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JPH1083062A - Half-tone type phase shift mask and its manufacture - Google Patents

Half-tone type phase shift mask and its manufacture

Info

Publication number
JPH1083062A
JPH1083062A JP25750196A JP25750196A JPH1083062A JP H1083062 A JPH1083062 A JP H1083062A JP 25750196 A JP25750196 A JP 25750196A JP 25750196 A JP25750196 A JP 25750196A JP H1083062 A JPH1083062 A JP H1083062A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
semi
phase shift
shift mask
mask
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.)
Granted
Application number
JP25750196A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3636838B2 (en
Inventor
Yasushi Okubo
靖 大久保
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.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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 Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP25750196A priority Critical patent/JP3636838B2/en
Publication of JPH1083062A publication Critical patent/JPH1083062A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3636838B2 publication Critical patent/JP3636838B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to suppress unnecessary light intensity attributable to four corner parts, by providing a light shielding layer at the four corner parts in a half-light transmission part formed into a rim shape in the periphery of the light-transmission part. SOLUTION: Regions not contributing to the phase shift effect in a half-tone type phase shift mask are analyzed in detail and these regions are provided with the light shielding layer. Namely, the light shielding layer 4 is provided at the four corner areas in the half-light transmission part 3 formed to the rim shape at the periphery of the light-transmission part 2. Consequently, the unnecessary light intensity is suppressed compared with the case where the light shielding layer 4 is not provided at the four corner parts in the half-light transmission part 3. Further, it is preferable to keep the width of the half- transmission part 3 to be 0.3 to 0.8×(λ/NA) form the standpoint of maintaining the light intensity characteristic of a principal pattern and suppressing a side peak. At this point, λ and Na indicate the wavelength of exposed light and numerical aperture of a stepper, respectively. Thus, the unnecessary light intensity attributable to the four corner parts is suppressed and leakage light from the half-light transmission part 3 is reduced.

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、マスクを透過する
露光光間に位相差を与えることにより、転写パターンの
解像度を向上できるようにした位相シフトマスク及びそ
の製造方法に関し、特に、ハーフトーン型の位相シフト
マスク及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase shift mask capable of improving the resolution of a transfer pattern by giving a phase difference between exposure lights transmitted through a mask, and a method of manufacturing the same, and more particularly to a halftone type mask. And a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、フォトリソグラフィーに要求され
る二つの重要な特性である高解像度化と焦点深度の確保
は相反する関係にあり、露光装置のレンズの高NA化、
短波長化だけでは実用解像度を向上できないことが明ら
かにされた(月刊Semiconductor World 1990.12、応用
物理第60巻第11月号(1991)等)。
2. Description of the Related Art In recent years, two important characteristics required for photolithography, high resolution and securing a depth of focus, are in conflicting relations.
It has been clarified that the practical resolution cannot be improved only by shortening the wavelength (Semiconductor World 1990.12, Monthly Applied Physics, Vol. 60, November, 1991).

【0003】このような状況下、次世代のフォトリソグ
ラフィー技術として位相シフトリソグラフィーが注目を
集めている。位相シフトリソグラフィーは、光学系には
変更を加えず、マスクだけの変更で光リソグラフィーの
解像度を向上させる方法であり、フォトマスクを透過す
る露光光間に位相差を与えることにより透過光相互の干
渉を利用して解像度を飛躍的に向上できるようにしたも
のである。
Under such circumstances, phase shift lithography has attracted attention as a next-generation photolithography technology. Phase shift lithography is a method of improving the resolution of optical lithography by changing only the mask without changing the optical system, and by providing a phase difference between the exposure light transmitted through the photomask, interference between transmitted light The resolution can be dramatically improved by utilizing the above.

【0004】位相シフトマスクは、光強度情報と位相情
報とを併有するマスクであり、レベンソン(Levenson)
型、補助パターン型、自己整合型などの各種タイプが知
られている。これらの位相シフトマスクは、光強度情報
しか有しない従来のフォトマスクに比べ、構成が複雑で
製造にも高度の技術を要する。
A phase shift mask is a mask having both light intensity information and phase information.
Various types such as a die, an auxiliary pattern type, and a self-alignment type are known. These phase shift masks have a complicated structure and require a high level of technology for manufacturing as compared with a conventional photomask having only light intensity information.

【0005】この位相シフトマスクの一つとして、いわ
ゆるハーフトーン型位相シフトマスクと称される位相シ
フトマスクが近年開発されている。
As one of the phase shift masks, a phase shift mask called a so-called halftone type phase shift mask has recently been developed.

【0006】このハーフトーン型の位相シフトマスク
は、半透光部(ハーフトーン膜パターン)が、露光光を
実質的に遮断する遮光機能と、光の位相をシフト(通常
は反転)させる位相シフト機能との二つの機能を兼ね備
えることになるので、遮光膜パターンと位相シフト膜パ
ターンを別々に形成する必要がなく、構成が単純で製造
も容易であるという特徴を有している。
In this halftone type phase shift mask, a semi-transmissive portion (halftone film pattern) has a light blocking function of substantially blocking exposure light and a phase shift function of shifting (normally inverting) the phase of light. Since it has both functions, it is not necessary to separately form the light-shielding film pattern and the phase shift film pattern, and the feature is that the structure is simple and the manufacturing is easy.

【0007】ハーフトーン型の位相シフトマスク10
は、図12に示すように、透明基板1上に形成するマス
クパターンを、実質的に露光に寄与する強度の光を透過
させる透光部(透明基板露出部)2と、実質的に露光に
寄与しない強度の光を透過させる半透光部(遮光部兼位
相シフタ部)3とで構成し(同図(a))、かつ、この
半透光部を透過する光の位相をシフトさせて、半透光部
を透過した光の位相が透光部を透過した光の位相に対し
て実質的に反転した関係になるようにすることによっ
て、半透光部と透光部との境界部近傍を通過し回折現象
によって互いに相手の領域に回り込んだ光が互いに打ち
消しあうようにし、境界部における光強度をほぼゼロと
し境界部のコントラストすなわち解像度を向上させるも
のである(同図(b)〜(d))。
Halftone type phase shift mask 10
As shown in FIG. 12, a mask pattern formed on a transparent substrate 1 is formed by a light-transmitting portion (transparent substrate exposed portion) 2 which transmits light having an intensity substantially contributing to exposure, and a mask pattern substantially exposed to light. A semi-transmissive portion (light-shielding portion and phase shifter portion) 3 that transmits light of an intensity that does not contribute (FIG. 3A), and the phase of light transmitted through this semi-transparent portion is shifted. By making the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion substantially inverted relative to the phase of the light transmitted through the translucent portion, the boundary between the semi-transmissive portion and the translucent portion Light passing through the vicinity and sneaking into each other's area due to the diffraction phenomenon is made to cancel each other, and the light intensity at the boundary is made almost zero, thereby improving the contrast, that is, the resolution of the boundary (FIG. 2B). ~ (D)).

【0008】上述のように、ハーフトーン型位相シフト
マスクは、要するに、半透光部に位相シフト機能と遮光
機能とを兼備させたものである。すなわち、この半透光
部を、パターンの境界部においては位相シフト層として
機能させ、それ以外の部分では遮光層として機能させて
いる。したがって、本来は完全に露光光を遮断するのが
理想的である部分にもわずかな漏れ光が到達している。
通常は、この漏れ光があっても実質的な露光にまで至ら
ぬように全体の露光量を調整する。
[0008] As described above, the halftone type phase shift mask has a semitransparent portion having both a phase shift function and a light shielding function. That is, the semi-transparent portion functions as a phase shift layer at the boundary of the pattern, and functions as a light-shielding layer at other portions. Therefore, a small amount of leaked light reaches a portion where it is ideal to completely block the exposure light.
Normally, the overall exposure is adjusted so that even if the leakage light does not result in substantial exposure.

【0009】ところで、例えば、被転写体に形成された
露光対象たるレジストの膜厚が場所によって大幅に異な
っている場合のように、被転写体の場所によって必要な
露光量が大幅に異なるような場合には、どうしても全体
の露光量を被転写体の各場所で必要とする露光量のうち
の最大の露光量をカバーできる値に設定しなければなら
ない。そうしないと、全体の露光ができないからであ
る。
However, for example, as in the case where the thickness of the resist to be exposed formed on the object to be transferred varies greatly depending on the location, the required exposure amount varies greatly depending on the location of the object to be transferred. In such a case, the entire exposure must be set to a value that can cover the maximum exposure among the exposures required at each location of the transfer object. Otherwise, the entire exposure cannot be performed.

【0010】ところが、そうすると、例えば、大きい露
光量を必要とする膜厚の厚い部分では、半透光部からの
漏れ光による影響は小さいが、膜厚の薄い部分では、漏
れ光による露光によって現像後のレジストの膜減りが許
容範囲を越えてしまう場合があることが判明した。図1
3〜図15はこの事情の説明図である。
However, in such a case, for example, in a thick part where a large exposure amount is required, the influence of the light leaked from the semi-transmissive part is small, but in a thin part, the development by the exposure with the leak light is performed. It has been found that the subsequent reduction in the thickness of the resist may exceed an allowable range. FIG.
3 to 15 are explanatory diagrams of this situation.

【0011】図13は露光対象たるレジストの膜厚が場
所によって異なる被転写体の例を示す図、図14は図1
3の被転写体に露光を施す様子を示す図、図15は図1
4で示された露光をして現像した後の被転写体を示す図
である。
FIG. 13 is a view showing an example of an object to be transferred in which the thickness of a resist to be exposed varies depending on the location, and FIG.
FIG. 15 is a view showing a state in which exposure is performed on an object to be transferred of FIG.
FIG. 5 is a view showing a transferred body after exposure and development shown in FIG.

