[go: up one dir, main page]

JP2002258457A - Method for manufacturing phase shift mask and phase shift mask - Google Patents

Method for manufacturing phase shift mask and phase shift mask

Info

Publication number
JP2002258457A
JP2002258457A JP2001059516A JP2001059516A JP2002258457A JP 2002258457 A JP2002258457 A JP 2002258457A JP 2001059516 A JP2001059516 A JP 2001059516A JP 2001059516 A JP2001059516 A JP 2001059516A JP 2002258457 A JP2002258457 A JP 2002258457A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
shifter
phase shift
shift mask
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001059516A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruo Kokubo
晴夫 小久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2001059516A priority Critical patent/JP2002258457A/en
Priority to TW091102596A priority patent/TW548514B/en
Priority to US10/399,203 priority patent/US7056624B2/en
Priority to PCT/JP2002/001313 priority patent/WO2002065211A1/en
Priority to EP02701556A priority patent/EP1361478B1/en
Priority to DE60234906T priority patent/DE60234906D1/en
Priority to KR1020027013830A priority patent/KR100886419B1/en
Publication of JP2002258457A publication Critical patent/JP2002258457A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate engraved phase shift mask and a method for manufacturing the mask in which a shifter part and a non-shifter part are adjacent to each other and a light shielding layer pattern made of a light shielding film is formed, the film continuously covering from the end of the shifter part to the end of the non-shifter part including the side faces of the engraved part to form the shifter part. SOLUTION: The method includes the following processes. They are (a) a metal film pattern forming process to open a region to form a graved part to form a shifter part on one surface of a transparent substrate for exposure light, (b) a dry etching process to apply a resist on the metal film pattern if necessary and to engrave the substrate to a specified amount by dry etching, (c) a process to remove the metal film pattern and to wet etch the whole surface of the substrate in the side where the engraving part is to be formed, and (d) a light shielding film pattern forming process to form a light-shielding film and to open the shifter part and the non-shifter part by a photoetching method.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトマスクとそ
の製造方法に関し、特に基板掘り込み型の位相シフトマ
スクとその製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a photomask and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a phase shift mask of a substrate digging type and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】より微細なレジストパタンをウエハ上に
形成するための、光リソグラフィー技術の進歩は目ざま
しい中、投影露光装置の解像度を向上させる一手法とし
て、マスク上の隣接する2箇所の透明部分を透過する光
の位相を互いに変え、パタン解像度を上げる位相シフト
法が採られている。この方法は、隣接する透光部の一方
に位相を反転させるためのシフタとして、膜厚をd、屈
折率をn、露光波長をλとするとき、d=λ/2(n−
1)の関係を満たすように形成したマスク(以降、位相
シフトマスクと言う)を用いてウエハ上に投影露光する
もので、シフタを通過した光は隣接する他の透光部の透
過光と逆位相(180度のずれ)であるため、パターン
境界部で光強度が0となり、パターンが分離し解像度が
向上する。
2. Description of the Related Art As the progress of photolithography technology for forming finer resist patterns on a wafer is remarkable, one method for improving the resolution of a projection exposure apparatus is to use two adjacent transparent portions on a mask. A phase shift method has been adopted in which the phases of light passing through the light are changed to increase the pattern resolution. In this method, as a shifter for inverting the phase of one of the adjacent light-transmitting portions, when the film thickness is d, the refractive index is n, and the exposure wavelength is λ, d = λ / 2 (n−
The projection exposure is performed on a wafer using a mask (hereinafter, referred to as a phase shift mask) formed so as to satisfy the relationship of 1), and the light passing through the shifter is opposite to the transmitted light of another adjacent light transmitting portion. Because of the phase (shift of 180 degrees), the light intensity becomes 0 at the pattern boundary, the pattern is separated, and the resolution is improved.

【0003】上記位相シフト法による高解像度を実現す
るマスク形状としては、図4(a)に示すように、隣合
う開口部(透光部)521の片方に透明で屈折率が空気
と異なる媒質(位相シフト膜あるいはシフタとも言う)
530を設けたシフタ形成型の位相シフトマスクもある
が、このマスクの場合、基板と同一の屈折率を有する位
相シフト膜を精度良く堆積させることが困難であり、さ
らに位相シフト膜530における多重反射の問題があ
る。これらの問題を解決する位相シフトマスクとして、
透明基板をエッチング等にて掘り込んだ、基板掘り込み
型位相シフトマスク(彫り込み型位相シフトマスクとも
言う)が種々あるが、中でも、図4(b)(ロ)、図4
(c)に示す基板掘り込み型位相シフトマスクが、現
在、主流となっている。図4(b)(ロ)に示す掘り込
み型位相シフトマスクは、図4(b)(イ)に示すよう
に、途中まで基板(一般にはQzが使用される)のドラ
イエッチングを行い、更に、掘り込み部にのみウェット
エッチングを追加し、所定位相差(通常180°)を生
じるようにする片掘り型位相シフトマスクと言われるも
ので、図4(c)に示す掘り込み型位相シフトマスク
は、所定位相差(通常180°)を生じるように基板
を、図4(b)(イ)に示すように、ドライエッチング
した後に、更に、開口部全面にウェットエッチングを追
加した両掘り型位相シフトマスクと言われるものであ
る。基板を垂直にドライエッチングしただけの基板掘り
込み型位相シフトマスク(図4(b)(イ)で所定位相
差(通常180°)としたもの)では、開口部の基板掘
り込みの有無で、その透過光強度が異なるという問題が
あり、これを解決するために、図4(b)(ロ)、図4
(c)に示す基板掘り込み型位相シフトマスクが開発さ
れたものである。尚、一般に、波長λの露光光に対して
透明な屈折率nの透明基板上に、露光光を遮光する遮光
部と透光部とが形成されたパタンを有し、且つ、透光部
の透明基板部を掘り込んで、一方の凹部深さをd1、他
方の凹部深さをd2とし、d1−d2をほぼλ/2(n
−1)した、隣接する透光部を設けた位相シフトマスク
を、基板掘り込み型の位相シフトマスクと言っている。
d1、d2の一方が0の場合が片掘り型位相シフトマス
クで、d1、d2の両方が0でない場合が両掘り型位相
シフトマスクである。そして、一般には、凹部深さ(掘
り込み量とも言う)d1,d2の大きい凹部側をシフタ
ー部、小さい凹部側を非シフター部と言う。
[0003] As shown in FIG. 4A, a mask shape for realizing high resolution by the above-mentioned phase shift method is such that a transparent material having a refractive index different from that of air is provided in one of adjacent openings (light transmitting portions) 521. (Also called phase shift film or shifter)
Although there is a shifter forming type phase shift mask provided with a phase shifter 530, it is difficult to accurately deposit a phase shift film having the same refractive index as that of the substrate. There is a problem. As a phase shift mask that solves these problems,
There are various types of substrate digging type phase shift masks (also referred to as engraving type phase shift masks) in which a transparent substrate is digged by etching or the like.
The substrate digging type phase shift mask shown in (c) is currently the mainstream. The digging type phase shift mask shown in FIGS. 4B and 2B performs dry etching of the substrate (in general, Qz is used) halfway, as shown in FIGS. This is called a one-side digging type phase shift mask in which wet etching is added only to the digging part to generate a predetermined phase difference (usually 180 °), and the digging type phase shift mask shown in FIG. As shown in FIG. 4B and FIG. 4B, a double-dug type phase-change substrate is obtained by dry-etching the substrate so as to generate a predetermined phase difference (usually 180 °), and further adding wet etching to the entire opening. This is called a shift mask. In a substrate digging type phase shift mask in which the substrate is simply dry-etched vertically (a predetermined phase difference (usually 180 °) in FIG. 4 (b) (a)), the presence or absence of the substrate digging in the opening is determined. There is a problem that the transmitted light intensity is different. In order to solve this problem, FIGS.
The substrate digging type phase shift mask shown in (c) has been developed. In general, a transparent substrate having a refractive index n transparent to exposure light having a wavelength λ has a pattern in which a light-shielding portion for shielding exposure light and a light-transmitting portion are formed. When the transparent substrate is dug, the depth of one recess is d1, the depth of the other is d2, and d1-d2 is approximately λ / 2 (n
-1) The phase shift mask provided with the adjacent light-transmitting portion is referred to as a digging type phase shift mask.
A case where one of d1 and d2 is 0 is a single-dig type phase shift mask, and a case where both d1 and d2 are not 0 is a double-dig type phase shift mask. In general, a concave portion having a large concave depth (also referred to as a dug amount) d1, d2 is referred to as a shifter portion, and a small concave portion is referred to as a non-shifter portion.

