JP2000347386A - Method for correcting defect of mask for exposure, mask for exposure, exposure method, semiconductor device and its production - Google Patents
Method for correcting defect of mask for exposure, mask for exposure, exposure method, semiconductor device and its productionInfo
- Publication number
- JP2000347386A JP2000347386A JP15852299A JP15852299A JP2000347386A JP 2000347386 A JP2000347386 A JP 2000347386A JP 15852299 A JP15852299 A JP 15852299A JP 15852299 A JP15852299 A JP 15852299A JP 2000347386 A JP2000347386 A JP 2000347386A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- defect
- exposure
- transmitting region
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims abstract description 307
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 219
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 100
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 70
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 175
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 157
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 140
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 36
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 description 40
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 35
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 27
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 17
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229910016006 MoSi Inorganic materials 0.000 description 3
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- -1 gallium ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 101100269850 Caenorhabditis elegans mask-1 gene Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N Oxozirconium Chemical compound [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- OJCDKHXKHLJDOT-UHFFFAOYSA-N fluoro hypofluorite;silicon Chemical compound [Si].FOF OJCDKHXKHLJDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- IGELFKKMDLGCJO-UHFFFAOYSA-N xenon difluoride Chemical compound F[Xe]F IGELFKKMDLGCJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、露光用マスクの欠
陥修正方法、露光用マスク、この露光用マスクを用いた
露光方法、並びに、かかる露光方法を適用して製造され
る半導体装置及びそのかかる露光方法を適用した半導体
装置の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting a defect of an exposure mask, an exposure mask, an exposure method using the exposure mask, a semiconductor device manufactured by applying the exposure method, and a semiconductor device using the same. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device to which an exposure method is applied.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造等の微細加工分野で用
いられているフォトリソグラフィ技術は、露光装置と露
光用マスク(フォトマスク、あるいはレチクルと称され
ることもある)を用い、露光用マスク上の回路パターン
を基体上のフォトレジスト層に転写する技術である。微
細化、高集積化が著しく進展した近年の半導体装置の製
造においては、露光装置として縮小投影露光装置が使用
され、基体と露光光源との相対位置を変化させながら露
光が繰り返されることにより、フォトレジスト層に同一
パターンが多数転写される。露光用マスクに欠陥が存在
すると、この欠陥はフォトレジスト層に転写された全て
のパターンに反映されて固定欠陥となり、半導体装置の
性能と製造歩留まりが著しく損なわれる原因となるた
め、露光用マスクの無欠陥化が強く望まれている。2. Description of the Related Art A photolithography technique used in the field of microfabrication such as the manufacture of a semiconductor device uses an exposure apparatus and an exposure mask (also referred to as a photomask or a reticle). This is a technique for transferring the above circuit pattern to a photoresist layer on a substrate. In recent years, in the manufacture of semiconductor devices in which miniaturization and high integration have been remarkably advanced, a reduced projection exposure apparatus is used as an exposure apparatus, and exposure is repeated while changing a relative position between a substrate and an exposure light source, so that photolithography is performed. Many identical patterns are transferred to the resist layer. If a defect exists in the exposure mask, the defect is reflected in all the patterns transferred to the photoresist layer and becomes a fixed defect, which significantly impairs the performance and manufacturing yield of the semiconductor device. Defect-free is strongly desired.
【0003】半導体装置の最小加工寸法がハーフミクロ
ンのレベル(0.5μm前後)の世代までは、露光用マ
スクとして、所定のパターンに従った金属遮光層を石英
等から成る透明基板上に形成した所謂金属遮光層マスク
が広く用いられてきた。金属遮光層としてはクロム層が
一般に用いられるため、かかる露光用マスクはクロムマ
スクと通称されることもある。金属遮光層マスクは、露
光光の透過と遮光のみを制御する露光用マスクである。
従って、金属遮光層マスクに生じ得る欠陥としては、遮
光層の一部が欠けた白欠陥、及び、露光光が本来透過す
べき光透過領域に余分な遮光層が残存する黒欠陥が典型
的である。黒欠陥の除去は、一般に、集束イオンビーム
(FIB)照射あるいはレーザ照射により行われてい
る。FIB照射では、イオンビームを用いて黒欠陥がス
パッタエッチングされ、イオンビームとしてはガリウム
(Ga)のイオンビームが広く用いられている。レーザ
照射は、黒欠陥にレーザ光を照射してこれを瞬時に加熱
・蒸発させる方法であり、レーザ光源としてはYAGレ
ーザが広く用いられている。Until the generation in which the minimum processing size of a semiconductor device is a half-micron level (around 0.5 μm), a metal light-shielding layer according to a predetermined pattern is formed on a transparent substrate made of quartz or the like as an exposure mask. So-called metal light-shielding layer masks have been widely used. Since a chrome layer is generally used as the metal light-shielding layer, such an exposure mask is sometimes called a chrome mask. The metal light-shielding layer mask is an exposure mask that controls only the transmission and shielding of exposure light.
Therefore, typical defects that can occur in the metal light-shielding layer mask include a white defect in which a part of the light-shielding layer is missing, and a black defect in which an extra light-shielding layer remains in a light transmission region where exposure light should originally pass. is there. The removal of black defects is generally performed by focused ion beam (FIB) irradiation or laser irradiation. In FIB irradiation, a black defect is sputter-etched using an ion beam, and a gallium (Ga) ion beam is widely used as the ion beam. Laser irradiation is a method of irradiating a black defect with a laser beam and instantaneously heating and evaporating the laser beam. A YAG laser is widely used as a laser light source.
