portion. Since it has a light transmittance of several to ten and several percent, there was a problem that some unnecessary patterns were resolved. Typically, the diffraction light from the aperture and half This is a problem of secondary peaks (side lobes) in which the transmitted light of the tone part (semi-transmissive part) interferes and a high-intensity part is formed around the opening. This is particularly emphasized by the proximity effect in the dense pattern. , Which is a major obstacle to practical use (see the attached reference photo for the state where such a secondary peak occurs). Secondly, there is also a problem that the light due to halation from the background interferes with the transmitted light (semi-transmitted light) in the halftone portion to create a portion with high light intensity. Further, in the case of a relatively large pattern of several μm, the intensity of the secondary peak (side lobe) becomes large, which causes a problem even when there is no proximity effect.
【００１１】これら問題点の解決方法として、サイド・
ロブとハレーションに関しては、ハーフトーン部（半透
過部）の一部に完全な遮光部を作成して光強度を下げる
ことにより問題を解決する手段を先に本出願人は提案し
た（特願平７−２１３６１２号）。しかしこの技術は、
２度描画が必要でプロセスが複雑になったり、高精度な
重合わせ技術も必要となることがあった。よって、さら
に実用化に適した容易な技術の開発が望まれている。As a solution to these problems, side
Regarding the lob and halation, the present applicant previously proposed a means for solving the problem by forming a complete light shielding part in a part of the halftone part (semitransmissive part) to reduce the light intensity (Japanese Patent Application No. 7-213612). But this technology
Sometimes, drawing was required twice, the process became complicated, and high-precision overlay technology was sometimes required. Therefore, it is desired to develop an easy technique suitable for practical use.
【００１２】また比較的大きなパターンを有するマスク
に関しては、上記先の提案例と同様に、遮光体を用いる
方法が提唱されている（Ｙ．Ｙａｍａｄａ，ｅｔ．ａ
ｌ．，“ＱＵＡＬＩＴＹ ＣＯＮＴＲＯＬ ＯＦ ＥＭ
ＢＥＤＤＥＤ ＴＹＰＥ ＰＨＡＳＥ ＳＨＩＦＴ Ｍ
ＡＳＫ”，ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．２５１２，９５年フォト
マスクジャパンＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇ，参照）。For a mask having a relatively large pattern, a method of using a light shield has been proposed (Y. Yamada, et.
l. , "QUALITY CONTROL OF EM
BEDDED TYPE PHASE SHIFT M
ASK ", SPIE Vol. 2512, 1995, Photomask Japan Proceeding).
【００１３】しかしこの方法も２度描画が必要である。
かつ被描画面積が大面積になるため、ＥＢ描画時間がか
かるという問題もある。これは光露光、例えば適宜の露
光光源を用いて１：１露光するような手段を用いれば解
消できるとは考えられるが、上記微細パターンを同時に
作成することができなくなる。これらパターンを同時に
容易に形成可能で、しかも単純なプロセスが望まれてい
る。However, this method also requires drawing twice.
Moreover, since the area to be drawn becomes large, there is a problem that EB drawing time is required. It is considered that this can be solved by using light exposure, for example, a means of performing 1: 1 exposure using an appropriate exposure light source, but it becomes impossible to simultaneously form the fine pattern. There is a demand for a simple process capable of easily forming these patterns at the same time.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決して、２次ピークなどに基づく不必要な解像を防
止できるとともに、描画工程等の製造工程が簡明で生産
性が良好である位相シフト露光マスクの製造方法を提供
することを目的とする。The present invention solves the above problems and prevents unnecessary resolution due to secondary peaks and the like, and the manufacturing process such as the drawing process is simple and the productivity is good. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a phase shift exposure mask that is
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の位相シフト露光
マスクの製造方法は、第１に、光透過部と、該光透過部
に隣接し該光透過部より露光光の透過率が低い半透過部
と、遮光部とを備え、該光透過部と半透過部とは互いに
位相を異ならしめて露光光を透過させる位相シフト露光
マスクの製造方法において、上記遮光部の全てのエッジ
が最も近接する光透過部と等距離になる構成で上記遮光
部を形成する構成をとるものである。According to the method of manufacturing a phase shift exposure mask of the present invention, firstly, a light-transmitting portion and a semi-transparent portion adjacent to the light-transmitting portion and having a lower transmittance of exposure light than the light-transmitting portion. In a method of manufacturing a phase shift exposure mask that includes a transmissive portion and a light-shielding portion, the light-transmissive portion and the semi-transmissive portion having different phases from each other and transmitting the exposure light, all edges of the light-shielding portion are closest to each other. The light shielding portion is formed so as to be equidistant from the light transmitting portion.
【００１６】本発明の位相シフト露光マスクの製造方法
は、第２に、透明基板の一方の面上に半透過層、及び遮
光層を順次積層成膜する工程と、該遮光層上にレジスト
を成膜し、パターニングを行い、得られたレジストパタ
ーンをマスクとしてエッチングにより遮光層にパターン
を転写し、残存したレジストを除去する工程と、該遮光
層パターン上にレジストを成膜し、基板の他方の面から
の露光によりパターニングを行い、該レジストパターン
をマスクとしてサイドエッチングにより遮光層をサイド
エッチングする工程とを有する構成をとるものである。Secondly, the method for manufacturing a phase shift exposure mask of the present invention comprises, secondly, a step of sequentially forming a semi-transmissive layer and a light shielding layer on one surface of a transparent substrate, and a resist on the light shielding layer. Forming and patterning, transferring the pattern to the light-shielding layer by etching using the obtained resist pattern as a mask, and removing the remaining resist; forming a resist on the light-shielding layer pattern; Patterning by exposure from the surface and the side etching is performed on the light shielding layer using the resist pattern as a mask.
【００１７】また本発明の位相シフト露光マスクの製造
方法は、第３に、透明基板の一方の面上に半透過層を形
成してパターニングする工程と該パターニングされて、
半導体層上にレジストを成膜し、基板の他方の面からの
斜め露光によりパターニングを行い、レジストパターン
を形成する工程と、得られた構造上に遮光層を成膜する
工程と、レジストパターンを除去する工程とを有する構
成をとるものである。Thirdly, in the method of manufacturing a phase shift exposure mask of the present invention, thirdly, a step of forming a semi-transmissive layer on one surface of the transparent substrate and patterning the layer, and the patterning,
A step of forming a resist film on the semiconductor layer, patterning by oblique exposure from the other surface of the substrate to form a resist pattern, a step of forming a light-shielding layer on the obtained structure, and a resist pattern And a step of removing.