【0004】しかし、図4(b)(ロ)や図4(c)に
示す掘り込み型位相シフトマスクの構造では、ウェット
エッチングにより遮光膜の庇525が形成されてしま
い、遮光膜の欠けや剥がれが発生しやすくなってしま
う。特にウェットエッチング後の洗浄耐性が著しくしく
低下してしまい、通常の洗浄を行うことができなくなっ
ている。また、半導体集積回路の高速化や高密度化に伴
い、今後回路パタンの微細化が進んでくると、この構造
ではウェットエッチング中に遮光膜剥がれが発生してし
まい、製造困難となることは容易に予想でき、最近で
は、この構造上の問題を解決するために、エッチング部
(シフター部)と非エッチング部(非シフター部)が互
いに隣接している基板掘り込み型位相シフトマスクで、
シフター部の端部から非シフタ一部の端部までを連続し
て覆うように遮光膜が成膜されている、図5のような構
造の基板掘り込み型位相シフトマスクが提案されてい
る。図5に示す構造のマスクであれば、遮光膜の庇がな
いために欠けや剥がれが発生せず、耐久性に優れたマス
クを作製することができる。しかし、図5のような構造
の基板掘り込み型位相シフトマスクを作製する際には、
基板の段差部にも遮光膜の成膜を均一に行う必要があ
る。遮光膜が不均一に成膜されていると、製版時の加工
精度に影響が生じたり、遮光膜の薄い部分で洗浄耐性の
低下など様々な問題が発生してしまう。
However, in the structure of the digging type phase shift mask shown in FIGS. 4B and 2C and FIG. 4C, an eave 525 of the light-shielding film is formed by wet etching, so that the light-shielding film may be chipped. Peeling is likely to occur. In particular, the cleaning resistance after wet etching is significantly reduced, and normal cleaning cannot be performed. Also, as circuit patterns become finer in the future as semiconductor integrated circuits operate at higher speeds and higher densities, the light-shielding film peels off during wet etching with this structure, making it difficult to manufacture. In recent years, in order to solve this structural problem, an etched part (shifter part) and a non-etched part (non-shifter part) have been dug with a substrate digging type phase shift mask.
A substrate digging type phase shift mask having a structure as shown in FIG. 5 in which a light-shielding film is formed so as to continuously cover from an end of the shifter portion to an end of a part of the non-shifter has been proposed. With the mask having the structure shown in FIG. 5, since there is no eave of the light-shielding film, chipping or peeling does not occur, and a mask having excellent durability can be manufactured. However, when fabricating a substrate digging type phase shift mask having a structure as shown in FIG.
It is necessary to uniformly form the light-shielding film even on the step portion of the substrate. If the light-shielding film is formed non-uniformly, various problems occur, such as an influence on the processing accuracy at the time of plate making and a decrease in cleaning resistance in a thin portion of the light-shielding film.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように、エッチン
グ部(シフター部)と非エッチング部(非シフター部)
が互いに隣接している片掘り型の基板掘り込み型位相シ
フトマスクで、シフター部の端部から非シフタ一部の端
部を覆うように遮光膜が成膜されている、図5のような
構造のマスクで、且つ、基板の段差部にも遮光膜の成膜
を均一に行うことができる位相シフトマスクと、その製
造方法が求められていた。本発明は、これに対応するも
ので、シフター部と非シフター部が互いに隣接し、且
つ、シフター部の端部から非シフタ一部の端部までを、
シフター部を形成するための掘り込み部(凹部とも言
う)の側面部も含め、連続して覆う遮光膜からなる遮光
層パタンが形成されている片掘り型の基板掘り込み型位
相シフトマスクで、基板の段差部にも遮光膜の成膜を均
一に行うことができる位相シフトマスクと、その製造方
法を提供しようとするものである。
As described above, the etched portion (shifter portion) and the non-etched portion (non-shifter portion)
Is a side-digging type substrate digging type phase shift mask adjacent to each other, and a light-shielding film is formed so as to cover an end of a shifter part and a part of a non-shifter, as shown in FIG. There has been a demand for a phase shift mask having a structure and capable of uniformly forming a light-shielding film even on a step portion of a substrate, and a method of manufacturing the same. The present invention corresponds to this, the shifter portion and the non-shifter portion are adjacent to each other, and from the end of the shifter portion to the end of the non-shifter part,
A side-digging type substrate-digging type phase shift mask in which a light-shielding layer pattern made of a light-shielding film continuously covered is formed, including side surfaces of a dug portion (also referred to as a concave portion) for forming a shifter portion. An object of the present invention is to provide a phase shift mask capable of uniformly forming a light shielding film even on a step portion of a substrate, and a method of manufacturing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の位相シフトマス
クの製造方法は、シフター部と非シフター部が互いに隣
接し、シフター部の端部から非シフタ一部の端部まで
を、シフター部を形成するための掘り込み部(凹部)の
側面部も含め、連続して覆う遮光膜からなる遮光層パタ
ンが形成されている片掘り型の基板掘り込み型位相シフ
トマスクを製造するための、位相シフトマスクの製造方
法であって、順に、(a)露光光に透明で両面平坦な基
板の一面に、シフター部を形成するための掘り込み部形
成領域を開口して、金属膜からなる金属膜パタンを形成
する金属膜パタン形成工程と、(b)必要に応じ、金属
膜パタン上に、レジストを設けて、ドライエッチングに
より、基板を掘り込んで、露光光の波長をλ、基板の屈
折率をnとして、その掘り込み部(凹部)の深さd0を
ほぼλ/2(n−1)する、ドライエッチング工程と、
(c)金属膜パタンを剥離し、基板の掘り込み部形成側
全面にウェットエッチングを行なうウエットエッチング
工程と、(d)シフター部を形成するための掘り込み部
(凹部)の側面部も含め、基板の掘り込み部形成側全面
を連続して覆う遮光膜を成膜し、フォトエッチング法に
より、シフター部と非シフター部を開口する遮光膜から
なる遮光膜パタンを形成する、遮光膜パタン形成工程と
を有することを特徴とするものである。そして、上記に
おいて、ウェットエッチング工程は、10nm〜100
nmエッチングするものであることを特徴とするもので
ある。そしてまた、上記において、ウェットエッチング
工程は、フッ酸にてエッチングを行うものであることを
特徴とするものである。あるいは、上記において、ウェ
ットエッチング工程は、熱アルカリにてウェットエッチ
ングを行うことを特徴とするものである。
According to a method of manufacturing a phase shift mask of the present invention, a shifter portion and a non-shifter portion are adjacent to each other, and a shifter portion is formed from an end of the shifter portion to an end of a portion of the non-shifter. A phase shift mask for manufacturing a single-sided type substrate dug-in type phase shift mask in which a light-shielding layer pattern made of a light-shielding film is continuously covered, including a side surface portion of a dug-out portion (recess) to be formed. A method of manufacturing a shift mask, comprising the steps of: (a) opening a dug portion forming region for forming a shifter portion on one surface of a substrate which is transparent to exposure light and has a flat surface on both sides; A metal film pattern forming step of forming a pattern, and (b) providing a resist on the metal film pattern as necessary, digging the substrate by dry etching, setting the wavelength of the exposure light to λ, and the refractive index of the substrate. And n Approximately λ / 2 (n-1) narrowing portion depth d0 of (recess) digging, and dry etching process,
(C) a wet etching step of removing the metal film pattern and performing wet etching on the entire surface of the substrate where the digging portion is formed; and (d) a side surface portion of the digging portion (recess) for forming the shifter portion. A light-shielding film pattern forming step of forming a light-shielding film that continuously covers the entire surface of the substrate where the digging portion is formed, and forming a light-shielding film pattern including a light-shielding film that opens a shifter portion and a non-shifter portion by a photoetching method; And characterized in that: And in the above, the wet etching step is performed in a range of 10 nm to 100 nm.
nm etching. Further, in the above, the wet etching step is characterized by performing etching with hydrofluoric acid. Alternatively, in the above, the wet etching step is characterized in that wet etching is performed with hot alkali.