【0004】一方、半導体装置の最小加工寸法がサブミ
クロンのレベル(0.3μm前後)に縮小される世代で
は、露光用マスクとして、位相シフトマスクが実用化さ
れている。位相シフトマスクとは、露光光に対して透明
な基板に光学特性の異なる2種類以上の光透過領域を設
け、各光透過領域を透過した露光光(以下、透過光と称
する場合がある)に位相差を与えることにより、透過光
相互の干渉を利用してパターンの解像度を向上させる露
光用マスクであり、使用する露光光の波長よりも更に小
さな寸法を有するパターンの解像を可能とする。位相差
を発生させる部材(以下、シフタと称する場合がある)
としては、所定の厚さに形成された酸化シリコン(Si
O2)層等の透明層や、所定の厚さに形成されたモリブ
デンシリサイド(MoSix)層や酸化クロム(Cr
O)層等の半遮光層が挙げられる。また、基板に所定の
深さに溝部が彫り込まれている場合は、溝部の深さ分に
相当する基板の部分がシフタの役割を果たす。所定の厚
さ又は所定の深さとは、基本的には、180°の位相差
を生じ得る厚さ又は深さである。隣り合う光透過領域間
で透過光の位相差が180°となる時、各光透過領域の
境界部では光強度がゼロとなり、以て、パターンが分離
(即ち、解像)する。On the other hand, in a generation in which the minimum processing size of a semiconductor device is reduced to a submicron level (about 0.3 μm), a phase shift mask has been put into practical use as an exposure mask. A phase shift mask is provided with two or more types of light transmission areas having different optical characteristics on a substrate transparent to exposure light, and applies exposure light transmitted through each light transmission area (hereinafter sometimes referred to as transmitted light). By providing a phase difference, this is an exposure mask that improves the resolution of a pattern by utilizing the mutual interference of transmitted light, and enables the resolution of a pattern having a size smaller than the wavelength of the exposure light to be used. A member that generates a phase difference (hereinafter, sometimes referred to as a shifter)
As silicon oxide (Si
O 2) transparent layer or the like layer, a molybdenum silicide formed to a predetermined thickness (MoSi x) layer or chromium oxide (Cr
O) layer and the like. When a groove is engraved at a predetermined depth in the substrate, a portion of the substrate corresponding to the depth of the groove serves as a shifter. The predetermined thickness or the predetermined depth is basically a thickness or a depth capable of producing a phase difference of 180 °. When the phase difference of the transmitted light between adjacent light transmitting regions is 180 °, the light intensity becomes zero at the boundary between the light transmitting regions, and the pattern is separated (that is, resolved).
【0005】位相シフトマスクには、シフタの種類や遮
光層の有無により、様々なマスク構造が提案されてい
る。例えば、ライン・アンド・スペース状のパターンに
従って形成された遮光層を有し、隣り合う遮光層(ライ
ン)の間のスペースを交互に覆う透明層を備えた露光用
マスクは、所謂レベンソン(Levenson)型マスクとして知
られている。レベンソン型マスクには、かかる透明層
が、遮光層上を含む基板上に設けられるタイプ(上シフ
タ・タイプ)と、基板と遮光層の間に設けられるタイプ
(下シフタ・タイプ)とがある。また、かかる透明層を
用いない代わりに、隣り合う遮光層の間のスペースにお
いて交互に基板を彫り込み、溝部を形成した、所謂基板
彫り込みタイプのレベンソン型マスクも知られている。
あるいは、隣り合う遮光層の間のスペースの全てに、交
互に浅い溝部と深い溝部を形成したレベンソン型マスク
もある。更に、遮光層を備えず、半遮光層のみを備え
た、所謂ハーフトーン型マスクも知られている。Various mask structures have been proposed for the phase shift mask depending on the type of the shifter and the presence or absence of the light shielding layer. For example, an exposure mask having a light-shielding layer formed according to a line-and-space pattern and a transparent layer that alternately covers a space between adjacent light-shielding layers (lines) is a so-called Levenson. Also known as a mold mask. Levenson-type masks include a type in which such a transparent layer is provided on a substrate including on a light-shielding layer (upper shifter type) and a type in which the transparent layer is provided between the substrate and the light-shielding layer (lower shifter type). Instead of using such a transparent layer, there is also known a so-called substrate engraving type Levenson-type mask in which a substrate is alternately engraved in a space between adjacent light shielding layers to form a groove.
Alternatively, there is also a Levenson-type mask in which a shallow groove portion and a deep groove portion are alternately formed in all spaces between adjacent light-shielding layers. Further, a so-called halftone mask having only a semi-light-shielding layer without a light-shielding layer is also known.
【0006】位相シフトマスクに生じ得る欠陥の種類
は、上述のマスク構造に応じて様々である。上シフタ・
タイプのレベンソン型マスクには、基板上に透明層の加
工残渣がシフタ欠陥として残存する可能性がある。下シ
フタ・タイプのレベンソン型マスクには、透明層上に遮
光層の加工残渣が黒欠陥として残存し、基板上に透明層
の加工残渣がシフタ欠陥として残存する可能性がある。
基板彫り込みタイプのレベンソン型マスクには、基板上
に遮光層の加工残渣が黒欠陥として残存し、溝部に基板
の加工残渣がシフタ欠陥として残存する可能性がある。
更に、ハーフトーン型マスクには、基板上に半遮光層の
加工残渣がシフタ欠陥として残存する可能性がある。こ
れらの欠陥も、金属遮光層マスクの黒欠陥と同様、FI
B照射やレーザ照射により除去される。[0006] The types of defects that can occur in the phase shift mask vary depending on the mask structure described above. Upper shifter
In the type Levenson-type mask, there is a possibility that a processing residue of the transparent layer remains on the substrate as a shifter defect. In the lower shifter type Levenson-type mask, the processing residue of the light-shielding layer may remain as a black defect on the transparent layer, and the processing residue of the transparent layer may remain as the shifter defect on the substrate.
In the Levenson-type mask of the substrate engraving type, the processing residue of the light-shielding layer may remain as a black defect on the substrate, and the processing residue of the substrate may remain as a shifter defect in the groove.
