JP4784220B2 - Phase shift mask - Google Patents
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Description
本発明は、半導体集積回路の製造工程で用いられる位相シフトマスクに関する。
The present invention relates to a phase Shifutomasu click used in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit.
一般的に、フォトマスク（レティクル）は、半導体集積回路の製造工程において、回路配置の複製用原版として使用される。レティクルは、縮小投影露光装置に装填されて使用され、その縮小率は、４分の１から１０分の１程度の範囲で、適宜選定される。 In general, a photomask (reticle) is used as a replica for circuit arrangement in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit. The reticle is used by being loaded into a reduction projection exposure apparatus, and the reduction ratio is appropriately selected within a range of about 1/4 to 1/10.
従来、フォトマスクが微細なパターンの投影露光に使用される場合においては、投影露光光が接近した開口部分を透過すると、回折を起こして互いに干渉しあう場合がある。透過し干渉した投影露光光の位相はその部分でも同等であるため、投影露光光の強度は重畳され、ウェハ上に設けられたフォトレジストの面上に投影されたパターンに解像度の劣化が発生する。 Conventionally, when a photomask is used for projection exposure of a fine pattern, if the projection exposure light passes through the close aperture, diffraction may occur and interfere with each other. Since the phase of the transmitted and interfered projection exposure light is the same in that portion, the intensity of the projection exposure light is superimposed, and resolution degradation occurs in the pattern projected on the surface of the photoresist provided on the wafer. .
半導体集積回路において、対象とするパターンの微細化は、非常に急速に、サブミクロンからクォーターミクロンさらにはそれ以下のサイズに向けて推移しており、半導体集積回路を形成し、生産する技術において、従来の投影露光光学系による光リソグラフィーでは、所望の精度で正確に半導体集積回路を形成し、生産することが困難になりつつある。 In a semiconductor integrated circuit, the miniaturization of a target pattern is very rapidly changing from a submicron to a quarter micron or smaller size. In the technology for forming and producing a semiconductor integrated circuit, In photolithography using a conventional projection exposure optical system, it is becoming difficult to accurately form and produce a semiconductor integrated circuit with a desired accuracy.
上記のような解像度の劣化は、対象とする微細パターンの大きさが投影露光光の波長に近いほど急激に大きくなる。 The resolution degradation as described above increases rapidly as the size of the target fine pattern is closer to the wavelength of the projection exposure light.
そこで、隣接するパターンを透過する投影光の位相を１８０度反転させることにより、投影露光光を互いに干渉させて強度を相殺させ、上記のような微細パターンの解像度を向上させる位相シフトマスクが開発されている。 Therefore, a phase shift mask has been developed that reverses the phase of the projection light transmitted through the adjacent pattern by 180 degrees, thereby causing the projection exposure light to interfere with each other to cancel the intensity and improve the resolution of the fine pattern as described above. ing.
位相シフトマスクは、従来から各種提案されており、例えば、マスク上の開口部の隣り合う一方に位相を反転させる透明膜を設けたり、ガラス基板に掘り込みを入れる構造のレベンソン型位相シフトマスク、形成すべきパターンの周辺部に解像限界以下の位相シフト膜を形成した構造の補助パターン付き位相シフトマスク、基板上にクロムパターンを形成した後に、オーバーエッチングによって位相シフト膜のオーバーハングを形成した構造の自己整合型位相シフトマスク、半透明な位相シフト膜パターンを基板上に形成し、その位相シフト膜パターンの境界部に形成される光強度がゼロの部分でパターン解像度を向上させるハーフトーン型位相シフトマスクなどがある。 Various phase shift masks have been conventionally proposed.For example, a Levenson type phase shift mask having a structure in which a transparent film for inverting the phase is provided on one side adjacent to the opening on the mask or a glass substrate is dug, A phase shift mask with an auxiliary pattern in which a phase shift film below the resolution limit is formed in the periphery of the pattern to be formed. After forming a chromium pattern on the substrate, an overhang of the phase shift film was formed by overetching. Self-aligned phase shift mask with structure, halftone type that forms a translucent phase shift film pattern on the substrate and improves the pattern resolution at the part where the light intensity formed at the boundary of the phase shift film pattern is zero There is a phase shift mask.
特許文献１には、ホールパターンを形成するための本体パターンと、本体パターンの近傍に解像しない寸法及び透過率で形成された補助パターンとを有する位相シフトマスクが開示されている。この特許文献１では、ホールパターンの各辺と向き合う位置に、補助パターンを配置している（例えば、特許文献１の図１など）。
従来の位相シフトマスクは、露光光を照射した場合に、位相差１８０°になるように位相シフト膜の厚さ又は基板掘り込み量を調節して製造されている。 The conventional phase shift mask is manufactured by adjusting the thickness of the phase shift film or the amount of digging of the substrate so that the phase difference becomes 180 ° when exposed to exposure light.
しかしながら、例えば、上記従来の位相シフトマスクを用いた場合であっても、期待される十分な位相シフト効果が得られない場合がある。 However, for example, even when the conventional phase shift mask is used, there are cases where the expected sufficient phase shift effect cannot be obtained.
例えば、露光光に付与される位相差と、半導体ウェハなどのような露光対象物上に得られる転写像の解像度との関係について種々の実験を行ってみると、位相シフターを位相シフト膜又は基板掘り込みによって設定した場合に、期待される十分な位相シフト効果が得られず、十分に解像度の高い転写像を得られない場合を確認できる。 For example, when various experiments are performed on the relationship between the phase difference imparted to the exposure light and the resolution of the transfer image obtained on the exposure object such as a semiconductor wafer, the phase shifter is replaced with a phase shift film or a substrate. When set by digging, it can be confirmed that the expected sufficient phase shift effect cannot be obtained and a transfer image having a sufficiently high resolution cannot be obtained.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたもので、位相シフト効果を向上させ、解像度の高い転写像を得るための位相シフトマスクを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a phase shift mask for improving the phase shift effect and obtaining a transfer image with high resolution.
本発明を実現するにあたって講じた具体的手段について以下に説明する。 Specific means taken for realizing the present invention will be described below.
本発明の請求項１の発明は、露光対象物にパターンを形成するための矩形状のメインパターンと、露光光の照射方向から見た場合に、前記メインパターンと離れ、前記メインパターンのコーナー近傍に配置された矩形状の補正パターンと、露光光の照射方向から見た場合に、前記メインパターンと補正パターンを囲み、前記メインパターンとの間で前記露光光の位相が略反転する解像しない周辺パターンと、を具備した位相シフトマスクであって、前記補正パターンは、前記メインパターンのコーナーの角度の二等分線が、補正パターンの一辺と垂直でかつ一辺の中心を通る位置に配置され、前記メインパターンとの間で前記露光光が略同位相となる解像しない補助パターンである位相シフトマスクの前記メインパターンが、ホールパターンである位相シフトマスクにおいて、前記露光光の照射方向から見た場合における前記補助パターンは正方形状であってその一辺の長さは、前記メインパターンが正方形状であってその一辺の長さの１／２以下である事を特徴とする位相シフトマスクである。
According to the first aspect of the present invention, a rectangular main pattern for forming a pattern on an object to be exposed and the main pattern apart from the main pattern when viewed from the exposure light irradiation direction. When viewed from the exposure direction of the rectangular correction pattern arranged in the exposure light, the main pattern and the correction pattern are surrounded, and the phase of the exposure light is substantially reversed between the main pattern and the resolution is not resolved A phase shift mask having a peripheral pattern, wherein the correction pattern is arranged at a position where a bisector of a corner angle of the main pattern is perpendicular to one side of the correction pattern and passes through the center of one side. The main pattern of the phase shift mask, which is a non-resolving auxiliary pattern in which the exposure light is substantially in phase with the main pattern, is a hole pattern In a certain phase shift mask, the auxiliary pattern when viewed from the irradiation direction of the exposure light is the length of one side thereof a square shape, wherein the main pattern of the length of one side thereof a square 1 / It is a phase shift mask characterized by being 2 or less.