【0007】本発明の位相シフトマスクは、シフター部
と非シフター部が互いに隣接し、シフター部の端部から
非シフタ一部の端部までを、シフター部を形成するため
の掘り込み部(凹部)の側面部も含め、連続して覆う遮
光膜からなる遮光層パタンが形成されている片掘り型の
基板掘り込み型位相シフトマスクであって、上記本発明
のフォトマスクの製造方法により、形成されたものであ
ることを特徴とするものである。
In the phase shift mask according to the present invention, the shifter portion and the non-shifter portion are adjacent to each other, and a dug portion (recessed portion) for forming the shifter portion extends from an end of the shifter portion to an end of a portion of the non-shifter. ) Is a one-side digging type substrate dug-in type phase shift mask in which a light-shielding layer pattern made of a light-shielding film is continuously covered, including a side surface portion, which is formed by the photomask manufacturing method of the present invention. It is characterized by having been done.

【0008】ここでは、波長λの露光光に対して透明な
屈折率nの透明基板上に、露光光を遮光する遮光部と透
光部とが形成されたパタンを有し、且つ、透光部の透明
基板部を掘り込んで、一方の凹部深さをd1、他方の凹
部深さをd2とし、d1−d2をほぼλ/2(n−1)
した、隣接する透光部を設けた位相シフトマスクを、基
板掘り込み型の位相シフトマスクと言い、d1、d2の
一方が0の場合を特に片掘り型の基板掘り込み型の位相
シフトマスクと言う。また、ここでは、凹部深さ(掘り
込み量とも言う)d1,d2の大きい凹部側をシフター
部、小さい凹部側を非シフター部と言う。
Here, a transparent substrate having a refractive index n transparent to exposure light having a wavelength λ has a pattern in which a light-shielding portion for shielding the exposure light and a light-transmitting portion are formed. And the depth of one recess is d1, and the depth of the other recess is d2, and d1-d2 is approximately λ / 2 (n-1).
The phase shift mask provided with the adjacent light-transmitting portions is referred to as a substrate digging type phase shift mask, and a case where one of d1 and d2 is 0 is particularly referred to as a single digging type substrate digging type phase shift mask. To tell. Further, here, the concave side with the larger concave depths (also referred to as digging amounts) d1 and d2 is called a shifter portion, and the smaller concave side is called a non-shifter portion.

【0009】本発明の片掘り型の基板掘り込み型の位相
シフトマスクとしては、レベンソン型位相シフトマスク
等が挙げられる。そして、露光光が波長248nmのK
rFエキシマレーザー用の位相シフトマスク、露光光が
波長193nmのArFエキシマレーザー用の位相シフ
トマスク、露光光が波長157nmのF2エキシマレー
ザー用の位相シフトマスクにも適用できる。
The phase shift mask of the present invention can be a Levenson type phase shift mask. The exposure light has a wavelength of 248 nm.
The present invention can also be applied to a phase shift mask for an rF excimer laser, a phase shift mask for an ArF excimer laser whose exposure light has a wavelength of 193 nm, and a phase shift mask for an F2 excimer laser whose exposure light has a wavelength of 157 nm.

【0010】[0010]

【作用】本発明の位相シフトマスクの製造方法は、この
ような構成にすることにより、シフター部と非シフター
部が互いに隣接し、且つ、シフター部の端部から非シフ
タ一部の端部までを、シフター部を形成するための掘り
込み部(凹部とも言う)の側面部も含め、連続して覆う
遮光膜からなる遮光層パタンが形成されている片掘り型
の基板掘り込み型位相シフトマスクで、基板の段差部に
も遮光膜の成膜を均一に行うことができる位相シフトマ
スクの製造方法の提供を可能とするものである。ドライ
エッチング工程を行った後に、全面の金属膜を剥離し、
その後、基板の掘り込み部形成側全面にウェットエッチ
ングを行なうウエットエッチング工程を行なうことによ
り、この後、基板全面に遮光膜の成膜を行う際に、基板
の段差部にも均一な遮光層を成膜することを可能として
いる。これにより、従来の図5の構造の場合のように、
遮光膜の成膜が不均一にならずに、位相シフトマスクを
形成できる。適用できる基板彫り込み型の位相シフトマ
スクとしては、レベンソン型位相シフトマスクが挙げら
れ、ウェットエッチング工程が、10nm〜100nm
エッチングするものである場合には、特に有効である。
According to the method of manufacturing a phase shift mask of the present invention, by adopting such a structure, the shifter portion and the non-shifter portion are adjacent to each other, and from the end of the shifter portion to the end of the non-shifter part. Digging type phase shift mask in which a light-shielding layer pattern made of a light-shielding film is continuously covered, including a side surface of a dug portion (also referred to as a concave portion) for forming a shifter portion. Accordingly, it is possible to provide a method of manufacturing a phase shift mask that can uniformly form a light shielding film even on a step portion of a substrate. After performing the dry etching process, peel off the metal film on the entire surface,
Thereafter, by performing a wet etching step of performing wet etching on the entire surface of the substrate where the digging portion is formed, a uniform light shielding layer is also formed on the step portion of the substrate when a light shielding film is formed on the entire surface of the substrate. It is possible to form a film. Thereby, as in the case of the conventional structure of FIG.
A phase shift mask can be formed without uneven formation of the light shielding film. As a substrate-engraving type phase shift mask that can be applied, a Levenson type phase shift mask is mentioned, and a wet etching process is performed in a range of 10 nm to 100 nm.
This is particularly effective when etching is performed.

【0011】また、片掘り型の基板彫り込み型の位相シ
フトマスクが、露光光が波長248nmのKrFエキシ
マレーザー用の位相シフトマスクである場合に有効で、
基板彫り込み型の位相シフトマスクが、露光光が波長1
93nmのArFエキシマレーザー用の位相シフトマス
クや、露光光が波長157nmのF2エキシマレーザー
用の位相シフトマスクである場合にも有効である。
[0011] Further, a single-cut type substrate engraving type phase shift mask is effective when the exposure light is a phase shift mask for a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm,
Exposure light is wavelength 1
It is also effective when a phase shift mask for a 93 nm ArF excimer laser or an exposure light is a phase shift mask for an F2 excimer laser having a wavelength of 157 nm.

【0012】本発明の位相シフトマスクは、このような
構成にすることにより、シフター部と非シフター部が互
いに隣接し、且つ、シフター部の端部から非シフタ一部
の端部までを、シフター部を形成するための掘り込み部
(凹部とも言う)の側面部も含め、連続して覆う遮光膜
からなる遮光層パタンが形成されている片掘り型の基板
掘り込み型位相シフトマスクで、基板の段差部にも遮光
膜の成膜を均一に行うことができる位相シフトマスクの
提供を可能とするものである。
In the phase shift mask of the present invention, by adopting such a configuration, the shifter portion and the non-shifter portion are adjacent to each other, and the shifter portion and the non-shifter portion have a shifter portion. A digging-type substrate digging-type phase shift mask in which a light-shielding layer pattern made of a light-shielding film that covers continuously, including a side surface of a digging portion (also referred to as a concave portion) for forming a portion, is formed. It is possible to provide a phase shift mask capable of uniformly forming a light shielding film even on a stepped portion.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例を図に基づ
いて説明する。図1は本発明の位相シフトマスクの製造
方法の実施の形態の1例の特徴部の工程断面図で、図1
(i)は本発明の位相シフトマスクの実施の形態の1例
の特徴部の断面図で、図2は比較例の工程図で、図3
(a)は、本発明の位相シフトマスクの構造をラインア
ンドスペースパタンに適用し、投影した場合の隣接する
透光部(ライン部)のウエハ上での光強度分布を示した
図で、図3(b)はラインアンドスペースパタンの配列
を示した図である。図1〜図3中、110は基板(透明
基板とも言う)、115は掘り込み部(凹部とも言
う)、116は側面部、117、117aは上頂部、1
18、118aは底角部、120は金属膜、120A金
属膜パタン、125は開口、130はドライエッチング
処理ガス、135はレジスト膜、140は遮光膜、14
0Aは遮光膜パタン、145は開口、150はシフター
部(透光部)、155は非シフター部(透光部)、25
0は凹部の深さd1=0の透光部(ライン部ないしライ
ンパタン部とも言う)、250Aはウエハ上光強度、2
60は凹部の深さd2の透光部(ライン部ないしライン
パタン部とも言う)、260Aはウエハ上光強度、27
0は透光部(ライン部ないしラインパタン部とも言
う)、275はマスクの隣接するライン間ピッチ、27
5Aは投影像のライン間ピッチ、280は遮光部(遮光
膜)、290は(ウエハ上の)光強度プロファイル、2
95は閾値である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a process sectional view of a characteristic portion of one example of an embodiment of a method for manufacturing a phase shift mask of the present invention.
(I) is a cross-sectional view of a characteristic portion of one example of the embodiment of the phase shift mask of the present invention, FIG. 2 is a process diagram of a comparative example, and FIG.
(A) is a diagram showing a light intensity distribution on a wafer of an adjacent light transmitting portion (line portion) when the structure of the phase shift mask of the present invention is applied to a line and space pattern and projected. FIG. 3B is a diagram showing an arrangement of line and space patterns. 1 to 3, reference numeral 110 denotes a substrate (also referred to as a transparent substrate), 115 denotes a dug portion (also referred to as a concave portion), 116 denotes a side portion, 117 and 117a denote a top portion, 1
18, 118a are bottom corners, 120 is a metal film, 120A metal film pattern, 125 is an opening, 130 is a dry etching gas, 135 is a resist film, 140 is a light shielding film, 14
0A is a light shielding film pattern, 145 is an opening, 150 is a shifter part (light transmitting part), 155 is a non-shifter part (light transmitting part), 25
0 is a light transmitting portion (also referred to as a line portion or a line pattern portion) having a depth d1 = 0 of the concave portion, and 250A is the light intensity on the wafer, 2
Reference numeral 60 denotes a light transmitting portion (also referred to as a line portion or a line pattern portion) having a depth d2 of the concave portion;
0 is a light transmitting portion (also called a line portion or a line pattern portion), 275 is a pitch between adjacent lines of the mask, 27
5A is a pitch between lines of a projected image, 280 is a light-shielding portion (light-shielding film), 290 is a light intensity profile (on a wafer), 2
95 is a threshold value.