【００１８】本発明では、上述した構成のプロセスを採
用することにより、従来は煩雑であったハーフトーン型
位相シフト露光マスクの製造工程を簡略化し、かつ、容
易に遮光部分を、それが大面積である場合も、微細パタ
ーンである場合も、これらが混在する場合であっても、
同時に自己整合的に形成することが可能となった。In the present invention, by adopting the above-mentioned process, the manufacturing process of the halftone type phase shift exposure mask, which has been complicated in the past, is simplified, and the light-shielding portion easily has a large area. , Whether it is a fine pattern or a mixture of these,
At the same time, it became possible to form in a self-aligned manner.
【００１９】すなわち本発明では、遮光部の全てのエッ
ジが最も近接する光透過部と等距離になる構成で上記遮
光部を形成するが、これは比較的容易な単純なプロセス
で可能となるものである。サイドエッチングにより遮光
層をサイドエッチングすることにより、光透過部と等距
離になる構成で遮光部を形成できる。また、斜め露光に
よりパターニングしたレジストパターンを用いることに
より、光透過部と等距離になる構成で遮光部を形成でき
る。That is, in the present invention, the light-shielding portion is formed with a structure in which all edges of the light-shielding portion are equidistant from the closest light-transmitting portion, but this is possible by a relatively easy and simple process. Is. By side-etching the light-shielding layer by side-etching, the light-shielding portion can be formed so as to be equidistant from the light-transmitting portion. Further, by using the resist pattern patterned by the oblique exposure, the light-shielding portion can be formed with a structure that is equidistant from the light-transmitting portion.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施の形態
について述べ、更に図面を参照して、本発明の具体的な
実施形態例を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below, and specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２１】本発明の位相シフト露光マスクの製造方法
は、光透過部と、該光透過部に隣接し該光透過部より露
光光の透過率が低い半透過部と、遮光部とを備え、該光
透過部と半透過部とを互いに位相を異ならしめて露光光
を透過させる位相シフト露光マスクの製造方法におい
て、上記遮光部の全てのエッジが最も近接する光透過部
と等距離になる構成で上記遮光部を形成するものである
が、この場合、上記光透過部は露光光に対して透明な基
板（例えば代表的には、石英基板）により構成され、上
記半透過部は該基板の一方の面上に位相シフト効果を示
す膜厚で形成された半透過層により構成され、上記遮光
部は該半透過層上を更に遮光層によって覆って構成され
たものであり、上記遮光部の全てのエッジが最も近接す
る光透過部と等距離になる構成で上記遮光部を形成する
手段が、基板の他方の面からのレジスト露光と、このレ
ジストをマスクとしたサイドエッチング工程を含む一連
のプロセスを用いて形成する構成とすることができる。The method of manufacturing a phase shift exposure mask of the present invention comprises a light transmitting portion, a semi-transmissive portion adjacent to the light transmitting portion and having a lower transmittance of exposure light than the light transmitting portion, and a light shielding portion, In a method of manufacturing a phase shift exposure mask in which the light transmission part and the semi-transmission part have different phases from each other to transmit the exposure light, all the edges of the light shielding part are equidistant from the closest light transmission part. In this case, the light-transmitting portion is formed of a substrate (typically, a quartz substrate) transparent to the exposure light, and the semi-transmissive portion is one of the substrates. Is formed of a semi-transmissive layer having a film thickness exhibiting a phase shift effect, and the light-shielding portion is formed by further covering the semi-transmissive layer with a light-shielding layer. Is equidistant from the light transmitting part where the edge of the Means for forming the light shielding part in a configuration comprising it, can be a resist exposure from the other surface of the substrate, a structure formed using a series of processes including a side-etching step using the resist as a mask.
【００２２】また、上記本発明の位相シフト露光マスク
の製造方法において、光透過部は露光光に対して透明な
基板（例えば代表的には、石英基板）により構成され、
上記半透過部は該基板の一方の面上に位相シフト効果を
示す膜厚で形成された半透過層により構成され上記遮光
部は該半透過層上を更に遮光層によって覆って構成され
たものであり、上記遮光部の全てのエッジが最も近接す
る光透過部と等距離になる構成で上記遮光部を形成する
手段が、基板の他方の面からの露光工程において、光源
の中心とマスクを結ぶ直線がマスクと垂直でない方向か
ら露光を行う工程、すなわちマスク面に対して斜め方向
からの露光を行う工程を少なくとも含む構成とすること
ができる。In the method of manufacturing a phase shift exposure mask of the present invention, the light transmitting portion is formed of a substrate (eg, a quartz substrate) transparent to exposure light,
The semi-transmissive portion is composed of a semi-transmissive layer formed on one surface of the substrate with a film thickness showing a phase shift effect, and the light-shielding portion is constituted by further covering the semi-transmissive layer with a light-shielding layer. The means for forming the light-shielding portion in a configuration in which all the edges of the light-shielding portion are equidistant from the light-transmitting portion closest to the light-transmitting portion, the means for forming the light-source center and the mask in the exposure process from the other surface of the substrate. The configuration may include at least a step of performing exposure from a direction in which the connecting straight line is not perpendicular to the mask, that is, a step of performing exposure from an oblique direction with respect to the mask surface.
【００２３】また、上記基板の他方の面からの露光工程
（斜め方向からの露光）において、マスクあるいは光源
のいずれか、もしくは双方を移動させることで異なる２
以上の角度から露光すること、あるいはそれを連続して
行うことで様々な角度から露光する構成とすることがで
きる。Further, in the exposure process from the other surface of the substrate (exposure from an oblique direction), either the mask or the light source or both of them are moved.
It is possible to adopt a configuration in which exposure is performed from various angles by performing exposure from the above angles or by performing the exposure continuously.
【００２４】本発明の位相シフト露光マスクの製造方法
は、透明基板の一方の面上に半透過層、及び遮光層を順
次積層成膜する工程と、該遮光層上にレジストを成膜
し、パターニングを行い、得られたレジストパターンを
マスクとしてエッチングにより遮光層にパターンを転写
し、残存したレジストを除去する工程と、該遮光層パタ
ーン上にレジストを成膜し、基板の他方の面からの露光
によりパターニングを行い、該レジストパターンをマス
クとしてサイドエッチングにより遮光層をサイドエッチ
ング工程とを有する構成をとる。The method of manufacturing a phase shift exposure mask of the present invention comprises the steps of sequentially forming a semi-transmissive layer and a light shielding layer on one surface of a transparent substrate, and forming a resist on the light shielding layer. Patterning is performed, the resist pattern thus obtained is used as a mask to transfer the pattern to the light-shielding layer by etching, and the remaining resist is removed, and a resist is formed on the light-shielding layer pattern. Patterning is performed by exposure, and the light shielding layer is side-etched by side-etching using the resist pattern as a mask.