本発明の請求項２の発明は、露光対象物にパターンを形成するための矩形状のメインパターンと、露光光の照射方向から見た場合に、前記メインパターンと離れ、前記メインパターンのコーナー近傍に配置された矩形状の補正パターンと、露光光の照射方向から見た場合に、前記メインパターンと補正パターンを囲み、前記メインパターンとの間で前記露光光の位相が略反転する解像しない周辺パターンと、を具備した位相シフトマスクであって、前記補正パターンは、前記メインパターンのコーナーの角度の二等分線が、補正パターンの一辺と垂直でかつ一辺の中心を通る位置に配置され、前記メインパターンとの間で前記露光光が略同位相となる解像しない補助パターンである位相シフトマスクにおいて、前記メインパターンは、ラインパターンであることを特徴とする位相シフトマスクである。
The invention according to claim 2 of the present invention is a rectangular main pattern for forming a pattern on an exposure object, and is separated from the main pattern when viewed from the irradiation direction of exposure light, and near the corner of the main pattern When viewed from the exposure direction of the rectangular correction pattern arranged in the exposure light, the main pattern and the correction pattern are surrounded, and the phase of the exposure light is substantially reversed between the main pattern and the resolution is not resolved A phase shift mask having a peripheral pattern, wherein the correction pattern is arranged at a position where a bisector of a corner angle of the main pattern is perpendicular to one side of the correction pattern and passes through the center of one side. in the phase shift mask is an auxiliary pattern in which the exposure light is not substantially resolved the same phase between the main pattern, the main pattern, the line It is a phase shift mask, which is a turn.
本発明の請求項３の発明は、請求項２記載の位相シフトマスクにおいて、前記露光光の照射方向から見た場合における前記補助パターンは正方形状であって、その一辺の長さは、前記メインパターンの短辺の長さの１／２以下であることを特徴とする位相シフトマスクである。
The invention of claim 3 of the present invention, the phase shift mask according to claim 2, wherein the auxiliary pattern is a square shape when viewed from the irradiation direction of the exposure light, the length of one side thereof, the main The phase shift mask is characterized in that it is ½ or less of the length of the short side of the pattern.
本発明の請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の位相シフトマスクにおいて、前記露光光の照射方向から見た場合における前記メインパターンのコーナーの角度の二等分線は、コーナーから前記補助パターンの一辺迄の距離が、前記補助パターンの一辺の長さと略同じであることを特徴とする位相シフトマスクである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the phase shift mask according to any one of the first to third aspects, the angle of the corner of the main pattern is two when viewed from the irradiation direction of the exposure light. The equidistant line is a phase shift mask characterized in that the distance from the corner to one side of the auxiliary pattern is substantially the same as the length of one side of the auxiliary pattern.
本発明の位相シフトマスクを用いることにより、位相シフト効果を向上させることができ、解像度の高い転写像を得ることができる。 By using the phase shift mask of the present invention, the phase shift effect can be improved and a transfer image with high resolution can be obtained.
本発明の位相シフトマスクは、露光対象物にパターンを形成するための矩形状のメインパターンと、露光光の照射方向から見た場合に、前記メインパターンと離れ、前記メインパターンのコーナー近傍に配置された矩形状の補正パターンと、露光光の照射方向から見た場合に、前記メインパターンと補正パターンを囲み、前記メインパターンとの間で前記露光光の位相が略反転する解像しない周辺パターンと、を具備する。そして、前記補正パターンは、前記メインパターンのコーナーの角度の二等分線が、補正パターンの一辺と垂直でかつ一辺の中心を通る位置に配置され、前記メインパターンとの間で前記露光光が略同位相となる解像しない補助パターンである。 The phase shift mask of the present invention is arranged in the vicinity of a corner of the main pattern apart from the main pattern when viewed from the irradiation direction of the exposure light and the rectangular main pattern for forming the pattern on the exposure object. And a non-resolved peripheral pattern that surrounds the main pattern and the correction pattern and substantially reverses the phase of the exposure light between the main pattern and the main pattern when viewed from the irradiation direction of the exposure light. And. In the correction pattern, the bisector of the corner angle of the main pattern is arranged at a position that is perpendicular to one side of the correction pattern and passes through the center of one side, and the exposure light passes between the correction pattern and the main pattern. This is a non-resolved auxiliary pattern having substantially the same phase.
このように補正パターンを、メインパターンのコーナーの角度の二等分線が、補正パターンの一辺と垂直でかつ一辺の中心を通る位置に配置することによって、メインパターンのコーナー部に生じる光の漏れ（オーバーシュート）を効率的に相殺する事が可能である。 Thus, by arranging the correction pattern at a position where the bisector of the corner angle of the main pattern is perpendicular to one side of the correction pattern and passing through the center of one side, light leakage that occurs at the corner of the main pattern (Overshoot) can be canceled efficiently.
さらに、このような構成から、メインパターンが挟ピッチパターンの場合でもメインパターンコーナーと補助パターン一辺の距離が長く取れる為、プロセスによって、該メインパターンコーナーと補助パターンコーナー同士が繋がってしまう現象を防ぐ事もできる。 Furthermore, since the distance between the main pattern corner and the auxiliary pattern can be long even when the main pattern is a narrow pitch pattern, the main pattern corner and the auxiliary pattern corner are prevented from being connected by the process. You can also do things.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、以下の説明において同一の要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る位相シフトマスクにおけるパターン配置の一例を示す平面図である。この図１では、光の照射方向について位相シフトマスク１を見た場合のパターン配置を示している。
図２は、本実施の形態に係る位相シフトマスク１の一例を示す側面断面図である。この図２は、上記図１のＸ−Ｘ断面を表す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In the following description, the same elements are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing an example of a pattern arrangement in the phase shift mask according to the present embodiment. FIG. 1 shows a pattern arrangement when the phase shift mask 1 is viewed in the light irradiation direction.
FIG. 2 is a side sectional view showing an example of the phase shift mask 1 according to the present embodiment. FIG. 2 shows the XX cross section of FIG.
位相シフトマスク１は、正方形状のメインパターン４と、正方形状の周辺パターン５と補助パターン６とを具備し、メインパターン４と同位相の補助パターン６は、メインパターン４のコーナーの角度の二等分線が、補助パターン６の一辺と垂直でかつ一辺の中心を通る位置に配置される。その結果補助パターンが４５°傾斜してメインパターンと向きあうように配置されることにより、位相シフト効果を格段に向上させる。 The phase shift mask 1 includes a square main pattern 4, a square peripheral pattern 5, and an auxiliary pattern 6. The auxiliary pattern 6 having the same phase as the main pattern 4 has two angles at the corners of the main pattern 4. An equal line is arranged at a position perpendicular to one side of the auxiliary pattern 6 and passing through the center of one side. As a result, the auxiliary pattern is disposed so as to be inclined by 45 ° so as to face the main pattern, thereby greatly improving the phase shift effect.
メインパターン４は、互いに各辺で向きあうように配置されている。周辺パターン５は、メインパターン４と補助パターン６を囲み、メインパターン４との間で光の位相が略反転している関係にある。補助パターン６は光２の照射方向について見た場合において、メインパターン４と離れた位置であり、メインパターン４のコーナー部と補助パターンの一辺が４５°傾斜し向き合う位置であり、メインパターン４と互いに側辺部で向かい合わない位置に配置され、メインパターン４との間で光が略同位相となる関係にある。 The main patterns 4 are arranged so as to face each other on each side. The peripheral pattern 5 surrounds the main pattern 4 and the auxiliary pattern 6 and has a relationship in which the phase of light is substantially inverted between the main pattern 4 and the peripheral pattern 5. The auxiliary pattern 6 is a position away from the main pattern 4 when viewed in the irradiation direction of the light 2, and is a position where a corner portion of the main pattern 4 and one side of the auxiliary pattern are inclined by 45 ° and face each other. They are arranged at positions that do not face each other at the side edges, and the light is in the same phase with the main pattern 4.
