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JP3312703B2 - How to fix a phase shift photomask - Google Patents

How to fix a phase shift photomask

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Publication number
JP3312703B2
JP3312703B2 JP8837493A JP8837493A JP3312703B2 JP 3312703 B2 JP3312703 B2 JP 3312703B2 JP 8837493 A JP8837493 A JP 8837493A JP 8837493 A JP8837493 A JP 8837493A JP 3312703 B2 JP3312703 B2 JP 3312703B2
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JP
Japan
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layer
resist
pattern
resist pattern
etching
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諸岡寿史
豊 鈴木
高橋洋一
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、LSI、超LSI等の
高密度集積回路の製造に用いられるレチクル及びその製
造方法に係り、特に、微細なパターンを高精度に形成す
る際に使用される位相シフト層を有するフォトマスクの
修正方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reticle used for manufacturing high-density integrated circuits such as LSIs and VLSIs and a method for manufacturing the reticle, and more particularly to a reticle used for forming a fine pattern with high precision. The present invention relates to a method for repairing a photomask having a phase shift layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】IC、LSI、超LSI等の半導体集積
回路は、シリコンウェーハ等の被加工基板上にレジスト
を塗布し、ステッパー等により所望のパターンを露光し
た後、現像、エッチング、ドーピング、CVD等を行
う、いわゆるリソグラフィー工程を繰り返すことにより
製造されている。
2. Description of the Related Art A semiconductor integrated circuit such as an IC, an LSI, and a super LSI is coated with a resist on a substrate to be processed such as a silicon wafer, exposed to a desired pattern by a stepper or the like, and then developed, etched, doped, and CVD. And the like, that is, by repeating a so-called lithography process.

【0003】このようなリソグラフィー工程に使用され
るレチクルと呼ばれるフォトマスクは、半導体集積回路
の高性能化、高集積化に伴ってますます高精度が要求さ
れる傾向にあり、例えば、代表的なLSIであるDRA
Mを例にとると、1MビットDRAM用の5倍レチク
ル、すなわち、露光するパターンの5倍のサイズを有す
るレチクルにおける寸法のずれは、平均±3σ(σは標
準偏差)をとった場合においても、0.15μmの精度
が要求され、同様に、4MビットDRAM用の5倍レチ
クルは0.1〜0.15μmの寸法精度が、16Mビッ
トDRAM用5倍レチクルは0.05〜0.1μmの寸
法精度が、64MビットDRAM用5倍レチクルは0.
03〜0.07μmの寸法精度が要求されている。
A photomask called a reticle used in such a lithography process tends to be required to have higher and higher accuracy as the performance and integration of a semiconductor integrated circuit become higher. DRA which is LSI
Taking M as an example, the dimensional deviation of a 5-fold reticle for a 1-Mbit DRAM, that is, a reticle having a size five times the size of a pattern to be exposed, can be obtained even when an average ± 3σ (σ is a standard deviation) is taken. , 0.15 μm is required. Similarly, a quintuple reticle for a 4 Mbit DRAM has a dimensional accuracy of 0.1 to 0.15 μm, and a quintuple reticle for a 16 Mbit DRAM has a dimensional accuracy of 0.05 to 0.1 μm. The dimensional accuracy of a 5X reticle for 64Mbit DRAM is 0.
A dimensional accuracy of 03 to 0.07 μm is required.

【0004】さらに、これらのレチクルを使用して形成
されるデバイスパターンの線幅は、1MビットDRAM
で1.2μm、4MビットDRAMでは0.8μm、1
6MビットDRAMでは0.5μm、64MビットDR
AMでは0.35μmと、ますます微細化が要求されて
おり、このような要求に応えるために、様々な露光方法
が研究されている。
Furthermore, the line width of a device pattern formed using these reticles is 1 Mbit DRAM.
1.2 μm, 0.8 μm for 4 Mbit DRAM, 1 μm
0.5 μm for 6 Mbit DRAM, 64 Mbit DR
AM requires 0.35 μm more and more miniaturization, and various exposure methods have been studied to meet such a demand.

【0005】ところが、例えば64MビットDRAMク
ラスの次世代のデバイスパターンになると、これまでの
レチクルを用いたステッパー露光方式ではレジストパタ
ーンの解像限界となり、この限界を乗り越えるものとし
て、例えば、特開昭58−173744号公報、特公昭
62−59296号公報等に示されているような、位相
シフトレチクルという新しい考え方のレチクルが提案さ
れてきている。位相シフトレチクルを用いる位相シフト
リソグラフィーは、レチクルを透過する光の位相を操作
することによって、投影像の分解能及びコントラストを
向上させる技術である。
However, in the case of a next-generation device pattern of, for example, a 64-Mbit DRAM class, the resolution of a resist pattern is limited by a conventional stepper exposure method using a reticle. A reticle based on a new concept called a phase shift reticle has been proposed as disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-173744 and Japanese Patent Publication No. 62-59296. Phase shift lithography using a phase shift reticle is a technique for improving the resolution and contrast of a projected image by manipulating the phase of light passing through the reticle.

【0006】位相シフトリソグラフィーを図面に従って
簡単に説明する。図2は位相シフト法の原理を示す図、
図3は従来法を示す図であり、図2(a)及び図3
(a)はレチクルの断面図、図2(b)及び図3(b)
はレチクル上の光の振幅、図2(c)及び図3(c)は
ウェーハ上の光の振幅、図2(d)及び図3(d)はウ
ェーハ上の光強度をそれぞれ示し、1は基板、2は遮光
膜、3は位相シフター、4は入射光を示す。
[0006] Phase shift lithography will be briefly described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing the principle of the phase shift method,
FIG. 3 is a diagram showing a conventional method, and FIG. 2 (a) and FIG.
(A) is a cross-sectional view of the reticle, FIG. 2 (b) and FIG. 3 (b)
2 (c) and 3 (c) show the light amplitude on the wafer, FIGS. 2 (d) and 3 (d) show the light intensity on the wafer, respectively, and 1 denotes the light intensity on the wafer. A substrate 2, a light shielding film 3, a phase shifter 3, and an incident light 4 are shown.

【0007】従来法においては、図3(a)に示すよう
に、ガラス等からなる基板1にクロム等からなる遮光膜
2が形成されて、所定のパターンの光透過部が形成され
ているだけであるが、位相シフトリソグラフィーでは、
図2(a)に示すように、レチクル上の隣接する光透過
部の一方に位相を反転(位相差180°)させるための
透過膜からなる位相シフター3が設けられている。した
がって、従来法においては、レチクル上の光の振幅は図
3(b)に示すように同相となり、ウェーハ上の光の振
幅も図3(c)に示すように同相となるので、その結
果、図3(d)のようにウェーハ上のパターンを分離す
ることができないのに対して、位相シフトリソグラフィ
ーにおいては、位相シフターを透過した光は、図2
(b)に示すように、隣接パターンの間で互いに逆位相
になされるため、パターンの境界部で光強度が零にな
り、図2(d)に示すように隣接するパターンを明瞭に
分離することができる。このように、位相シフトリソグ
ラフィーにおいては、従来は分離できなかったパターン
も分離可能となり、解像度を向上させることができるも
のである。
In the conventional method, as shown in FIG. 3A, only a light-shielding film 2 made of chrome or the like is formed on a substrate 1 made of glass or the like, and a light transmitting portion of a predetermined pattern is formed. However, in phase shift lithography,
As shown in FIG. 2A, a phase shifter 3 made of a transmission film for inverting the phase (a phase difference of 180 °) is provided on one of the adjacent light transmission portions on the reticle. Therefore, in the conventional method, the amplitude of light on the reticle is in phase as shown in FIG. 3 (b), and the amplitude of light on the wafer is also in phase as shown in FIG. 3 (c). While the pattern on the wafer cannot be separated as shown in FIG. 3D, in phase shift lithography, the light transmitted through the phase shifter
As shown in FIG. 2B, since the phases are made opposite to each other between the adjacent patterns, the light intensity becomes zero at the boundary of the patterns, and the adjacent patterns are clearly separated as shown in FIG. 2D. be able to. As described above, in the phase shift lithography, a pattern that cannot be separated conventionally can be separated, and the resolution can be improved.