【0012】図13に示される被転写体は、基板100
上に、0.5μm程度の段差を有する導電膜101が設
けられ、この上にパターン形成のためのポジ型レジスト
膜102がスピンコート法で形成されたものである。こ
の被転写体は、レジスト102にパターン露光して現像
し、レジストパターンを形成した後、このレジストパタ
ーンをマスクにしてエッチングを施すことにより導電膜
101に配線用パターンを形成するものである。
The transfer object shown in FIG.
A conductive film 101 having a step of about 0.5 μm is provided thereon, and a positive resist film 102 for forming a pattern is formed thereon by spin coating. The transfer target is formed by pattern-exposing the resist 102 and developing the resist, forming a resist pattern, and then performing etching using the resist pattern as a mask to form a wiring pattern on the conductive film 101.

【0013】図14に示されるように、上記レジスト膜
102の露光を、ハーフトーン型位相シフトマスク10
によって行う場合を考える。この場合、導電膜101の
膜厚が薄い部分である領域Bにおけるレジスト102の
膜厚の方が、導電膜101の膜厚が厚い部分である領域
Aにおけるレジスト10の2膜厚よりも厚い。このた
め、露光量の値は、この領域Bを露光できる大きい値に
設定される。
As shown in FIG. 14, the exposure of the resist film 102 is performed by a halftone type phase shift mask 10.
Let's consider the case. In this case, the thickness of the resist 102 in the region B where the conductive film 101 is thinner is larger than the two thicknesses of the resist 10 in the region A where the conductive film 101 is thick. For this reason, the value of the exposure amount is set to a large value capable of exposing the area B.

【0014】そうすると、図15に示されるように、レ
ジスト101を現像すると、半透光部3からの漏れ光に
応じてレジストパターン102aの膜減りが生ずる。こ
の膜減り量は、レジスト膜102の膜厚がもともと十分
に厚い領域Bの場所ではエッチング時に問題となるよう
な量ではない。しかしながら、レジスト膜102の膜厚
がもともと薄い領域Aの場所では膜厚がさらに薄くなっ
てしまい、エッチング時にマスクとしての機能を十分に
果たし得なくなる場合がある。このため、露光量の設定
が困難となり、場合によっては最適露光量が得られない
場合も生じ得る。この事情は、半透光部の透過率が高い
(例えば、10〜15%)場合には、露光光のエネルギ
ーの漏れ量が大きくなるため、特に深刻な問題となる。
Then, as shown in FIG. 15, when the resist 101 is developed, the resist pattern 102a is reduced in film thickness in accordance with the light leaking from the semi-transparent portion 3. This amount of film reduction is not an amount that causes a problem during etching in a region B where the thickness of the resist film 102 is originally sufficiently large. However, in a region A where the resist film 102 is originally thin, the film thickness may be further reduced, and the function as a mask may not be sufficiently performed at the time of etching. For this reason, it is difficult to set the exposure amount, and in some cases, an optimum exposure amount may not be obtained. This situation is particularly serious when the transmittance of the semi-light-transmitting portion is high (for example, 10 to 15%) because the amount of exposure light energy leakage increases.

【0015】また、このハーフトーン型位相シフトマス
クは、通常、半導体製造に用いられる露光装置である縮
小投影露光装置(ステッパー)のマスク(レチクル)と
して用いられる。このステッパーは、レチクルを露光光
で投影して得られる投影像を投影レンズで縮小し、被転
写体である半導体ウエハ上に結像させて縮小投影露光を
行うものである。この縮小投影露光は、通常、1枚の半
導体ウエハ上の異なる位置に同一のパターンを繰り返し
転写して露光し、1枚のウエハから多数の半導体チップ
を得るものである。このため、このステッパーを用いて
パターン転写を行うときは、図16に示されるように、
ステッパーに備えられた被覆部材(アパーチャー)20
0によって位相シフトマスク10(レチクル)の転写領
域Iのみを露出させるように周縁領域を被覆して露光を
行う。
The halftone type phase shift mask is usually used as a mask (reticle) of a reduction projection exposure apparatus (stepper) which is an exposure apparatus used for semiconductor manufacturing. The stepper reduces a projection image obtained by projecting a reticle with exposure light using a projection lens, forms an image on a semiconductor wafer as a transfer target, and performs reduced projection exposure. In the reduced projection exposure, usually, the same pattern is repeatedly transferred and exposed to different positions on one semiconductor wafer to obtain a large number of semiconductor chips from one wafer. For this reason, when performing pattern transfer using this stepper, as shown in FIG.
Covering member (aperture) 20 provided on stepper
Exposure is performed by covering the peripheral region so that only the transfer region I of the phase shift mask 10 (reticle) is exposed with 0.

【0016】しかしながら、このアパーチャー200
は、精度よく(例えば1μm以下の精度)転写領域のみ
を露出させるように設置することは機械精度的に難し
く、多くの場合、露出部が転写領域の外周周辺の被転写
領域にはみ出てしまう。また、アパーチャーが仮に高精
度であってはみ出し部がない場合であっても、アパーチ
ャーと被転写体との間に距離があることから露光光が回
折して被転写領域に達する。
However, this aperture 200
However, it is difficult to install the transfer region with high accuracy (for example, an accuracy of 1 μm or less) in terms of mechanical accuracy. In many cases, the exposed portion protrudes into the transfer region around the outer periphery of the transfer region. Further, even if the aperture has a high precision and no protruding portion, the exposure light is diffracted and reaches the transfer target area because of the distance between the aperture and the transfer target.

【0017】このように、アパーチャー200が本来の
転写領域よりも広い範囲に露光光を通過させた場合、次
の問題があることがわかった。すなわち、ハーフトーン
型位相シフトマスク10は、通常、被転写領域に実質的
に露光に寄与しない強度の光を通過させる半透光膜3が
形成されている。このため、上述のように、アパーチャ
ー200が本来の転写領域よりも広い範囲に露光光を通
過させると、このはみ出した部分で実質的に露光に寄与
しない強度の光による露光がなされる。もちろん、この
はみ出し部分があっても1回の露光では何ら問題は生じ
ない。しかし、このはみ出して露光された部分(はみ出
し露光部)が転写領域に重なったり、あるいは次の露光
の際に同様にはみ出して露光された部分と重なる場合が
生じ、この重複露光によって、1回の露光では実質的に
露光に寄与しない露光量であっても、それらが加算され
て露光に寄与する量に達する場合がある。したがって、
これにより、本来は露光されるべきでない領域に結果的
に露光が施されたのと同様のことが起こり、欠陥が発生
する。以下、この点を具体的に説明する。
As described above, when the aperture 200 allows the exposure light to pass through a wider area than the original transfer area, the following problem is found. That is, in the halftone type phase shift mask 10, the semitranslucent film 3 that normally transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure is formed in the area to be transferred. Therefore, as described above, when the aperture 200 allows the exposure light to pass through a wider range than the original transfer area, the exposed portion is exposed to light having an intensity that does not substantially contribute to exposure. Of course, no problem arises with one exposure even if there is such a protruding portion. However, there are cases where the protruding and exposed portions (protruding exposed portions) overlap with the transfer area or overlap with the protruding and exposed portions in the next exposure in the same manner. In the exposure, even if the exposure amounts do not substantially contribute to the exposure, they may be added to reach an amount that contributes to the exposure. Therefore,
As a result, the same effect occurs as in the case where exposure is performed on a region that should not be exposed, and a defect occurs. Hereinafter, this point will be specifically described.

【0018】図17は、はみ出し露光部が重なる現象を
示す説明図である。図17は説明を簡単にするために露
光対象たるレジストを塗布したウエハ上に隣接して4回
の転写を行った場合を想定したものであって、実線で囲
まれる領域E1、E2、E3、E4が転写領域であり、それ
ぞれの転写領域の外側の点線で囲まれる部分がはみ出し
部ΔE1、ΔE2、ΔE3、ΔE4である。上記各転写領域
の寸法(縦及び横)はI、実際のアパーチャーの光通過
孔の寸法(縦及び横)はI´、はみ出し部の寸法(幅)
はΔIである。なお、転写領域E1、E2、E3、E4の相
互位置関係は、ステッパーのX−Yステージ等によって
正確に隣り合わせなるように設定されている。また、図
17では説明をわかり易くするために、はみ出し部ΔE
1、ΔE2、ΔE3、ΔE4を拡大して示してある。
FIG. 17 is an explanatory view showing a phenomenon in which the exposed portions overlap. FIG. 17 is for the sake of simplicity. It is assumed that four transfers are performed adjacently on a wafer to which a resist to be exposed is applied, and regions E1, E2, E3, E4 is the transfer region, and the portions surrounded by the dotted lines outside the respective transfer regions are the protruding portions ΔE1, ΔE2, ΔE3, and ΔE4. The dimension (length and width) of each transfer area is I, the dimension (length and width) of the light passing hole of the actual aperture is I ′, and the dimension (width) of the protruding portion.
Is ΔI. The relative positions of the transfer areas E1, E2, E3, and E4 are set so as to be accurately adjacent to each other by an XY stage of a stepper or the like. Also, in FIG. 17, in order to make the description easy to understand, the protruding portion ΔE
1, ΔE2, ΔE3, and ΔE4 are shown in an enlarged manner.