即ち、本実施の形態において、補助パターン６は、光２の照射方向について見た場合において、メインパターン４の対角線延長上に配置されている。光２の照射方向について見た場合において、メインパターン４と補助パターン６とは、互いの対角線が４５°に交差するような位置関係となる。光２の照射方向について見た場合において、メインパターン４のコーナー部の角度を二等分する線と補助パターン６のコーナー部の角度を二等分する線とは、略４５°交差するよう配置される。 That is, in the present embodiment, the auxiliary pattern 6 is disposed on the diagonal extension of the main pattern 4 when viewed in the irradiation direction of the light 2. When viewed in the irradiation direction of the light 2, the main pattern 4 and the auxiliary pattern 6 have a positional relationship such that their diagonal lines intersect at 45 °. When viewed in the irradiation direction of the light 2, the line that bisects the angle of the corner portion of the main pattern 4 and the line that bisects the angle of the corner portion of the auxiliary pattern 6 are arranged so as to intersect approximately 45 °. Is done.
本実施の形態では、補助パターン６は光２の照射方向についてみた場合において、メインパターン４と補助パターン６の互いの対角線が同一直線上に一致するように配置することは可能であるが、本発明のように互いの対角線が４５°に交差する配置にすることで、メインパターンのコーナー部に生じる光の漏れ（オーバーシュート）を効率的に相殺する事が可能である。 In the present embodiment, the auxiliary pattern 6 can be arranged so that the diagonal lines of the main pattern 4 and the auxiliary pattern 6 coincide on the same straight line when viewed in the irradiation direction of the light 2. By arranging the diagonal lines to cross at 45 ° as in the invention, it is possible to effectively cancel out light leakage (overshoot) that occurs at the corner portion of the main pattern.
また本発明では、上記メインパターン及び補助パターンの対角線が同一直線上に一致する場合に比べて、挟ピッチパターンの場合でもメインパターンコーナーと補助パターン一辺の距離が長く取れる為、プロセスによって、該メインパターンコーナーと補助パターンコーナー同士が繋がってしまう現象を防ぐ事もできる。
本実施の形態では、メインパターン４の一辺の長さをａとした場合に、補助パターン６の一辺の長さをａ／２以下の範囲とるように設定する。
また、補助パターン６の面積をａ／２の２乗より大きくすると、解像限界を超えてメインパターン４との干渉効果を得ることが困難となり、補助パターン６の領域に対応する転写側のレジストが感光する場合があるため、補助パターン６の面積はａ／２の２乗以下とすることが望ましい。
In the present invention, the distance between the main pattern corner and one side of the auxiliary pattern can be increased even in the case of the narrow pitch pattern as compared with the case where the diagonal lines of the main pattern and the auxiliary pattern coincide with each other on the same straight line. It is also possible to prevent the phenomenon that the pattern corner and the auxiliary pattern corner are connected to each other.
In the present embodiment, when the length of one side of the main pattern 4 is a, the length of one side of the auxiliary pattern 6 is set to be in a range of a / 2 or less.
Further, if the area of the auxiliary pattern 6 is larger than the square of a / 2, it becomes difficult to obtain an interference effect with the main pattern 4 beyond the resolution limit, and the resist on the transfer side corresponding to the area of the auxiliary pattern 6 is obtained. Therefore, it is desirable that the area of the auxiliary pattern 6 is a square of a / 2 or less.
また、メインパターン４と補助パターン６との間で互いに向き合う距離は、補助パターン６の一辺の長さと同じにする事が好ましい。すなわち、露光光の照射方向から見た場合におけるメインパターンのコーナーの角度の二等分線は、コーナーから補助パターンの一辺迄の距離が、補助パターンの一辺の長さと略同じであることが好ましい。 Further, the distance between the main pattern 4 and the auxiliary pattern 6 facing each other is preferably the same as the length of one side of the auxiliary pattern 6. In other words, the angle bisector of the corner angle of the main pattern when viewed from the exposure light irradiation direction is preferably such that the distance from the corner to one side of the auxiliary pattern is substantially the same as the length of one side of the auxiliary pattern. .
尚、パターン形状に応じて、補助パターン６の一辺の長さは、適宜変更してもよい。 Note that the length of one side of the auxiliary pattern 6 may be appropriately changed according to the pattern shape.
本実施の形態において、位相シフトマスク１は透明基板をエッチングで深さＤとなるように掘り込んで製造される。エッチングによって得られる深さＤは、非位相シフト部Ｂを通過する光２と位相シフト部Ａを通過する光２との間の位相差が略１８０°となるように設定される。好ましくは、厚さＤは、位相差が１８０°よりも小さい側にずれるように設定され、より好ましくは、位相差が１７１°から１８０°の範囲になるように設定される。 In the present embodiment, the phase shift mask 1 is manufactured by digging a transparent substrate to a depth D by etching. The depth D obtained by the etching is set so that the phase difference between the light 2 passing through the non-phase shift portion B and the light 2 passing through the phase shift portion A is about 180 °. Preferably, the thickness D is set so that the phase difference is shifted to a side smaller than 180 °, and more preferably, the phase difference is set in a range of 171 ° to 180 °.
透明基板のうち深さＤだけ掘り込まれた部分はメインパターン４及び補助パターン６となる。
メインパターン４及び補助パターン６は、位相シフト部Ａであり、照射された光２の位相をシフトさせる特性を持つ。
The portions of the transparent substrate that are dug by the depth D become the main pattern 4 and the auxiliary pattern 6.
The main pattern 4 and the auxiliary pattern 6 are the phase shift part A, and have a characteristic of shifting the phase of the irradiated light 2.
一方、透明基板のうち掘り込まれていない部分は周辺パターン５となる。周辺パターン５は、非位相シフト部Ｂである。 On the other hand, the portion of the transparent substrate that has not been dug becomes the peripheral pattern 5. The peripheral pattern 5 is a non-phase shift portion B.
また、周辺パターン５は、解像しないパターンであるため、メインパターン４の周辺部に隣接する部分に、遮光膜を設けるようにしてもよい。 Further, since the peripheral pattern 5 is a pattern that is not resolved, a light shielding film may be provided in a portion adjacent to the peripheral portion of the main pattern 4.
位相シフト部Ａと非位相シフト部Ｂとを交互に配置することにより、境界部において光強度が相殺され、解像度の高いパターン転写像を得ることができる。 By alternately arranging the phase shift portions A and the non-phase shift portions B, the light intensity is canceled at the boundary portion, and a pattern transfer image with high resolution can be obtained.
図３は、位相シフトマスク１を用いて露光対象物であるレジスト層と被加工層を表面に形成した（図示せず）基板（ウェハ）に光が照射される状態の一例を示す図である。この図３では、光の照射方向に垂直な方向から見た状態を示している。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a state in which light is irradiated onto a substrate (wafer) (not shown) on which a resist layer and a layer to be processed are formed on the surface using the phase shift mask 1. . FIG. 3 shows a state viewed from a direction perpendicular to the light irradiation direction.
本実施の形態において、基板３は、位相シフトマスク１の掘り込みが行われた側の面と向き合うように配置される。光２は、位相シフトマスク１の掘り込みが行われていない側の面に対して照射される。 In the present embodiment, the substrate 3 is disposed so as to face the surface on which the phase shift mask 1 has been dug. The light 2 is applied to the surface on which the phase shift mask 1 is not dug.