【0014】本発明の位相シフトマスクの製造方法の実
施の形態の1例を図1に基づいて説明する。本例は、シ
フター部と非シフター部が互いに隣接し、シフター部の
端部から非シフタ一部の端部までを、シフター部を形成
するための掘り込み部(凹部)の側面部も含め、連続し
て覆う遮光膜からなる遮光層パタンが形成されている片
掘り型の基板掘り込み型位相シフトマスクを製造するた
めの、位相シフトマスクの製造方法で、ここでは、図3
(b)に示すような配列のラインパタン(透光部27
0)を有し、一断面が図1(i)で示される位相シフト
マスクの製造方法で、波長λの露光光に対し透明な、屈
折率nの透明基板の、遮光膜から露出した透明基板部を
彫り込んで、隣接する透光部270の一方の凹部深さを
d1=0、他方の凹部深さをd2とし、d2をほぼλ/
2(n−1)した、片掘り型の基板彫り込み型の位相シ
フトマスクを製造する場合を例に挙げて説明する。先
ず、波長λの露光光に透明な両面平坦な基板110を用
意し(図1(a))、この一面に金属膜120を成膜す
る。(図1(b)) 次いで、金属膜120をフォトエッチング加工して、基
板110(フォトマスクブランクスとも言う)の一面
に、シフター部を形成するための掘り込み部形成領域を
開口した、金属膜120からなる金属膜パタン120A
を形成する。(図1(c)) 金属膜120をスパッタリング法、蒸着法等により基板
110に成膜した後、通常の、フォトリソグラフィー法
により、形成する金属パタンの形状に合せ、所定の開口
を有するレジスト膜(図示していない)を形成し、該レ
ジスト膜を耐エッチングマスクとして、ドライエッチン
グあるいはウェットエッチング等を行い、金属膜120
からなる所定形状の金属膜パタン120Aを形成する。
この後、金属膜パタン120A形成用のレジスト膜を、
除去し、洗浄処理を施しておく。波長λの露光光に透明
な両面平坦な基板110としては、石英、合成石英が一
般には用いられる。金属膜120としてクロム、酸化窒
化クロムを用いる場合には、塩素系のガスをエッチャン
トとして用い、ドライエッチングを行なうこともでき
る。レジストとしては、処理性の良いもので、所定の解
像性を有し、且つ、耐エッチング性があるものであれば
特に限定はされない。
One embodiment of a method for manufacturing a phase shift mask according to the present invention will be described with reference to FIG. In this example, the shifter portion and the non-shifter portion are adjacent to each other, and from the end of the shifter portion to the end of the non-shifter part, including the side surface of the dug portion (recess) for forming the shifter portion, FIG. 3 shows a method for manufacturing a phase shift mask for manufacturing a single-cavity type substrate digging type phase shift mask in which a light shielding layer pattern made of a light shielding film continuously covered is formed.
Line patterns (light-transmitting portions 27) having an arrangement as shown in FIG.
0), and a transparent substrate exposed from the light-shielding film and having a refractive index of n, which is transparent to exposure light having a wavelength λ and has a cross section shown in FIG. The depth of one concave portion of the adjacent light transmitting portion 270 is d1 = 0, the depth of the other concave portion is d2, and d2 is approximately λ /.
A case of manufacturing a 2 (n-1) single-sided engraved substrate phase shift mask will be described as an example. First, a two-sided flat substrate 110 transparent to exposure light having a wavelength λ is prepared (FIG. 1A), and a metal film 120 is formed on one surface thereof. (FIG. 1B) Next, the metal film 120 is subjected to photo-etching processing, and a metal film having a dug portion forming region for forming a shifter portion is formed on one surface of the substrate 110 (also referred to as photomask blanks). 120A metal film pattern 120A
To form (FIG. 1C) After a metal film 120 is formed on the substrate 110 by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like, a resist film having a predetermined opening is formed by an ordinary photolithography method in accordance with the shape of the metal pattern to be formed. (Not shown), and dry etching or wet etching is performed using the resist film as an etching resistant mask to form a metal film 120.
A metal film pattern 120A having a predetermined shape is formed.
Thereafter, a resist film for forming the metal film pattern 120A is
Remove and wash. Quartz or synthetic quartz is generally used as the substrate 110 that is transparent to both sides of the exposure light having the wavelength λ. When chromium or chromium oxynitride is used for the metal film 120, dry etching can be performed using a chlorine-based gas as an etchant. The resist is not particularly limited as long as it has good processing properties, has a predetermined resolution, and has etching resistance.

【0015】次いで、フォトリソ法により耐ドライエッ
チング性のレジスト膜135を遮光パタン120A上に
形成し、レジスト膜135、金属膜パタン120Aを耐
エッチングマスクとして、ドライエッチングにより、基
板を掘り込んで、露光光の波長をλ、基板の屈折率をn
として、その掘り込み部(凹部)の深さd0をほぼλ/
2(n−1)する。(図1(d)、図1(e)) 彫り込む深さの管理は、位相差測定装置(レーザーテッ
ク製MPM−248)等を用い、正確に行なうことがで
きる。この場合、ドライエッチングは異方性で、ほぼ透
明基板面に直交する方向のみに彫り込み(エッチング)
が進む。CF4 等のフッ素系ガスをエッチャントとし
て、開口から露出した透明基板部をドライエッチングす
る。レジストとしては、処理性の良いもので、所定の解
像性を有し、且つ、耐ドライエッチング性があるもので
あれば特に限定はされない。尚、場合によっては、図6
に示すように、金属膜パタン750上に、レジスト膜を
設けないで、ドライエッチングにより、基板を掘り込ん
でも良い。尚、図6中、710は基板、730はドライ
エッチング処理ガス、750は金属膜パタンである。
Next, a dry etching resistant resist film 135 is formed on the light-shielding pattern 120A by a photolithographic method, and the resist film 135 and the metal film pattern 120A are used as an etching resistant mask to dig the substrate by dry etching to expose the substrate. The wavelength of light is λ and the refractive index of the substrate is n
And the depth d0 of the dug portion (recess) is substantially λ /
2 (n-1) is performed. (FIGS. 1 (d) and 1 (e)) The engraving depth can be accurately controlled by using a phase difference measuring device (MPM-248 manufactured by Lasertec) or the like. In this case, the dry etching is anisotropic, and is engraved (etched) only in a direction substantially perpendicular to the transparent substrate surface.
Advances. The transparent substrate exposed from the opening is dry-etched using a fluorine-based gas such as CF 4 as an etchant. The resist is not particularly limited as long as it has good processability, has a predetermined resolution, and has dry etching resistance. In some cases, FIG.
As shown in (1), the substrate may be dug by dry etching without providing a resist film on the metal film pattern 750. In FIG. 6, 710 is a substrate, 730 is a dry etching processing gas, and 750 is a metal film pattern.