Further, in the halftone mask, a processing residue of the semi-light-shielding layer may remain on the substrate as a shifter defect. These defects are also the same as the black defects of the metal light shielding layer mask,
It is removed by B irradiation or laser irradiation.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
欠陥の除去方法には、問題もある。先ず、レーザ照射に
よる方法では、レーザ光のビームスポット内における光
強度分布の不均一性や、照射領域の位置合わせ精度の不
足により、現状では精密な除去は困難である。これは、
レーザ・マスク修正装置の構成に起因している。即ち、
通常の装置構成において、レーザ光源から出射したレー
ザ光は、ビームエキスパンダで拡大され、可変スリット
を通過して(一般的には矩形に)整形され、結像レンズ
により露光用マスク上の欠陥に集光されるが、可変スリ
ットや焦点や光軸の調整精度に限界があり、ビームスポ
ットの端部で光強度が低下する。このため、修正部のエ
ッジが直線的にならず、例えば遮光層の直線的なエッジ
部からはみ出して形成された黒欠陥を除去する場合に支
障を生ずる。また、欠陥の除去と同時にその下側の基板
が深さにして1〜5nm程度も蒸発してしまい、この蒸
発に伴い基板の表面荒れが発生する。かかる表面荒れ
は、KrFエキシマレーザ(波長254nm)やArF
エキシマレーザ(波長193nm)の短波長露光光を使
用した場合に、乱反射による深刻な光透過率の低減の原
因となる虞れがある。また、かかる基板の光透過率の低
下は、露光装置を用いた露光のスループットを著しく損
なう。更に、必要露光量を得るための露光時間が延長す
るため、露光用マスクが昇温により変形する虞れも大き
くなる。この他、回折による集光性の限界から、レーザ
光のビームスポットの寸法が0.5μm程度であり、よ
り微細な修正には対応が困難であること、また、透明層
の加工残渣のような透明なシフタ欠陥については、光熱
エネルギー変換効率が悪く、加熱・蒸発させることが困
難であること等の問題もある。However, the conventional method of removing defects has a problem. First, in the method using laser irradiation, precise removal is difficult at present due to the non-uniformity of the light intensity distribution in the beam spot of the laser light and the lack of positioning accuracy of the irradiation area. this is,
This is due to the configuration of the laser mask repair device. That is,
In a normal apparatus configuration, a laser beam emitted from a laser light source is enlarged by a beam expander, passes through a variable slit, and is shaped (generally, into a rectangle). Although the light is condensed, there is a limit in the accuracy of adjustment of the variable slit, the focus, and the optical axis, and the light intensity decreases at the end of the beam spot. For this reason, the edge of the correction portion is not linear, and for example, there is a problem in removing a black defect formed outside the linear edge portion of the light shielding layer. Further, at the same time as the removal of the defect, the lower substrate is evaporated by about 1 to 5 nm in depth, and the surface of the substrate is roughened by the evaporation. Such surface roughness is caused by KrF excimer laser (wavelength 254 nm) or ArF
When short-wavelength exposure light of an excimer laser (wavelength 193 nm) is used, there is a possibility that the light transmittance may be seriously reduced due to irregular reflection. Further, such a decrease in the light transmittance of the substrate significantly impairs the throughput of exposure using the exposure apparatus. Further, since the exposure time for obtaining the required exposure amount is prolonged, the risk that the exposure mask is deformed due to an increase in temperature is increased. In addition, the beam spot size of the laser beam is about 0.5 μm due to the limit of light condensing property due to diffraction, and it is difficult to cope with finer correction. Transparent shifter defects have problems such as poor photothermal energy conversion efficiency and difficulty in heating and evaporating.
【0008】一方、FIB照射では、より微細な修正に
対応することが可能であるが、不定形の欠陥の除去に際
して精密に欠陥のみを除去することは難しく、欠陥の近
傍の基板にもイオンビームが照射され、劣化部が形成さ
れる問題がある。この劣化部とは、具体的には、ガリウ
ム原子の残留により光透過率が低下した領域である。S
iO2から成る透明層の加工残渣については、フッ化キ
セノン(XeF2)ガスを用いたFIBアシストエッチ
ングによる選択的除去も提案されているが、この技術に
おいてもガリウムイオンを利用することに変わりはな
く、劣化部形成の問題は避けられない。On the other hand, FIB irradiation can cope with finer correction, but it is difficult to remove only the defect precisely when removing an irregular defect, and the ion beam is also applied to the substrate near the defect. Is irradiated to form a deteriorated portion. Specifically, the deteriorated portion is a region where the light transmittance is reduced due to the remaining gallium atoms. S
For the processing residue of the transparent layer made of iO 2, selective removal by FIB assisted etching using xenon fluoride (XeF 2 ) gas has been proposed. However, in this technique, gallium ions are used. Therefore, the problem of formation of a deteriorated portion cannot be avoided.
【0009】そこで本発明は、露光用マスクの欠陥修正
において形成され得る劣化部の影響を排することが可能
な露光用マスクの欠陥修正方法、この方法により得られ
る高性能の露光用マスク、この露光用マスクを用いた固
定欠陥を回避可能な露光方法、並びに、かかる露光方法
を適用して製造される信頼性の高い半導体装置、かかる
半導体装置を歩留まり良く製造可能な半導体装置の製造
方法を提供することを目的とする。Accordingly, the present invention provides a method of correcting a defect of an exposure mask which can eliminate the influence of a deteriorated portion which can be formed in correcting a defect of the exposure mask, a high-performance exposure mask obtained by this method, An exposure method capable of avoiding a fixed defect using an exposure mask, a highly reliable semiconductor device manufactured by applying the exposure method, and a method of manufacturing a semiconductor device capable of manufacturing such a semiconductor device with high yield. The purpose is to do.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の第1の態様に係る露光用マスクの欠陥修正
方法(以下、第1の態様に係る欠陥修正方法と称する)
は、露光光に対して透明な基板から成り、該基板に形成
された光透過領域と遮光領域とを有する露光用マスクの
欠陥を修正する露光用マスクの欠陥修正方法であって、
(イ)光透過領域に残存した欠陥を除去する工程と、
(ロ)欠陥が残存していた光透過領域を所定の深さにエ
ッチングする工程、から成ることを特徴とする。尚、本
明細書中において、第1の態様に分類されるあらゆる発
明は、所謂金属遮光層マスクに関連し、除去の対象とな
る欠陥は、遮光層の加工残渣である黒欠陥である。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a method for correcting a defect of an exposure mask according to a first aspect of the present invention (hereinafter, referred to as a defect correcting method according to the first aspect).