【0008】このような位相シフト層を有するフォトマ
スクは様々な構造が研究されているが、それぞれに一長
一短がある。
Various structures have been studied for photomasks having such a phase shift layer, but each has its advantages and disadvantages.

【0009】そこで、構造が簡単で最も実用的であると
思われるハーフトーン型位相シフトレチクルの製造工程
を一例として、図面を参照して説明する。
A description will now be given, with reference to the drawings, of an example of a manufacturing process of a halftone type phase shift reticle which has a simple structure and is considered to be the most practical.

【0010】図5は、ハーフトーン型位相シフトレチク
ルの製造工程を示す断面図であり、図中、31は基板、
32はエッチングストッパー層、33はクロム等からな
るハーフトーン遮光層、34は位相シフター層、35は
レジスト層、36はレーザー光又は電子線等の電離放射
線、37は露光部分、38は遮光層33用のエッチング
ガスプラズマ、39は位相シフター層34用のエッチン
グガスプラズマ、40は酸素プラズマを示す。
FIG. 5 is a sectional view showing a manufacturing process of a halftone type phase shift reticle.
32 is an etching stopper layer, 33 is a halftone light shielding layer made of chrome or the like, 34 is a phase shifter layer, 35 is a resist layer, 36 is ionizing radiation such as laser light or electron beam, 37 is an exposed portion, 38 is a light shielding layer 33 Is an etching gas plasma for the phase shifter layer, and reference numeral 40 is an oxygen plasma.

【0011】まず、図5(a)に示すように、基板31
上に、エッチングストッパー層32、位相シフト層3
4、遮光層33の順で積層してハーフトーン型位相シフ
トフォトマスク基板を構成し、その遮光層33上にレジ
ストをスピンコーティング等の常法により均一に塗布
し、加熱乾燥処理を施し、厚さ0.1〜2.0μm程度
のレジスト層35を形成する。加熱乾燥処理は、使用す
るレジストの種類にもよるが、通常80〜200℃で5
〜60分間程度行う。次に、同図(b)に示すように、
レジスト層35に常法に従って電子線描画装置等の露光
装置を用いて、電離放射線36により所望のパターンを
描画する。続いて、所定の現像液で現像し、所定のリン
ス液でリンスして、同図(c)に示すようなレジストパ
ターンを形成する。
First, as shown in FIG.
On top, the etching stopper layer 32 and the phase shift layer 3
4. A halftone type phase shift photomask substrate is formed by laminating the light-shielding layers 33 in this order, and a resist is uniformly applied on the light-shielding layers 33 by a conventional method such as spin coating. A resist layer 35 having a thickness of about 0.1 to 2.0 μm is formed. The heating and drying treatment is usually performed at 80 to 200 ° C. for 5 hours, depending on the type of resist used.
Perform for about 60 minutes. Next, as shown in FIG.
A desired pattern is drawn on the resist layer 35 by ionizing radiation 36 using an exposure apparatus such as an electron beam drawing apparatus according to a conventional method. Subsequently, the resist pattern is developed with a predetermined developing solution and rinsed with a predetermined rinsing solution to form a resist pattern as shown in FIG.

【0012】次に、必要に応じて加熱乾燥処理及びデス
カム処理を行った後、同図(c)に示すように、レジス
トパターンの開口部より露出する遮光層33部分をエッ
チングガスプラズマ38によりドライエッチングし、遮
光パターンを形成する(同図(d))。なお、この遮光
パターンの形成は、エッチングガスプラズマ38による
ドライエッチングに代えて、ウェットエッチングにより
行ってもよいことは当業者に明らかである。
Next, after performing a heat drying process and a descum process as required, the light shielding layer 33 exposed from the opening of the resist pattern is dried by the etching gas plasma 38 as shown in FIG. Etching is performed to form a light-shielding pattern (FIG. 3D). It is obvious to those skilled in the art that the formation of the light-shielding pattern may be performed by wet etching instead of dry etching by the etching gas plasma 38.

【0013】続いて、同図(d)に示すように、レジス
トパターンと遮光パターンの開口部より露出する位相シ
フター層34部分をエッチングガスプラズマ39により
ドライエッチングし、位相シフターパターンを形成する
(同図(e))。なお、この位相シフターパターンの形
成は、エッチングガスプラズマ39によるドライエッチ
ングに代えて、ウェットエッチングにより行ってもよい
ことは当業者に明らかである。
Subsequently, as shown in FIG. 1D, a portion of the phase shifter layer 34 exposed from the opening of the resist pattern and the light-shielding pattern is dry-etched by the etching gas plasma 39 to form a phase shifter pattern. Figure (e). It is obvious to those skilled in the art that the formation of this phase shifter pattern may be performed by wet etching instead of dry etching by the etching gas plasma 39.

【0014】次に、残存したレジストを、同図(e)に
示すように、酸素プラズマ40により灰化除去する。
Next, the remaining resist is ashed and removed by oxygen plasma 40 as shown in FIG.

【0015】以上の工程により、同図(f)に示すよう
な位相シフター34を有するハーフトーン型位相シフト
レチクルが完成する。
Through the above steps, a halftone type phase shift reticle having a phase shifter 34 as shown in FIG.

【0016】上記製造方法の例では、位相シフター層の
上にハーフトーン遮光層が形成されている構造について
説明したが、ハーフトーン遮光層の上に位相シフター層
が形成されている逆の構造においても、同様であること
は明らかである。
In the above example of the manufacturing method, the structure in which the halftone light-shielding layer is formed on the phase shifter layer has been described. However, in the reverse structure in which the phase shifter layer is formed on the halftone light-shielding layer, It is clear that the same applies to

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
例示したような従来の位相シフトレチクルの製造方法に
おいては、位相シフトフォトマスクの製造工程としては
比較的容易なものの、出来上がったマスクの欠陥修正は
非常に困難であると言う問題がある。
However, in the conventional method of manufacturing a phase shift reticle as exemplified above, although the process of manufacturing a phase shift photomask is relatively easy, defect correction of a completed mask is difficult. There is a problem that is very difficult.

【0018】すなわち、遮光パターンの残留欠陥、欠落
欠陥は、従来のレーザーリペア装置もしくは集束イオン
ビーム(FIB)等を用いた欠陥修正装置にて修正可能
であるが、SOGやSiO2 等からなる位相シフターは
透明であるため、その残留欠陥や欠落欠陥は修正が大変
困難であり、これを解決することが研究者に課せられた
大きな使命の一つであった。
[0018] That is, residual defects of the light-shielding pattern missing defect, conventional laser repair device or focused ion beam but can be modified in defect repair device using (FIB) or the like, the phase made of SOG or SiO 2 or the like Because the shifter is transparent, its residual and missing defects are very difficult to correct, and resolving this was one of the major missions of researchers.