光２は、位相シフトマスク１及び縮小投影レンズ（図示せず）経由で基板３に照射される。
位相シフトマスク１は、基板３にパターンを形成するためにこの基板３の所定領域に照射される光２の位相を変換する。位相シフトマスク１は、フォトリソグラフィ法に使用され、少なくとも部分的にコヒーレントな光２に位相差を与える。
The light 2 is applied to the substrate 3 via the phase shift mask 1 and a reduction projection lens (not shown).
The phase shift mask 1 converts the phase of the light 2 applied to a predetermined area of the substrate 3 in order to form a pattern on the substrate 3. The phase shift mask 1 is used in a photolithography method and gives a phase difference to at least partially coherent light 2.
本実施の形態では、メインパターン４のコーナー部の対角線延長上に、掘り込みによる補助パターン６を設けている為、メインパターン４のみの場合に比べて基板３上の転写像の解像度を高くすることができ、解像不良を抑制して鮮明な転写像を得ることができる。 In the present embodiment, since the auxiliary pattern 6 is formed by digging on the diagonal extension of the corner portion of the main pattern 4, the resolution of the transfer image on the substrate 3 is made higher than in the case of only the main pattern 4. Therefore, it is possible to suppress a resolution failure and obtain a clear transfer image.
ここで、位相シフトマスク１を通過する光２、すなわち基板３を露光する為の光２としては、例えば、波長０．３６５μｍのｉ線、波長０．４３６μｍのｇ線、波長０．２５４μｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長０．１９３μｍのＡｒＦエキシマレーザーなどを用いることが出来る。 Here, as the light 2 that passes through the phase shift mask 1, that is, the light 2 for exposing the substrate 3, for example, an i-line with a wavelength of 0.365 μm, a g-line with a wavelength of 0.436 μm, and a KrF with a wavelength of 0.254 μm. An excimer laser, an ArF excimer laser with a wavelength of 0.193 μm, or the like can be used.
位相シフトマスク１には、透明基板を掘り込む事によって位相シフトパターンが形成されているが、透明基板上に設けた位相シフト膜によって位相シフトパターンを形成してもよい。
以下に本実施の形態における実施例について説明する。
Although the phase shift pattern is formed in the phase shift mask 1 by digging the transparent substrate, the phase shift pattern may be formed by a phase shift film provided on the transparent substrate.
Examples of the present embodiment will be described below.
まず、実験のために、上記図１、図２に示すようなメインパターン４を持つ位相シフトマスク１を、補助パターン６の大きさを変えて複数作成した。
ここでは、位相シフトマスク１のメインパターン４の一辺の長さａを０．３５μｍとし、面積を０．３５μｍ×０．３５μｍとし、周辺パターン５との位相差を１７８°とする。
First, for the experiment, a plurality of phase shift masks 1 having the main pattern 4 as shown in FIGS. 1 and 2 were prepared by changing the size of the auxiliary pattern 6.
Here, the length a of one side of the main pattern 4 of the phase shift mask 1 is 0.35 μm, the area is 0.35 μm × 0.35 μm, and the phase difference with the peripheral pattern 5 is 178 °.
そして、補助パターン６の一辺の長さを、０μｍ（補助パターンなし）、０．１μｍ、０．１３μｍ、０．１７５μｍ、０．２５μｍ、０．３μｍとし、メインパターン４と補助パターン６との間で互いに向き合うコーナー部間の距離は、それぞれの補助パターン６の一辺の長さとほぼ同じとした６種類の位相シフトマスク１を作成した。 The length of one side of the auxiliary pattern 6 is 0 μm (no auxiliary pattern), 0.1 μm, 0.13 μm, 0.175 μm, 0.25 μm, 0.3 μm, and between the main pattern 4 and the auxiliary pattern 6. 6 types of phase shift masks 1 were prepared in which the distance between the corner portions facing each other was substantially the same as the length of one side of each auxiliary pattern 6.
このように補助パターン６のサイズを変更した６種類の位相シフトマスク１に光２を照射した場合の光強度を、光強度計を用いて測定した結果を、図４に示す。 FIG. 4 shows a result of measuring the light intensity when the light 2 is irradiated on the six types of phase shift masks 1 in which the sizes of the auxiliary patterns 6 are changed as described above, using a light intensity meter.
さらに、上記図３に示すように、上記６種類の位相シフトマスク１に光２を照射し、各位相シフトマスク１を通過し、縮小投影された光によって基板３を露光した。 Further, as shown in FIG. 3, the six types of phase shift masks 1 were irradiated with light 2, passed through each of the phase shift masks 1, and the substrate 3 was exposed with reduced projection light.
基板３上の転写像の焦点が正確に適正な状態となる位相シフトマスク１と基板３との間の焦点距離をＥとし、焦点距離を（Ｅ−１．０μｍ）、（Ｅ−０．５μｍ）、（Ｅ−０．０）、（Ｅ＋０．５μｍ）、（Ｅ＋１．０μｍ）のように変化させ、この各焦点距離だけ位相シフトマスク１と基板３とを離して基板３上に転写像を作像し、それぞれの転写像について適正焦点状態（ジャストフォーカス）の時の転写像の一辺の長さから長さ変化を測定した。 Let E be the focal length between the phase shift mask 1 and the substrate 3 at which the focus of the transferred image on the substrate 3 is accurately in an appropriate state, and the focal length is (E-1.0 μm), (E-0.5 μm). ), (E−0.0), (E + 0.5 μm), and (E + 1.0 μm), and the phase shift mask 1 and the substrate 3 are separated from each other by this focal length, and a transfer image is formed on the substrate 3. An image was formed, and the change in length was measured from the length of one side of the transferred image when each of the transferred images was in the proper focus state (just focus).
図５は、このようにして測定された結果を示すグラフである。すなわち、この図５では、上記図３に示す露光系にメインパターン４を形成した本実施の形態に係る位相シフトマスク１を設置し、焦点距離を変化させて（図５の横軸）露光を行った場合の基板３上にお
ける転写像寸法の変動状態（図５の縦軸）を表している。また、補助パターンの一辺の長さを上記のような値でパラメタとしている。
FIG. 5 is a graph showing the results measured in this way. That is, in FIG. 5, the phase shift mask 1 according to the present embodiment in which the main pattern 4 is formed is installed in the exposure system shown in FIG. 3, and the focal length is changed (horizontal axis in FIG. 5) for exposure. FIG. 6 shows the variation state of the transfer image dimension on the substrate 3 (vertical axis in FIG. 5) when performed. The length of one side of the auxiliary pattern is used as a parameter with the above values.
この図５に示す焦点距離を変化させたときの転写像の寸法変化の状態においては、基板３に掘り込まれた補助パターン６の一辺の長さが０μｍ（なし）から０．１７５μｍに変わるに従って、寸法変動が小さくなっていく。 In the state of dimensional change of the transferred image when the focal length is changed as shown in FIG. 5, the length of one side of the auxiliary pattern 6 dug into the substrate 3 is changed from 0 μm (none) to 0.175 μm. , Dimensional variation becomes smaller.
また、この焦点距離を変化させたときの転写像の寸法変化の状態において、補助パターンの一辺の長さが０．１７５μｍより大きくなると解像限界を超え、焦点距離の変動に対する転写像の寸法変化が大きくなるとともに、補助パターン自体が基板３に解像してしまった。 Further, in the state of dimensional change of the transferred image when the focal length is changed, if the length of one side of the auxiliary pattern becomes larger than 0.175 μm, the resolution limit is exceeded, and the dimensional change of the transferred image with respect to the fluctuation of the focal length. And the auxiliary pattern itself was resolved on the substrate 3.
このような実験結果より、補助パターン６の一辺の長さは、メインパターン４の一辺の長さａの１／２以下とする事が好ましい事が分かる。 From these experimental results, it can be seen that the length of one side of the auxiliary pattern 6 is preferably ½ or less of the length a of one side of the main pattern 4.