Is a defect correction method for an exposure mask, which comprises a substrate transparent to exposure light, and corrects a defect of the exposure mask having a light transmitting region and a light shielding region formed on the substrate.
(A) removing a defect remaining in the light transmitting region;
(B) etching the light transmitting region where the defect remains to a predetermined depth. In the present specification, any invention classified as the first aspect relates to a so-called metal light-shielding layer mask, and the defect to be removed is a black defect which is a processing residue of the light-shielding layer.
【0011】本発明の第1の態様に係る欠陥修正方法に
おいて、工程(イ)では、集束イオンビーム(FIB)
を用いて欠陥を除去し、工程(ロ)では、集束イオンビ
ームの照射に起因して光透過領域に生じた劣化部を除去
し得る深さにエッチングを行うことができる。欠陥の除
去は、FIBの直接的なスパッタエッチング作用に基づ
いて行ってもよいし、あるいはエッチングガスから生成
したエッチング種と欠陥との化学反応をFIBの入射エ
ネルギーを用いて促進するFIBアシストエッチングに
基づいて行ってもよい。このことは、本明細書中の以下
の説明においても同様である。In the defect repairing method according to the first aspect of the present invention, in the step (a), a focused ion beam (FIB)
In the step (b), etching can be performed to a depth at which a deteriorated portion generated in the light transmission region due to the irradiation of the focused ion beam can be removed. Defect removal may be performed based on the direct sputter etching action of FIB, or in FIB assisted etching in which the chemical reaction between the etching species generated from the etching gas and the defect is promoted using the incident energy of FIB. It may be performed based on this. This is the same in the following description in this specification.
【0012】工程(ロ)におけるエッチングは、欠陥が
残存していた光透過領域についてのみ行ってもよいし、
欠陥が残存していなかった光透過領域も含めた全ての光
透過領域について行ってもよい。欠陥が残存していた光
透過領域についてのみエッチングを行った場合には、基
板の厚さが部分的に薄くなるが、後述する位相シフトマ
スクと異なり、金属遮光層マスクは位相を制御する機能
を持たないので、何ら差し支えない。但し、遮光層に対
して選択比を確保できるエッチング条件を採用すれば、
エッチングマスクを形成せずに全ての光透過領域を同時
にエッチングすることができるので、全ての光透過領域
をエッチングする方がプロセス上容易である。かかる製
造方法により、欠陥が無く、光透過領域の光透過率が高
い露光用マスクの製造が可能となる。The etching in the step (b) may be performed only on the light transmitting region where the defect remains,
The process may be performed on all the light transmitting regions including the light transmitting region where no defect remains. When the etching is performed only on the light transmission region where the defect remains, the thickness of the substrate is partially reduced. I do not have it, so I do not mind anything. However, if the etching conditions that can secure the selectivity with respect to the light shielding layer are adopted,
Since all the light transmitting regions can be simultaneously etched without forming an etching mask, it is easier in process to etch all the light transmitting regions. According to such a manufacturing method, it is possible to manufacture an exposure mask having no defect and having a high light transmittance in a light transmitting region.
【0013】本発明の第1の態様に係る露光用マスク
は、露光光に対して透明な基板から成り、該基板に形成
された光透過領域と遮光領域とを備え、光透過領域に残
存した欠陥が除去され、且つ、欠陥が残存していた光透
過領域が所定の深さにエッチングされていることを特徴
とする。An exposure mask according to a first aspect of the present invention comprises a substrate transparent to exposure light, includes a light transmitting region and a light shielding region formed on the substrate, and remains in the light transmitting region. The light transmission region where the defect is removed and the defect remains is etched to a predetermined depth.
【0014】本発明の第1の態様に係る露光方法は、露
光用マスクに露光光を照射し、露光用マスクに形成され
たパターンを基体上のフォトレジスト層に転写する露光
方法であって、露光用マスクは、露光光に対して透明な
基板から成り、該基板に形成された光透過領域と遮光領
域とを備え、光透過領域に残存した欠陥が除去され、且
つ、欠陥が残存していた光透過領域が所定の深さにエッ
チングされていることを特徴とする。An exposure method according to a first aspect of the present invention is an exposure method for irradiating an exposure mask with exposure light and transferring a pattern formed on the exposure mask to a photoresist layer on a substrate, The exposure mask is formed of a substrate that is transparent to exposure light, includes a light transmitting region and a light blocking region formed on the substrate, and removes defects remaining in the light transmitting region and removes defects. The light transmitting region is etched to a predetermined depth.