【0019】図17から明らかなように、はみ出し部Δ
E1、ΔE2、ΔE3、ΔE4は、相互に隣接するもの同士
で重なり部分が生ずる。これらの重なり部分をそれぞれ
δE12、δE24、δE34、δE13、δE234、δE134、
δE123、δE124とすると、重なり部分δE12、δE2
4、δE34、δE13の重なり回数は共に2回であるが、
重なり部分δE234、δE134、δE123、δE124では3
回となり、さらに、点Oにおいては実質的に4回の重な
りとなる。今、半透光膜3の光透過率を15%とする
と、2回重なり部分には光透過率30%の膜を通過した
場合と同じ量の露光が、3回重なり部分には光透過率4
5%の膜を通過した場合と同じ量の露光が、4回重なり
部分には光透過率60%の膜を通過した場合と同じ量の
露光がそれぞれ行われることになる。このため、これら
の重なり部分では、実質的に露光に寄与する強度に達す
る露光が行われる場合が生ずる。その結果、この露光を
行った後、レジストを現像し、所定のエチング等をして
パターンを形成したウエハには、本来形成すべきでない
部分に不要なパターンが形成されることになり、パター
ン欠陥が発生してしまうことになる。
As apparent from FIG. 17, the protruding portion Δ
As for E1, ΔE2, ΔE3, and ΔE4, overlapping portions occur between adjacent ones. These overlapping portions are represented by δE12, δE24, δE34, δE13, δE234, δE134,
Assuming that δE123 and δE124, the overlapping portions δE12 and δE2
4, the overlap number of δE34 and δE13 is 2 times,
In the overlapping portions δE234, δE134, δE123, δE124, 3
And at point O there is substantially four overlaps. Now, assuming that the light transmittance of the semi-transmissive film 3 is 15%, the same amount of exposure as in the case of passing through a film with a light transmittance of 30% is applied to the twice overlapping portion, and the light transmittance is applied to the three overlapping portions. 4
Exposure of the same amount as when passing through a film of 5% is performed, and exposure of the same amount as in the case of passing through a film with a light transmittance of 60% is performed on the overlapping portion four times. For this reason, in these overlapping portions, there is a case where exposure is performed to reach an intensity substantially contributing to exposure. As a result, after this exposure, the resist is developed, and a predetermined etching is performed on the wafer to form a pattern, so that an unnecessary pattern is formed in a portion that should not be formed, and a pattern defect is formed. Will occur.

【0020】本願出願人は、上述した半透光部の漏れ光
の問題を解決するために、ハーフトーン型位相シフトマ
スクにおける透光部と半透光部との境界近傍における光
の相殺作用に実質的に寄与する部分を除く半透光部の上
面又は下面部分に遮光層を設けることにより、半透光部
における露光光の漏れを防ぎ、漏れ光による露光によっ
て現像後のレジストの膜減りの問題を解決する技術を開
発し出願を行っている。また、はみ出し露光の問題を解
決するために、ハーフトーン型位相シフトマスクにおけ
る転写領域以外の非転写領域に遮光層を設けることによ
り、アパーチャーの光通過領域とマスクの転写領域との
間にずれがあることに起因するはみ出し露光の問題を解
決する技術を開発し同時に出願を行っている(特開平7
−128840号公報)。
In order to solve the above-mentioned problem of the light leakage of the semi-transmissive portion, the applicant of the present application has proposed a method of canceling light near the boundary between the transmissive portion and the semi-transmissive portion in the halftone type phase shift mask. By providing a light-shielding layer on the upper surface or the lower surface portion of the semi-transmissive portion except for a portion that substantially contributes, leakage of exposure light in the semi-translucent portion is prevented, and reduction in the film thickness of the resist after development due to exposure by the leak light. We are developing technology to solve the problem and applying for it. In addition, in order to solve the problem of overexposure, a light-shielding layer is provided in a non-transfer area other than the transfer area in the halftone phase shift mask, so that the gap between the light passing area of the aperture and the transfer area of the mask is reduced. We have developed a technology to solve the problem of overexposure due to a certain problem and filed an application at the same time (Japanese Patent Laid-Open No.
-128840).

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のハーフトーン型位相シフトマスクには、次に示
すような改良の余地がある。
However, the above-mentioned conventional halftone phase shift mask has room for improvement as described below.

【0022】すなわち、透光部の周縁にリム状に形成さ
れた半透光部では、四隅のコーナー部分による不要な光
強度が現れ、レジストの膜減りが生じるという問題があ
る。
That is, in the semi-light-transmitting portion formed in a rim shape at the periphery of the light-transmitting portion, there is a problem that unnecessary light intensity appears at the four corners and the resist film is reduced.

【0023】また、透光部パターン同士が近接した場
合、パターン近接に起因する不要な光強度が現れるとい
う問題がある。
Further, when the light-transmitting portion patterns are close to each other, there is a problem that unnecessary light intensity due to the proximity of the patterns appears.

【0024】さらに、ステッパーにおけるレチクルアラ
イメントは、透過光によって行われるのが主流である
が、ハーフトーン型位相シフトマスクの場合は、通常の
マスクに比べS/N比が落ちるという問題がある。
Further, reticle alignment in a stepper is mainly performed by transmitted light. However, in the case of a halftone type phase shift mask, there is a problem that the S / N ratio is lower than that of a normal mask.

【0025】また、ウエハ露光における重ね合わせ精度
のチェック用モニターパターン等の大パターン周辺で
は、本パターン部で問題がなくともレジストの膜減りが
生じる場合があるという問題がある。
In addition, in the vicinity of a large pattern such as a monitor pattern for checking the overlay accuracy in wafer exposure, there is a problem that the resist film may be reduced even if there is no problem in this pattern portion.

【0026】本発明は上述した問題点にかんがみてなさ
れたものであり、位相シフト効果が必要な部分のみをハ
ーフトーン領域(半透光部)とすることで上記諸問題を
解決した位相シフトマスクの提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a phase shift mask which has solved the above-mentioned problems by using only a halftone region (semi-transmissive portion) for a portion requiring a phase shift effect. The purpose is to provide.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のハーフトーン型位相シフトマスクは、微細パ
ターン転写用のマスクであって、透明基板上に形成する
マスクパターンを、実質的に露光に寄与する強度の光を
透過させる透光部と、実質的に露光に寄与しない強度の
光を透過させる半透光部とで構成し、かつ、この半透光
部を透過した光の位相をシフトさせて、該半透光部を透
過した光の位相と前記透光部を透過した光の位相とを異
ならしめることにより、前記半透光部と透光部との境界
部近傍を通過した光の相殺作用を利用して境界部のコン
トラストを向上させるハーフトーン型位相シフトマスク
であって、前記透光部と半透光部との境界近傍における
光の相殺作用に実質的に寄与する部分を除く半透光部の
上又は下に遮光層を設けたハーフトーン型位相シフトマ
スクにおいて、透光部の周縁にリム状に形成された半透
光部における四隅のコーナー部分に、遮光層を設けた構
成としてある。
In order to achieve the above object, a halftone type phase shift mask of the present invention is a mask for transferring a fine pattern, wherein a mask pattern formed on a transparent substrate is substantially formed. A light-transmitting portion that transmits light having an intensity that contributes to exposure, and a semi-light-transmitting portion that transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure, and a phase of light transmitted through the semi-light-transmitting portion. To make the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion different from the phase of the light transmitted through the translucent portion, thereby passing near the boundary between the semi-transparent portion and the translucent portion. A halftone phase shift mask that improves the contrast at the boundary portion by utilizing the light canceling action of the light, and substantially contributes to the light canceling action near the boundary between the light transmitting portion and the semi-light transmitting portion. Light-shielding layer above or below the semi-transparent part except for parts In halftone phase shift mask provided, the four corners parts of the semi-light-transmitting portion formed on the rim in the periphery of the transparent portion, there a structure in which a light-shielding layer.

【0028】また、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクは、上記本発明の位相シフトマスクにおいて、λ
を露光波長、NAをステッパーの開口数としたときに、
半透光部の幅が、0.3〜0.8×(λ/NA)である
構成としてある。
The halftone phase shift mask of the present invention is the same as the phase shift mask of the present invention, except that
Is the exposure wavelength and NA is the numerical aperture of the stepper,
The width of the semi-light-transmitting portion is 0.3 to 0.8 × (λ / NA).

【0029】さらに、本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスクは、微細パターン転写用のマスクであって、透
明基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光に
寄与する強度の光を透過させる透光部と、実質的に露光
に寄与しない強度の光を透過させる半透光部とで構成
し、かつ、この半透光部を透過した光の位相をシフトさ
せて、該半透光部を透過した光の位相と前記透光部を透
過した光の位相とを異ならしめることにより、前記半透
光部と透光部との境界部近傍を通過した光の相殺作用を
利用して境界部のコントラストを向上させるハーフトー
ン型位相シフトマスクであって、前記透光部と半透光部
との境界近傍における光の相殺作用に実質的に寄与する
部分を除く半透光部の上に遮光層を設けたハーフトーン
型位相シフトマスクにおいて、前記透光部パターンが近
接した場合に、透光部間の距離及び配置に応じて、不必
要な光強度を除去するための遮光帯を設けた構成として
ある。
Further, the halftone type phase shift mask of the present invention is a mask for transferring a fine pattern, and a mask pattern formed on a transparent substrate is made transparent by transmitting light having an intensity substantially contributing to exposure. A light part and a semi-light-transmitting part that transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure, and shifts the phase of light transmitted through the semi-light-transmitting part to form the semi-light-transmitting part. By making the phase of the transmitted light different from the phase of the light transmitted through the light-transmitting portion, the boundary portion utilizing the canceling action of the light passing near the boundary portion between the semi-light-transmitting portion and the light-transmitting portion is used. A halftone phase shift mask for improving contrast of light, wherein light is shielded on a semi-transmissive portion except for a portion substantially contributing to a light canceling action near a boundary between the translucent portion and the semi-transmissive portion. Half-tone type phase shift mask with layer Oite, wherein when the transparent portion pattern are close, depending on the distance and placement between the light transmitting portion, it is a structure in which a light-shielding zone for removing unnecessary light intensity.