【0019】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、位相シフトフォトマスク加工
工程途中のレジストパターンの状態にて位相シフターパ
ターンの欠陥の検査及び修正を行い、位相シフターをエ
ッチング加工した後の位相シフターパターンには欠陥が
ない高精度の位相シフトレチクルを製造することができ
る、より実用的な位相シフトフォトマスクの修正方法を
提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to inspect and correct defects in a phase shifter pattern in the state of a resist pattern during a phase shift photomask processing step, It is an object of the present invention to provide a more practical method for repairing a phase shift photomask, which can manufacture a highly accurate phase shift reticle having no defect in a phase shifter pattern after etching a shifter.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題に
鑑み、従来のレチクルの製造プロセスを大幅に変更する
ことなく、高精度の位相シフトフォトマスクを安定して
製造する方法を開発すべく検討した結果、本発明を完成
するに到ったものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention has developed a method for stably manufacturing a high-accuracy phase shift photomask without greatly changing the conventional reticle manufacturing process. As a result of extensive studies, the present invention has been completed.

【0021】すなわち、本発明は、位相シフトフォトマ
スク作製工程において、位相シフター層をエッチングす
るための直接的又は間接的マスクとなるレジストパター
ンの状態にて、その欠陥の検査及び修正を行い、無欠陥
状態にて位相シフター層をエッチングすることを特徴と
する位相シフト層を有するレチクルの製造方法である。
That is, according to the present invention, in the phase shift photomask manufacturing process, the defect is inspected and corrected in the state of the resist pattern serving as a direct or indirect mask for etching the phase shifter layer. A method for manufacturing a reticle having a phase shift layer, wherein the phase shifter layer is etched in a defect state.

【0022】本発明の修正方法を図面を参照して説明す
る。図1は、ハーフトーン型位相シフトレチクルの製造
工程中のレジストパターン段階での欠陥の修正方法を示
す断面図であり、図中、11は石英ガラス等の透明ガラ
ス基板、12はエッチングストッパー層、13はクロ
ム、モリブデン、シリコン、アルミニウム、チタン等の
金属からなり、例えばエキシマレーザー光に対する透過
率が1〜30%のハーフトーン遮光層、14はSOG
(スピン・オン・グラス)、蒸着SiO2 等からなる位
相シフター層、15はレジスト層、16は残存欠陥、1
7は欠落欠陥、18はレーザービームもしくは集束イオ
ンビーム、19は集束イオンビーム、20はカーボンリ
ッチなガス、21は堆積されたカーボン膜、22はエッ
チングガスプラズマを示す。
The correction method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method of correcting a defect at a resist pattern stage in a manufacturing process of a halftone type phase shift reticle, in which 11 is a transparent glass substrate such as quartz glass, 12 is an etching stopper layer, Reference numeral 13 denotes a halftone light-shielding layer made of a metal such as chromium, molybdenum, silicon, aluminum, and titanium, and has a transmittance of 1 to 30% for excimer laser light, for example.
(Spin-on-glass), phase shifter layer made of deposited SiO 2, etc., 15 is a resist layer, 16 is a residual defect, 1
7 is a missing defect, 18 is a laser beam or a focused ion beam, 19 is a focused ion beam, 20 is a carbon-rich gas, 21 is a deposited carbon film, and 22 is an etching gas plasma.

【0023】まず、図1(a)に示すように、ハーフト
ーン型位相シフトフォトマスクの製造工程において、レ
ジスト層15をパターニング後、そのレジストパターン
の開口部より露出するハーフトーン遮光層13部分をエ
ッチングして遮光パターンを形成した後のレジストパタ
ーン状態で、残存欠陥16と欠落欠陥17が存在する。
この状態において、レジストパターンの欠陥の検査を
し、次いで、同図(b)に示すように、残存欠陥16は
レーザービームもしくは集束イオンビーム18にてレジ
スト層及び遮光層を共に昇華除去し、欠落欠陥17はピ
レン等のカーボンリッチな雰囲気下20での集束イオン
ビーム19照射によりカーボン膜21を堆積させて埋め
る。
First, as shown in FIG. 1A, in a manufacturing process of a halftone type phase shift photomask, after patterning a resist layer 15, a portion of the halftone light shielding layer 13 exposed from an opening of the resist pattern is removed. In the resist pattern state after the light-shielding pattern is formed by etching, a residual defect 16 and a missing defect 17 are present.
In this state, the resist pattern is inspected for defects. Then, as shown in FIG. 3B, the residual defect 16 is removed by sublimation of both the resist layer and the light shielding layer with a laser beam or a focused ion beam 18 to remove the remaining defect. The defect 17 is filled by depositing a carbon film 21 by irradiating a focused ion beam 19 in a carbon-rich atmosphere 20 such as pyrene.

【0024】次に、同図(c)に示すように、このよう
にしてレジストパターンを修正した状態にて、位相シフ
ター層14をエッチングガスプラズマ22にてエッチン
グした後、残存したレジストを剥離して、同図(d)に
示すようなハーフトーン型位相シフトフォトマスクが完
成する。
Next, as shown in FIG. 2C, after the phase shifter layer 14 is etched with the etching gas plasma 22 in the state where the resist pattern has been corrected in this manner, the remaining resist is removed. Thus, a halftone type phase shift photomask as shown in FIG.

【0025】また、この方法は、上記の代わりに、遮光
層13をエッチングする前の状態にてレジストパターン
のみを同様に修正することも可能である。
In this method, instead of the above, it is also possible to similarly modify only the resist pattern in a state before the light-shielding layer 13 is etched.

【0026】なお、上記において、エッチングストッパ
ー層12及び位相シフター層14を設けないでガラス基
板11上に直接ハーフトーン遮光層13を設け、基板1
1の表面からの所定深さ部分をエッチングして位相シフ
ター層とする場合(例えば、特開平3−172845号
参照)も、同様に、そのエッチングマスクのレジストパ
ターンの段階で検査、修正できる。
In the above description, the halftone light-shielding layer 13 is provided directly on the glass substrate 11 without providing the etching stopper layer 12 and the phase shifter layer 14.
In the case where a predetermined depth portion from the surface 1 is etched to form a phase shifter layer (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-172845), the inspection and correction can be similarly performed at the resist pattern stage of the etching mask.

【0027】ところで、ハーフトーン型位相シフトレチ
クルには、図1(d)のように、位相シフターパターン
14の上に遮光膜パターン13が位置するものに限ら
ず、遮光膜パターンの上に位相シフターパターンを配置
するものがある。この場合は、ガラス基板上にハーフト
ーン遮光層と位相シフター層とをこの順で形成し、続い
て、この上にレジスト層を形成し、このレジスト層に電
子線露光装置等の電離放射線でパターン描画を行い、パ
ターン描画後のレジスト層を現像してレジストパターン
を形成し、このレジストパターンをマスクとして露出し
た位相シフター層をエッチングし、続いて、このレジス
トパターンと位相シフター層をマスクとして露出したハ
ーフトーン遮光層をエッチングし、残存したレジストを
除去することにより製造する。このようなハーフトーン
型位相シフトレチクルにおいては、レジストパターンを
形成した段階で、その欠陥を検査し、上記と同様に修正
する。
Incidentally, the halftone type phase shift reticle is not limited to the one in which the light shielding film pattern 13 is located on the phase shifter pattern 14 as shown in FIG. There are those that arrange patterns. In this case, a halftone light-shielding layer and a phase shifter layer are formed in this order on a glass substrate, a resist layer is formed thereon, and the resist layer is patterned with ionizing radiation from an electron beam exposure apparatus or the like. Performing drawing, developing the resist layer after pattern drawing to form a resist pattern, etching the exposed phase shifter layer using the resist pattern as a mask, and subsequently exposing using the resist pattern and the phase shifter layer as a mask It is manufactured by etching the halftone light shielding layer and removing the remaining resist. In such a halftone phase shift reticle, when a resist pattern is formed, its defect is inspected and corrected in the same manner as described above.