【0015】本発明の第1の態様に係る半導体装置は、
露光用マスクに露光光を照射し、露光用マスクに形成さ
れたパターンを基体上のフォトレジスト層に転写し、該
フォトレジスト層を現像して得られたレジストマスクを
用いて基体に処理を施すことにより得られた半導体装置
であって、露光用マスクは、露光光に対して透明な基板
から成り、該基板に形成された光透過領域と遮光領域と
を備え、光透過領域に残存した欠陥が除去され、且つ、
欠陥が残存していた光透過領域が所定の深さにエッチン
グされていることを特徴とする。The semiconductor device according to the first aspect of the present invention comprises:
The exposure mask is irradiated with exposure light, the pattern formed on the exposure mask is transferred to a photoresist layer on the substrate, and the substrate is processed using a resist mask obtained by developing the photoresist layer. Wherein the exposure mask comprises a substrate transparent to the exposure light, includes a light transmitting region and a light shielding region formed on the substrate, and has a defect remaining in the light transmitting region. Is removed, and
The light transmitting region where the defect remains is etched to a predetermined depth.
【0016】本発明の第1の態様に係る半導体装置の製
造方法は、露光用マスクに露光光を照射し、露光用マス
クに形成されたパターンを基体上のフォトレジスト層に
転写し、該フォトレジスト層を現像して得られたレジス
トマスクを用いて基体に処理を施す工程を含む半導体装
置の製造方法であって、露光用マスクは、露光光に対し
て透明な基板から成り、該基板に形成された光透過領域
と遮光領域とを備え、光透過領域に残存した欠陥が除去
され、且つ、欠陥が残存していた光透過領域が所定の深
さにエッチングされていることを特徴とする。In a method of manufacturing a semiconductor device according to a first aspect of the present invention, an exposure mask is irradiated with exposure light, and a pattern formed on the exposure mask is transferred to a photoresist layer on a substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of performing a treatment on a substrate using a resist mask obtained by developing a resist layer, wherein the exposure mask comprises a substrate transparent to exposure light, and A light transmitting region and a light shielding region are formed, defects remaining in the light transmitting region are removed, and the light transmitting region where the defect remains is etched to a predetermined depth. .
【0017】本発明の第1の態様に係る欠陥修正方法、
露光用マスク、露光方法、半導体装置、及び半導体装置
の製造方法において、所定の深さは、欠陥を除去するた
めの集束イオンビームの照射に起因して光透過領域に生
じた劣化部を除去し得る深さとすることができる。これ
により、露光用マスクにおいては光透過領域の光透過率
が従来に比べて高くなり、露光方法においては固定欠陥
の発生が防止され、半導体装置においては回路パターン
の精度や信頼性が向上し、半導体装置の製造方法におい
てはスループットや半導体装置の製造歩留まりが改善さ
れる。A defect repair method according to a first aspect of the present invention,
In the exposure mask, the exposure method, the semiconductor device, and the method for manufacturing a semiconductor device, a predetermined depth is used to remove a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation of a focused ion beam for removing a defect. The depth can be obtained. As a result, in the exposure mask, the light transmittance of the light transmission region becomes higher than before, the occurrence of fixed defects is prevented in the exposure method, and the accuracy and reliability of the circuit pattern are improved in the semiconductor device, In the semiconductor device manufacturing method, the throughput and the manufacturing yield of the semiconductor device are improved.
【0018】本発明の第2の態様に係る露光用マスクの
欠陥修正方法(以下、本発明の第2の態様に係る欠陥修
正方法と称する)は、露光光に対して透明な基板から成
り、該基板に形成された複数の光透過領域から成る第1
光透過領域群と、該基板に形成された別の複数の光透過
領域から成る第2光透過領域群とを有し、第1光透過領
域群を通過した露光光と第2光透過領域群を通過した露
光光との間に所定の位相差θ1が生ずる露光用マスクの
欠陥を修正する露光用マスクの欠陥修正方法であって、
(イ)光透過領域に残存した欠陥を除去する工程と、
(ロ)欠陥が残存していた光透過領域を含む光透過領域
群を所定の深さにエッチングする工程、から成ることを
特徴とする。上記工程(ロ)における具体的な被エッチ
ング物は、シフタ、基板、あるいはこれら両方である。
シフタとは、位相差を発生させる部材であり、具体的に
は、所定の厚さに形成された酸化シリコン(SiO2)
層等の透明層、あるいは、所定の厚さに形成されたモリ
ブデンシリサイド(MoSix)層、モリブデンシリサ
イドナイトライド(MoSixNy)層、酸化クロム(C
rO)層、酸化ジルコニウム(ZrO)系材料等の半遮
光層である。また、基板に所定の深さに溝部が彫り込ま
れている場合、該溝部の深さ分に相当する基板の部分も
シフタである。A defect repair method for an exposure mask according to a second aspect of the present invention (hereinafter referred to as a defect repair method according to a second aspect of the present invention) comprises a substrate transparent to exposure light. A first light-transmitting region formed on the substrate;
A light transmitting area group, a second light transmitting area group formed of another plurality of light transmitting areas formed on the substrate, and an exposure light passing through the first light transmitting area group and a second light transmitting area group a defect correction method for an exposure mask to modify a given defect exposure mask phase difference theta 1 is generated between the exposure light passed through the,
(A) removing a defect remaining in the light transmitting region;
(B) etching the light transmitting region group including the light transmitting region where the defect remains to a predetermined depth. The specific object to be etched in the above step (b) is a shifter, a substrate, or both.
The shifter is a member that generates a phase difference, and specifically, silicon oxide (SiO 2 ) formed to a predetermined thickness.
Transparent layer such as a layer, or a molybdenum silicide (MoSi x) layer formed to a predetermined thickness, molybdenum silicide nitride (MoSi x N y) layer, chromium oxide (C
rO) layer, a semi-light-shielding layer made of zirconium oxide (ZrO) based material or the like. When a groove is formed at a predetermined depth in the substrate, a portion of the substrate corresponding to the depth of the groove is also a shifter.