【0030】また、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクは、微細パターン転写用のマスクであって、透明
基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光に寄
与する強度の光を透過させる透光部と、実質的に露光に
寄与しない強度の光を透過させる半透光部とで構成し、
かつ、この半透光部を透過した光の位相をシフトさせ
て、該半透光部を透過した光の位相と前記透光部を透過
した光の位相とを異ならしめることにより、前記半透光
部と透光部との境界部近傍を通過した光の相殺作用を利
用して境界部のコントラストを向上させるハーフトーン
型位相シフトマスクであって、位相シフト効果に寄与し
ない領域に遮光膜を設けたハーフトーン型位相シフトマ
スクにおいて、少なくともアライメントマークの周辺の
領域にS/N比を考慮して遮光層を設けた構成としてあ
る。
Further, the halftone type phase shift mask of the present invention is a mask for transferring a fine pattern, and a mask pattern formed on a transparent substrate is made transparent by transmitting light having an intensity substantially contributing to exposure. A light portion and a semi-light-transmitting portion that transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure,
Further, by shifting the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion to make the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion different from the phase of the light transmitted through the translucent portion, the semi-transparent portion is shifted. A halftone type phase shift mask that improves the contrast at the boundary by utilizing the canceling action of light passing near the boundary between the light part and the translucent part, and a light shielding film is formed in a region that does not contribute to the phase shift effect. In the provided halftone phase shift mask, a light shielding layer is provided at least in a region around the alignment mark in consideration of the S / N ratio.

【0031】さらに、本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスクは、微細パターン転写用のマスクであって、透
明基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光に
寄与する強度の光を透過させる透光部と、実質的に露光
に寄与しない強度の光を透過させる半透光部とで構成
し、かつ、この半透光部を透過した光の位相をシフトさ
せて、該半透光部を透過した光の位相と前記透光部を透
過した光の位相とを異ならしめることにより、前記半透
光部と透光部との境界部近傍を通過した光の相殺作用を
利用して境界部のコントラストを向上させるハーフトー
ン型位相シフトマスクであって、位相シフト効果に寄与
しない領域に遮光膜を設けたハーフトーン型位相シフト
マスクにおいて、少なくともウエハ露光におけるウエハ
打ち込み精度チェック用モニターパターンの周辺の領域
に遮光層を設けた構成としてある。
Further, the halftone type phase shift mask of the present invention is a mask for transferring a fine pattern, and a mask pattern formed on a transparent substrate is made transparent by transmitting light having an intensity substantially contributing to exposure. A light part and a semi-light-transmitting part that transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure, and shifts the phase of light transmitted through the semi-light-transmitting part to form the semi-light-transmitting part. By making the phase of the transmitted light different from the phase of the light transmitted through the light-transmitting portion, the boundary portion utilizing the canceling action of the light passing near the boundary portion between the semi-light-transmitting portion and the light-transmitting portion is used. A halftone phase shift mask that improves the contrast of a halftone phase shift mask provided with a light-shielding film in a region that does not contribute to the phase shift effect. The area around the use monitor pattern is a structure in which a light-shielding layer.

【0032】また、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクは、上記本発明のハーフトーン型位相シフトマス
クにおける非転写領域の一部又は全部に遮光層を設けた
構成としてある。
Further, the halftone phase shift mask of the present invention has a configuration in which a light shielding layer is provided on a part or all of the non-transfer region in the above halftone phase shift mask of the present invention.

【0033】さらに、本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスクは、上記本発明のハーフトーン型位相シフトマ
スクにおいて、ハーフトーンのマスクサイズをSh、ウ
エハ上の寸法をSw、Sh−Swをマスクバイアス量M
bとしたときに、−0.1μm<Mb<0.05μmで
ある構成としてある。
Further, the halftone phase shift mask of the present invention is the halftone phase shift mask of the present invention, wherein the halftone mask size is Sh, the dimension on the wafer is Sw, and Sh-Sw is the mask bias amount. M
When b, -0.1 μm <Mb <0.05 μm.

【0034】また、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクの製造方法は、透明基板の上に半透光部を構成す
る半透光膜を有し、この半透光膜の上に遮光層を構成す
る遮光膜を有するハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクを用い、位相シフト効果を必要としない領域に遮光
膜が残るように、遮光膜のパターンニングを行う構成と
してある。
Further, in the method of manufacturing a halftone type phase shift mask of the present invention, a semi-transmissive film constituting a semi-transmissive portion is formed on a transparent substrate, and a light-shielding layer is formed on the semi-transmissive film. A halftone type phase shift mask blank having a light shielding film is used, and the light shielding film is patterned so that the light shielding film remains in a region where the phase shift effect is not required.

【0035】さらに、本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスクの製造方法は、上記本発明のハーフトーン型位
相シフトマスクの製造方法において、遮光層の膜厚を、
半透光膜と遮光膜を積層したときに、露光波長でのOD
が2以上になるように設定した構成としてある。
Further, in the method for manufacturing a halftone phase shift mask of the present invention, the method for manufacturing a halftone phase shift mask according to the present invention includes the step of:
When the semi-translucent film and the light-shielding film are laminated, the OD at the exposure wavelength
Is set to be 2 or more.

【0036】[0036]

【作用】本発明の位相シフトマスクは、透光部の周縁に
リム状に形成された半透光部における四隅のコーナー部
分を遮光することで、四隅のコーナー部分に起因する不
要な光強度を抑えることができる。
According to the phase shift mask of the present invention, unnecessary light intensity caused by the four corners is shielded by shielding the corners at the four corners of the semi-light-transmitting portion formed in a rim shape on the periphery of the light-transmitting portion. Can be suppressed.

【0037】また、透光部パターン同士が近接した場
合、リム状のハーフトーン領域(半透光部)の重なり具
合に応じて、遮光帯を設けることで、パターン近接に起
因する不要な光強度を抑えることができる。
Further, when the light-transmitting portion patterns are close to each other, an unnecessary light intensity due to the proximity of the pattern is provided by providing a light-shielding band according to the degree of overlap of the rim-shaped halftone region (semi-light-transmitting portion). Can be suppressed.

【0038】さらに、アライメントマークの周辺では、
ハーフトーン領域を露出させないため、ステッパーにお
けるレチクルアライメントの際のS/N比の向上を図る
ことができる。
Further, around the alignment mark,
Since the halftone region is not exposed, the S / N ratio at the time of reticle alignment in the stepper can be improved.

【0039】同様に、ウエハ露光におけるウエハ打ち込
み精度チェック用モニターパターン等の大パターン周辺
では、ハーフトーン領域を露出させないため、これらの
領域でレジストの膜減りが生じることもない。
Similarly, halftone areas are not exposed around a large pattern such as a monitor pattern for checking the accuracy of wafer implantation during wafer exposure, so that the resist film does not decrease in these areas.

【0040】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0041】第一発明は、ハーフトーン型位相シフトマ
スクにおける位相シフト効果(光の相殺作用を利用して
境界部のコントラストを向上させる効果)に寄与しない
領域を詳細に分析し、これらの領域に遮光膜を設けたこ
とを特徴とする。
The first invention analyzes in detail the areas which do not contribute to the phase shift effect (the effect of improving the contrast at the boundary portion by using the light canceling action) in the halftone type phase shift mask, and analyzes these areas. A light-shielding film is provided.

【0042】具体的には、例えば、図1(a)に示すよ
うに、透光部2の周縁にリム状に形成された半透光部3
における四隅のコーナー部分に、遮光層4を設けてあ
る。
More specifically, for example, as shown in FIG. 1A, a semi-light-transmitting portion 3 formed in a rim shape around the light-transmitting portion 2
Are provided with light-shielding layers 4 at the four corners.

【0043】これにより、図1(b)に示すような半透
光部3の四隅のコーナー部分に遮光層を設けない場合に
比べ、不要な光強度が抑えられる。このことは、図1
(a)及び(b)にそれぞれ対応する光強度の分布図の
比較から明らかである(図2(a)及び(b))。
As a result, unnecessary light intensity can be suppressed as compared with the case where no light-shielding layer is provided at the four corners of the semi-transparent portion 3 as shown in FIG. This is illustrated in FIG.
It is clear from the comparison of the light intensity distribution diagrams corresponding to (a) and (b), respectively (FIGS. 2 (a) and (b)).

【0044】なお、このときの条件は、透光部2の大き
さ:0.4μm×0.4μm、コーナー部分の大きさ:
0.2μm×0.2μm、半透光部3の幅:0.65×
(λ/NA)とし(以上のサイズはウエハ上の値)、露
光条件は、NA:0.57、σ:0.3のi線ステッパ
ーとした。
The conditions at this time are as follows: the size of the light transmitting portion 2: 0.4 μm × 0.4 μm;
0.2 μm × 0.2 μm, width of the semi-transparent portion 3: 0.65 ×
(Λ / NA) (the above sizes are values on the wafer), and the exposure conditions were an i-line stepper with NA: 0.57 and σ: 0.3.

【0045】本発明では、主パターンの光強度特性維持
と、サイドピークを抑えるという観点から、半透光部の
幅を、0.3〜0.8×(λ/NA)とすることが好ま
しく、0.5〜0.75×(λ/NA)とすることがさ
らに好ましい。ここで、λは露光波長、NAはステッパ
ーの開口数である。
In the present invention, from the viewpoint of maintaining the light intensity characteristics of the main pattern and suppressing side peaks, it is preferable that the width of the semi-transparent portion is 0.3 to 0.8 × (λ / NA). , 0.5 to 0.75 × (λ / NA). Here, λ is the exposure wavelength, and NA is the numerical aperture of the stepper.