【0028】さらに、ハーフトーン型位相シフトレチク
ルの一つとして、ガラス基板上にハーフトーン遮光層と
位相シフター層を兼ねる半透明薄膜層を設けてパターニ
ングした構成のものを本出願人が特願平3−28783
2号において提案している。このレチクルは、ガラス基
板上に位相差180°の半透明薄膜層を形成し、続い
て、この上にレジスト層を形成し、このレジスト層に電
子線露光装置等の電離放射線でパターン描画を行い、パ
ターン描画後のレジスト層を現像してレジストパターン
を形成し、このレジストパターンをマスクとして露出し
た半透明薄膜層をエッチングし、残存したレジストを除
去することにより製造する。このようなハーフトーン型
位相シフトレチクルにおいても、同様に、レジストパタ
ーンを形成した段階で、その欠陥を検査し、上記と同様
に修正する。
Further, as one of the halftone type phase shift reticles, a structure in which a semitransparent thin film layer serving as a halftone light shielding layer and a phase shifter layer is provided on a glass substrate and patterned is disclosed by the applicant of the present invention in Japanese Patent Application No. H10-157,086. 3-28783
No. 2 proposes. In this reticle, a translucent thin film layer having a phase difference of 180 ° is formed on a glass substrate, a resist layer is formed thereon, and a pattern is drawn on the resist layer by ionizing radiation from an electron beam exposure apparatus or the like. Then, the resist layer after pattern drawing is developed to form a resist pattern, the exposed semi-transparent thin film layer is etched using the resist pattern as a mask, and the remaining resist is removed. Similarly, in such a halftone phase shift reticle, the defect is inspected at the stage of forming the resist pattern, and the defect is corrected in the same manner as described above.

【0029】以上は、ハーフトーン型位相シフトレチク
ルの位相シフターパターンの残存欠陥及び欠落欠陥を位
相シフター層を実際にエッチングする前に、そのエッチ
ングマスクであるレジストパターンの状態で、その欠陥
を検査・修正するものであったが、図4(a)及び
(b)に示すような通常の位相シフトレチクルの位相シ
フターパターンの残存欠陥及び欠落欠陥についても同様
に修正することができる。
As described above, before actually etching the phase shifter layer, the defects in the phase shifter pattern of the halftone type phase shift reticle are inspected and inspected in the state of the resist pattern as an etching mask. Although the correction has been made, the residual defect and the defective defect of the phase shifter pattern of the ordinary phase shift reticle as shown in FIGS. 4A and 4B can be similarly corrected.

【0030】すなわち、図4(a)は、位相シフター下
置き型の位相シフトレチクルで、ガラス基板11上にエ
ッチングストッパー層12、位相シフター層14、遮光
層23をこの順で形成し、続いて、この上に第1レジス
ト層を形成し、この第1レジスト層に電子線露光装置等
の電離放射線でパターン描画を行い、パターン描画後の
第1レジスト層を現像して第1レジストパターンを形成
し、この第1レジストパターンをマスクとして露出した
遮光層23をエッチングして遮光パターンを形成し、続
いて、この遮光パターン上に第2レジスト層を形成し、
第2レジスト層に電子線露光装置等の電離放射線でパタ
ーン描画を行い、パターン描画後の第2レジスト層を現
像して第2レジストパターンを形成し、この第2レジス
トパターンをマスクとして露出した位相シフター層14
をエッチングし、残存したレジストを除去することによ
り製造している。この位相シフター下置き型位相シフト
レチクルにおいても、第2レジストパターンを形成した
段階で、その欠陥を検査し、上記と同様に修正できる。
FIG. 4A shows a phase shift reticle of a phase shifter lower type, in which an etching stopper layer 12, a phase shifter layer 14, and a light shielding layer 23 are formed on a glass substrate 11 in this order. A first resist layer is formed thereon, a pattern is drawn on the first resist layer by ionizing radiation from an electron beam exposure device or the like, and the first resist layer after pattern drawing is developed to form a first resist pattern Then, using the first resist pattern as a mask, the exposed light shielding layer 23 is etched to form a light shielding pattern. Subsequently, a second resist layer is formed on the light shielding pattern,
A pattern is drawn on the second resist layer with ionizing radiation from an electron beam exposure device or the like, and the second resist layer after pattern drawing is developed to form a second resist pattern. The exposed phase is formed using the second resist pattern as a mask. Shifter layer 14
Is etched to remove the remaining resist. Also in the phase shift reticle under the phase shifter, when the second resist pattern is formed, the defect can be inspected and corrected in the same manner as described above.

【0031】また、図4(b)は、位相シフター上置き
型位相シフトレチクルで、ガラス基板11上にエッチン
グストッパー層12、遮光層23をこの順で形成し、続
いて、この上に第1レジスト層を形成し、この第1レジ
スト層に電子線露光装置等の電離放射線でパターン描画
を行い、パターン描画後の第1レジスト層を現像して第
1レジストパターンを形成し、この第1レジストパター
ンをマスクとして露出した遮光層23をエッチングして
遮光パターンを形成し、続いて、この遮光パターン上に
位相シフター層14、第2レジスト層をこの順で形成
し、第2レジスト層に電子線露光装置等の電離放射線で
パターン描画を行い、パターン描画後の第2レジスト層
を現像して第2レジストパターンを形成し、この第2レ
ジストパターンをマスクとして露出した位相シフター層
14エッチングし、残存したレジストを除去することに
より製造している。この位相シフター上置き型位相シフ
トレチクルにおいても、第2レジストパターンを形成し
た段階で、その欠陥を検査し、上記と同様に修正でき
る。
FIG. 4B shows a phase shift reticle placed on a phase shifter, in which an etching stopper layer 12 and a light shielding layer 23 are formed on a glass substrate 11 in this order. A resist layer is formed, a pattern is drawn on the first resist layer by ionizing radiation from an electron beam exposure device or the like, and the first resist layer after pattern drawing is developed to form a first resist pattern. The light-shielding layer 23 exposed by using the pattern as a mask is etched to form a light-shielding pattern. Subsequently, a phase shifter layer 14 and a second resist layer are formed on the light-shielding pattern in this order, and an electron beam is formed on the second resist layer. A pattern is drawn with ionizing radiation from an exposure device or the like, and the second resist layer after pattern drawing is developed to form a second resist pattern. Phase shifter layer 14 etched to expose a click has been prepared by removing the remaining resist. Also in this phase shifter-mounted phase shift reticle, when the second resist pattern is formed, its defect can be inspected and corrected in the same manner as described above.

【0032】また、位相シフター下置き型の位相シフト
レチクルにおいて、遮光層の下に位相シフター層を設け
ないで、ガラス基板の表明部分でこの作用を行わせるこ
ともできる(例えば、特開平3−172845号参
照)。この場合は、ガラス基板上に遮光層23を形成
し、続いて、この上に第1レジスト層を形成し、この第
1レジスト層に電子線露光装置等の電離放射線でパター
ン描画を行い、パターン描画後の第1レジスト層を現像
して第1レジストパターンを形成し、この第1レジスト
パターンをマスクとして露出した遮光層をエッチングし
て遮光パターンを形成し、続いて、この遮光パターン上
に第2レジスト層を形成し、第2レジスト層に電子線露
光装置等の電離放射線でパターン描画を行い、パターン
描画後の第2レジスト層を現像して第2レジストパター
ンを形成し、この第2レジストパターンをマスクとして
露出したガラス基板の表面からの所定深さ部分をエッチ
ングし、残存したレジストを除去することにより製造し
ている。この位相シフター下置き型位相シフトレチクル
においても、第2レジストパターンを形成した段階で、
その欠陥を検査し、上記と同様に修正できる。
In a phase shift reticle of a phase shifter underlay type, this function can be performed on an exposed portion of a glass substrate without providing a phase shifter layer under a light-shielding layer (for example, see Japanese Unexamined Patent Publication No. No. 172845). In this case, a light-shielding layer 23 is formed on a glass substrate, a first resist layer is formed thereon, and a pattern is drawn on the first resist layer by ionizing radiation from an electron beam exposure apparatus or the like. The first resist layer after drawing is developed to form a first resist pattern, and the exposed light shielding layer is etched using the first resist pattern as a mask to form a light shielding pattern. (2) forming a second resist layer, performing pattern drawing on the second resist layer with ionizing radiation from an electron beam exposure device or the like, developing the second resist layer after pattern drawing to form a second resist pattern, It is manufactured by etching a predetermined depth from the exposed surface of the glass substrate using the pattern as a mask and removing the remaining resist. In the phase shift reticle under the phase shifter, also at the stage when the second resist pattern is formed,
The defect can be inspected and corrected as described above.