以下に、本実施の形態に係る位相シフトマスク１の製造方法について説明する。 Below, the manufacturing method of the phase shift mask 1 which concerns on this Embodiment is demonstrated.
図６は、位相シフトマスク１の製造方法の一例を示す図である。この図６では、位相シフトマスク１の製造工程を、側面断面図によって表している。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing the phase shift mask 1. In FIG. 6, the manufacturing process of the phase shift mask 1 is represented by a side sectional view.
まず、透明基板１５上に、遮光膜１６が一様な厚さで設けられ、さらに、この遮光膜１６上に、エッチング用レジスト（電子線レジスト膜）１７が一様な厚さで設けられている（Ｓ１）。 First, a light shielding film 16 is provided on the transparent substrate 15 with a uniform thickness, and an etching resist (electron beam resist film) 17 is provided on the light shielding film 16 with a uniform thickness. (S1).
次に、電子ビーム露光及び現像（リソグラフィー法）により、メインパターン４及び補助パターン６の位置におけるエッチング用レジスト１７が除去され、所望のレジストパターンが形成される（Ｓ２）。 Next, the etching resist 17 at the positions of the main pattern 4 and the auxiliary pattern 6 is removed by electron beam exposure and development (lithography method), and a desired resist pattern is formed (S2).
次に、ドライエッチングによりメインパターン４及び補助パターン６の位置における遮光膜１６及び透明基板１５の掘り込みが行われる（Ｓ３）。透明基板１５の掘り込みは深さＤまで行われる。この掘り込みの深さＤは、光の位相差が１７１°〜１８０°となるよう設定される。 Next, the light shielding film 16 and the transparent substrate 15 are dug at the positions of the main pattern 4 and the auxiliary pattern 6 by dry etching (S3). The digging of the transparent substrate 15 is performed to a depth D. The digging depth D is set so that the phase difference of the light is 171 ° to 180 °.
遮光膜１６としてクロムが用いられている場合、この遮光膜１６に対するエッチングには、例えば、硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合液によるウェットエッチングが適用可能である。 When chromium is used as the light shielding film 16, for example, wet etching using a mixed liquid of ceric ammonium nitrate and perchloric acid can be applied to the light shielding film 16.
透明基板１５を掘り込むエッチングとしては、通常のドライエッチング、例えばＣＦ4やＣ2Ｆ6などの反応性ガスが存在する減圧雰囲気中においてグロー放電を発生させ、プラズマ中に発生する活性ラジカルによって透明基板１５を掘るエッチングが適用可能である。 Etching for digging the transparent substrate 15 is normal dry etching, for example, glow discharge is generated in a reduced pressure atmosphere in which a reactive gas such as CF 4 or C 2 F 6 exists, and the transparent substrate 15 is transparent by active radicals generated in the plasma. Etching to dig the substrate 15 is applicable.
そして、残った遮光膜１６とエッチング用レジスト１７が除去され、位相シフトマスク１が製造される（Ｓ４）。 Then, the remaining light shielding film 16 and etching resist 17 are removed, and the phase shift mask 1 is manufactured (S4).
図７は、位相シフトマスク１の逆パターンとなる位相シフトマスク１８の製造方法の一例を示す図である。この図７では、位相シフトマスク１８の製造工程を、側面断面図によって表している。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a manufacturing method of the phase shift mask 18 that is a reverse pattern of the phase shift mask 1. In FIG. 7, the manufacturing process of the phase shift mask 18 is represented by a side sectional view.
まず、透明基板１５上に、遮光膜１６が一様な厚さで設けられ、さらに、この遮光膜の
上に、エッチング用レジスト（電子線レジスト膜）１７が一様な厚さで設けられる（Ｔ１）。
First, the light shielding film 16 is provided on the transparent substrate 15 with a uniform thickness, and further, an etching resist (electron beam resist film) 17 is provided on the light shielding film with a uniform thickness ( T1).
次に、電子ビーム露光及び現像により、周辺パターン５の位置におけるエッチング用レジスト１７が除去される（Ｔ２）。 Next, the etching resist 17 at the position of the peripheral pattern 5 is removed by electron beam exposure and development (T2).
次に、エッチングにより、周辺パターン５の位置における遮光膜１６及び透明基板１５の掘り込みが行われる（Ｔ３）。 Next, the light shielding film 16 and the transparent substrate 15 are dug at the position of the peripheral pattern 5 by etching (T3).
そして、残った遮光膜１６とエッチング用レジスト１７が除去され、位相シフトマスク１８が製造される（Ｔ４）。 Then, the remaining light shielding film 16 and etching resist 17 are removed, and the phase shift mask 18 is manufactured (T4).
なお、本実施の形態においては、透明基板１５への掘り込みの有無により位相シフト部Ａ又は非位相シフト部Ｂが形成される。しかしながら、透明基板１５上に設けられた位相シフト膜の有無により位相シフト部Ａが形成されるとしてもよい。 In the present embodiment, the phase shift portion A or the non-phase shift portion B is formed depending on whether or not the transparent substrate 15 is dug. However, the phase shift portion A may be formed depending on the presence or absence of the phase shift film provided on the transparent substrate 15.
以下に、透明基板１５に所定パターンの位相シフト膜を設けた位相シフトマスク２２の製造方法について説明する。 Below, the manufacturing method of the phase shift mask 22 which provided the phase shift film of the predetermined pattern in the transparent substrate 15 is demonstrated.
図８は、位相シフトマスク２２の製造方法の一例を示す図である。この図８では、位相シフトマスク２２の製造工程を、側面断面図によって表している。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing the phase shift mask 22. In FIG. 8, the manufacturing process of the phase shift mask 22 is represented by a side sectional view.
まず、透明基板１５上に、位相シフト膜１９が一様な厚さで設けられ、さらに、この位相シフト膜の上に、エッチング用レジスト（電子線レジスト膜）１７が一様な厚さで設けられる（Ｕ１）。 First, a phase shift film 19 is provided on the transparent substrate 15 with a uniform thickness, and an etching resist (electron beam resist film) 17 is provided on the phase shift film with a uniform thickness. (U1).
なお、位相シフト膜１９としては、例えば、Ｍｏ・Ｓｉ系の材料、より具体的には、例えば化学記号ＭｏＳｉＯｘＮｙ（Ｘ、Ｙは整数又は有理数）で表される材料を用いることができる。 The phase shift film 19 may be made of, for example, a Mo / Si-based material, more specifically, for example, a material represented by the chemical symbol MoSiOxNy (X and Y are integers or rational numbers).
次に、電子ビーム露光及び現像（リソグラフィー法）により、非位相シフト部Ｂとなる周辺パターン５に対応する位置におけるエッチング用レジスト１７が除去され、所望のレジストパターンが形成される（Ｕ２）。 Next, the etching resist 17 at a position corresponding to the peripheral pattern 5 to be the non-phase shift portion B is removed by electron beam exposure and development (lithography method), and a desired resist pattern is formed (U2).
次に、ドライエッチングにより、周辺パターン５に対応する位置における位相シフト膜１９が除去される（Ｕ３）。 Next, the phase shift film 19 at a position corresponding to the peripheral pattern 5 is removed by dry etching (U3).
そして、メインパターン４と補助パターン６に対応する位置に残されているエッチング用レジスト１７が除去され、メインパターン４と補助パターン６に対応する位置に位相シフト膜１９が形成された位相シフトマスク２２が製造される（Ｕ４）。 Then, the etching resist 17 left at the positions corresponding to the main pattern 4 and the auxiliary pattern 6 is removed, and the phase shift mask 22 in which the phase shift film 19 is formed at the position corresponding to the main pattern 4 and the auxiliary pattern 6. Is manufactured (U4).