【0019】尚、本明細書中において第2の態様に分類
されるあらゆる発明は、位相シフトマスクに関連し、除
去の対象となる欠陥は、遮光層の加工残渣である黒欠陥
や、シフタの加工残渣であるシフタ欠陥である。尚、後
述する下シフタ・タイプのレベンソン型マスクについて
は、工程(イ)において欠陥を除去する段階では未だシ
フタがパターニングされておらず、よって第1光透過領
域群と第2光透過領域群との間に位相差が生じていない
が、本発明では、このように位相差が生じていない段階
であっても、便宜上、「第1光透過領域群」及び「第2
光透過領域群」の語を用いることとする。また、本明細
書中で述べる位相差とは、特に断らない限り、第1光透
過領域群を通過した露光光と第2光透過領域群を通過し
た露光光との間の位相差を指すものとする。また、第1
光透過領域群を通過した露光光や第2光透過領域群を通
過した露光光を、「透過光」と総称する場合がある。It should be noted that all inventions classified as the second embodiment in this specification relate to a phase shift mask, and the defects to be removed include a black defect which is a processing residue of a light shielding layer and a shifter. These are shifter defects that are processing residues. In the lower shifter type Levenson-type mask to be described later, the shifter has not yet been patterned at the stage of removing the defect in the step (a), so that the first light transmitting region group and the second light transmitting region group are not patterned. However, in the present invention, for the sake of convenience, the “first light transmission region group” and the “second light transmission region group”
The term "light transmission region group" will be used. Further, the phase difference described in this specification means a phase difference between exposure light passing through the first light transmission region group and exposure light passing through the second light transmission region group, unless otherwise specified. And Also, the first
Exposure light that has passed through the light transmission region group or exposure light that has passed through the second light transmission region group may be collectively referred to as “transmitted light”.
【0020】本発明の第2の態様に係る欠陥修正方法で
は、具体的には、工程(イ)において集束イオンビーム
を用いて欠陥を除去し、続く工程(ロ)において、集束
イオンビームの照射に起因して光透過領域に生じた劣化
部を除去し得る深さにエッチングを行う。かかる製造方
法により、欠陥が無く、光透過領域の光透過率が高い露
光用マスクの製造が可能となる。In the defect repairing method according to the second aspect of the present invention, specifically, in step (a), defects are removed using a focused ion beam, and in the subsequent step (b), irradiation of the focused ion beam is performed. The etching is performed to such a depth that the deteriorated portion generated in the light transmitting region due to the above can be removed. According to such a manufacturing method, it is possible to manufacture an exposure mask having no defect and having a high light transmittance in a light transmitting region.
【0021】欠陥は、必ずしも全ての光透過領域に残存
する訳ではないが、欠陥を除去した後には、欠陥が残存
していた光透過領域を含む光透過領域群をエッチングす
る。従って、例えば、第1光透過領域群に含まれる光透
過領域の1つだけに欠陥が残存していた場合でも、その
欠陥を除去した後に、欠陥が残存していなかった光透過
領域も含め、第1光透過領域群に含まれる全ての光透過
領域をエッチングする。第2光透過領域群についても同
様である。勿論、第1光透過領域群と第2光透過領域群
の双方をエッチングするケースも起こり得る。この様
に、同じ光学特性を有する光透過領域を全て同様にエッ
チングする理由は、位相シフトマスクが単なる透過/遮
光を制御する金属遮光層マスクとは異なり、透過光の位
相を制御する機能を備えており、良好なパターン解像を
実現するためには、各々の光透過領域群において、どの
光透過領域を通過した露光光も同一位相を有する必要が
あるからである。Although the defect does not always remain in all the light transmitting regions, after removing the defect, the light transmitting region group including the light transmitting region where the defect remains is etched. Therefore, for example, even if a defect remains in only one of the light transmitting regions included in the first light transmitting region group, after removing the defect, the light transmitting region including no defect remains, All the light transmitting regions included in the first light transmitting region group are etched. The same applies to the second light transmission region group. Of course, a case may occur in which both the first light transmission region group and the second light transmission region group are etched. Thus, the reason that all the light transmitting regions having the same optical characteristics are similarly etched is that the phase shift mask has a function of controlling the phase of the transmitted light, unlike a metal light shielding layer mask that simply controls transmission / shielding. This is because, in order to realize good pattern resolution, in each light transmission region group, the exposure light passing through any light transmission region needs to have the same phase.
【0022】ところで、位相シフトマスクの光透過領域
群を或る深さにエッチングすると、エッチングされた光
透過領域群を通過した露光光の位相は、エッチング前と
は明らかに変化する。しかし、第1光透過領域群、第2
光透過領域群のいずれか、あるいは双方をエッチングし
た後に、第1光透過領域群と第2光透過領域群との間で
透過光の位相差が最終的に所定の位相差θ1と等しくな
ってさえいれば、その位相シフトマスク本来の機能は維
持される。この観点から、本発明の第2の態様に係る露
光用マスクの欠陥修正方法は、更に下記の第2Aの態様
〜第2Dの態様の4種類の態様に大別することができ
る。By the way, when the light transmitting region group of the phase shift mask is etched to a certain depth, the phase of the exposure light passing through the etched light transmitting region group clearly changes from that before the etching. However, the first light transmission region group and the second light transmission region group
After etching one or both of the light transmitting region groups, the phase difference of the transmitted light between the first light transmitting region group and the second light transmitting region group finally becomes equal to the predetermined phase difference θ 1. The original function of the phase shift mask is maintained as long as it is performed. From this viewpoint, the defect repair method for the exposure mask according to the second aspect of the present invention can be further roughly classified into the following four types of modes 2A to 2D.