【００２５】あるいは、透明基板の一方の面上に半透過
層を形成してパターニングする工程と該パターニングさ
れて、半導体層上にレジストを成膜し、基板の他方の面
からの斜め露光によりパターニングを行い、レジストパ
ターンを形成する工程と、得られた構造上に遮光層を成
膜する工程と、レジストパターンを除去する工程とを有
する構成をとる。Alternatively, a step of forming a semi-transmissive layer on one surface of the transparent substrate and patterning it, and forming a resist on the semiconductor layer after the patterning, and patterning by oblique exposure from the other surface of the substrate. Is performed, a step of forming a resist pattern, a step of forming a light shielding layer on the obtained structure, and a step of removing the resist pattern are performed.
【００２６】本発明の好ましい実施の態様においては、
開口部と、その開口部周辺に露光光の位相を異ならし
め、かつ前記開口部よりも低い透過率を持つ半透明膜
と、前記半透明膜の上部に少なくとも一部に露光光に対
して不透明な膜とを有する構造のマスクにおいて、不透
明膜が開口パターンの近接効果やハレーションの防止を
目的とする微細パターンとして形成され、かつ大面積の
遮光パターンとしても形成されているハーフトーン位相
シフトマスクの製造において、不透明膜全てのエッジが
マスク全面において、最も近接する開口部から等距離に
配置されているようにすることができる。In a preferred embodiment of the invention,
An opening and a semi-transparent film that makes the phase of the exposure light different around the opening and has a lower transmittance than the opening, and at least a part of the upper part of the semi-transparent film is opaque to the exposure light. Of a halftone phase shift mask in which an opaque film is formed as a fine pattern for the purpose of preventing the proximity effect of an opening pattern and halation and is also formed as a large area light-shielding pattern In manufacture, the edges of all opaque films may be placed equidistant from the closest openings over the mask.
【００２７】前述したように、ハーフトーン位相シフト
マスクの短所とその解決方法については、一応の解決策
が示されてはいるものの、実用的な見地から見るとまだ
まだ不十分であったのに対して、本発明では、上述した
ような手段により、このプロセスを解略化し、遮光部分
を大面積と微細パターンで同時に自己整合的に形成する
ことができる方法を提供するものである。以下に具体的
な実施例を説明する。As described above, although the disadvantages of the halftone phase shift mask and the solutions therefor are tentative solutions, they are still insufficient from a practical point of view. Then, the present invention provides a method capable of simultaneously forming the light-shielding portion in a large area and a fine pattern in a self-aligning manner by simplifying this process by the above-mentioned means. Specific examples will be described below.
【００２８】実施例１ この実施例は、本発明を、半導体装置露光用マスク製造
のためのマスクの製造に適用したものである。特に、図
１に示すように、微細なホールパターンが開口部として
光透過部４となり、その周囲を半透過部３が囲い、さら
にその外側が遮光部６となっているハーフトーン型位相
シフトマスクについて、その遮光部６の全てのエッジが
最も近接する光透過部４と等距離Ｄになる構成で遮光部
６を形成するように、マスク形成を行ったものである。Example 1 In this example, the present invention is applied to the manufacture of a mask for manufacturing a mask for exposing a semiconductor device. In particular, as shown in FIG. 1, a half-tone phase shift mask in which a fine hole pattern serves as an opening to form a light transmitting portion 4, a semi-transmissive portion 3 surrounds the light transmitting portion 4, and a light shielding portion 6 on the outside thereof. The mask formation is performed so that all the edges of the light-shielding portion 6 have the same distance D as the light-transmitting portion 4 closest to the light-shielding portion 6.
【００２９】図２ないし図６を参照して、以下本実施例
におけるハーフトーン型位相シフトマスクの形成のプロ
セスを説明する。The process of forming the halftone type phase shift mask in this embodiment will be described below with reference to FIGS.
【００３０】石英基板１上に、半透過部３を構成するた
めの半透過層２として、Ｍｏ−Ｓｉ膜をスパッタにより
ここでは１５０ｎｍの厚さに形成する。ここで露光光の
露光波長としてはｉ線を想定し、透過率は８％を想定し
た。この上に遮光部６を構成するための遮光層５を、や
はりスパッタにより形成する。本実施例においては、こ
の遮光層５はＥＢ描画時のチャージアップ防止を兼ねた
膜として機能させるようにした。具体的にはここでは、
Ｃｒを６０ｎｍ厚で形成して遮光層５とした。On the quartz substrate 1, as the semi-transmissive layer 2 for forming the semi-transmissive portion 3, a Mo-Si film is formed by sputtering to a thickness of 150 nm here. Here, the i-line was assumed as the exposure wavelength of the exposure light, and the transmittance was assumed to be 8%. The light-shielding layer 5 for forming the light-shielding portion 6 is also formed on this by sputtering. In this embodiment, the light-shielding layer 5 is made to function as a film that also serves as a charge-up prevention during EB writing. Specifically, here
Cr was formed to a thickness of 60 nm to form the light shielding layer 5.
【００３１】この上に本実施例ではポジ型ＥＢレジスト
（ここでは具体的には、商品名ＥＢＲ−９を使用）を
０．５μｍ厚で塗布し、レジスト層７１を形成した。以
上により、図２の構造を得る。In this embodiment, a positive type EB resist (specifically, trade name EBR-9 is used here) is applied thereon to a thickness of 0.5 μm to form a resist layer 71. From the above, the structure of FIG. 2 is obtained.
【００３２】続いて、通常のマスク形成と同様に、ＥＢ
描画により、パターン描画する。該描画後のレジストを
現像し、レジストパターンを得る。以上により、図３の
構造とした。Then, as in the case of forming a normal mask, EB
A pattern is drawn by drawing. The resist after drawing is developed to obtain a resist pattern. From the above, the structure shown in FIG. 3 is obtained.