このように製造される位相シフトマスク２２を用いて半導体集積回路を製造することにより、上記と同様の効果を得ることができる。 By manufacturing the semiconductor integrated circuit using the phase shift mask 22 manufactured in this way, the same effects as described above can be obtained.
以上説明した本実施の形態においては、位相シフトマスク１を透過する光の干渉が補助パターン６によって調整され、補助パターン６がない場合に比べて一層効果的に位相シフト効果を発現でき、メインパターン４のコーナー部の解像度を向上させることができ、一層解像度の高い転写像を得ることができる。 In the present embodiment described above, the interference of light transmitted through the phase shift mask 1 is adjusted by the auxiliary pattern 6, and the phase shift effect can be expressed more effectively than when the auxiliary pattern 6 is not provided. The resolution of the corner portion 4 can be improved, and a transfer image with higher resolution can be obtained.
本実施の形態のように、メインパターン４のコーナー部近傍に、メインパターン４と同
位相とする補助パターン６を設けることにより、位相シフト効果を格段に向上させることができる。
By providing the auxiliary pattern 6 having the same phase as the main pattern 4 in the vicinity of the corner portion of the main pattern 4 as in the present embodiment, the phase shift effect can be remarkably improved.
なお、本実施の形態では、掘り込みにより位相シフト部Ａと非位相シフト部Ｂとを形成するとしている。しかしながら、位相シフト部Ａのパターンにしたがって位相シフト膜を設けることで、位相シフト部Ａと非位相シフト部Ｂとを形成するとしてもよい。 In the present embodiment, the phase shift part A and the non-phase shift part B are formed by digging. However, the phase shift part A and the non-phase shift part B may be formed by providing a phase shift film according to the pattern of the phase shift part A.
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、上記第１の実施の形態の変形例について説明する。上記第１の実施の形態では、正方形状のメインパターン４に補助パターン６が適用される場合について説明しているが、本実施の形態では、ライン状のメインパターンに補助パターンが適用される場合について説明する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, a modification of the first embodiment will be described. In the first embodiment, the case where the auxiliary pattern 6 is applied to the square main pattern 4 has been described. However, in the present embodiment, the auxiliary pattern is applied to the line-shaped main pattern. Will be described.
図９は、本実施の形態に係る位相シフトマスクにおけるパターン配置の一例を示す平面図である。この図９では、光２の照射方向について位相シフトマスクを見た場合のパターン配置を表している。 FIG. 9 is a plan view showing an example of a pattern arrangement in the phase shift mask according to the present embodiment. FIG. 9 shows a pattern arrangement when the phase shift mask is viewed in the irradiation direction of the light 2.
位相シフトマスク７では、細長い線状のメインパターン８が互いに平行に連続して形成されており、位相シフトマクス７を透過した光２により、基板３にＩＣゲート電極などが設けられる。 In the phase shift mask 7, long and thin main patterns 8 are continuously formed in parallel with each other, and an IC gate electrode or the like is provided on the substrate 3 by the light 2 transmitted through the phase shift mask 7.
補助パターン９は、光２の照射方向において、メインパターン８と離れた位置であり、メインパターン８のコーナー部と補助パターンの一辺とが互いに向き合う位置であり、メインパターン８と互いに側辺部で向かい合わない位置に配置され、メインパターン８との間で透過する光が同位相となる関係にある。補助パターンは、メインパターンのコーナーの角度の二等分線が、補正パターンの一辺と垂直でかつ一辺の中心を通る位置に配置されている。 The auxiliary pattern 9 is a position away from the main pattern 8 in the irradiation direction of the light 2, a position where a corner portion of the main pattern 8 and one side of the auxiliary pattern face each other, and a side portion of the main pattern 8. The light that is disposed at positions that do not face each other and that transmits through the main pattern 8 has the same phase. The auxiliary pattern is arranged at a position where the bisector of the corner angle of the main pattern is perpendicular to one side of the correction pattern and passes through the center of one side.
すなわち、本実施の形態において、補助パターン９は、光２の照射方向についてみた場合において、メインパターン８の対角線延長上に配置されている。詳しくは光２の照射方向について見た場合において、メインパターン８と補助パターン９とは、互いの対角線が４５°に交差するような位置関係となる。 That is, in the present embodiment, the auxiliary pattern 9 is arranged on the diagonal extension of the main pattern 8 when viewed in the irradiation direction of the light 2. Specifically, when viewed in the irradiation direction of the light 2, the main pattern 8 and the auxiliary pattern 9 are in a positional relationship such that their diagonal lines intersect at 45 °.
この位相シフトマスク７についても、メインパターン８及び補助パターン９と周辺パターン１０との間の位相差は、１７１°〜１８０°であることが好ましいため、このような位相差となるように掘り込みの深さＤが調整される。 Also for this phase shift mask 7, the phase difference between the main pattern 8 and auxiliary pattern 9 and the peripheral pattern 10 is preferably 171 ° to 180 °. The depth D is adjusted.
光２は位相シフトマスク７経由で基板３に照射され、基板３にラインパターンが転写される。 The light 2 is applied to the substrate 3 via the phase shift mask 7, and the line pattern is transferred to the substrate 3.
本実施の形態では、メインパターン８の短辺の長さをｂとした場合に、補助パターン９の一辺の長さをｂ／２以下の範囲となるように設定する。 In the present embodiment, when the length of the short side of the main pattern 8 is b, the length of one side of the auxiliary pattern 9 is set to be in a range of b / 2 or less.
また、メインパターン８のコーナー部と補助パターン９の一辺との間で互いに向き合う間の距離は、補助パターン９の一辺の長さと同じにする事が好ましい。すなわち、露光光の照射方向から見た場合におけるメインパターン８のコーナーの角度の二等分線は、コーナーから補助パターン９の一辺迄の距離が、補助パターン９の一辺の長さと略同じであることが好ましい。 The distance between the corner portion of the main pattern 8 and one side of the auxiliary pattern 9 is preferably the same as the length of one side of the auxiliary pattern 9. That is, in the bisector of the corner angle of the main pattern 8 when viewed from the irradiation direction of the exposure light, the distance from the corner to one side of the auxiliary pattern 9 is substantially the same as the length of one side of the auxiliary pattern 9. It is preferable.
なお、パターン形状に応じて、補助パターン９の一辺の長さは、適宜変更しても良い。 Note that the length of one side of the auxiliary pattern 9 may be appropriately changed according to the pattern shape.
位相シフトマスク７について、他の事項については、上記第１の実施の形態に係る位相シフトマスク１と同様であるため、説明を省略する。 About the phase shift mask 7, since it is the same as that of the phase shift mask 1 which concerns on the said 1st Embodiment about another matter, description is abbreviate | omitted.
このように、メインパターン８のコーナー部の角度を２等分する直線と補助パターンの９のコーナー部の角度を２等分する直線とが、４５°の傾斜して配置させることによって、掘り込みによる補助パターンの位相シフト効果により、メインパターンコーナー部に発生するオーバーシュート光を相殺することができ、メインパターン８のみの場合に比べて基板３上の転写像を高解像にすることができ、解像不良を抑制して鮮明な転写像を得ることができる。 As described above, the straight line that bisects the angle of the corner portion of the main pattern 8 and the straight line that bisects the angle of the corner portion of the auxiliary pattern 9 are equally inclined by 45 °, thereby digging. Due to the phase shift effect of the auxiliary pattern caused by the above, it is possible to cancel the overshoot light generated at the corner portion of the main pattern, and the transfer image on the substrate 3 can be made to have a higher resolution than the case of only the main pattern 8. Therefore, it is possible to obtain a clear transfer image by suppressing the resolution failure.