【0016】次いで、ドライエッチング後、レジスト膜
135を除去し、金属膜120からなる金属膜パタン1
20Aを剥離し、洗浄処理等を施した(図1(f))
後、基板110の掘り込み部115形成側全面にウェッ
トエッチングを行なう。(図1(g)) この場合、ウエットエッチングは等方性で、各方向にほ
ぼ等しい速度で掘り込み(エッチング)が進む。ウエッ
トエッチングのエッチャントとしては、フッ酸溶液、熱
アルカリ溶液が用いられる。ウェットエッチングのエッ
チング量は、10nm〜100nmが好ましい。
Next, after dry etching, the resist film 135 is removed, and the metal film pattern 1 made of the metal film 120 is removed.
20A was peeled off and subjected to a cleaning treatment and the like (FIG. 1 (f)).
Thereafter, wet etching is performed on the entire surface of the substrate 110 on the side where the digging portion 115 is formed. (FIG. 1 (g)) In this case, wet etching is isotropic, and digging (etching) proceeds at substantially the same speed in each direction. As an etchant for wet etching, a hydrofluoric acid solution or a hot alkaline solution is used. The etching amount of the wet etching is preferably 10 nm to 100 nm.

【0017】次いで、シフター部を形成するための掘り
込み部(凹部)115の側面部も含め、基板110の掘
り込み部115形成側全面を連続して覆う遮光膜140
を成膜し(図1(h))、更にフォトエッチング法によ
り、シフター部と非シフター部を開口する遮光膜140
からなる遮光層パタン140Aを形成する。(図1
(i)) 遮光膜140をスパッタリング法、蒸着法等により基板
110に成膜した後、前記と同様、通常のフォトリソグ
ラフィー法により、形成する遮光部の形状に合せ、所定
の開口を有するレジスト膜(図示していない)を形成
し、該レジスト膜を耐エッチングマスクとして、ドライ
エッチングあるいはウェットエッチング等を行い、遮光
膜140からなる所定形状の遮光膜パタン140Aを形
成する。この後、遮光膜パタン140A形成用のレジス
ト膜を除去し、洗浄処理を施しておく。遮光膜140と
してクロム、酸化窒化クロムを用いる場合には、塩素系
のガスをエッチャントとして用い、ドライエッチングを
行なうこともできる。レジストとしては、処理性の良い
もので、所定の解像性を有し、且つ、耐エッチング性が
あるものであれば特に限定はされない。
Next, a light shielding film 140 that continuously covers the entire surface of the substrate 110 on which the digging portion 115 is formed, including the side surface of the digging portion (recess) 115 for forming the shifter portion.
(FIG. 1 (h)), and a light-shielding film 140 that opens the shifter portion and the non-shifter portion by photoetching.
Is formed. (Figure 1
(I) After forming the light-shielding film 140 on the substrate 110 by a sputtering method, an evaporation method, or the like, a resist film having a predetermined opening according to the shape of the light-shielding portion to be formed by ordinary photolithography as described above. (Not shown) is formed, and dry etching or wet etching is performed using the resist film as an etching resistant mask to form a light shielding film pattern 140A of a predetermined shape composed of the light shielding film 140. Thereafter, the resist film for forming the light shielding film pattern 140A is removed, and a cleaning process is performed. When chromium or chromium oxynitride is used for the light-blocking film 140, dry etching can be performed using a chlorine-based gas as an etchant. The resist is not particularly limited as long as it has good processing properties, has a predetermined resolution, and has etching resistance.

【0018】このようにして、図1(i)に示す片掘り
型の位相シフトマスクを作製することができるが、本例
においては、金属膜120からなる金属膜パタン120
Aを剥離した(図1(f))後に、ウエットエッチング
を行なうため、図1(f)に示す掘り込み部115の側
面部116の上頂部117、底角部118は、それぞ
れ、丸まり、図1(g)の上頂部117a、底角部11
8aのようになり、遮光膜140を成膜する際に、平坦
部と同じように均一に成膜できる。(図1(h)) このため、更に、遮光膜140をエッチングして、遮光
膜パタン140Aを形成し、シフター部150、非シフ
ター部155を形成しても、掘り込み部115の側面部
116の上頂部117a、底角部118aにて、遮光膜
欠陥を発生することはない。
In this manner, the single-pit type phase shift mask shown in FIG. 1I can be manufactured. In this example, the metal film pattern 120 made of the metal film 120 is used.
After exfoliation of A (FIG. 1F), wet etching is performed, so that the top 117 and the bottom corner 118 of the side surface 116 of the dug portion 115 shown in FIG. 1 (g) top top 117a, bottom corner 11
8a, when the light shielding film 140 is formed, the light shielding film 140 can be formed uniformly as in the case of the flat portion. (FIG. 1H) For this reason, even if the light-shielding film 140 is further etched to form the light-shielding film pattern 140A and the shifter portion 150 and the non-shifter portion 155 are formed, the side surface portion 116 of the dug portion 115 is formed. No light-shielding film defects occur at the top 117a and bottom corner 118a.

【0019】次に、本発明の位相シフトマスクの実施の
形態の1例を説明する。本例は、図1に示す製造方法に
より作製された、図1(i)にその一断面を示し、図3
(b)に示す配列のラインパタン(透光部270)を有
するもので、ラインパタン(透光部270)の透明基板
部を掘り込んで、一方の凹部深さをd1=0、他方の凹
部深さをd2をほぼλ/2(n−1)した、隣接する透
光部を設けている。尚、λは露光光の波長、nは基板1
10の屈折率である。基板110としては、ウエハへの
投影露光の際の露光光に透明な基板で、遮光層として
は、ウエハへの投影露光の際の露光光に対し遮光性を有
する膜が用いられる。通常、基板110としては、石英
基板、合成石英基板が一般的で、遮光膜140として
は、クロム系のもので、クロム単層、あるいはクロム層
に必要に応じ、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロ
ム等を積層して用いる。露光光としては、波長248n
mのKrFエキシマレーザー、波長193nmのArF
エキシマレーザー、波長157nmのF2エキシマレー
ザーが用いられる。
Next, an embodiment of the phase shift mask according to the present invention will be described. In this example, one cross section is shown in FIG. 1 (i) manufactured by the manufacturing method shown in FIG.
The line pattern (light-transmitting portion 270) having the arrangement shown in (b) is dug in the transparent substrate portion of the line pattern (light-transmitting portion 270), and the depth of one concave portion is d1 = 0, and the other concave portion is An adjacent light-transmitting portion having a depth d2 substantially equal to λ / 2 (n-1) is provided. Here, λ is the wavelength of the exposure light, and n is the substrate 1
It has a refractive index of 10. As the substrate 110, a substrate transparent to exposure light at the time of projection exposure to the wafer is used. As the light shielding layer, a film having a light shielding property against exposure light at the time of projection exposure to the wafer is used. Usually, the substrate 110 is a quartz substrate or a synthetic quartz substrate, and the light-shielding film 140 is a chromium-based material. A single chromium layer or a chromium layer may be formed of chromium oxide, chromium nitride, Chrome and the like are laminated and used. Exposure light has a wavelength of 248 n.
m KrF excimer laser, 193 nm wavelength ArF
An excimer laser or an F2 excimer laser having a wavelength of 157 nm is used.

【0020】位相シフトマスクの絵柄としては、例え
ば、図3(b)に示すような配列のラインパタン(透光
部270)を有し、一断面が図1(i)で示される位相
シフトマスクが挙げられる。ここでは、λは露光光の波
長、nは基板の屈折率であり、隣接する透光部(ライン
パタン)270の一方の凹部深さを、遮光膜280から
露出した屈折率nの波長λの露光光に透明な基板部を掘
り込んで、ほぼλ/2(n−1)としてある。透光部
(ライン部)250の凹部の深さd1(掘り込みの深さ
のこと)は0で、透光部(ライン部)260の凹部の深
さd2はほぼλ/2(n−1)である。
As a pattern of the phase shift mask, for example, a phase shift mask having a line pattern (light transmitting portion 270) arranged as shown in FIG. 3B and having a cross section shown in FIG. Is mentioned. Here, λ is the wavelength of the exposure light, n is the refractive index of the substrate, and the depth of one concave portion of the adjacent light transmitting portion (line pattern) 270 is determined by the wavelength λ of the refractive index n exposed from the light shielding film 280. The transparent substrate portion is dug into the exposure light, and is approximately λ / 2 (n−1). The depth d1 (the depth of the digging) of the concave portion of the light transmitting portion (line portion) 250 is 0, and the depth d2 of the concave portion of the light transmitting portion (line portion) 260 is approximately λ / 2 (n−1). ).