【0046】また、半透光部の幅は、上下左右ともに厳
密に同じでないと特性が得られないものではなく、半透
光部の幅の差が0.1×(λ/NA)程度までなら光学
特性上問題はなく、許容できる範囲である。したがっ
て、半透光部を露出させるために行う露光は、遮光膜及
び半透光膜をパターンニングする際の露光に比べ精度が
要求されないため、後者の描画グリッドより大きなグリ
ッドを選定できることからスループット上も大きな問題
はない。
Also, the width of the semi-light-transmitting portion is required to be strictly the same in the upper, lower, left and right directions to obtain characteristics, and the difference in width of the semi-light-transmitting portion is about 0.1 × (λ / NA). If so, there is no problem in the optical characteristics, which is within an acceptable range. Therefore, the exposure performed to expose the semi-transmissive portion requires less precision than the exposure performed when patterning the light-shielding film and the semi-transmissive film, so that a grid larger than the latter drawing grid can be selected. No big problem.

【0047】なお、図3に示すように、四隅のコーナー
部分に多段状に遮光層を設けることで、より効果が上が
るのは当然である。
As shown in FIG. 3, it is natural that the effect can be further improved by providing the light shielding layer in a multi-stage at the four corners.

【0048】第一発明では、少なくともアライメントマ
ークの周辺の領域に遮光層を設ける態様が含まれる。例
えば、図4に示すように、アライメントマーク11の周
辺の領域12にS/N比を考慮して遮光層を設ける。こ
れにより、レチクルアライメントの際のS/N比の向上
を図ることができる。
The first invention includes a mode in which a light shielding layer is provided at least in a region around the alignment mark. For example, as shown in FIG. 4, a light-shielding layer is provided in a region 12 around the alignment mark 11 in consideration of the S / N ratio. Thereby, the S / N ratio at the time of reticle alignment can be improved.

【0049】第一発明では、少なくともウエハ露光にお
けるウエハ打ち込み精度チェック用モニターパターン
(ウエハ重ね合わせ用アライメントマーク及び/又は数
字、文字パターンを含む)の周辺の領域に遮光層を設け
る態様が含まれる。例えば、図5に示すように、ウエハ
露光におけるウエハ打ち込み精度チェック用モニターパ
ターン13の周辺の領域14に遮光層を設ける。
The first aspect of the present invention includes a mode in which a light-shielding layer is provided at least in a region around a monitor pattern for checking the accuracy of wafer implantation during wafer exposure (including alignment marks and / or numerals and character patterns for overlaying wafers). For example, as shown in FIG. 5, a light-shielding layer is provided in a region 14 around the monitor pattern 13 for checking the accuracy of wafer implantation during wafer exposure.

【0050】これは、これらのモニターパターンはウエ
ハ上で数ミクロンあり、位相シフトが不要であるととも
に、モニターパターン周囲に膜減りが生じると正確なモ
ニターができなくなるので、これを防ぐためモニターパ
ターンの周辺の領域に遮光層を設ける。
This is because these monitor patterns are several microns on the wafer, do not require a phase shift, and cannot be accurately monitored if the film thickness is reduced around the monitor patterns. A light-shielding layer is provided in a peripheral region.

【0051】第二発明は、透光部と半透光部との境界近
傍における光の相殺作用に実質的に寄与する部分を除く
半透光部の上又は下に遮光層を設けたハーフトーン型位
相シフトマスクにおいて、透光部パターンが近接した場
合に、透光部間の距離及び配置に応じて、不必要な光強
度を除去するための遮光帯を設けたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a halftone wherein a light shielding layer is provided above or below a semi-transparent portion except for a portion substantially contributing to a light canceling action near a boundary between the translucent portion and the semi-transmissive portion. In the pattern type phase shift mask, a light-shielding band for removing unnecessary light intensity is provided according to the distance and arrangement between the light-transmitting portions when the light-transmitting portion patterns are close to each other.

【0052】ここで、遮光帯を設ける位置及び遮光帯の
大きさ形状等は、近接した透光部間の距離及び配置によ
って異なり、透光部パターンの近接によって生じる不必
要な光強度を除去すべく適宜決定させる。
Here, the position where the light-shielding band is provided, the size and shape of the light-shielding band, and the like differ depending on the distance and arrangement between the adjacent light-transmitting portions, and unnecessary light intensity generated by the proximity of the light-transmitting portion pattern is eliminated. It is determined appropriately as needed.

【0053】図6に示すような、透光部パターン2同士
が隣り合わせで近接する最も単純な場合にあっては、次
のようなルールで遮光帯20を挿入できる。
In the simplest case, as shown in FIG. 6, in which the light-transmitting portion patterns 2 are adjacent to each other, the light-shielding band 20 can be inserted according to the following rule.

【0054】すなわち、透光部パターン間距離をdとし
た場合、0.7×(λ/NA)<d<1.6×(λ/N
A)である場合において、パターン間のセンタ部に、
0.05×(λ/NA)〜0.6×(λ/NA)の幅の
遮光帯を挿入することで、不要な光強度を低減できる。
That is, assuming that the distance between the light transmitting portion patterns is d, 0.7 × (λ / NA) <d <1.6 × (λ / N
In the case of A), in the center portion between the patterns,
Unnecessary light intensity can be reduced by inserting a light-shielding band having a width of 0.05 × (λ / NA) to 0.6 × (λ / NA).

【0055】図7に遮光帯を設けない従来例を示し、図
9にその光強度分布を示す。また、図8に遮光帯を設け
た場合の光強度分布を示す。図8及び9から、遮光帯を
設けた場合は不要な光強度が低減されていることがわか
る。
FIG. 7 shows a conventional example having no light-shielding band, and FIG. 9 shows a light intensity distribution thereof. FIG. 8 shows a light intensity distribution when a light-shielding band is provided. From FIGS. 8 and 9, it can be seen that the unnecessary light intensity is reduced when the light-shielding band is provided.

【0056】なお、図10に、横軸に透光部パターン間
距離d/(λ/NA)をとり、縦軸にパターン間での光
強度をとったグラフを示す。このときの条件は、透光部
パターンサイズ:0.4μm□、露光条件は、NA:
0.57、σ:0.3のi線ステッパーとし、半透光部
の透過率:9%、位相差180°とした。
FIG. 10 is a graph in which the horizontal axis represents the distance d / (λ / NA) between the light transmitting portions and the vertical axis represents the light intensity between the patterns. The conditions at this time were as follows: light-transmitting part pattern size: 0.4 μm □, exposure condition: NA:
An i-line stepper of 0.57 and σ: 0.3 was used, the transmittance of the semi-transmissive portion was 9%, and the phase difference was 180 °.

【0057】図10から、0.7×(λ/NA)以下の
領域では不要な光強度は低く、0.7×(λ/NA)を
越えた辺りから徐々に増加していくことがわかる。した
がって、0.7×(λ/NA)以下の領域では遮光帯は
必要でなく、遮光帯が必要となる上述した場合が導き出
せる。
FIG. 10 shows that the unnecessary light intensity is low in the region of 0.7 × (λ / NA) or less, and gradually increases from around 0.7 × (λ / NA). . Therefore, a light-shielding band is not required in a region of 0.7 × (λ / NA) or less, and the above-described case where a light-shielding band is required can be derived.

【0058】本発明では、上述した第一及び第二発明の
ハーフトーン型位相シフトマスクにおける非転写領域の
一部又は全部に遮光層を設けた態様が含まれる。
The present invention includes an embodiment in which a light-shielding layer is provided on a part or all of the non-transfer region in the halftone phase shift masks of the first and second inventions.

【0059】上述した本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスクは、透明基板の上に半透光部を構成する半透光
膜を有し、この半透光膜の上又は下に遮光層を構成する
遮光膜を有するハーフトーン型位相シフトマスクブラン
クを用い、位相シフト効果を必要としない領域に遮光膜
が残るように、遮光膜のパターンニングを行うことで製
造できる。
The above-described halftone type phase shift mask of the present invention has a semi-transmissive film constituting a semi-transmissive portion on a transparent substrate, and a light-shielding layer is formed above or below this semi-transmissive film. It can be manufactured by using a halftone type phase shift mask blank having a light shielding film and patterning the light shielding film so that the light shielding film remains in a region where the phase shift effect is not required.

【0060】本発明では、半透光部を構成する物質は特
に制限されないが、酸化されたモリブデン及びシリコン
(MoSiO系材料と略す)、酸化窒化されたモリブデ
ン及びシリコン(MoSiON系材料と略す)、窒化さ
れたモリブデン及びシリコン(MoSiN系材料と略
す)、酸化窒化されたシリコン(SiON系材料と略
す)などが好ましい。これは、本発明のハーフトーン型
位相シフトマスクを製造する上でプロセスが簡略化され
る上、精度の向上も図れるためである。
In the present invention, the material constituting the semi-transmissive portion is not particularly limited, but oxidized molybdenum and silicon (abbreviated as MoSiO-based material), oxynitrided molybdenum and silicon (abbreviated as MoSiON-based material), Molybdenum and silicon nitrided (abbreviated as MoSiN-based material), silicon oxynitrided (abbreviated as SiON-based material), and the like are preferable. This is because the process for manufacturing the halftone phase shift mask of the present invention can be simplified and the accuracy can be improved.

【0061】また、遮光膜の膜厚は、半透光膜と遮光膜
を積層したときに、露光波長でのODが2以上に、好ま
しくは3以上になるように設定することが好ましい。こ
れは、遮光効果を十分に持たせ、通常マスクでもパター
ンニングと同等に扱えることを目的としているためであ
る。
The thickness of the light-shielding film is preferably set so that the OD at the exposure wavelength becomes 2 or more, preferably 3 or more when the semi-transparent film and the light-shielding film are laminated. This is because the purpose is to provide a sufficient light-shielding effect and to be able to treat a normal mask as well as patterning.