【００３３】得られたレジストパターンをマスクに、下
地遮光層５であるＣｒ膜のエッチッグを行う。ここで
は、ＣＨ2 ＣｌにとＯ2 の混合ガスを反応ガスとして用
いて、遮光層５（Ｃｒ膜）のＲＩＥを行った。更に該遮
光層５（Ｃｒ膜）のＲＩＥ後、続けて、反応ガスとして
ＣＦ4 とＯ2 との混合ガスを用いて、更に下地の半透過
層２であるＭｏ−Ｓｉ膜のＲＩＥを行う。次にレジスト
７１（ＥＢＲ−９）をアッシングにより除去する。以上
により、遮光層５（Ｃｒ膜）及びその下側（基板１側）
の半透過層２（Ｍｏ−Ｓｉ膜）が、ともにレジスト７１
のパターンが同様に転写された図４の構造が得られる。Using the obtained resist pattern as a mask, the Cr film which is the base light-shielding layer 5 is etched. Here, RIE of the light shielding layer 5 (Cr film) was performed using a mixed gas of CH 2 Cl and O 2 as a reaction gas. Further, after the RIE of the light shielding layer 5 (Cr film), the mixed gas of CF 4 and O 2 is used as a reaction gas, and then the RIE of the Mo-Si film which is the underlying semi-transmissive layer 2 is further performed. Next, the resist 71 (EBR-9) is removed by ashing. From the above, the light shielding layer 5 (Cr film) and its lower side (substrate 1 side)
The semi-transmissive layer 2 (Mo-Si film) of
The structure of FIG. 4 in which the pattern of FIG.
【００３４】次に、レジスト７１除去後の図４の構造
に、改めてレジスト７２を形成する。この実施例では、
ポジ型の光感光レジストを塗布する。具体的には、例え
ばＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）系ポジ型レジ
ストを塗布する。レジスト塗布後、基板１（石英基板）
の遮光層５（Ｃｒ膜）及び半透過層２（Ｍｏ−Ｓｉ膜）
のついていない側から（図の下側から）、露光を行う。
裏面（被露光レジストのついていない側の面）からの、
いわゆるバック露光である。このようなバック露光を行
った後、現像液として溶剤を用いて、露光されたレジス
トの現像を行う。ここでは具体的には、ＭＩＢＫ（メチ
ルイソブチルケトン）：ＩＰＡ（イソプロパイル）＝
３：１の溶液により現像を行い、図５のようにパターニ
ングされたレジスト７２を得る。Next, a resist 72 is formed again on the structure of FIG. 4 after removing the resist 71. In this example,
A positive type photosensitive resist is applied. Specifically, for example, a PMMA (polymethylmethacrylate) -based positive resist is applied. Substrate 1 (quartz substrate) after resist application
Light shielding layer 5 (Cr film) and semi-transmissive layer 2 (Mo-Si film)
Exposure is performed from the side not marked (from the bottom of the figure).
From the back surface (the surface without the exposed resist),
This is so-called back exposure. After such back exposure is performed, the exposed resist is developed using a solvent as a developing solution. Specifically, here, MIBK (methyl isobutyl ketone): IPA (isopropyl) =
Development is performed with a 3: 1 solution to obtain a resist 72 patterned as shown in FIG.
【００３５】上記レジスト現像によりマスクパターニン
グを行った後、このレジストパターンをマスクとして、
遮光層５（Ｃｒ膜）について、等方性のエッチングを行
う。本実施例では硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩
素酸の混合液を用いて、遮光層５（Ｃｒ膜）をウェット
エッチングした。このエッチングによって、Ｃｒ膜はサ
イドエッチングされる。すなわち、図５に示すように、
レジスト７２の開口部に加え、図５に符号Ｄで示す分
が、エッチングされる。このサイドエッチングされる量
Ｄは、どの箇所でも一定である。After mask patterning is performed by the resist development, the resist pattern is used as a mask.
The light shielding layer 5 (Cr film) is isotropically etched. In this example, the light shielding layer 5 (Cr film) was wet-etched using a mixed solution of cerium ammonium nitrate and perchloric acid. By this etching, the Cr film is side-etched. That is, as shown in FIG.
In addition to the opening of the resist 72, the portion indicated by reference numeral D in FIG. 5 is etched. The amount D of side etching is constant at any place.
【００３６】レジスト７２を除去して得られた構造を図
６に示す。上記したように、レジスト７２の開口縁部か
ら更にサイドエッチングされる量Ｄは、わずかなばらつ
きはあり得るとしても、どの箇所でも一定であるので、
結果的に、半透過層２（Ｍｏ−Ｓｉ膜）の開口縁部と遮
光層５（Ｃｒ膜）の端縁部との距離は常に等しい（＝
Ｄ）ことになり、よって、光透過部４のエッジと遮光部
６との距離は、常に等しい（＝Ｄ）構成になる。The structure obtained by removing the resist 72 is shown in FIG. As described above, the amount D further side-etched from the opening edge portion of the resist 72 is constant at any place even if there is a slight variation,
As a result, the distance between the opening edge of the semi-transmissive layer 2 (Mo-Si film) and the edge of the light shielding layer 5 (Cr film) is always equal (=
Therefore, the distance between the edge of the light transmitting portion 4 and the light shielding portion 6 is always equal (= D).
【００３７】本実施例では上記した手段を用いたことに
より、自己整合的に、容易に必要な部分にのみ、遮光層
５（Ｃｒ膜）をつけた構造のハーフトーン位相シフトマ
スクを作成することができた。すなわち、本実施例にあ
っては、基板のバック面からのレジスト露光と、このレ
ジスト７２をマスクとしたサイドエッチング工程を含む
一連のプロセスを用いて遮光層５（Ｃｒ膜）のエッチン
グを行ったので、遮光部６の全てのエッジが最も近接す
る光透過部４と等距離になる構成を容易に得られるよう
になったのである。したがって本従来技術により、ハー
フトーン型位相シフトマスクを、実用的なプロセスで形
成することが可能ならしめられた。In the present embodiment, by using the above-mentioned means, a halftone phase shift mask having a structure in which the light shielding layer 5 (Cr film) is attached only to a necessary portion in a self-aligning manner can be prepared easily. I was able to. That is, in this embodiment, the light shielding layer 5 (Cr film) was etched using a series of processes including resist exposure from the back surface of the substrate and a side etching process using the resist 72 as a mask. Therefore, it is possible to easily obtain a configuration in which all the edges of the light shielding portion 6 are equidistant from the light transmitting portion 4 which is the closest. Therefore, the present prior art has made it possible to form the halftone phase shift mask by a practical process.