以上説明した本実施の形態においては、メインパターン８のコーナー部近傍に、メインパターン８と同位相とする補助パターン９を設けることにより、位相シフト効果を格段に向上させることができ、基板３に光２を照射した場合における、解像力特性に対して非常に有効な結果が得られる。 In the present embodiment described above, the phase shift effect can be remarkably improved by providing the auxiliary pattern 9 having the same phase as the main pattern 8 in the vicinity of the corner portion of the main pattern 8. A very effective result is obtained with respect to the resolution characteristics when the light 2 is irradiated.
なお、位相シフトマスクには、上述した基板掘り込み型の位相シフトマスクの他、位相シフト膜を透明基板上に設ける位相シフトマスクなどがある。位相シフトパターンは、その種類に応じてパターンの寸法、パターンのピッチ、露光光学系の構造などが変化する。従って、非位相シフト部を通過する光と位相シフト部を通過する光との間における最適な位相差は、位相シフトマスクの種類に応じて変化する。 The phase shift mask includes a phase shift mask in which a phase shift film is provided on a transparent substrate in addition to the above-described substrate digging type phase shift mask. In the phase shift pattern, the size of the pattern, the pitch of the pattern, the structure of the exposure optical system, and the like vary depending on the type. Therefore, the optimum phase difference between the light passing through the non-phase shift portion and the light passing through the phase shift portion varies depending on the type of the phase shift mask.
そこで、上記第１及び第２の実施の形態では、位相シフト部Ａを通過する光２と非位相シフト部Ｂを通過する光２との間の位相差を、１７１°〜１８０°の範囲で設定するとしている。 Therefore, in the first and second embodiments, the phase difference between the light 2 passing through the phase shift unit A and the light 2 passing through the non-phase shift unit B is in a range of 171 ° to 180 °. It is supposed to be set.
（第３の実施の形態）
本実施の形態では、上記第１及び第２の実施の形態の変形例について説明する。なお、以下においては、上記第１の実施の形態の変形例について説明するが、上記第２の実施の形態の場合についても同様である。
(Third embodiment)
In the present embodiment, modified examples of the first and second embodiments will be described. In the following, a modified example of the first embodiment will be described, but the same applies to the case of the second embodiment.
図１０は、本実施の形態に係る位相シフトマスクの一例を示す側面断面図である。 FIG. 10 is a side sectional view showing an example of the phase shift mask according to the present embodiment.
位相シフトマスク１１では、透明基板のうち掘り込みの行われていない非位相シフト部Ｃは、メインパターン１２となる。 In the phase shift mask 11, the non-phase shift portion C that is not dug out of the transparent substrate becomes the main pattern 12.
掘り込みが行われた後に半透明の位相シフト膜が設けられた部分は、補助パターン１３となる。掘り込み部は、周辺パターン１４となる。 A portion where the translucent phase shift film is provided after digging is the auxiliary pattern 13. The dug portion becomes the peripheral pattern 14.
本実施の形態において、光２の照射方向におけるメインパターン１２と周辺パターン１４と補助パターン１３の位置関係は、上記第１及び第２の実施の形態と同様とする。 In the present embodiment, the positional relationship among the main pattern 12, the peripheral pattern 14, and the auxiliary pattern 13 in the irradiation direction of the light 2 is the same as in the first and second embodiments.
この位相シフトマスク１１において、メインパターン１２と補助パターン１３とは非位相シフト部Ｃであり、照射された光２の位相をシフトさせる特性を持つ。 In this phase shift mask 11, the main pattern 12 and the auxiliary pattern 13 are non-phase shift portions C and have a characteristic of shifting the phase of the irradiated light 2.
一方、周辺パターン１４は位相シフト部Ｄである。 On the other hand, the peripheral pattern 14 is a phase shift portion D.
以下に、本実施の形態に係る位相シフトマスク１１の作用について説明する。 The operation of the phase shift mask 11 according to the present embodiment will be described below.
位相シフトマスク１１は、照射された光２に対して部分透過性を有する。位相シフトマ
スク１１は、いわゆるハーフトーン型位相シフトマスクである。
The phase shift mask 11 is partially transmissive to the irradiated light 2. The phase shift mask 11 is a so-called halftone type phase shift mask.
位相シフトマスク１１は、掘り込まれていないメインパターン１２と、掘り込み後に半透明の位相シフト膜の付された補助パターン１３は、非位相シフト部Ｃであり、掘り込み部である周辺パターン１４は位相シフト部Ｄである。 The phase shift mask 11 includes a main pattern 12 that is not dug and an auxiliary pattern 13 that is provided with a translucent phase shift film after the dug is a non-phase shift portion C and a peripheral pattern 14 that is a dug portion. Is the phase shift part D.
この位相シフトマスク１１を用いることにより、基板３上にコンタクトホールに対応する転写像又はラインパターンに対応する転写像を得ることができる。 By using this phase shift mask 11, a transfer image corresponding to the contact hole or a transfer image corresponding to the line pattern can be obtained on the substrate 3.
掘りこまれていない部分と半透明の位相シフト膜が設けられた部分とでは、掘り込み部に対して光の位相が反転している。 The phase of light is inverted with respect to the digging portion between the portion not dug and the portion provided with the translucent phase shift film.
この位相シフトマスク１１のように非位相シフト部Ｃと位相シフト部Ｄとを交互に配置することにより、境界部において光強度が相殺され、解像度の高いパターン転写像を得ることができる。 By alternately arranging the non-phase shift portions C and the phase shift portions D as in the phase shift mask 11, the light intensity is canceled at the boundary portion, and a pattern transfer image with high resolution can be obtained.
以下に、本実施の形態に係る位相シフトマスク１１の製造方法について説明する。 Below, the manufacturing method of the phase shift mask 11 which concerns on this Embodiment is demonstrated.
図１１は、本実施の形態に係る位相シフトマスク１１の製造方法の前半の一例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing an example of the first half of the method for manufacturing the phase shift mask 11 according to the present embodiment.
図１２は、本実施の形態に係る位相シフトマスク１１の製造方法の後半の一例を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the latter half of the manufacturing method of the phase shift mask 11 according to the present embodiment.
この図１１及び図１２では、位相シフトマスク１１の製造工程を、側面断面図によって表している。 11 and 12, the manufacturing process of the phase shift mask 11 is represented by a side sectional view.
まず、透明基板１５上に、遮光膜１６が一様な厚さで設けられ、さらに、この遮光膜１６の上に、エッチング用レジスト（電子線レジスト膜）１７が一様な厚さで設けられている（Ｖ１）。 First, a light shielding film 16 is provided on the transparent substrate 15 with a uniform thickness, and an etching resist (electron beam resist film) 17 is provided on the light shielding film 16 with a uniform thickness. (V1).
次に、電子ビーム露光及び現像により、周辺パターン１４及び補助パターン１３の位置におけるエッチング用レジスト１７が除去され、エッチング用レジスト１７が所望の形状に形成される（Ｖ２）
次に、エッチングにより、周辺パターン１４及び補助パターン１３の位置における遮光膜１６が除去され、さらに周辺パターン１４及び補助パターン１３の位置における透明基板１５が深さＤだけ堀り込まれる（Ｖ３）。
Next, the etching resist 17 at the positions of the peripheral pattern 14 and the auxiliary pattern 13 is removed by electron beam exposure and development, and the etching resist 17 is formed in a desired shape (V2).
Next, the light shielding film 16 at the position of the peripheral pattern 14 and the auxiliary pattern 13 is removed by etching, and the transparent substrate 15 at the position of the peripheral pattern 14 and the auxiliary pattern 13 is further dug by a depth D (V3).
次に、残った遮光膜１６とエッチング用レジスト１７が除去され、周辺パターン１４と補助パターン１３に対応する位置が深さＤだけ堀込まれた透明基板１５が得られる（Ｖ４）。 Next, the remaining light shielding film 16 and etching resist 17 are removed, and a transparent substrate 15 in which positions corresponding to the peripheral pattern 14 and the auxiliary pattern 13 are dug by a depth D is obtained (V4).