【0062】なお、上述した構造を有する本発明のハー
フトーン型位相シフトマスクは、サイドピークが出にく
いため、通常のマスクのように露光量を上げて露光でき
る。一般的には、ハーフトーンのマスクサイズ(パター
ンサイズ)Shとウエハ上の寸法Swは下記(1)のよ
うな関係にある。 Sh>Sw、Sh−Sw=0.05μm程度 (1) 露光裕度は、ShがSwに近づく程あるいはSh<Sw
である方が、大きくなる。
Since the halftone phase shift mask of the present invention having the above-described structure hardly produces a side peak, it can be exposed with an increased exposure amount like a normal mask. In general, the halftone mask size (pattern size) Sh and the dimension Sw on the wafer have the following relationship (1). Sh> Sw, Sh−Sw = approximately 0.05 μm (1) The exposure latitude is such that Sh is closer to Sw or Sh <Sw.
Is larger.

【0063】本発明のハーフトーン型位相シフトマスク
では、Sh−Swをマスクバイアスとすると、マスクバ
イアス量Mbを下記(2)の範囲とすることが可能であ
る。 −0.1μm<Mb<0.05μm (2)
In the halftone type phase shift mask of the present invention, when Sh-Sw is used as the mask bias, the mask bias amount Mb can be set in the following range (2). −0.1 μm <Mb <0.05 μm (2)

【0064】このため、図18に示すように、通常のハ
ーフトーンマスクではXの露光量ではパターンを形成で
きるが、Yの状態ではサイドピークが解像してしまう。
ところが、本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの
場合、Yの露光量でもパターン形成が可能になる。した
がって、同一マスク寸法でも露光量を上げて、よりマス
ク寸法に近いあるいは大きなパターンをウエハ上に形成
できるため、より大きな露光裕度を採ることが可能とな
る。
For this reason, as shown in FIG. 18, a normal halftone mask can form a pattern with an exposure amount of X, but a side peak is resolved in a state of Y.
However, in the case of the halftone type phase shift mask of the present invention, a pattern can be formed even with the exposure amount of Y. Therefore, even with the same mask size, a pattern closer to or larger than the mask size can be formed on the wafer by increasing the exposure amount, so that a larger exposure latitude can be obtained.

【0065】[0065]

【実施例】以下、実施例にもとづき本発明をさらに詳細
に説明する。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples.

【0066】実施例1 図11は本発明の一実施例に係るハーフトーン型位相シ
フトマスクの製造工程を示す図である。
Embodiment 1 FIG. 11 is a view showing a process of manufacturing a halftone type phase shift mask according to one embodiment of the present invention.

【0067】本実施例においては、半透光層は、膜厚1
20nmの窒化されたモリブデン及びシリコン(MoS
iN系材料)の薄膜であり、露光光(波長365nm)
に対する透過率が9%であり、また、露光光の位相を1
80°シフトさせる。
In this embodiment, the semi-transparent layer has a thickness of 1
20 nm of nitrided molybdenum and silicon (MoS
iN-based material), and exposure light (wavelength 365 nm)
Is 9%, and the phase of the exposure light is 1%.
Shift by 80 °.

【0068】また、遮光層は、Crからなる膜厚70n
mの膜であり、位相シフト効果に寄与しない領域に形成
されている。
The light-shielding layer is made of Cr and has a thickness of 70 n.
m, which is formed in a region that does not contribute to the phase shift effect.

【0069】この構成のハーフトーン型位相シフトマス
クは以下のようにして製造することができる。
The halftone type phase shift mask having this configuration can be manufactured as follows.

【0070】ブランクの製造 モリブデン(Mo)とシリコン(Si:ケイ素)との混
合ターゲット(Mo:Si=20:80mol%)を用
い、アルゴン(Ar)と窒素(N2)との混合ガス雰囲
気(Ar:10%、N2:90%、圧力:1.5×10
-3Torr)で、反応性スパッタリング法により、透明
基板1上に窒化されたモリブデン及びシリコン(MoS
iN系材料)からなる半透光膜3を形成した。次いで、
半透光膜3上に、スパッタリング法により、Crを膜厚
80nmに成膜して遮光膜4を形成してi線(波長36
5nm)用の位相シフトマスクブランクを得た(図11
(a))。
Production of blank Using a mixed target of molybdenum (Mo) and silicon (Si: silicon) (Mo: Si = 20: 80 mol%), a mixed gas atmosphere of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ) ( Ar: 10%, N 2 : 90%, pressure: 1.5 × 10
Molybdenum and silicon (MoS) nitrided on the transparent substrate 1 by reactive sputtering at -3 Torr).
A semi-transparent film 3 made of (iN-based material) was formed. Then
On the semi-translucent film 3, Cr is deposited to a thickness of 80 nm by sputtering to form a light-shielding film 4, and i-line (wavelength 36
5 nm) (FIG. 11).
(A)).

【0071】次に、上記遮光膜4上にポジ型電子線レジ
スト(ZEP−810S:日本ゼオン社製)を膜厚50
0nmとなるように塗布し、ベーク処理して電子線レジ
スト膜5を形成してレジスト付きのi線(波長365n
m)用位相シフトマスクブランクを得た(図11
(a))。
Next, a positive type electron beam resist (ZEP-810S: manufactured by Zeon Corporation) is applied on the light shielding film 4 to a thickness of 50 nm.
0 nm and baking treatment to form an electron beam resist film 5, and an i-line with a resist (wavelength 365 n
m) was obtained (FIG. 11).
(A)).

【0072】マスク加工 次に、電子線レジスト膜5に所望のパターン(要説明)
の電子線露光を施し、現像した後ベーク処理してレジス
トパターン5aを形成した(図11(b))。
[0072] Mask processing Next, a desired pattern to the electron beam resist film 5 (on description)
Then, the resist pattern 5a was formed by performing an electron beam exposure and developing and then performing a baking process (FIG. 11B).

【0073】次いで、上記レジストパターン5aをマス
クにして、遮光膜4を所定のエッチング液でエチングし
て遮光膜パターン4aを形成した(図11(c))。そ
の際、近接パターンも一部に形成した(図示せず)。
Next, using the resist pattern 5a as a mask, the light-shielding film 4 was etched with a predetermined etching solution to form a light-shielding film pattern 4a (FIG. 11C). At that time, a proximity pattern was also formed partially (not shown).

【0074】次に、半透光膜3をエッチングした後(図
11(d))、レジストパターン5aを除去した(図1
1(e))。なお、半透光膜3のエッチングは、反応性
イオンエッチング方式の平行平板型ドライエッチング装
置を用いて、以下の条件で行った。
Next, after etching the translucent film 3 (FIG. 11D), the resist pattern 5a was removed (FIG. 1).
1 (e)). In addition, the etching of the semi-transparent film 3 was performed under the following conditions using a parallel plate type dry etching apparatus of a reactive ion etching type.

【0075】エッチングガス:CF4とO2との混合ガス ガス圧:0.2Torr 高周波出力:100WEtching gas: mixed gas of CF 4 and O 2 Gas pressure: 0.2 Torr High frequency output: 100 W

【0076】次に、基板全面にポジ型電子線レジスト
(ZEP−810S:日本ゼオン社製)を膜厚500n
mとなるように塗布し、ベーク処理して電子線レジスト
膜6を形成し、その後、電子線レジスト膜6に遮光パタ
ーンを形成するための電子線露光を施す(図11
(f))。その際、位相シフト効果に寄与しない細部の
領域にまで遮光層が形成され、かつ、近接パターンの間
に所定の遮光帯が形成されるように描画を施した。
Next, a positive electron beam resist (ZEP-810S: manufactured by Zeon Corporation) is coated on the entire surface of the substrate to a thickness of 500 n.
m and baking to form an electron beam resist film 6, and thereafter, the electron beam resist film 6 is subjected to electron beam exposure for forming a light-shielding pattern (FIG. 11).
(F)). At that time, the drawing was performed so that the light-shielding layer was formed even in the region of the detail not contributing to the phase shift effect, and a predetermined light-shielding band was formed between the adjacent patterns.

【0077】次いで、電子線レジスト膜6を現像し、位
相シフト効果に寄与しない領域のレジストパターン6a
を形成する(図11(g))。
Next, the electron beam resist film 6 is developed to form a resist pattern 6a in a region which does not contribute to the phase shift effect.
Is formed (FIG. 11G).

【0078】その後、レジストパターン6aをマスクに
して、遮光膜パターンの露出部分に所定のエッチングを
施し、必要なハーフトーン領域を露出させる(図11
(h))。
Thereafter, using the resist pattern 6a as a mask, the exposed portion of the light-shielding film pattern is subjected to predetermined etching to expose a necessary halftone region (FIG. 11).
(H)).

【0079】最後に、残存するレジストパターン を除
去して、ハーフトーン型位相シフトマスク10を得る
(図11(i))。
Finally, the remaining resist pattern is removed to obtain a halftone type phase shift mask 10 (FIG. 11 (i)).

【0080】評価 上記ハーフトーン型位相シフトマスクでは、従来同様、
半透光部の漏れ光の問題、及びはみ出し露光の問題を解
決している。
Evaluation In the above-described halftone phase shift mask, as in the prior art,
This solves the problem of light leakage from the semi-transparent portion and the problem of overexposure.

【0081】本実施例では、さらに、透光部の周縁にリ
ム状に形成された半透光部における四隅のコーナー部分
を遮光することで、四隅のコーナー部分に起因する不要
な光強度を抑えることで、半透光部の漏れ光をさらに低
減している。
In this embodiment, furthermore, unnecessary light intensity due to the four corners is suppressed by shielding the four corners of the semi-light-transmitting portion formed in a rim shape on the periphery of the light-transmitting portion. This further reduces the light leakage of the semi-transparent portion.