【0033】なお、ハーフトーン型位相シフトレチクル
の位相シフターパターンの欠落欠陥を修正するために、
そのエッチング用レジストパターンの欠落部を埋めるカ
ーボンは最終的にレチクル上に残存するため、その厚さ
は、ハーフトーン遮光層の透過率とほぼ同じ透過率にな
る厚さに制御することが望ましい。また、通常の位相シ
フトレチクルの場合も、ある程度透過率が低くなる厚さ
に制御することが望ましい。さらに、位相シフター層を
エッチングするためのマスクとなるレジストパターンの
欠落欠陥を埋める材料としては、カーボンに限定され
ず、エッチング耐性があり、位相シフターパターン上に
残存しても透過率、位相差において問題のない材料及び
厚さのものなら他の材料も使用可能である。
In order to correct a missing defect of the phase shifter pattern of the halftone type phase shift reticle,
Since carbon filling the missing portion of the etching resist pattern finally remains on the reticle, its thickness is desirably controlled to a thickness at which the transmittance becomes almost the same as the transmittance of the halftone light-shielding layer. Also, in the case of a normal phase shift reticle, it is desirable to control the thickness so that the transmittance is reduced to some extent. Further, the material for filling the missing defects of the resist pattern serving as a mask for etching the phase shifter layer is not limited to carbon, has etching resistance, and has a transmittance and a phase difference even when remaining on the phase shifter pattern. Other materials can be used as long as they are of no problem and of sufficient thickness.

【0034】以上の説明から明らかなように、本発明の
位相シフトフォトマスクの修正方法は、位相シフター層
上に設けたハーフトーン遮光層を介してレジスト薄膜を
形成し、このレジスト薄膜にパターン描画を行い、その
後現像してレジストパターンを形成し、このレジストパ
ターンをマスクとして露出したハーフトーン遮光層及び
位相シフター層の順でエッチングして位相シフトフォト
マスクを製造する工程において、前記位相シフター層の
エッチング前であって前記ハーフトーン遮光層のエッチ
ング後に、前記レジストパターンの欠陥を検査し、レジ
ストパターンの欠落欠陥部に前記ハーフトーン遮光層の
透過率とほぼ同じ透過率になる修正材であって最終的に
フォトマスク上に残存する修正材で埋めて修正をするこ
とを特徴とする修正方法である。
As is apparent from the above description, the method of correcting a phase shift photomask according to the present invention forms a resist thin film via a halftone light shielding layer provided on a phase shifter layer, and draws a pattern on the resist thin film. And then developed to form a resist pattern, in the step of manufacturing a phase shift photomask by etching the exposed halftone light shielding layer and the phase shifter layer using the resist pattern as a mask, in the step of manufacturing the phase shift photomask, Before the etching and after the etching of the halftone light-shielding layer, a defect of the resist pattern is inspected, and the defect defect portion of the resist pattern is a correction material having a transmittance substantially equal to the transmittance of the halftone light-shielding layer. The repair is characterized in that it is finally filled and repaired with a repair material remaining on the photomask. It is a method.

【0035】より具体的には、例えば、透明基板上にエ
ッチングストッパー層と位相シフター層とハーフトーン
遮光層とをこの順で形成し、続いてこの上にレジスト薄
膜を形成し、このレジスト薄膜にパターン描画を行い、
その後現像してレジストパターンを形成し、このレジス
トパターンをマスクとして露出したハーフトーン遮光層
をエッチングし、続いてこのレジストパターンとハーフ
トーン遮光層をマスクとして露出した位相シフター層を
エッチングして位相シフトフォトマスクを製造する工程
において、前記位相シフター層のエッチング前であって
前記ハーフトーン遮光層のエッチング後に前記レジスト
パターンの欠陥を検査し、レジストパターンの欠落欠陥
部に前記ハーフトーン遮光層の透過率とほぼ同じ透過率
になる修正材であって最終的にフォトマスク上に残存す
る修正材で埋めて修正をすることを特徴とする修正方法
である。
More specifically, for example, an etching stopper layer, a phase shifter layer, and a halftone light-shielding layer are formed in this order on a transparent substrate, and then a resist thin film is formed thereon. Perform pattern drawing,
Thereafter, a resist pattern is formed by development, and the exposed halftone light-shielding layer is etched using the resist pattern as a mask. Subsequently, the exposed phase shifter layer is etched using the resist pattern and the halftone light-shielding layer as a mask to perform phase shift. In the step of manufacturing a photomask, a defect of the resist pattern is inspected before the etching of the phase shifter layer and after the etching of the halftone light-shielding layer, and the transmittance of the halftone light-shielding layer is detected at a missing defect portion of the resist pattern. This correction method is characterized in that the correction material has substantially the same transmittance as that of the correction material, and is finally filled with the correction material remaining on the photomask and corrected.

【0036】[0036]

【0037】また、透明基板上にハーフトーン遮光層を
形成し、続いてこの上にレジスト薄膜を形成し、このレ
ジスト薄膜にパターン描画を行い、その後現像してレジ
ストパターンを形成し、このレジストパターンをマスク
として露出したハーフトーン遮光層をエッチングし、続
いてこのレジストパターンとハーフトーン遮光層をマス
クとして露出した透明基板を所定深さエッチングして位
相シフトフォトマスクを製造する工程において、前記透
明基板のエッチング前であって前記ハーフトーン遮光層
のエッチング後に前記レジストパターンの欠陥を検査
し、レジストパターンの欠落欠陥部に前記ハーフトーン
遮光層の透過率とほぼ同じ透過率になる修正材であって
最終的にフォトマスク上に残存する修正材で埋めて修正
をすることを特徴とする修正方法である。
A halftone light-shielding layer is formed on a transparent substrate, a resist thin film is formed thereon, a pattern is drawn on the resist thin film, and then developed to form a resist pattern. Etching the exposed halftone light-shielding layer with the mask as a mask, and subsequently etching the exposed transparent substrate using the resist pattern and the halftone light-shielding layer as a mask to a predetermined depth to produce a phase shift photomask, Before the etching of the halftone light-shielding layer after the etching of the resist pattern is inspected for defects, the defect defect portion of the resist pattern is a correction material having a transmittance substantially the same as the transmittance of the halftone light-shielding layer, The feature is that it is finally filled and repaired with the repair material remaining on the photomask. It is a modified how.