【００３８】本実施例で用いた上記サイドエッチングに
よる自己整合プロセスは、Ａ．Ｎｉｔａｙａｍａ，ｅ
ｔ．ａｌ．，“Ｎｅｗ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔｉｎｇ
Ｍａｓｋ ｗｉｔｈ Ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎｅｄ Ｐ
ｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔｅｒｓｆｏｒ ａ Ｑｕａｒｔｅ
ｒ Ｍｉｃｒｏｎ Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈ
ｙ”，ＩＥＤＭ８９，ＩＥＥＥに記載の技術を参考にで
きる。但し、この論文に示された例は、石英基板上に形
成された遮光膜をエッチングしてシフターを形成する場
合であり、サイドエッチングされるシフター部の線幅制
御が重要であり、面内ばらつきを考えると制御性に難点
があると思われる技術であるが、これに対し、本発明を
具体化したこの実施例ではサイドエッチングされる量Ｄ
それ自体の大きさは必ずしも厳密さを必要とせず、サイ
ドエッチングのばらつきの範囲で均一であればよいの
で、必要な均一性と言う点で問題はない。The self-alignment process by the side etching used in this embodiment is described in A. Nitayama, e
t. al. , "New Phase Shifting"
Mask with Self-aligned P
has Shiftersfor a Quarte
r Micron Photolithograph
y ″, IEDM89, IEEE can be referred to. However, the example shown in this paper is a case where a light-shielding film formed on a quartz substrate is etched to form a shifter, and side shifting is performed. It is important to control the line width of the shifter portion, and it is a technique that is considered to have a difficulty in controllability in consideration of in-plane variation. On the other hand, in this embodiment of the present invention, side etching is performed. Amount D
The size of itself does not necessarily have to be strict, and may be uniform within the range of variations in side etching, so there is no problem in terms of required uniformity.
【００３９】本実施例では、図１で明らかな通り、上記
のようにサイドエッチングする方法で作成したことによ
り、全ての完全遮光パターン（遮光部６）が開口部（光
透過部４）から等距離Ｄで形成される。従来提案されて
いるＥＢ描画を２度行って作成されるマスクでは、遮光
体が不要な部分まで描画することはスループットを考え
ればあり得ないので、２度描画で作成する場合とは、構
造上、異なることになる。In this embodiment, as is apparent from FIG. 1, since all the light-shielding patterns (light-shielding portions 6) are formed from the openings (light-transmitting portions 4) by the side etching method as described above. It is formed at a distance D. In the case of the conventionally proposed mask created by performing EB drawing twice, it is impossible to draw up to a portion where the light shield is unnecessary, considering the throughput. , Will be different.
【００４０】上述のように、本実施例では、マスク製造
のマスターマスク（レチクル）とするハーフトーン型位
相シフトマスクにおいて、不要パターンの解像を阻止す
るための遮光部６を構成する遮光パターンを、２度描画
を必要としない、単純なプロセスで形成することができ
る。As described above, in the present embodiment, in the halftone type phase shift mask used as the master mask (reticle) for the mask manufacturing, the light shielding pattern forming the light shielding portion 6 for preventing the resolution of the unnecessary pattern is formed. It can be formed by a simple process that does not require drawing twice.
【００４１】本実施例の手法は、後に実施例５で示すよ
うに、大面積の遮光パターンと微細な遮光パターンを同
じレチクル上に同時に形成することができる。このた
め、ハーフトーンマスクの持っている不要パターン解像
に関する問題を、全て解決することが可能となる。According to the method of this embodiment, a large-area light-shielding pattern and a fine light-shielding pattern can be simultaneously formed on the same reticle, as will be described later in a fifth embodiment. Therefore, it is possible to solve all the problems regarding the unnecessary pattern resolution that the halftone mask has.
【００４２】実施例２ 本実施例では、２層の膜のついたマスクに開口部に設け
てレジストをアッシングで取るところまでは、実施例１
と同様に行った。すなわち、実施例１と全く同様に、石
英基板１上に、半透過部３を構成するための半透過層２
として、Ｍｏ−Ｓｉ膜をスパッタにより例えば１５０ｎ
ｍの厚さに形成し、この上にスパッタによりＣｒを例え
ば６０ｎｍ厚で形成し（本実施例ではこのＣｒ膜は一旦
除去するものであり、単にＥＢ描画時のチャージアップ
防止用なので、遮光部６を構成する遮光層５としての役
割は果たすものではない）、この上にポジ型ＥＢレジス
トを塗布してレジスト層７１を形成し（図２）、続いて
ＥＢ描画によりパターン描画、現像を行い（図３）、Ｃ
ｒ膜のエッチッグ、続けて、半透過層２であるＭｏ−Ｓ
ｉ膜のＲＩＥを行い、レジスト７１をアッシングにより
除去し、以上により、遮光層５（Ｃｒ膜）及びその下側
（基板１側）の半透過層２（Ｍｏ−Ｓｉ膜）が、ともに
レジスト７１のパターンが同様に転写された図４の構造
を得る。Example 2 In this example, the process of Example 1 was repeated until the mask was provided with a two-layered film in the opening and the resist was removed by ashing.
The same was done. That is, in the same manner as in Example 1, the semi-transmissive layer 2 for forming the semi-transmissive portion 3 on the quartz substrate 1.
As an example, a Mo-Si film is sputtered to a thickness of 150 n
The thickness of the light-shielding portion is formed to a thickness of m, and Cr is formed thereon by sputtering to have a thickness of 60 nm, for example. 6 does not play the role of the light-shielding layer 5 that constitutes 6), a positive type EB resist is applied on this to form a resist layer 71 (FIG. 2), and then pattern drawing and development are performed by EB drawing. (Figure 3), C
Etching of the r film, then Mo-S which is the semi-transmissive layer 2.
RIE of the i film is performed, and the resist 71 is removed by ashing. As a result, the light shielding layer 5 (Cr film) and the semi-transmissive layer 2 (Mo-Si film) below it (substrate 1 side) are both resist 71. The pattern of FIG. 4 is similarly transferred to obtain the structure of FIG.
【００４３】その後本実施例では、上層のクロム（Ｃｒ
膜５）を一旦ウエットエッチングによる剥離等を用い
て、除去する。この上層クロム（Ｃｒ膜５）は本実施例
では実施例１とは異なり、単にＥＢ描画時のチャージア
ップ防止用なので、導電膜であればよい。特にクロムで
ある必要はない。例えば剥離さえ簡単ならば透明導電膜
でもかまわない。Then, in this embodiment, the upper layer of chromium (Cr
The film 5) is once removed by peeling by wet etching or the like. Unlike the first embodiment, this upper layer chromium (Cr film 5) is merely a conductive film for preventing charge-up at the time of EB writing, and therefore may be a conductive film. It need not be chrome. For example, a transparent conductive film may be used as long as peeling is easy.