【0082】また、アライメントマークの周辺にS/N
比を考慮して遮光層を設けることで、レチクルアライメ
ントの際のS/N比の向上を図っている。
The S / N around the alignment mark
By providing the light shielding layer in consideration of the ratio, the S / N ratio at the time of reticle alignment is improved.

【0083】さらに、ウエハ露光における重ね合わせ精
度のチェック用モニターパターン等の大パターン周辺に
遮光層を設けることで、パターン周辺のレジストの膜減
りを防止している。
Further, a light-shielding layer is provided around a large pattern such as a monitor pattern for checking overlay accuracy in wafer exposure, thereby preventing the resist from being reduced around the pattern.

【0084】また、近接パターン間に遮光帯を設けるこ
とで、パターン近接に起因する不要な光強度を抑えてい
る。
Further, by providing a light-shielding band between the adjacent patterns, unnecessary light intensity due to the proximity of the pattern is suppressed.

【0085】以上好ましい実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the present invention is not necessarily limited to the above embodiments.

【0086】例えば、半透光部を単層とせずに、低透過
率膜と高透過率膜からなる多層構成とすることもでき
る。
For example, instead of forming the semi-transmissive portion as a single layer, a multi-layered structure including a low transmittance film and a high transmittance film may be used.

【0087】また、遮光層としては、ハーフトーン膜
(半透光性膜)とエッチング選択性がとれる膜であれば
よく、ハーフトーン膜(半透光性膜)の材料によって、
Crの他に、例えば、酸化クロム、窒化クロム、炭化ク
ロム、クロムにシリコンを含む材料、モリブデン、タン
タル又はタングステンの酸化、窒化又は炭化物、モリブ
デン、タンタル又はタングステンにシリコンを含む材
料、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、ア
ルミニウムなどの金属を用いることもできる。
The light-shielding layer may be any film as long as it has etching selectivity with the halftone film (semi-transparent film). Depending on the material of the halftone film (semi-transparent film),
In addition to Cr, for example, chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium containing silicon, molybdenum, tantalum or tungsten oxidation, nitride or carbide, molybdenum, tantalum or tungsten containing silicon, molybdenum, tantalum, Metals such as tungsten, titanium, and aluminum can also be used.

【0088】さらに、背面露光プロセスを利用して製造
することも可能である。
Further, it is also possible to manufacture using a back exposure process.

【0089】また、半透光層の光透過率は、通常、1〜
50%の範囲であればよく、実用的には3〜15%のも
のが多く使用される。
The light transmittance of the semi-transparent layer is usually 1 to
A range of 50% is sufficient, and practically a range of 3 to 15% is used.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上説明したように本発明のハーフトー
ン型位相シフトマスクによれば、透光部の周縁にリム状
に形成された半透光部における四隅のコーナー部分を遮
光することで、四隅のコーナー部分に起因する不要な光
強度を抑えることができる。
As described above, according to the halftone type phase shift mask of the present invention, the four corners of the semi-light-transmitting portion formed in a rim shape on the periphery of the light-transmitting portion are shielded from light. Unnecessary light intensity due to the four corners can be suppressed.

【0091】また、透光部パターン同士が近接した場
合、リム状のハーフトーン領域の重なり具合に応じて、
遮光帯を設けることで、パターン近接に起因する不要な
光強度を抑えることができる。
Further, when the light-transmitting portion patterns are close to each other, depending on how the rim-shaped halftone regions overlap,
By providing the light-shielding band, unnecessary light intensity due to the proximity of the pattern can be suppressed.

【0092】さらに、アライメントマークの周辺では、
S/N比を考慮して、ハーフトーン領域を露出させない
ため、ステッパーにおけるレチクルアライメントの際の
S/N比の向上を図ることができる。
Further, around the alignment mark,
Since the halftone region is not exposed in consideration of the S / N ratio, the S / N ratio at the time of reticle alignment in the stepper can be improved.

【0093】同様に、ウエハ露光における重ね合わせ精
度のチェック用モニターパターン等の大パターン周辺で
は、ハーフトーン領域を露出させないため、これらの領
域でレジストの膜減りが生じることもない。
Similarly, a halftone area is not exposed around a large pattern such as a monitor pattern for checking overlay accuracy in wafer exposure, so that the resist film does not decrease in these areas.

【0094】また、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクの製造方法によれば、高歩留まりで容易かつ安価
に本発明のマスクを製造できる。
Further, according to the method of manufacturing a halftone phase shift mask of the present invention, the mask of the present invention can be manufactured easily and inexpensively with a high yield.

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

【図1】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの一
態様を説明するための平面図であり、(a)は本発明、
(b)は従来例をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a plan view for explaining one embodiment of a halftone type phase shift mask of the present invention, wherein FIG.
(B) shows a conventional example.

【図2】図1のマスクの光強度分布を示す平面図であ
り、(a)は本発明、(b)は従来例をそれぞれ示す。
2A and 2B are plan views showing light intensity distributions of the mask of FIG. 1, wherein FIG. 2A shows the present invention and FIG. 2B shows a conventional example.

【図3】図1のマスクの変形例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a modification of the mask of FIG.

【図4】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの他
の態様を説明するための平面図でる。
FIG. 4 is a plan view for explaining another embodiment of the halftone type phase shift mask of the present invention.

【図5】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの他
の態様を説明するための平面図でる。
FIG. 5 is a plan view for explaining another embodiment of the halftone type phase shift mask of the present invention.

【図6】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの他
の態様を説明するための平面図でる。
FIG. 6 is a plan view for explaining another embodiment of the halftone type phase shift mask of the present invention.

【図7】従来例を説明するための平面図でる。FIG. 7 is a plan view for explaining a conventional example.

【図8】図6のマスクの光強度分布を示す平面図であ
る。
8 is a plan view showing a light intensity distribution of the mask of FIG.

【図9】図7のマスクの光強度分布を示す平面図であ
る。
FIG. 9 is a plan view showing a light intensity distribution of the mask of FIG. 7;

【図10】パターン間距離と光強度との関係を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the distance between patterns and the light intensity.

【図11】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの
製造工程の一例を説明するための断面図でる。
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining an example of the manufacturing process of the halftone phase shift mask of the present invention.

【図11】ハーフトーン型位相シフトマスクの転写原理
を説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining the transfer principle of a halftone type phase shift mask.

【図13】漏れ光の問題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the problem of light leakage.

【図14】漏れ光の問題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a problem of light leakage.

【図15】漏れ光の問題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining the problem of light leakage.

【図16】はみ出し露光の問題を説明するための断面図
である。
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining the problem of overexposure.

【図17】はみ出し露光の問題を説明するための平面図
である。
FIG. 17 is a plan view for explaining the problem of overexposure.

【図18】マスクバイアスを説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for explaining a mask bias.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明基板 2 透光部 3 半透光部 3a 光半透光パターン 4 遮光部 4a 遮光膜パターン 5 レジスト 5a レジストパターン 6 レジスト 6a レジストパターン 10 ハーフトーン型位相シフトマスク 11 アライメントマーク 12 周辺の領域 13 モニターパターン 14 周辺の領域 20 遮光帯 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Translucent part 3 Semi-translucent part 3a Light semi-transmissive pattern 4 Light shielding part 4a Light shielding film pattern 5 Resist 5a Resist pattern 6 Resist 6a Resist pattern 10 Halftone type phase shift mask 11 Alignment mark 12 Peripheral area 13 Monitor pattern 14 Area around 20 Shading zone

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────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年11月5日[Submission date] November 5, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

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

【図1】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの一
態様を説明するための平面図であり、(a)は本発明、
(b)は従来例をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a plan view for explaining one embodiment of a halftone type phase shift mask of the present invention, wherein FIG.
(B) shows a conventional example.

【図2】図1のマスクの光強度分布を示す平面図であ
り、(a)は本発明、(b)は従来例をそれぞれ示す。
2A and 2B are plan views showing light intensity distributions of the mask of FIG. 1, wherein FIG. 2A shows the present invention and FIG. 2B shows a conventional example.

【図3】図1のマスクの変形例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a modification of the mask of FIG.

【図4】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの他
の態様を説明するための平面図でる。
FIG. 4 is a plan view for explaining another embodiment of the halftone type phase shift mask of the present invention.

【図5】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの他
の態様を説明するための平面図でる。
FIG. 5 is a plan view for explaining another embodiment of the halftone type phase shift mask of the present invention.

【図6】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの他
の態様を説明するための平面図でる。
FIG. 6 is a plan view for explaining another embodiment of the halftone type phase shift mask of the present invention.

【図7】従来例を説明するための平面図でる。FIG. 7 is a plan view for explaining a conventional example.

【図8】図6のマスクの光強度分布を示す平面図であ
る。
8 is a plan view showing a light intensity distribution of the mask of FIG.

【図9】図7のマスクの光強度分布を示す平面図であ
る。
FIG. 9 is a plan view showing a light intensity distribution of the mask of FIG. 7;

【図10】パターン間距離と光強度との関係を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the distance between patterns and the light intensity.

【図11】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの
製造工程の一例を説明するための断面図でる。
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining an example of the manufacturing process of the halftone phase shift mask of the present invention.

【図12】ハーフトーン型位相シフトマスクの転写原理
を説明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a transfer principle of a halftone type phase shift mask.

【図13】漏れ光の問題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the problem of light leakage.

【図14】漏れ光の問題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a problem of light leakage.

【図15】漏れ光の問題を説明するための断面図であ
る。
FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining the problem of light leakage.

【図16】はみ出し露光の問題を説明するための断面図
である。
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining the problem of overexposure.

【図17】はみ出し露光の問題を説明するための平面図
である。
FIG. 17 is a plan view for explaining the problem of overexposure.

【図18】マスクバイアスを説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for explaining a mask bias.