【0038】[0038]

【0039】[0039]

【0040】[0040]

【0041】[0041]

【0042】[0042]

【作用】本発明においては、位相シフトフォトマスクを
製造する工程において、位相シフター層のエッチング前
であってハーフトーン遮光層のエッチング後に、レジス
トパターンの欠陥を検査し、レジストパターンの欠落欠
陥部にハーフトーン遮光層の透過率とほぼ同じ透過率に
なる修正材であって最終的にフォトマスク上に残存する
修正材で埋めて修正をするので、透明な位相シフターの
特に欠落欠陥を、従来の製造プロセスを大幅に変更する
ことなく、容易に修正することができ、高精度のハーフ
トーン位相シフトフォトマスクを製造することができ
る。
According to the present invention, in the step of manufacturing the phase shift photomask, the resist pattern is inspected for defects before the etching of the phase shifter layer and after the etching of the halftone light-shielding layer. The correction material that has almost the same transmittance as the transmittance of the halftone light-shielding layer, and is finally filled with the correction material remaining on the photomask and repaired. The correction can be easily performed without significantly changing the manufacturing process, and a high-precision halftone phase shift photomask can be manufactured.

【0043】[0043]

【実施例】以下、本発明の位相シフトフォトマスクの修
正方法をいくつかの実施例を用いて具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for repairing a phase shift photomask according to the present invention will be specifically described below with reference to several embodiments.

【0044】(実施例1)光学研磨された5インチ角の
超高純度合成石英ガラス基板上に、約100nm厚のア
ルミナ薄膜からなるエッチングストッパー層を形成して
構成したマスク基板上に、SOGをスピンコーティング
により塗布し、加熱乾燥処理を施し、厚さ0.38μm
のSOGからなる位相シフター層を形成した。この上
に、水銀灯のi線領域にて約15%の透過率のタングス
テンシリサイド薄膜をスパッターして3層構造からなる
ハーフトーン型位相シフターフォトマスク基板を作製し
た。続いて、この基板上に電子線レジストCMS−EX
(S)をスピンコーティング法により塗布し、120℃
で30分間加熱処理して、厚さ0.6μmの均一なレジ
スト薄膜を得た。
Example 1 An SOG film was formed on a mask substrate formed by forming an etching stopper layer composed of an alumina thin film having a thickness of about 100 nm on an optically polished 5-inch square ultra-high purity synthetic quartz glass substrate. Coated by spin coating, heat dried, 0.38μm thick
A phase shifter layer made of SOG was formed. On this, a tungsten silicide thin film having a transmittance of about 15% was sputtered in an i-line region of a mercury lamp to produce a halftone type phase shifter photomask substrate having a three-layer structure. Subsequently, an electron beam resist CMS-EX is formed on the substrate.
(S) is applied by a spin coating method,
For 30 minutes to obtain a uniform resist thin film having a thickness of 0.6 μm.

【0045】次に、この基板に、常法に従って電子線露
光装置によりパターン描画を行った。この際の加速電圧
は10kVで、露光量は2μC/cm2 で露光した。
Next, a pattern was drawn on this substrate by an electron beam exposure apparatus according to a conventional method. At this time, the exposure was performed at an acceleration voltage of 10 kV and an exposure amount of 2 μC / cm 2 .

【0046】続いて、エチルセロソルブと酢酸イソアミ
ルとを主成分とする有機溶剤にて現像し、イソプロピル
アルコールにてリンスしてレジストパターンを形成し
た。
Subsequently, the resist was developed with an organic solvent containing ethyl cellosolve and isoamyl acetate as main components, and rinsed with isopropyl alcohol to form a resist pattern.

【0047】次に、150℃で30分間ポストベーク
し、3分間酸素プラズマにてデスカム処理した後、レジ
ストパターンの開口部より露出したタングステンシリサ
イド層をフッ素系ガスを主成分とするガスを使用してド
ライエッチングした。
Next, after post-baking at 150 ° C. for 30 minutes and descum treatment with oxygen plasma for 3 minutes, the tungsten silicide layer exposed from the opening of the resist pattern is formed using a gas mainly containing a fluorine-based gas. And dry-etched.

【0048】こうしてできた遮光層とレジストからなる
パターンを通常のフォトマスク用欠陥検査装置にて外観
検査した後、検出された欠陥をレーザーリペア欠陥除去
装置とFIB欠陥修正装置を用いて修正した。
After the pattern formed of the light-shielding layer and the resist thus formed was inspected by a conventional photomask defect inspection apparatus, the detected defect was corrected using a laser repair defect removal apparatus and a FIB defect correction apparatus.

【0049】続いて、位相シフター層をフッ素系ガスを
主成分とするガスを使用してドライエッチングした。
Subsequently, the phase shifter layer was dry-etched using a gas mainly containing a fluorine-based gas.

【0050】残存するレジストを酸素プラズマにより灰
化除去し、ハーフトーン位相シフトレチクルを完成させ
た。
The remaining resist was ashed and removed by oxygen plasma to complete a halftone phase shift reticle.

【0051】こうして完成したハーフトーン型位相シフ
トフォトマスクは、欠陥検査装置にて外観検査を行って
も全く欠陥が検出できない高品質なものであった。
The halftone phase shift photomask completed in this way was of a high quality in which no defect could be detected even when the appearance inspection was performed by a defect inspection apparatus.

【0052】(実施例2)光学研磨された5インチ角の
超高純度合成石英ガラス基板上に、約100nm厚の酸
化錫薄膜からなるエッチングストッパー層を形成して構
成したマスク基板上に、SiO2 膜をCVD法により塗
布し、厚さ0.35μmのSiO2 膜からなる位相シフ
ター層を形成した。この上に、水銀灯のi線領域にて約
15%の透過率のクロム薄膜をスパッターして3層構造
からなるハーフトーン型位相シフターフォトマスク基板
を作製した。続いて、この基板上に電子線レジストZE
P−520(日本ゼオン(株)製)をスピンコーティン
グ法により塗布し、180℃で30分間加熱処理して、
厚さ0.6μmの均一なレジスト薄膜を得た。
Example 2 An etching stopper layer composed of a tin oxide thin film having a thickness of about 100 nm was formed on an optically polished 5-inch square ultra-high purity synthetic quartz glass substrate, and a SiO 2 film was formed on a mask substrate. The two films were applied by a CVD method to form a phase shifter layer made of a 0.35 μm thick SiO 2 film. A chromium thin film having a transmittance of about 15% in the i-line region of the mercury lamp was sputtered thereon to produce a halftone type phase shifter photomask substrate having a three-layer structure. Subsequently, an electron beam resist ZE is formed on the substrate.
P-520 (manufactured by ZEON CORPORATION) is applied by a spin coating method, and is heated at 180 ° C. for 30 minutes.
A uniform resist thin film having a thickness of 0.6 μm was obtained.

【0053】次に、この基板に、常法に従って電子線露
光装置によりパターン描画を行った。この際の加速電圧
は10kVで、露光量は10μC/cm2 で露光した。
Next, a pattern was drawn on the substrate by an electron beam exposure apparatus according to a conventional method. At this time, the exposure was performed at an acceleration voltage of 10 kV and an exposure amount of 10 μC / cm 2 .

【0054】続いて、専用現像液にて現像し、専用リン
ス液でリンスして、レジストパターンを形成した。
Subsequently, the resist pattern was developed with a special developing solution and rinsed with a special rinsing solution to form a resist pattern.

【0055】次に、必要に応じてデスカム処理した後、
レジストパターンの開口部より露出したハーフトーンク
ロム層をフッ素系ガスを主成分とするガスを使用してド
ライエッチングした。
Next, after descum processing is performed as required,
The halftone chromium layer exposed from the opening of the resist pattern was dry-etched using a gas mainly containing a fluorine-based gas.

【0056】こうしてできた遮光層とレジストからなる
パターンを通常のフォトマスク用欠陥検査装置にて外観
検査した後、検出された欠陥をレーザーリペア欠陥除去
装置とFIB欠陥修正装置を用いて修正した。
After the pattern formed of the light-shielding layer and the resist thus formed was inspected by a conventional photomask defect inspection apparatus, the detected defect was corrected using a laser repair defect removal apparatus and a FIB defect correction apparatus.