【００４４】上記クロム（Ｃｒ膜５）の除去の後、レジ
ストを塗布する。この際、本実施例ではポジレジストで
はなくネガレジスト７３を使用する。以上により、図７
の構造とした。After removing the chromium (Cr film 5), a resist is applied. At this time, in this embodiment, the negative resist 73 is used instead of the positive resist. From the above, FIG.
Structure.
【００４５】本実施例でも実施例１同じくバック露光を
行うが、但しその際に本実施例では、基板１の他方の面
からの露光工程（図８の下方向からの露光工程）におい
て、その露光を、光源の中心とマスクを結ぶ直線がマス
クと垂直でない方向からの露光、すなわちマスク面に対
して斜め方向からの露光で行うようにした。図８に符号
８で示すように、基板１に対して垂直でない角度で露光
光を入射させるようにしたのである。このように露光光
８を斜め入射としたため、図８に示すようにレジスト７
３のマスク開口部と、その周辺のみレジストが露光す
る。逆テーパ状に露光されたことになる。図８中、レジ
スト７３のうち、露光された部分を特に細点を施して示
す。このように逆テーパ状の露光を達成するために露光
光８を斜め入射とするには、マスクあるいは光源のいず
れか、もしくは双方を移動させることで異なる２以上の
角度から露光することによって、このような露光とする
ことができる。あるいはそれを連続して行うことで様々
な角度から露光する構成とすることができる。本実施例
では、石英基板１を図８に符号９で示すように斜めに角
度を持たせて回転しながら露光する、いわゆる斜め回転
露光を行うことにより、上記の斜め露光を実現した。も
ちろん、光源の方を動かして、図８に示すような斜め入
射露光光８とすることもできる。In this embodiment, the back exposure is performed similarly to the first embodiment, but in this embodiment, in the exposure process from the other surface of the substrate 1 (the exposure process from the lower side in FIG. 8), the back exposure is performed. The exposure was performed from the direction in which the straight line connecting the center of the light source and the mask was not perpendicular to the mask, that is, the exposure from the oblique direction with respect to the mask surface. As indicated by reference numeral 8 in FIG. 8, the exposure light is made incident on the substrate 1 at an angle which is not perpendicular. Since the exposure light 8 is obliquely incident in this manner, the resist 7 is exposed as shown in FIG.
The resist is exposed only in the mask opening 3 and its periphery. This means that the exposure was performed in a reverse taper shape. In FIG. 8, the exposed portion of the resist 73 is shown with fine dots. In order to make the exposure light 8 obliquely incident in order to achieve the inverse tapered exposure, the mask or the light source or both are moved to perform exposure from two or more different angles. Such exposure can be performed. Alternatively, it can be configured to perform exposure from various angles by continuously performing it. In the present embodiment, the above-mentioned oblique exposure is realized by performing the so-called oblique rotation exposure in which the quartz substrate 1 is exposed while being rotated at an angle as shown by reference numeral 9 in FIG. Of course, the light source may be moved to obtain the oblique incident exposure light 8 as shown in FIG.
【００４６】露光後のレジスト７３について、現像を行
うと、図９に示すように半透過層２（Ｍｏ−Ｓｉ膜）の
開口部の上のみレジストパターンが形成され、かつ、上
記のように斜め露光したため、レジスト形状は逆テーパ
ーになる。When the resist 73 after exposure is developed, a resist pattern is formed only on the opening of the semi-transmissive layer 2 (Mo-Si film) as shown in FIG. Because of the exposure, the resist shape has an inverse taper.
【００４７】このようにして逆テーパー状にレジストパ
ターンを形成した構造に、遮光部６を構成するための遮
光層５を、例えばＣｒをスパッタすることにより形成す
る。以上によって、図９の構造とした。The light-shielding layer 5 for forming the light-shielding portion 6 is formed on the structure in which the resist pattern is formed in the reverse taper shape in this manner by sputtering Cr, for example. As described above, the structure shown in FIG. 9 is obtained.
【００４８】その後、レジスト７３を除去する。例え
ば、ウエットエッチングでレジスト７３を取り除く。こ
の結果、図１０に示すように、半透過層２（Ｍｏ−Ｓｉ
膜）の開口縁部と遮光層５（Ｃｒ膜）の端縁部との距離
は常に等しい（＝Ｄ）関係で、遮光層５（Ｃｒ膜）が形
成されることになる。斜め回転露光であるがゆえに、レ
ジストパターン７３の逆テーパー形状は、半透過層２
（Ｍｏ−Ｓｉ膜）の開口縁部から常に等距離で形成され
るからである。よって、光透過部４のエッジと遮光部６
との距離は、常に等しい（＝Ｄ）構成になる。After that, the resist 73 is removed. For example, the resist 73 is removed by wet etching. As a result, as shown in FIG. 10, the semi-transmissive layer 2 (Mo-Si
The distance between the opening edge of the film) and the edge of the light shielding layer 5 (Cr film) is always equal (= D), and the light shielding layer 5 (Cr film) is formed. Because of the oblique rotation exposure, the reverse taper shape of the resist pattern 73 has a semi-transmissive layer 2
This is because they are always formed equidistant from the opening edge of the (Mo-Si film). Therefore, the edge of the light transmitting portion 4 and the light shielding portion 6
The distance between and is always the same (= D).
【００４９】本実施例では上記した手段を用いたことに
より、自己整合的に必要な部分にのみ、遮光層５（Ｃｒ
膜）をつけた構造のハーフトーン位相シフトマスクを作
成することができた。すなわち、本実施例にあっては、
透明基板の一方の面上に半透過層を形成してパターニン
グし、該パターニングされた半透過層上にレジストを成
膜し、基板の他方の面からの斜め露光によりパターニン
グを行ってレジストパターンを形成し、得られた構造上
に遮光層を成膜してレジストパターンを除去するように
したので、必要とされる箇所、すなわちサブピークの出
る位置に選択的に遮光パターンを形成することができ
る。In the present embodiment, by using the above means, the light shielding layer 5 (Cr
It was possible to create a halftone phase shift mask having a structure attached with a film. That is, in this embodiment,
A semi-transmissive layer is formed on one surface of a transparent substrate and patterned, a resist is formed on the patterned semi-transmissive layer, and patterning is performed by oblique exposure from the other surface of the substrate to form a resist pattern. Since the light-shielding layer is formed on the obtained structure and the resist pattern is removed, the light-shielding pattern can be selectively formed at a required position, that is, a position where a sub-peak appears.