【符号の説明】 1 透明基板 2 透光部 3 半透光部 3a 光半透光パターン 4 遮光部 4a 遮光膜パターン 5 レジスト 5a レジストパターン 6 レジスト 6a レジストパターン 10 ハーフトーン型位相シフトマスク 11 アライメントマーク 12 周辺の領域 13 モニターパターン 14 周辺の領域 20 遮光帯DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Translucent part 3 Semi-translucent part 3a Light semi-transmissive pattern 4 Light-shielding part 4a Light-shielding film pattern 5 Resist 5a Resist pattern 6 Resist 6a Resist pattern 10 Halftone phase shift mask 11 Alignment mark 12 surrounding area 13 monitor pattern 14 surrounding area 20 shading zone

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 微細パターン転写用のマスクであって、
透明基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光
に寄与する強度の光を透過させる透光部と、実質的に露
光に寄与しない強度の光を透過させる半透光部とで構成
し、かつ、この半透光部を透過した光の位相をシフトさ
せて、該半透光部を透過した光の位相と前記透光部を透
過した光の位相とを異ならしめることにより、前記半透
光部と透光部との境界部近傍を通過した光の相殺作用を
利用して境界部のコントラストを向上させるハーフトー
ン型位相シフトマスクであって、 前記透光部と半透光部との境界近傍における光の相殺作
用に実質的に寄与する部分を除く半透光部の上又は下に
遮光層を設けたハーフトーン型位相シフトマスクにおい
て、 透光部の周縁にリム状に形成された半透光部における四
隅のコーナー部分に、遮光層を設けたことを特徴とする
ハーフトーン型位相シフトマスク。
1. A mask for transferring a fine pattern, comprising:
The mask pattern formed on the transparent substrate, a light-transmitting portion that transmits light having an intensity substantially contributing to exposure, and a semi-transmissive portion that transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure, Further, by shifting the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion to make the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion different from the phase of the light transmitted through the translucent portion, the semi-transparent portion is shifted. What is claimed is: 1. A halftone type phase shift mask for improving contrast at a boundary portion by utilizing a canceling action of light passing near a boundary portion between a light portion and a light transmitting portion, wherein In a halftone type phase shift mask provided with a light-shielding layer above or below a semi-transmissive portion except for a portion substantially contributing to the light canceling action near the boundary, a rim shape is formed on the periphery of the translucent portion Light shielding layers are provided at the four corners of the semi-transparent area. Halftone phase shift mask, characterized in that the.
【請求項2】 λを露光波長、NAをステッパーの開口
数としたときに、半透光部の幅が、0.3〜0.8×
(λ/NA)であることを特徴とする請求項1記載のハ
ーフトーン型位相シフトマスク
2. When λ is the exposure wavelength and NA is the numerical aperture of the stepper, the width of the semi-transparent portion is 0.3 to 0.8 ×
2. The halftone phase shift mask according to claim 1, wherein (λ / NA).
【請求項3】 微細パターン転写用のマスクであって、
透明基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光
に寄与する強度の光を透過させる透光部と、実質的に露
光に寄与しない強度の光を透過させる半透光部とで構成
し、かつ、この半透光部を透過した光の位相をシフトさ
せて、該半透光部を透過した光の位相と前記透光部を透
過した光の位相とを異ならしめることにより、前記半透
光部と透光部との境界部近傍を通過した光の相殺作用を
利用して境界部のコントラストを向上させるハーフトー
ン型位相シフトマスクであって、 前記透光部と半透光部との境界近傍における光の相殺作
用に実質的に寄与する部分を除く半透光部の上又は下に
遮光層を設けたハーフトーン型位相シフトマスクにおい
て、 前記透光部パターンが近接した場合に、透光部間の距離
及び配置に応じて、不必要な光強度を除去するための遮
光帯を設けたことを特徴とするハーフトーン型位相シフ
トマスク。
3. A mask for transferring a fine pattern, comprising:
The mask pattern formed on the transparent substrate, a light-transmitting portion that transmits light having an intensity substantially contributing to exposure, and a semi-transmissive portion that transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure, Further, by shifting the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion to make the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion different from the phase of the light transmitted through the translucent portion, the semi-transparent portion is shifted. What is claimed is: 1. A halftone type phase shift mask for improving contrast at a boundary portion by utilizing a canceling action of light passing near a boundary portion between a light portion and a light transmitting portion, wherein In a halftone type phase shift mask provided with a light-shielding layer above or below a semi-light-transmitting portion except for a portion substantially contributing to a light canceling action in the vicinity of a boundary, when the light-transmitting portion patterns are close to each other, Unnecessary light intensity depending on the distance and arrangement between the light parts Halftone phase shift mask, characterized in that a light-shielding zone for removing.
【請求項4】 微細パターン転写用のマスクであって、
透明基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光
に寄与する強度の光を透過させる透光部と、実質的に露
光に寄与しない強度の光を透過させる半透光部とで構成
し、かつ、この半透光部を透過した光の位相をシフトさ
せて、該半透光部を透過した光の位相と前記透光部を透
過した光の位相とを異ならしめることにより、前記半透
光部と透光部との境界部近傍を通過した光の相殺作用を
利用して境界部のコントラストを向上させるハーフトー
ン型位相シフトマスクであって、 位相シフト効果に寄与しない領域に遮光膜を設けたハー
フトーン型位相シフトマスクにおいて、 少なくともアライメントマークの周辺の領域にS/N比
を考慮して遮光層を設けたことを特徴とするハーフトー
ン型位相シフトマスク。
4. A mask for transferring a fine pattern, comprising:
The mask pattern formed on the transparent substrate, a light-transmitting portion that transmits light having an intensity substantially contributing to exposure, and a semi-transmissive portion that transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure, Further, by shifting the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion to make the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion different from the phase of the light transmitted through the translucent portion, the semi-transparent portion is shifted. A halftone type phase shift mask that improves the contrast at the boundary by using the canceling action of light that has passed near the boundary between the light-transmitting part and the light-shielding film. A halftone type phase shift mask, wherein a light shielding layer is provided in at least a region around an alignment mark in consideration of an S / N ratio.
【請求項5】 微細パターン転写用のマスクであって、
透明基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光
に寄与する強度の光を透過させる透光部と、実質的に露
光に寄与しない強度の光を透過させる半透光部とで構成
し、かつ、この半透光部を透過した光の位相をシフトさ
せて、該半透光部を透過した光の位相と前記透光部を透
過した光の位相とを異ならしめることにより、前記半透
光部と透光部との境界部近傍を通過した光の相殺作用を
利用して境界部のコントラストを向上させるハーフトー
ン型位相シフトマスクであって、 位相シフト効果に寄与しない領域に遮光膜を設けたハー
フトーン型位相シフトマスクにおいて、 少なくともウエハ露光におけるウエハ打ち込み精度チェ
ック用モニターパターンの周辺の領域に遮光層を設けた
ことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスク。
5. A mask for transferring a fine pattern, comprising:
The mask pattern formed on the transparent substrate, a light-transmitting portion that transmits light having an intensity substantially contributing to exposure, and a semi-transmissive portion that transmits light having an intensity that does not substantially contribute to exposure, Further, by shifting the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion to make the phase of the light transmitted through the semi-transmissive portion different from the phase of the light transmitted through the translucent portion, the semi-transparent portion is shifted. A halftone type phase shift mask that improves the contrast at the boundary by using the canceling action of light that has passed near the boundary between the light-transmitting part and the light-shielding film. A halftone type phase shift mask, wherein a light shielding layer is provided at least in a region around a monitor pattern for checking the accuracy of wafer implantation during wafer exposure.
【請求項6】 請求項1乃至5記載のハーフトーン型位
相シフトマスクにおける非転写領域の一部又は全部に遮
光層を設けたことを特徴とするハーフトーン型位相シフ
トマスク。
6. A halftone type phase shift mask according to claim 1, wherein a light shielding layer is provided on a part or all of the non-transfer region in the halftone type phase shift mask according to claim 1.
【請求項7】 請求項1乃至6記載のハーフトーン型位
相シフトマスクにおいて、ハーフトーンのマスクサイズ
をSh、ウエハ上の寸法をSw、Sh−Swをマスクバ
イアス量Mbとしたときに、 −0.1μm<Mb<0.05μmであることを特徴と
する請求項1乃至6記載のハーフトーン型位相シフトマ
スク。
7. The halftone phase shift mask according to claim 1, wherein a halftone mask size is Sh, a dimension on the wafer is Sw, and Sh-Sw is a mask bias amount Mb. 7. The halftone phase shift mask according to claim 1, wherein 1 .mu.m <Mb <0.05 .mu.m.
【請求項8】 透明基板の上に半透光部を構成する半透
光膜を有し、この半透光膜の上又は下に遮光層を構成す
る遮光膜を有するハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクを用い、位相シフト効果を必要としない領域に遮光
膜が残るように、遮光膜のパターンニングを行うことを
特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクの製造方
法。
8. A halftone type phase shift mask having a semi-transmissive film constituting a semi-transmissive portion on a transparent substrate, and a light-shielding film constituting a light-shielding layer above or below the semi-transmissive film. A method of manufacturing a halftone type phase shift mask, characterized by using a blank and patterning a light shielding film so that the light shielding film remains in a region where a phase shift effect is not required.
【請求項9】 遮光層の膜厚を、半透光膜と遮光膜を積
層したときに、露光波長でのODが2以上になるように
設定したことを特徴とする請求項8に記載のハーフトー
ン型位相シフトマスクの製造方法。
9. The light-shielding layer according to claim 8, wherein the thickness of the light-shielding layer is set so that the OD at the exposure wavelength becomes 2 or more when the semi-transparent film and the light-shielding film are laminated. A method for manufacturing a halftone phase shift mask.
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