【0021】[0021]

【実施例】更に、実施例を挙げて、本発明を説明する。
実施例は、図1に示す製造方法にて、図1(i)に示す
一断面を示し、図3(b)に示すラインパタン配列を有
するKrF用レベンソン型の位相シフトマスクを形成し
たものである。図1、図2に基づいて説明する。先ず、
図1(a)のような合成石英基板(以下Qz基板とも言
う)からなる透明基板110(図1(a))の一面上
に、スパッタリング法により、クロム、酸化クロムから
なる金属膜120を全面に形成したフォトマスクブラン
クス(図1(b))の、金属膜120上に、レジストZ
EP(日本ゼオン株式会社製)を塗布し、電子ビーム描
画装置HL800(日立株式会社製)で描画し、無機ア
ルカリ現像液で現像し、所定形状にレジスト膜(図示し
ていない)を形成した後、開口部の酸化クロム、クロム
からなる金属膜120を塩素系のガスを用いてドライエ
ッチングし、前記レジスト膜を剥離する。(図1
(c))
EXAMPLES The present invention will be further described with reference to examples.
In the embodiment, the Levenson-type phase shift mask for KrF having a cross-section shown in FIG. 1I and having a line pattern arrangement shown in FIG. 3B is formed by the manufacturing method shown in FIG. is there. A description will be given based on FIGS. First,
A metal film 120 made of chromium or chromium oxide is entirely formed on one surface of a transparent substrate 110 (FIG. 1A) made of a synthetic quartz substrate (hereinafter also referred to as a Qz substrate) as shown in FIG. A resist Z is formed on the metal film 120 of the photomask blanks (FIG. 1B) formed in FIG.
After coating with EP (manufactured by Zeon Corporation), drawing with an electron beam drawing apparatus HL800 (manufactured by Hitachi, Ltd.), developing with an inorganic alkali developer, and forming a resist film (not shown) in a predetermined shape Then, the metal film 120 made of chromium oxide or chromium in the opening is dry-etched using a chlorine-based gas to remove the resist film. (Figure 1
(C))

【0022】次いで、レジストIP3500(東京応化
工業株式会社製)を塗布し、レーザー描画装置(ETE
C社製ALTA3000)で露光し、無機アルカリ現像
液で現像し、金属膜パタン120A上にレジスト膜13
5を形成した後、シフター部を形成するためにCF4ガ
スを用いドライエッチングし、基板110を掘り込ん
で、露光光の波長をλ、基板110の屈折率をnとし
て、その掘り込み部(凹部)の深さをほぼλ/2(n−
1)とした。(図1(d)、図1(e)) 次いで、レジスト膜135を除去し、金属膜120を剥
離し(図1(f))、フッ酸溶液を用い、基板110全
面に40nmのウエットエッチングを行なった。これに
より、基板の掘り込み部115の上頂部117a、底角
部118aが丸まった。(図1(g))
Next, a resist IP3500 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied, and a laser drawing apparatus (ETE
(ALTA3000 manufactured by C Company), developed with an inorganic alkali developer, and the resist film 13 on the metal film pattern 120A.
5 is formed, dry etching is performed using CF4 gas to form a shifter portion, and the substrate 110 is dug, and the wavelength of the exposure light is λ, the refractive index of the substrate 110 is n, and the dug portion (concave portion) is formed. ) Is approximately λ / 2 (n−
1). (FIG. 1D, FIG. 1E) Next, the resist film 135 is removed, the metal film 120 is peeled off (FIG. 1F), and a 40 nm wet etching is performed on the entire surface of the substrate 110 using a hydrofluoric acid solution. Was performed. As a result, the top 117 a and the bottom corner 118 a of the dug portion 115 of the substrate are rounded. (Fig. 1 (g))

【0023】次いで、基板110の掘り込み部115形
成側全面に酸化クロム、クロムからなる遮光膜140を
スパッタリング形成した。(図1(h)) 基板の掘り込み部115の上頂部117a、底角部11
8aが丸まっている状態(図1(g))で遮光膜140
の成膜を行なったため、基板の掘り込み部115の上頂
部117a、底角部118a近傍も他の平坦部と同様、
均一に成膜された。
Next, a light-shielding film 140 made of chromium oxide or chromium was formed by sputtering on the entire surface of the substrate 110 on the side where the digging portion 115 was formed. (FIG. 1 (h)) Top top 117a and bottom corner 11 of the dug portion 115 of the substrate
In the state where 8a is rounded (FIG. 1 (g)), the light shielding film 140 is formed.
In the vicinity of the top 117a and the bottom corner 118a of the dug portion 115 of the substrate, as in the case of other flat portions,
A uniform film was formed.

【0024】次いで、遮光膜140上に、レジストZE
P(日本ゼオン株式会社製)を塗布し、電子ビーム描画
装置HL800(日立株式会社製)で描画し、無機アル
カリ現像液で現像し、所定形状にレジスト膜(図示して
いない)を形成した後、開口部の酸化クロム、クロムか
らなる遮光膜140を塩素系のガスを用いてドライエッ
チングし、更に、前記レジスト膜を所定の剥離液で剥離
して、洗浄処理を施し、図1(i)に示す本発明の片掘
り型の基板掘り込み型位相シフトマスクを作製した。こ
れにより、図3(b)に示す、掘り込み部のラインパタ
ン部(透光部250)の遮光膜280の開口サイズを
0. 6μm□とし、且つ、掘り込みをいれない(凹部深
さを0の)ラインパタン部(透光部260)の遮光膜2
80の開口サイズを0. 6μm□とし、これら開口のピ
ッチを1. 2μmとした位相シフトマスクを得た。
Next, a resist ZE is formed on the light shielding film 140.
After coating with P (manufactured by Zeon Corporation), drawing with an electron beam drawing apparatus HL800 (manufactured by Hitachi, Ltd.), developing with an inorganic alkali developer, and forming a resist film (not shown) in a predetermined shape Then, the light-shielding film 140 made of chromium oxide and chromium in the opening is dry-etched using a chlorine-based gas, and further, the resist film is peeled off with a predetermined peeling liquid, and a cleaning process is performed. Of the present invention was manufactured as shown in FIG. As a result, the opening size of the light-shielding film 280 in the line pattern portion (light transmitting portion 250) of the dug portion shown in FIG. 3B is set to 0.6 μm square, and the dug is not required (the depth of the concave portion is reduced). 0) Light-shielding film 2 in line pattern portion (light-transmitting portion 260)
A phase shift mask having an opening size of 0.6 μm square and a pitch of these openings of 1.2 μm was obtained.

【0025】このようにして、得られた基板掘り込み型
位相シフトマスクを用い、ウエハ上に投影露光を行なっ
たが、現像後、マスクの掘り込み部のラインパタン部
(透光部250)のレジスト像と、マスクの掘り込みを
いれない(凹部深さを0の)ラインパタン部(透光部2
60)のレジスト像は、同じ寸法で形成された。ウエハ
上の光強度を、レーザテック社製のシュミレータMSM
100等を用いて測定した結果、図3(a)のようにな
った。ウエハ上の光強度プロファイル290は、図3
(a)のようになり、ラインパタン部(透光部)25
0、260にそれぞれ対応する、隣接するラインパタン
のウエハ上の光強度250A,260Aには、ほとんど
差がみられなかった。
The projection exposure was performed on the wafer by using the obtained substrate digging type phase shift mask. After the development, the line pattern portion (light transmitting portion 250) of the digging portion of the mask was developed. A resist image and a line pattern portion (light transmitting portion 2) in which the mask is not dug (the depth of the concave portion is 0)
The resist image of 60) was formed with the same dimensions. The light intensity on the wafer was measured using a Laser Tech simulator MSM.
As a result of measurement using 100 or the like, the result was as shown in FIG. The light intensity profile 290 on the wafer is shown in FIG.
As shown in (a), the line pattern portion (light transmitting portion) 25
There was almost no difference between the light intensities 250A and 260A on the wafer of adjacent line patterns corresponding to 0 and 260, respectively.