【００５０】本実施例では、あまり波長の長い光を用い
ない方がよい。本実施例で半透過層（ハーフトーン膜）
として用いたＭｏ−Ｓｉの透過率は、長波長になるに従
って飛躍的に大きくなるため、ハーフトーン部のレジス
トも感光してしまう恐れが生じるためである。本実施例
の場合、ｉ線の透過率が８％で構成するが、ｉ線もしく
はｉ線以下の波長の光を用いることが好ましい。この観
点からは、遮光部の透過率が著しく低くなるＫｒＦエキ
シマレーザ光を光源に用いて、レジストに化学増幅ネガ
型のＳＡＬ−６０１を使用するのが好ましい。In this embodiment, it is better not to use light having a very long wavelength. Semi-transmissive layer (halftone film) in this embodiment
This is because the transmittance of Mo-Si used as the above becomes drastically increased as the wavelength becomes longer, and the resist in the halftone portion may be exposed. In the case of the present embodiment, the i-line transmittance is set to 8%, but it is preferable to use light having a wavelength of i-line or less than i-line. From this point of view, it is preferable to use KrF excimer laser light, which causes the transmittance of the light-shielding portion to be significantly reduced, as the light source, and to use the chemically amplified negative SAL-601 as the resist.
【００５１】本実施例も、実施例１と同様、自己整合的
に、容易に必要な部分にのみ、遮光層５（Ｃｒ膜）をつ
けて遮光部６とした構造のハーフトーン位相シフトマス
クを作成することができた。Also in the present embodiment, as in the first embodiment, a halftone phase shift mask having a structure in which the light shielding layer 5 (Cr film) is attached only to a necessary portion in a self-aligning manner to form the light shielding portion 6 is provided. I was able to create it.
【００５２】実施例３，４ この実施例では、実施例１，２と同様の手法を用いて、
図１１に示すような、遮光部６が大きなパターンである
場合に、本発明を具体化した。この実施例で形成するマ
スクパターンは、図１１に平面構造を示すように、光透
過部４の中に島状に比較的大面積の遮光部６が形成さ
れ、その周囲を囲うように半透過部３が設けられた構造
をとる。実施例３では、実施例１と同様のサイドエッチ
ング技術により、図１１に示すマスク構造を容易に、実
用的に形成した。実施例４では、実施例２と同様の斜め
露光技術により、図１１に示すマスク構造を容易に、実
用的に形成した。Examples 3 and 4 In this example, the same method as in Examples 1 and 2 was used.
The present invention has been embodied when the light-shielding portion 6 has a large pattern as shown in FIG. The mask pattern formed in this embodiment has a relatively large area light-shielding portion 6 formed in an island shape in the light-transmitting portion 4 as shown in FIG. The structure is provided with the part 3. In Example 3, the same side etching technique as in Example 1 was used to easily and practically form the mask structure shown in FIG. In Example 4, the same oblique exposure technique as in Example 2 was used to easily and practically form the mask structure shown in FIG.
【００５３】実施例５，６ この実施例では、図１に示すような微細な遮光部６パタ
ーンと、図１１に示すような大きなパターンである遮光
部６が混在する場合に、本発明を具体化した。実施例５
では、実施例１，３と同様のサイドエッチング技術によ
り、このような混在パターンを有するマスク構造を容易
に、実用的に形成した。実施例６では、実施例２，４と
同様の斜め露光技術により、このような混在パターンを
有するマスク構造を容易に、実用的に形成した。Embodiments 5 and 6 In this embodiment, the present invention is embodied when the fine light-shielding portion 6 pattern as shown in FIG. 1 and the light-shielding portion 6 having a large pattern as shown in FIG. 11 coexist. Turned into Example 5
Then, a mask structure having such a mixed pattern was easily and practically formed by the same side etching technique as in Examples 1 and 3. In Example 6, a mask structure having such a mixed pattern was easily and practically formed by the same oblique exposure technique as in Examples 2 and 4.
【００５４】[0054]
【発明の効果】上記詳述したように、本発明の位相シフ
ト露光マスクの製造方法によれば、２次ピークなどに基
づく不必要な解像を防止できるとともに、描画工程等の
製造工程が簡明で生産性が良好である位相シフト露光の
製造方法を提供することができた。As described in detail above, according to the method of manufacturing a phase shift exposure mask of the present invention, unnecessary resolution due to secondary peaks and the like can be prevented, and the manufacturing process such as the drawing process is simplified. Thus, it was possible to provide a method of manufacturing a phase shift exposure with good productivity.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】 実施例１のマスク構造（遮光部が微細パター
ンである場合）を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a mask structure of Example 1 (when a light shielding part is a fine pattern).
【図２】 実施例１の工程を順に断面図で示すものであ
る（１）。2A to 2C are sectional views showing steps of Example 1 in order (1).
【図３】 実施例１の工程を順に断面図で示すものであ
る（２）。FIG. 3 is a sectional view sequentially showing the steps of Example 1 (2).
【図４】 実施例１の工程を順に断面図で示すものであ
る（３）。FIG. 4 is a sectional view showing the steps of Example 1 in order (3).
【図５】 実施例１の工程を順に断面図で示すものであ
る（４）。5A to 5C are sectional views showing the steps of Example 1 in order (4).
【図６】 実施例１の工程を順に断面図で示すものであ
る（５）。FIG. 6 is a sectional view showing the steps of Example 1 in order (5).
【図７】 実施例２の工程を順に断面図で示すものであ
る（１）。7A to 7C are sectional views showing the steps of Example 2 in order (1).
【図８】 実施例２の工程を順に断面図で示すものであ
る（２）。8A to 8C are sectional views showing the steps of Example 2 in order (2).
【図９】 実施例２の工程を順に断面図で示すものであ
る（３）。9A to 9C are sectional views showing the steps of Example 2 in order (3).
【図１０】 実施例２の工程を順に断面図で示すもので
ある（４）。FIG. 10 is a sectional view showing the step of the second embodiment in order (4).
【図１１】 実施例３，４のマスク構造（遮光部が大パ
ターンである場合）を示す平面図である。。FIG. 11 is a plan view showing a mask structure of Examples 3 and 4 (when the light-shielding portion has a large pattern). .
【図１２】 従来のハーフトーン型位相シフトマスク例
の平面図である。FIG. 12 is a plan view of an example of a conventional halftone type phase shift mask.
【図１３】 従来のハーフトーン型位相シフトマスク例
の断面図である。FIG. 13 is a sectional view of an example of a conventional halftone phase shift mask.