【0057】続いて、位相シフター層をフッ素系ガスを
主成分とするガスを使用してドライエッチングした。
Subsequently, the phase shifter layer was dry-etched using a gas mainly containing a fluorine-based gas.

【0058】残存するレジストを酸素プラズマにより灰
化除去し、ハーフトーン位相シフトレチクルを完成させ
た。
The remaining resist was ashed and removed by oxygen plasma to complete a halftone phase shift reticle.

【0059】こうして完成したハーフトーン型位相シフ
トフォトマスクは、欠陥検査装置にて外観検査を行って
も全く欠陥が検出できない高品質なものであった。
The halftone type phase shift photomask completed in this way was of a high quality in which no defect could be detected even when the appearance inspection was performed by a defect inspection apparatus.

【0060】(実施例3)光学研磨された5インチ角の
超高純度合成石英ガラス基板上に、水銀灯のi線領域に
て約15%の透過率のクロム薄膜をスパッターしてハー
フトーン型位相シフトフォトマスク用基板を作製した。
続いて、この基板上に電子線レジストZEP−520
(日本ゼオン(株)製)をスピンコーティング法により
塗布し、180℃で30分間加熱処理して、厚さ0.6
μmの均一なレジスト薄膜を得た。
Example 3 A chromium thin film having a transmittance of about 15% in the i-line region of a mercury lamp was sputtered on an optically polished 5-inch square ultra-high purity synthetic quartz glass substrate to form a halftone phase A shift photomask substrate was manufactured.
Subsequently, an electron beam resist ZEP-520 is formed on the substrate.
(Manufactured by ZEON CORPORATION) by a spin coating method, and heat-treated at 180 ° C. for 30 minutes to have a thickness of 0.6
A uniform resist thin film of μm was obtained.

【0061】次に、この基板に、常法に従って電子線露
光装置によりパターン描画を行った。この際の加速電圧
は10kVで、露光量は10μC/cm2 で露光した。
Next, a pattern was drawn on this substrate by an electron beam exposure apparatus according to a conventional method. At this time, the exposure was performed at an acceleration voltage of 10 kV and an exposure amount of 10 μC / cm 2 .

【0062】続いて、専用現像液にて現像し、専用リン
ス液にてリンスして、レジストパターンを形成した。
Subsequently, the resist was developed with a special developing solution and rinsed with a special rinsing solution to form a resist pattern.

【0063】次に、必要に応じてデスカム処理した後、
レジストパターンの開口部より露出したクロム層をフッ
素系ガスを主成分とするガスを使用してドライエッチン
グした。
Next, after descum processing is performed as necessary,
The chromium layer exposed from the opening of the resist pattern was dry-etched using a gas mainly containing a fluorine-based gas.

【0064】こうしてできた遮光層とレジストからなる
パターンを通常のフォトマスク用欠陥検査装置にて外観
検査した後、検出された欠陥をレーザーリペア欠陥除去
装置とFIB欠陥修正装置を用いて修正した。
After the pattern formed of the light-shielding layer and the resist thus formed was inspected by a conventional photomask defect inspection device, the detected defect was corrected using a laser repair defect removal device and a FIB defect correction device.

【0065】続いて、露出している石英基板をフッ素系
ガスを主成分とするガスを使用してドライエッチングし
た。
Subsequently, the exposed quartz substrate was dry-etched using a gas mainly containing a fluorine-based gas.

【0066】残存するレジストを酸素プラズマにより灰
化除去し、ハーフトーン型位相シフトレチクルを完成さ
せた。
The remaining resist was ashed and removed by oxygen plasma to complete a halftone type phase shift reticle.

【0067】こうして完成したハーフトーン型位相シフ
トフォトマスクは、欠陥検査装置にて外観検査を行って
も全く欠陥が検出できない高品質なものであった。
The halftone phase shift photomask completed in this way was of a high quality in which no defect could be detected at all even when an appearance inspection was performed by a defect inspection apparatus.

【0068】(比較例)光学研磨された5インチ角の超
高純度合成石英ガラス基板上に、約100nm厚のアル
ミナ薄膜からなるエッチングストッパー層を形成して構
成したマスク基板上に、SOGをスピンコーティングに
より塗布し、加熱乾燥処理を施し、厚さ0.38μmの
SOGからなる位相シフター層を形成した。この上に、
水銀灯のi線領域にて約15%の透過率のタングステン
シリサイド薄膜をスパッターして3層構造からなるハー
フトーン型位相シフターフォトマスク基板を作製した。
続いて、この基板上に電子線レジストCMS−EX
(S)をスピンコーティング法により塗布し、120℃
で30分間加熱処理して、厚さ0.6μmの均一なレジ
スト薄膜を得た。
(Comparative Example) SOG was spun on a mask substrate formed by forming an etching stopper layer composed of an alumina thin film having a thickness of about 100 nm on an optically polished 5-inch square ultra-high purity synthetic quartz glass substrate. The coating was applied by coating and subjected to a heat drying treatment to form a phase shifter layer made of SOG having a thickness of 0.38 μm. On top of this,
A half-tone type phase shifter photomask substrate having a three-layer structure was prepared by sputtering a tungsten silicide thin film having a transmittance of about 15% in the i-line region of a mercury lamp.
Subsequently, an electron beam resist CMS-EX is formed on the substrate.
(S) is applied by a spin coating method,
For 30 minutes to obtain a uniform resist thin film having a thickness of 0.6 μm.

【0069】次に、この基板に、常法に従って電子線露
光装置によりパターン描画を行った。この際の加速電圧
は10kVで、露光量は2μC/cm2 で露光した。
Next, a pattern was drawn on this substrate by an electron beam exposure apparatus according to a conventional method. At this time, the exposure was performed at an acceleration voltage of 10 kV and an exposure amount of 2 μC / cm 2 .

【0070】続いて、エチルセロソルブと酢酸イソアミ
ルとを主成分とする有機溶剤にて現像し、イソプロピル
アルコールにてリンスしてレジストパターンを形成し
た。
Subsequently, the resist was developed with an organic solvent containing ethyl cellosolve and isoamyl acetate as main components, and rinsed with isopropyl alcohol to form a resist pattern.

【0071】次に、150℃で30分間ポストベーク
し、3分間酵素プラズマにてデスカム処理した後、レジ
ストパターンの開口部より露出したタングステンシリサ
イド層をフッ素系ガスを主成分とするガスを使用してド
ライエッチングした。
Next, after post-baking at 150 ° C. for 30 minutes and descum treatment with enzyme plasma for 3 minutes, the tungsten silicide layer exposed from the opening of the resist pattern is formed using a gas mainly containing a fluorine-based gas. And dry-etched.

【0072】続いて、位相シフター層をフッ素系ガスを
主成分とするガスを使用してドライエッチングした。
Subsequently, the phase shifter layer was dry-etched using a gas mainly containing a fluorine-based gas.

【0073】残存するレジストを酸素プラズマにより灰
化除去し、ハーフトーン型位相シフトレチクルを作製し
た。
The remaining resist was ashed and removed by oxygen plasma to produce a halftone type phase shift reticle.