【0026】(比較例)比較例を挙げ、図2に基づいて
説明する。実施例と同様にして、図2(c)(図1
(c)に相当)まで進めた。次いで、レジストIP35
00(東京応化工業株式会社製)を塗布し、レーザー描
画装置(ETEC社製ALTA3000)で露光し、無
機アルカリ現像液で現像し、金属膜パタン120A上に
レジスト膜135を形成し、更にシフター部を形成する
ためにCF4ガスを用いドライエッチングし、基板11
0を掘り込み、露光光の波長をλ、基板110の屈折率
をnとして、その掘り込み部(凹部)の深さをほぼ[λ
/2(n−1)]*(65/180)で止めた。(図2
(d ),図2(e)) そして、この状態で更に、フッ酸溶液でウエットエッチ
ングし、掘り込み部(凹部)の深さをほぼ[λ/2(n
−1)]とした。(図2(f)) 次いで、前記レジスト膜135を除去し、金属膜120
を所定液で剥離した。(図2(g)) 次いで、洗浄処理を施した後、実施例と同様にして、基
板110の掘り込み部115側全面にスパッタリング法
により、クロム、酸化クロムからなる遮光膜140を形
成した。(図2(h)) 比較例では、基板110の掘り込み部115の上頂部1
17が丸まっていないため、この部分で、遮光膜140
の成膜が均一に行なわれなかった。次いで、実施例と同
様に、フォトエッチングを行ない、所定形状に遮光膜1
40をエッチング加工して、シフター部150、非シフ
ター部155を形成し、片掘り型の掘り込み型の位相シ
フトマスクを形成した。比較例の場合には、基板110
の掘り込み部115の上頂部117が丸まっていないた
め、この部分での遮光膜140の成膜が不均一となり、
洗浄処理で剥がれが発生していた。
(Comparative Example) A comparative example will be described with reference to FIG. FIG. 2C (FIG. 1)
(Equivalent to (c)). Next, resist IP35
00 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), exposed with a laser drawing apparatus (ALTA3000 manufactured by ETEC), developed with an inorganic alkali developer, formed a resist film 135 on the metal film pattern 120A, and further shifted. Dry etching using CF4 gas to form a substrate 11
0, the wavelength of the exposure light is λ, and the refractive index of the substrate 110 is n, and the depth of the digging portion (recess) is substantially [λ
/ 2 (n-1)] * (65/180). (Figure 2
(D), FIG. 2 (e)) Then, in this state, wet etching is further performed with a hydrofluoric acid solution to reduce the depth of the dug portion (concave portion) to approximately [λ / 2 (n).
-1)]. (FIG. 2F) Next, the resist film 135 is removed, and the metal film 120 is removed.
Was peeled off with a predetermined liquid. (FIG. 2G) Next, after performing a cleaning process, a light-shielding film 140 made of chromium and chromium oxide was formed on the entire surface of the digging portion 115 of the substrate 110 by sputtering in the same manner as in the example. (FIG. 2 (h)) In the comparative example, the top 1 of the dug portion 115 of the substrate 110 is formed.
Since 17 is not rounded, the light shielding film 140
Was not uniformly formed. Next, as in the embodiment, photoetching is performed to form the light shielding film 1 into a predetermined shape.
40 was etched to form a shifter portion 150 and a non-shifter portion 155, thereby forming a one-sided digging type phase shift mask. In the case of the comparative example, the substrate 110
Since the top 117 of the dug portion 115 is not rounded, the formation of the light shielding film 140 at this portion becomes non-uniform,
Peeling occurred during the cleaning process.

【0027】尚、図2(g)の状態の後、更に、基板1
10の掘り込み部115側全面にウェツトエツチングを
行なうと遮光膜140が均一に成膜されることが確認さ
れているが、この構造で全面にウェットエッチングを行
うことは、アライメント描画精度などプロセスの問題か
ら厳しくなり現実的でなくなる。
After the state of FIG. 2G, the substrate 1
It has been confirmed that when the wet etching is performed on the entire surface of the digging portion 115 side of the light-shielding film 10, the light-shielding film 140 is uniformly formed. Problems become severe and unrealistic.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明は、上記のように、シフター部と
非シフター部が互いに隣接し、且つ、シフター部の端部
から非シフタ一部の端部までを、シフター部を形成する
ための掘り込み部(凹部)の側面部も含め、連続して覆
う遮光膜からなる遮光層パタンが形成されている片掘り
型の基板掘り込み型位相シフトマスクで、基板の段差部
にも遮光膜の成膜を均一に行うことができる位相シフト
マスクと、その製造方法の提供を可能とした。
According to the present invention, as described above, the shifter portion and the non-shifter portion are adjacent to each other, and the shifter portion is formed from the end of the shifter portion to the end of a portion of the non-shifter. A digging type phase shift mask in which a light-shielding layer is formed of a light-shielding film that covers continuously, including the side surface of the digging part (recess). It is possible to provide a phase shift mask capable of uniformly forming a film and a method of manufacturing the same.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の位相シフトマスクの製造方法の
実施の形態の1例の特徴部の工程断面図で、図1(i)
は本発明の位相シフトマスクの実施の形態の1例の特徴
部の断面図である。
FIG. 1 is a process cross-sectional view of a characteristic portion of one example of an embodiment of a method of manufacturing a phase shift mask of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a characteristic portion of an example of the embodiment of the phase shift mask of the present invention.

【図2】図2は比較例の工程図FIG. 2 is a process chart of a comparative example.

【図3】図3(a)は、本発明の位相シフトマスクの構
造をラインパタンに適用し、投影した場合の隣接する透
光部(ライン部)のウエハ上での光強度分布を示した図
で、図3(b)はラインパタンの配列を示した図であ
る。
FIG. 3A shows a light intensity distribution on a wafer of an adjacent light-transmitting portion (line portion) when the structure of the phase shift mask of the present invention is applied to a line pattern and projected. FIG. 3B is a diagram showing an arrangement of line patterns.

【図4】従来の掘り込み型の位相シフトマスクを説明す
るための一部断面図
FIG. 4 is a partial cross-sectional view illustrating a conventional digging type phase shift mask.

【図5】従来の掘り込み型の位相シフトマスクの一部断
面図
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a conventional digging type phase shift mask.