【図１４】 従来の問題点を示す図であり、従来のハー
フトーン型位相シフトマスク例の光等高線を示す図であ
る。FIG. 14 is a diagram showing a conventional problem, and is a diagram showing light contour lines of an example of a conventional halftone type phase shift mask.
【図１５】 ハーフトーン型位相シフト技術における２
次ピーク発生の説明図である。FIG. 15: 2 in halftone type phase shift technology
It is explanatory drawing of next peak generation.
１ 基板（石英基板） ２ 半透過層（ハーフトーン膜） ３ 半透過部 ４ 光透過部（開口部） ５ 遮光層 ６ 遮光部 ７１，７２，７３ レジスト ８ 斜め露光光 ９ 回転露光 1 substrate (quartz substrate) 2 semi-transmissive layer (halftone film) 3 semi-transmissive part 4 light transmissive part (opening) 5 light-shielding layer 6 light-shielding part 71, 72, 73 resist 8 oblique exposure light 9 rotation exposure
Claims (6)
部より露光光の透過率が低い半透過部と、遮光部とを備
え、該光透過部と半透過部とは互いに位相を異ならしめ
て露光光を透過させる位相シフト露光マスクの製造方法
において、 上記遮光部の全てのエッジが最も近接する光透過部と等
距離になる構成で上記遮光部を形成することを特徴とす
る位相シフト露光マスクの製造方法。1. A light transmission part, a semi-transmission part adjacent to the light transmission part and having a lower transmittance of exposure light than that of the light transmission part, and a light shielding part. The light transmission part and the semi-transmission part are provided. In the method of manufacturing a phase shift exposure mask which transmits exposure light by making the phases different from each other, all the edges of the light-shielding portion are equidistant from the closest light-transmitting portion, and the light-shielding portion is formed. Method for manufacturing phase shift exposure mask.
により構成され、上記半透過部は該基板の一方の面上に
位相シフト効果を示す膜厚で形成された半透過層により
構成され、上記遮光部は該半透過層上を更に遮光層によ
って覆って構成されてものであり、 上記遮光部の全てのエッジが最も近接する光透過部と等
距離になる構成で上記遮光部を形成する手段が、基板の
他方の面からのレジスト露光と、このレジストをマスク
としたサイドエッチング工程を含むプロセスを用いて形
成することを特徴とする請求項１に記載の位相シフト露
光マスクの製造方法。2. The light transmitting portion is formed of a substrate transparent to exposure light, and the semi-transmissive portion is formed of a semi-transmissive layer formed on one surface of the substrate with a film thickness showing a phase shift effect. The light-shielding portion may be formed by further covering the semi-transmissive layer with a light-shielding layer, and all the edges of the light-shielding portion are equidistant from the closest light-transmitting portion. 2. The phase shift exposure mask according to claim 1, wherein the means for forming is formed using a process including a resist exposure from the other surface of the substrate and a side etching step using the resist as a mask. Production method.
により構成され、上記半透過部は該基板の一方の面上に
位相シフト効果を示す膜厚で形成された半透過層により
構成され、上記遮光部は該半透過層上を更に遮光層によ
って覆って構成されたものであり、 上記遮光部の全てのエッジが最も近接する光透過部と等
距離になる構成で上記遮光部を形成する手段が、基板の
他方の面からの露光工程において、光源の中心とマスク
を結ぶ直線がマスクと垂直でない方向から露光を行う工
程を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の
位相シフト露光マスクの製造方法。3. The light transmissive portion is composed of a substrate transparent to exposure light, and the semi-transmissive portion is composed of a semi-transmissive layer having a film thickness showing a phase shift effect on one surface of the substrate. The light-shielding portion is formed by further covering the semi-transmissive layer with a light-shielding layer, and all edges of the light-shielding portion are equidistant from the closest light-transmitting portion. 2. The means for forming a mask according to claim 1, wherein in the step of exposing from the other surface of the substrate, at least a step of exposing from a direction in which a straight line connecting the center of the light source and the mask is not perpendicular to the mask is included. Phase shift exposure mask manufacturing method.
て、マスクあるいは光源のいずれか、もしくは双方を移
動させることで異なる２以上の角度から露光すること、
あるいはそれを連続して行うことで様々な角度から露光
することを特徴とする請求項３に記載の位相シフト露光
マスクの製造方法。4. In the exposure process from the other surface of the substrate, exposure is performed from two or more different angles by moving either or both of the mask and the light source,
Alternatively, the method for manufacturing a phase shift exposure mask according to claim 3, wherein the exposure is performed from various angles by continuously performing the same.
光層を順次積層成膜する工程と、 該遮光層上にレジストを成膜し、パターニングを行い、
得られたレジストパターンをマスクとしてエッチングに
より遮光層にパターンを転写し、残存したレジストを除
去する工程と、 該遮光層パターン上にレジストを成膜し、基板の他方の
面からの露光によりパターニングを行い、該レジストパ
ターンをマスクとしてサイドエッチングにより遮光層を
サイドエッチング工程とを有することを特徴とする位相
シフト露光マスクの製造方法。5. A step of sequentially depositing a semi-transmissive layer and a light-shielding layer on one surface of a transparent substrate, forming a resist on the light-shielding layer, and performing patterning,
Using the obtained resist pattern as a mask, a step of transferring the pattern to the light-shielding layer by etching and removing the remaining resist, forming a resist on the light-shielding layer pattern, and patterning by exposing from the other surface of the substrate. And a side etching step of side-etching the light shielding layer by side etching using the resist pattern as a mask.
てパターニングする工程と該パターニングされた半透過
層上にレジストを成膜し、基板の他方の面からの斜め露
光によりパターニングを行い、レジストパターンを形成
する工程と、 得られた構造上に遮光層を成膜する工程と、 レジストパターンを除去する工程とを有することを特徴
とする位相シフト露光マスクの製造方法。6. A step of forming a semi-transmissive layer on one surface of a transparent substrate for patterning, forming a resist on the patterned semi-transmissive layer, and patterning by oblique exposure from the other surface of the substrate. And a step of forming a resist pattern, a step of forming a light-shielding layer on the obtained structure, and a step of removing the resist pattern, and a method for manufacturing a phase shift exposure mask.
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| JP35187295A JP3427604B2 (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Method for manufacturing phase shift exposure mask |
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| JP (1) | JP3427604B2 (en) |
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- 1995-12-27 JP JP35187295A patent/JP3427604B2/en not_active Expired - Fee Related
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