【0023】第2Aの態様に係る露光用マスクの欠陥修
正方法は、工程(ロ)において、欠陥が残存していた光
透過領域を含む光透過領域群をエッチングすることによ
り、所定の位相差θ1を達成する方法である。欠陥が残
存していた光透過領域に生じた劣化部を除去するために
行われるエッチングを、以下、「除去エッチング」と称
することにする。従って、第2Aの態様に係る欠陥修正
方法は、換言すれば、1回の除去エッチングのみによっ
て所定の位相差θ1を達成可能な方法である。尚、場合
によっては、工程(ロ)の除去エッチングでは、欠陥が
残存していた光透過領域を含む光透過領域群をエッチン
グすると同時に、欠陥が残存しなかった光透過領域を含
む光透過領域群を同時にエッチングしてもよい。In the method of repairing a defect of an exposure mask according to the second aspect, in the step (b), a light transmission region group including a light transmission region in which a defect remains is etched to obtain a predetermined phase difference θ. it is a method to achieve the 1. The etching that is performed to remove the deteriorated portion generated in the light transmission region where the defect remains will be referred to as “removal etching” below. Therefore, the defect repair method according to the second embodiment is a method capable of achieving the predetermined phase difference θ 1 by only one removal etching. In some cases, in the removal etching in the step (b), the light transmission region group including the light transmission region where the defect has remained is simultaneously etched, and the light transmission region group including the light transmission region where the defect has not remained remains. May be simultaneously etched.
【0024】ここで、除去エッチング前の位相差を「初
期位相差θ0」と称することにすると、第2Aの態様に
係る欠陥修正方法には、初期位相差θ0と所定の位相差
θ1との大小関係に応じて次の3種類のケース、即ち、 (2A−1)θ0>θ1、 (2A−2)θ0=θ1、及び、 (2A−3)θ0<θ1、 がある。ケース(2A−1)は、欠陥が第1光透過領域
群及び第2光透過領域群の一方にのみ残存しており、除
去エッチング後の位相差が初期位相差θ0より小さくな
る場合に適用される。ケース(2A−2)は、欠陥が第
1光透過領域群及び第2光透過領域群の双方に残存して
おり、除去エッチング後の位相差が初期位相差θ1と等
しい場合に適用される。更に、ケース(2A−3)は、
欠陥が第1光透過領域群及び第2光透過領域群の一方に
のみ残存しており、除去エッチング後の位相差が初期位
相差θ1より大きくなる場合に適用される。Here, if the phase difference before the removal etching is referred to as “initial phase difference θ 0 ”, the defect repairing method according to the second embodiment 2A has an initial phase difference θ 0 and a predetermined phase difference θ 1. And (2A-1) θ 0 > θ 1 , (2A-2) θ 0 = θ 1 , and (2A-3) θ 0 <θ 1. , There is. The case (2A-1) is applied when a defect remains only in one of the first light transmission region group and the second light transmission region group, and the phase difference after the removal etching becomes smaller than the initial phase difference θ 0. Is done. Case (2A-2) is applied when the defect remains in both the first light transmission region group and the second light transmission region group, and the phase difference after removal etching is equal to the initial phase difference θ 1. . Further, the case (2A-3)
This is applied when a defect remains in only one of the first light transmission region group and the second light transmission region group, and the phase difference after the removal etching becomes larger than the initial phase difference θ 1 .
【0025】第2Bの態様に係る欠陥修正方法は、工程
(ロ)において、欠陥が残存していた光透過領域を含む
光透過領域群と、欠陥が残存していなかった光透過領域
を含む光透過領域群とをエッチングし、更に、工程
(ロ)の後、(ハ)欠陥が残存していた光透過領域を含
む光透過領域群を再度エッチングすることにより、所定
の位相差を達成する工程、を含むことを特徴とする。工
程(ハ)で行われるエッチングのように、除去エッチン
グにより生じた所定の位相差θ1からのズレΔθを相殺
するために行われるエッチングを、以下、「調整エッチ
ング」と称することにする。第2Bの態様に係る欠陥修
正方法には、初期位相差と所定の位相差との大小関係に
応じて次の2種類のケース、即ち、 (2B−1)θ0>θ1、及び、 (2B−2)θ0<θ1、 がある。In the defect repairing method according to the 2B aspect, in the step (b), a light transmitting area group including a light transmitting area where a defect remains and a light transmitting area including a light transmitting area where a defect does not remain. A step of achieving a predetermined phase difference by etching the light-transmitting region group and further etching the light-transmitting region group including the light-transmitting region in which the defect remains after the step (b). , Is included. As etching performed in step (c), the etching is performed in order to offset the deviation Δθ from a predetermined phase difference theta 1 caused by the removal etching, hereinafter, it will be referred to as "adjustment etching". In the defect repair method according to the second B aspect, the following two types of cases are provided according to the magnitude relationship between the initial phase difference and the predetermined phase difference: (2B-1) θ 0 > θ 1 , and 2B-2) θ 0 <θ 1 .
【0026】第2Cの態様に係る欠陥修正方法は、更
に、工程(ロ)の後、(ハ)欠陥が残存していなかった
光透過領域を含む光透過領域群をエッチングすることに
より、所定の位相差を達成する工程、を含むことを特徴
とする。尚、工程(ロ)では、欠陥が残存していた光透
過領域を含む光透過領域群のみならず、欠陥が残存して
いなかった光透過領域を含む光透過領域群をエッチング
してもよい。第2Cの態様に係る欠陥修正方法には、初
期位相差と所定の位相差との大小関係に応じて次の3種
類のケース、即ち、 (2C−1)θ0>θ1、 (2C−2)θ0=θ1、及び、 (2C−3)θ0<θ1、 がある。In the defect repairing method according to the 2C aspect, after the step (b), (c) etching the light transmitting region group including the light transmitting region in which no defect remains, the predetermined Achieving a phase difference. In the step (b), not only the light transmitting region group including the light transmitting region where the defect remains but also the light transmitting region group including the light transmitting region where the defect does not remain may be etched. In the defect repair method according to the 2C aspect, the following three types of cases are performed according to the magnitude relationship between the initial phase difference and the predetermined phase difference, that is, (2C-1) θ 0 > θ 1 , (2C− 2) θ 0 = θ 1 , and (2C-3) θ 0 <θ 1 .