【図6】本例の掘り込み型の位相シフトマスクの製造方
法とは別の作製途中の一部断面図
FIG. 6 is a partial cross-sectional view in the middle of another manufacturing process different from the method of manufacturing the digging type phase shift mask of the present example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110 基板(透明基板とも言う) 115 掘り込み部(凹部とも言う) 116 側面部 117、117a 上頂部 118、118a 底角部 120 金属膜 120A 金属膜パタン 125 開口 130 ドライエッチング処理ガス 135 レジスト膜 140 遮光膜 140A 遮光膜パタン 145 開口 150 シフター部(透光部) 155 非シフター部(透光部) 250 凹部の深さd1=0の透光部(ライ
ン部ないしラインパタン部とも言う) 250A ウエハ上光強度 260 凹部の深さd2の透光部(ライン部
ないしラインパタン部とも言う) 260A ウエハ上光強度 270 透光部(ライン部ないしラインパタ
ン部とも言う) 275 マスクの隣接するライン間ピッチ 275A (投影像の)ライン間ピッチ 280 遮光部(遮光膜) 290 光強度プロファイル 295 閾値 510 透明基板 520 遮光膜 521 開口部(透光部) 522、522A 開口部(透光部) 523、523A 開口部(透光部) 524、524A 開口部(透光部) 525 庇 530 シフタ 540、545、547 掘り込み部(凹部とも言う) 610 透明基板 650 遮光膜 655 開口部(透光部)
110 Substrate (also referred to as transparent substrate) 115 Dig portion (also referred to as concave portion) 116 Side surface portion 117, 117a Top portion 118, 118a Bottom corner portion 120 Metal film 120A Metal film pattern 125 Opening 130 Dry etching processing gas 135 Resist film 140 Light shielding Film 140A Light-shielding film pattern 145 Opening 150 Shifter part (light-transmitting part) 155 Non-shifter part (light-transmitting part) 250 Light-transmitting part (also referred to as line part or line pattern part) with depth d1 = 0 of concave part 250A Light on wafer Intensity 260 Light transmitting portion with depth d2 of concave portion (also referred to as line portion or line pattern portion) 260A Light intensity on wafer 270 Light transmitting portion (also referred to as line portion or line pattern portion) 275 Pitch between adjacent lines of mask 275A ( Line pitch 280 (light-shielding film) 290 Light intensity profile 295 Threshold value 510 Transparent substrate 520 Light shielding film 521 Opening (light transmitting part) 522, 522A Opening (light transmitting part) 523, 523A Opening (light transmitting part) 524, 524A Opening (light transmitting part) 525 Eaves 530 Shifters 540, 545, 547 Engraved portions (also referred to as concave portions) 610 Transparent substrate 650 Light shielding film 655 Openings (light transmitting portions)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シフター部と非シフター部が互いに隣接
し、シフター部の端部から非シフタ一部の端部までを、
シフター部を形成するための掘り込み部(凹部)の側面
部も含め、連続して覆う遮光膜からなる遮光層パタンが
形成されている片掘り型の基板掘り込み型位相シフトマ
スクを製造するための、位相シフトマスクの製造方法で
あって、順に、(a)露光光に透明で両面平坦な基板の
一面に、シフター部を形成するための掘り込み部形成領
域を開口して、金属膜からなる金属膜パタンを形成する
金属膜パタン形成工程と、(b)必要に応じ、金属膜パ
タン上に、レジストを設けて、ドライエッチングによ
り、基板を掘り込んで、露光光の波長をλ、基板の屈折
率をnとして、その掘り込み部(凹部)の深さd0をほ
ぼλ/2(n−1)する、ドライエッチング工程と、
(c)金属膜パタンを剥離し、基板の掘り込み部形成側
全面にウェットエッチングを行なうウエットエッチング
工程と、(d)シフター部を形成するための掘り込み部
(凹部)の側面部も含め、基板の掘り込み部形成側全面
を連続して覆う遮光膜を成膜し、フォトエッチング法に
より、シフター部と非シフター部を開口する遮光膜から
なる遮光膜パタンを形成する、遮光膜パタン形成工程と
を有することを特徴とする位相シフトマスクの製造方
法。
1. A shifter part and a non-shifter part are adjacent to each other, and a part from an end of the shifter part to an end of a part of the non-shifter is
In order to manufacture a single-sided type substrate dug-in type phase shift mask in which a light-shielding layer pattern made of a light-shielding film continuously covered is formed, including a side surface of a dug-out part (recess) for forming a shifter part. The method of manufacturing a phase shift mask, comprising: (a) opening a dug portion forming region for forming a shifter portion on one surface of a substrate which is transparent to exposure light and is flat on both surfaces; A metal film pattern forming step of forming a metal film pattern, and (b) providing a resist on the metal film pattern if necessary, digging the substrate by dry etching, and setting the wavelength of the exposure light to λ, A dry etching step of making the depth d0 of the dug portion (concave portion) substantially λ / 2 (n−1), where n is the refractive index of
(C) a wet etching step of removing the metal film pattern and performing wet etching on the entire surface of the substrate where the digging portion is formed; and (d) a side surface portion of the digging portion (recess) for forming the shifter portion. A light-shielding film pattern forming step of forming a light-shielding film that continuously covers the entire surface on the side of the digging portion of the substrate and forming a light-shielding film pattern including a light-shielding film that opens a shifter portion and a non-shifter portion by a photoetching method; And a method for manufacturing a phase shift mask.
【請求項2】 請求項1において、ウェットエッチング
工程は、10nm〜100nmエッチングするものであ
ることを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
2. The method for manufacturing a phase shift mask according to claim 1, wherein the wet etching is performed by etching in a range of 10 nm to 100 nm.
【請求項3】 請求項1ないし2において、ウェットエ
ッチング工程は、フッ酸にてエッチングを行うものであ
ることを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
3. The method for manufacturing a phase shift mask according to claim 1, wherein the wet etching step is performed by etching with hydrofluoric acid.
【請求項4】 請求項1ないし2において、ウェットエ
ッチング工程は、熱アルカリにてウェットエッチングを
行うことを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
4. The method for manufacturing a phase shift mask according to claim 1, wherein in the wet etching step, wet etching is performed with hot alkali.
【請求項5】 シフター部と非シフター部が互いに隣接
し、シフター部の端部から非シフタ一部の端部までを、
シフター部を形成するための掘り込み部(凹部)の側面
部も含め、連続して覆う遮光膜からなる遮光層パタンが
形成されている片掘り型の基板掘り込み型位相シフトマ
スクであって、請求項1ないし4記載のフォトマスクの
製造方法により、形成されたものであることを特徴とす
る位相シフトマスク。
5. The shifter portion and the non-shifter portion are adjacent to each other, and a portion from an end of the shifter portion to an end of a part of the non-shifter is provided.
A side-digging type substrate dug-in type phase shift mask in which a light-shielding layer pattern made of a light-shielding film continuously covered is formed, including a side surface portion of a dug-out portion (recess) for forming a shifter portion, A phase shift mask formed by the method for manufacturing a photomask according to claim 1.
JP2001059516A 2001-02-15 2001-03-05 Method for manufacturing phase shift mask and phase shift mask Withdrawn JP2002258457A (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001059516A JP2002258457A (en) 2001-03-05 2001-03-05 Method for manufacturing phase shift mask and phase shift mask
TW091102596A TW548514B (en) 2001-02-15 2002-02-15 Method for production of phase shift mask and phase shift mask
US10/399,203 US7056624B2 (en) 2001-02-15 2002-02-15 Methods of manufacturing phase shift masks having etched substrate shifters with sidewalls rounded at top and bottom corners
PCT/JP2002/001313 WO2002065211A1 (en) 2001-02-15 2002-02-15 Method of manufacturing phase shift mask and phase shift mask
EP02701556A EP1361478B1 (en) 2001-02-15 2002-02-15 Method of manufacturing phase shift mask and phase shift mask
DE60234906T DE60234906D1 (en) 2001-02-15 2002-02-15 METHOD FOR PRODUCING A PHASE SHIFTING MASK AND PHASE SHIFTING MASK
KR1020027013830A KR100886419B1 (en) 2001-02-15 2002-02-15 Method for manufacturing phase shift mask and phase shift mask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001059516A JP2002258457A (en) 2001-03-05 2001-03-05 Method for manufacturing phase shift mask and phase shift mask

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002258457A true JP2002258457A (en) 2002-09-11

Family

ID=18919067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001059516A Withdrawn JP2002258457A (en) 2001-02-15 2001-03-05 Method for manufacturing phase shift mask and phase shift mask

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002258457A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005217417A (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Hewlett-Packard Development Co Lp Method and system for forming semiconductor device
JP2005321641A (en) * 2004-05-10 2005-11-17 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Phase shift mask and its manufacturing method
CN115679254A (en) * 2022-09-08 2023-02-03 京东方科技集团股份有限公司 A mask plate, a display substrate, and a display device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005217417A (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Hewlett-Packard Development Co Lp Method and system for forming semiconductor device
US8148251B2 (en) 2004-01-30 2012-04-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Forming a semiconductor device
JP2005321641A (en) * 2004-05-10 2005-11-17 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Phase shift mask and its manufacturing method
CN115679254A (en) * 2022-09-08 2023-02-03 京东方科技集团股份有限公司 A mask plate, a display substrate, and a display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7674563B2 (en) Pattern forming method and phase shift mask manufacturing method
JP2986066B2 (en) Method for manufacturing phase shift mask
US7846617B2 (en) Pattern forming method and phase shift mask manufacturing method
US5495959A (en) Method of making substractive rim phase shifting masks
KR101656456B1 (en) Half-tone phase shift photomask blank and half-tone phase shift photomask and methods of fabricating the same
KR100886419B1 (en) Method for manufacturing phase shift mask and phase shift mask
US6569581B2 (en) Alternating phase shifting masks
JP3531666B2 (en) Phase shift mask and method of manufacturing the same
JP2002040624A (en) Method for producing phase shift mask and phase shift mask
JP2002258457A (en) Method for manufacturing phase shift mask and phase shift mask
US6627359B2 (en) Phase-shift photomask manufacturing method and phase-shift photomask
JPH10198017A (en) Phase shift photomask and blank for phase shift photomask
KR20030023453A (en) Halftone phase shift mask and its manufacturing method
JP2002268197A (en) Manufacturing method for phase shift mask and phase shift mask
JP2002244270A (en) Manufacturing method for phase shift mask and phase shift mask
JP2003075983A (en) Substrate having character and symbol section and method of processing this character and symbol section
JPH09325469A (en) Half-tone phase shift mask and its manufacture
JPH07295201A (en) Production of phase shift mask
JP4872737B2 (en) Phase shift mask manufacturing method and phase shift mask
JPH04291345A (en) Pattern formation method
JP2814848B2 (en) Phase shift mask and method of manufacturing the same
JPH06180497A (en) Production of phase shift mask
JPH1048809A (en) Production of phase shift mask
JPH09179289A (en) Manufacture of phase shift exposure mask
JPH07281414A (en) Phase shift mask blank, phase shift mask and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080513