【0074】こうして作製した位相シフトフォトマスク
をフォトマスク用欠陥検査装置にて外観検査した後、検
出された欠陥をレーザーリペア欠陥除去装置とFIB欠
陥修正装置を用いて修正しようとしたが、位相シフター
の欠落欠陥の除去は、FIBエッチングを行っても長時
間を要し、また、修正精度も悪いものであった。
After the thus produced phase shift photomask was inspected for its appearance using a photomask defect inspection device, the detected defect was corrected using a laser repair defect removal device and a FIB defect correction device. It took a long time to remove the missing defects of the FIB etching, and the correction accuracy was poor.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の位相シフトフォトマスクの修正方法によると、位相シ
フトフォトマスクを製造する工程において、位相シフタ
ー層のエッチング前であってハーフトーン遮光層のエッ
チング後に、レジストパターンの欠陥を検査し、レジス
トパターンの欠落欠陥部にハーフトーン遮光層の透過率
とほぼ同じ透過率になる修正材であって最終的にフォト
マスク上に残存する修正材で埋めて修正をするので、透
明な位相シフターの特に欠落欠陥を、従来の製造プロセ
スを大幅に変更することなく、容易に修正することがで
き、高精度のハーフトーン位相シフトフォトマスクを製
造することができる。
As is apparent from the above description, according to the method for correcting a phase shift photomask of the present invention, in the step of manufacturing the phase shift photomask, before the etching of the phase shifter layer, the halftone light shielding layer is formed. After the etching of the resist pattern, the defect of the resist pattern is inspected, and a repair material having substantially the same transmittance as the transmittance of the halftone light-shielding layer in the missing defect portion of the resist pattern, and finally a repair material remaining on the photomask Filling and repairing, making it possible to easily correct especially missing defects in the transparent phase shifter without significantly changing the conventional manufacturing process, and produce a high-precision halftone phase shift photomask Can be.

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

【図1】本発明の修正方法をハーフトーン型位相シフト
レチクルの製造工程中に適用する場合の工程断面図であ
る。
FIG. 1 is a process cross-sectional view in a case where the correction method of the present invention is applied during a manufacturing process of a halftone type phase shift reticle.

【図2】位相シフトリソグラフィーの原理を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of phase shift lithography.

【図3】従来法を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional method.

【図4】通常の位相シフトレチクルの構成を示す断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view showing a configuration of a normal phase shift reticle.

【図5】ハーフトーン型位相シフトレチクルの製造工程
を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a process of manufacturing a halftone phase shift reticle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板 2…遮光膜 3…位相シフター 4…入射光 11…基板 12…エッチングストッパー層 13…ハーフトーン遮光層 14…位相シフター層 15…レジスト層 16…残存欠陥 17…欠落欠陥 18…レーザービームもしくは集束イオンビーム 19…集束イオンビーム 20…カーボンリッチなガス 21…堆積されたカーボン膜 22…エッチングガスプラズマ 23…遮光層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Light shielding film 3 ... Phase shifter 4 ... Incident light 11 ... Substrate 12 ... Etching stopper layer 13 ... Halftone light shielding layer 14 ... Phase shifter layer 15 ... Resist layer 16 ... Residual defect 17 ... Missing defect 18 ... Laser beam Or focused ion beam 19: focused ion beam 20: carbon-rich gas 21: deposited carbon film 22: etching gas plasma 23: light shielding layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−172844(JP,A) 特開 昭62−215957(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 1/00 - 1/16 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-172844 (JP, A) JP-A-62-215957 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 1/00-1/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 位相シフター層上に設けたハーフトーン
遮光層を介してレジスト薄膜を形成し、このレジスト薄
膜にパターン描画を行い、その後現像してレジストパタ
ーンを形成し、このレジストパターンをマスクとして露
出したハーフトーン遮光層及び位相シフター層の順でエ
ッチングして位相シフトフォトマスクを製造する工程に
おいて、前記位相シフター層のエッチング前であって前
記ハーフトーン遮光層のエッチング後に、前記レジスト
パターンの欠陥を検査し、レジストパターンの欠落欠陥
部に前記ハーフトーン遮光層の透過率とほぼ同じ透過率
になる修正材であって最終的にフォトマスク上に残存す
る修正材で埋めて修正をすることを特徴とする位相シフ
トフォトマスクの修正方法。
1. A resist thin film is formed via a halftone light-shielding layer provided on a phase shifter layer, a pattern is drawn on the resist thin film, and then developed to form a resist pattern. The resist pattern is used as a mask. In the step of manufacturing a phase shift photomask by etching the exposed halftone light-shielding layer and the phase shifter layer in this order, before the etching of the phase shifter layer and after the etching of the halftone light-shielding layer, a defect of the resist pattern is obtained. Is inspected, and a correction material having substantially the same transmittance as the transmittance of the halftone light-shielding layer in the missing defect portion of the resist pattern and finally remaining on the photomask
A method for repairing a phase shift photomask, wherein the repair is performed by filling with a repair material .
【請求項2】 透明基板上にエッチングストッパー層と
位相シフター層とハーフトーン遮光層とをこの順で形成
し、続いてこの上にレジスト薄膜を形成し、このレジス
ト薄膜にパターン描画を行い、その後現像してレジスト
パターンを形成し、このレジストパターンをマスクとし
て露出したハーフトーン遮光層をエッチングし、続いて
このレジストパターンとハーフトーン遮光層をマスクと
して露出した位相シフター層をエッチングして位相シフ
トフォトマスクを製造する工程において、前記位相シフ
ター層のエッチング前であって前記ハーフトーン遮光層
のエッチング後に前記レジストパターンの欠陥を検査
し、レジストパターンの欠落欠陥部に前記ハーフトーン
遮光層の透過率とほぼ同じ透過率になる修正材であって
最終的にフォトマスク上に残存する修正材で埋めて修正
をすることを特徴とする位相シフトフォトマスクの修正
方法。
2. An etching stopper layer, a phase shifter layer, and a halftone light-shielding layer are formed in this order on a transparent substrate, a resist thin film is formed thereon, and a pattern is drawn on the resist thin film. Develop to form a resist pattern, etch the exposed halftone shading layer using this resist pattern as a mask, and then etch the exposed phase shifter layer using the resist pattern and the halftone shading layer as a mask to phase shift photo In the step of manufacturing a mask, before etching the phase shifter layer and inspecting the resist pattern for defects after the etching of the halftone light-shielding layer, the transmittance of the halftone light-shielding layer in the missing defect portion of the resist pattern and A correction material with almost the same transmittance
A method of repairing a phase shift photomask , which comprises finally burying and repairing with a repair material remaining on the photomask .
【請求項3】 透明基板上にハーフトーン遮光層を形成
し、続いてこの上にレジスト薄膜を形成し、このレジス
ト薄膜にパターン描画を行い、その後現像してレジスト
パターンを形成し、このレジストパターンをマスクとし
て露出したハーフトーン遮光層をエッチングし、続いて
このレジストパターンとハーフトーン遮光層をマスクと
して露出した透明基板を所定深さエッチングして位相シ
フトフォトマスクを製造する工程において、前記透明基
板のエッチング前であって前記ハーフトーン遮光層のエ
ッチング後に前記レジストパターンの欠陥を検査し、レ
ジストパターンの欠落欠陥部に前記ハーフトーン遮光層
の透過率とほぼ同じ透過率になる修正材であって最終的
にフォトマスク上に残存する修正材で埋めて修正をする
ことを特徴とする位相シフトフォトマスクの修正方法。
3. A halftone light-shielding layer is formed on a transparent substrate, a resist thin film is formed thereon, a pattern is drawn on the resist thin film, and then developed to form a resist pattern. Etching the exposed halftone light-shielding layer with the mask as a mask, and subsequently etching the exposed transparent substrate using the resist pattern and the halftone light-shielding layer as a mask to a predetermined depth to produce a phase shift photomask, a of a front etching inspect defects of the resist pattern after etching of the halftone shading layer, a resist pattern almost identical to the transmittance becomes modified material and the half-tone light shielding layer of the transmittance missing defect portion of Final
A method of repairing a phase shift photomask, wherein the correction is performed by filling the surface with a repair material remaining on the photomask .
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