次に、周辺パターン１３と補助パターン１４に対応する位置が深さＤだけ掘り込まれた透明基板１５上に、半透明の位相シフト膜１９が設けられる。（Ｖ５）
次に、この半透明の位相シフト膜１９の上に、エッチング用レジスト（電子線レジスト膜）２０が一様な厚さで設けられる（Ｖ６）。
Next, a translucent phase shift film 19 is provided on the transparent substrate 15 in which positions corresponding to the peripheral pattern 13 and the auxiliary pattern 14 are dug by a depth D. (V5)
Next, an etching resist (electron beam resist film) 20 is provided on the translucent phase shift film 19 with a uniform thickness (V6).
次に、電子ビーム露光及び現像により、周辺パターン１４及びメインパターン１２に対応する位置におけるエッチング用レジスト２０が除去され、補助パターンに対応する位置におけるエッチング用レジスト２０が残される（Ｖ７）。 Next, the etching resist 20 at the position corresponding to the peripheral pattern 14 and the main pattern 12 is removed by electron beam exposure and development, and the etching resist 20 at the position corresponding to the auxiliary pattern is left (V7).
次に、エッチングなどにより、周辺パターン１４及びメインパターン１２に対応する位置における半透明の位相シフト膜１９が除去される（Ｖ８）。 Next, the translucent phase shift film 19 at the position corresponding to the peripheral pattern 14 and the main pattern 12 is removed by etching or the like (V8).
そして、補助パターン１３に対応する位置に残されているエッチング用レジスト２０が除去され、上記位相シフトマスク１１が製造される（Ｖ９）。 Then, the etching resist 20 left at the position corresponding to the auxiliary pattern 13 is removed, and the phase shift mask 11 is manufactured (V9).
なお、上記の本実施の形態に係る位相シフトマスク１１において、補助パターンに対応する部分に半透明の位相シフト膜を設けることに代えて、補助パターンに対応する部分を掘り込まないことにより、補助パターン１３を形成してもよい。 In the phase shift mask 11 according to the present embodiment described above, instead of providing a translucent phase shift film in a portion corresponding to the auxiliary pattern, the portion corresponding to the auxiliary pattern is not dug, thereby assisting. The pattern 13 may be formed.
また、以下に、位相シフトマスクの製造方法の変形例について説明する。先に説明した位相シフトマスク１１の製造方法では、透明基板１５について、周辺パターン１４及び補助パターン１３の位置に対する掘り込みが行われているが、以下で説明する変形例では、メインパターン１２の位置に対して掘り込みが行われた位相シフトマスク２１の製造方法について説明する。 Moreover, the modification of the manufacturing method of a phase shift mask is demonstrated below. In the method of manufacturing the phase shift mask 11 described above, the transparent substrate 15 is dug in the positions of the peripheral pattern 14 and the auxiliary pattern 13. In the modified example described below, the position of the main pattern 12 is used. A method of manufacturing the phase shift mask 21 in which the digging is performed will be described.
図１３は、本実施の形態に係る位相シフトマスク２１の製造方法の前半の一例を示す図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the first half of the method of manufacturing the phase shift mask 21 according to the present embodiment.
図１４は、本実施の形態に係る位相シフトマスク２１の製造方法の後半の一例を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing an example of the latter half of the manufacturing method of the phase shift mask 21 according to the present embodiment.
この図１３及び図１４では、位相シフトマスク２１の製造工程を、側面断面図によって表している。 In FIG. 13 and FIG. 14, the manufacturing process of the phase shift mask 21 is represented by a side sectional view.
まず、透明基板１５上に、遮光膜１６が一様な厚さで設けられ、さらに、この遮光膜１６の上に、エッチング用レジスト（電子線レジスト膜）１７が一様な厚さで設けられる（Ｗ１）。 First, a light shielding film 16 is provided on the transparent substrate 15 with a uniform thickness, and an etching resist (electron beam resist film) 17 is provided on the light shielding film 16 with a uniform thickness. (W1).
次に、電子ビーム露光及び現像により、メインパターン１２に対応する位置におけるエッチング用レジスト１７が除去される（Ｗ２）。 Next, the etching resist 17 at the position corresponding to the main pattern 12 is removed by electron beam exposure and development (W2).
次に、エッチングにより、メインパターン１２に対応する位置における遮光膜１６及び透明基板１５の掘り込みが行われる（Ｗ３）。 Next, the light shielding film 16 and the transparent substrate 15 are dug at a position corresponding to the main pattern 12 by etching (W3).
次に、残った遮光膜１６とエッチング用レジスト１７が除去され、メインパターン１２に対応する位置が深さＤだけ掘り込まれた透明基板１５が得られる（Ｗ４）。 Next, the remaining light shielding film 16 and etching resist 17 are removed, and a transparent substrate 15 in which a position corresponding to the main pattern 12 is dug by a depth D is obtained (W4).
次に、メインパターン１２に対応する位置が深さＤだけ掘り込まれた透明基板１５上に、半透明の位相シフト膜１９が設けられる（Ｗ５）。 Next, a translucent phase shift film 19 is provided on the transparent substrate 15 in which the position corresponding to the main pattern 12 is dug by a depth D (W5).
次に、この半透明の位相シフト膜１９の上に、エッチング用レジスト（電子線レジスト膜）２０が一様な厚さで設けられる（Ｗ６）。 Next, an etching resist (electron beam resist film) 20 is provided on the translucent phase shift film 19 with a uniform thickness (W6).
次に、電子ビーム露光及び現像により、周辺パターン１４及びメインパターン１２に対応する位置におけるエッチング用レジスト２０が除去され、補助パターン１３に対応する位置におけるエッチング用レジスト２０が残される（Ｗ７）。 Next, the etching resist 20 at the position corresponding to the peripheral pattern 14 and the main pattern 12 is removed by electron beam exposure and development, and the etching resist 20 at the position corresponding to the auxiliary pattern 13 is left (W7).
次に、エッチングなどにより、周辺パターン１４及びメインパターン１２に対応する
位置における半透明の位相シフト膜１９が除去される（Ｗ８）。
Next, the translucent phase shift film 19 at the position corresponding to the peripheral pattern 14 and the main pattern 12 is removed by etching or the like (W8).
そして、補助パターン１３に対応する位置に残されているエッチング用レジスト２０が除去され、位相シフトマスク２１が製造される（Ｗ９）。 Then, the etching resist 20 left at the position corresponding to the auxiliary pattern 13 is removed, and the phase shift mask 21 is manufactured (W9).
上記各実施の形態において、メインパターン４の側辺部の間、メインパターン８の側辺部の間に、遮光膜を備えるとしてもよい。 In each of the above embodiments, a light shielding film may be provided between the side portions of the main pattern 4 and between the side portions of the main pattern 8.
１，７，１１，１８，２１，２２…位相シフトマスク、２…光、３…基板、４，８，１
２…メインパターン、５，１０，１４…周辺パターン、６，９，１３…補助パターン、１５…透明基板、１６…遮光膜、１７，２０…エッチング用レジスト、１９…位相シフト膜
1,7,11,18,21,22 ... phase shift mask, 2 ... light, 3 ... substrate, 4,8,1
2 ... main pattern, 5, 10, 14 ... peripheral pattern, 6, 9, 13 ... auxiliary pattern, 15 ... transparent substrate, 16 ... light shielding film, 17, 20 ... etching resist, 19 ... phase shift film
Claims (4)
4. The phase shift mask according to claim 1 , wherein a bisector of a corner angle of the main pattern when viewed from an irradiation direction of the exposure light is from the corner to the auxiliary pattern. 5. A phase shift mask characterized in that the distance to one side is substantially the same as the length of one side of the auxiliary pattern .
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