【0027】更に、第2Dの態様に係る欠陥修正方法
は、欠陥が第1光透過領域に含まれる光透過領域と第2
光透過領域群に含まれる光透過領域の双方に残存してお
り、工程(ロ)では、双方の光透過領域群をエッチング
し、更に、工程(ロ)の後、(ハ)いずれか一方の光透
過領域群を再度エッチングすることにより、所定の位相
差を達成する工程、を含むことを特徴とする。第2Dの
態様に係る欠陥修正方法には、初期位相差と所定の位相
差との大小関係に応じて次の2種類のケース、即ち、 (2D−1)θ0>θ1、及び、 (2D−2)θ0<θ1、 がある。Further, in the defect repairing method according to the 2D aspect, the defect is included in the first light transmitting area and the second light transmitting area.
It remains in both of the light transmitting regions included in the light transmitting region group. In the step (b), both light transmitting region groups are etched. After the step (b), (c) Etching the light transmitting region group again to achieve a predetermined phase difference. The defect repair method according to the 2D aspect includes the following two types of cases according to the magnitude relation between the initial phase difference and the predetermined phase difference: (2D-1) θ 0 > θ 1 , and ( 2D-2) θ 0 <θ 1 .
【0028】尚、欠陥がいずれの光透過領域群に含まれ
る光透過領域に残存するかは、マスク構造によっても、
そのマスク構造を得るためのプロセスの種類によって
も、更にはそのプロセスに適用される装置やプロセス条
件によっても異なる。It should be noted that which of the light-transmitting regions included in the light-transmitting regions is defective depends on the mask structure.
It depends on the type of process for obtaining the mask structure, and also on the apparatus and process conditions applied to the process.
【0029】第2Aの態様〜第2Dの態様に係る露光用
マスクの欠陥修正方法のいずれにおいても、初期位相差
θ0と所定の位相差θ1との差(|θ0−θ1|)は、概ね
10°以内、好ましくは概ね5°以内としておくことが
望ましい。In any of the exposure mask defect correction methods according to the 2A to 2D modes, the difference between the initial phase difference θ 0 and the predetermined phase difference θ 1 (| θ 0 −θ 1 |) Is desirably within approximately 10 °, preferably approximately within 5 °.
【0030】本発明の第2の態様に係る露光用マスク
は、露光光に対して透明な基板から成り、該基板に形成
された複数の光透過領域から成る第1光透過領域群と、
該基板に形成された別の複数の光透過領域から成る第2
光透過領域群とを有し、第1光透過領域群を通過した露
光光と第2光透過領域群を通過した露光光との間には所
定の位相差が生じ、光透過領域に残存した欠陥が除去さ
れ、且つ、欠陥が残存していた光透過領域群が所定の深
さにエッチングされていることを特徴とする。An exposure mask according to a second aspect of the present invention comprises a first light transmitting area group comprising a plurality of light transmitting areas formed on a substrate transparent to exposure light.
A second plurality of light transmission areas formed on the substrate;
A predetermined phase difference is generated between the exposure light passing through the first light transmission region group and the exposure light passing through the second light transmission region group, and remains in the light transmission region. The defect is removed, and the light transmitting region group where the defect remains is etched to a predetermined depth.
【0031】本発明の第2の態様に係る露光方法は、露
光用マスクに露光光を照射し、露光用マスクに形成され
たパターンを基体上のフォトレジスト層に転写する露光
方法であって、露光用マスクは、露光光に対して透明な
基板から成り、該基板に形成された複数の光透過領域か
ら成る第1光透過領域群と、該基板に形成された別の複
数の光透過領域から成る第2光透過領域群とを有し、第
1光透過領域群を通過した露光光と第2光透過領域群を
通過した露光光との間には所定の位相差が生じ、光透過
領域に残存した欠陥が除去され、且つ、欠陥が残存して
いた光透過領域を含む光透過領域群が所定の深さにエッ
チングされていることを特徴とする。An exposure method according to a second aspect of the present invention is an exposure method for irradiating an exposure mask with exposure light and transferring a pattern formed on the exposure mask to a photoresist layer on a substrate, The exposure mask comprises a substrate transparent to exposure light, a first light transmission region group including a plurality of light transmission regions formed on the substrate, and another plurality of light transmission regions formed on the substrate. A predetermined phase difference is generated between the exposure light passing through the first light transmission area group and the exposure light passing through the second light transmission area group, and the light transmission It is characterized in that a defect remaining in the region is removed, and a light transmitting region group including the light transmitting region in which the defect remains has been etched to a predetermined depth.
【0032】本発明の第2の態様に係る半導体装置は、
露光用マスクに露光光を照射し、露光用マスクに形成さ
れたパターンを基体上のフォトレジスト層に転写し、該
フォトレジスト層を現像して得られたレジストマスクを
用いて基体に処理を施すことにより得られた半導体装置
であって、露光用マスクは、露光光に対して透明な基板
から成り、該基板に形成された複数の光透過領域から成
る第1光透過領域群と、該基板に形成された別の複数の
光透過領域から成る第2光透過領域群とを有し、第1光
透過領域群を通過した露光光と第2光透過領域群を通過
した露光光との間には所定の位相差が生じ、光透過領域
に残存した欠陥が除去され、且つ、欠陥が残存していた
光透過領域を含む光透過領域群が所定の深さにエッチン
グされていることを特徴とする。The semiconductor device according to the second aspect of the present invention comprises:
The exposure mask is irradiated with exposure light, the pattern formed on the exposure mask is transferred to a photoresist layer on the substrate, and the substrate is processed using a resist mask obtained by developing the photoresist layer. Wherein the exposure mask comprises a substrate transparent to the exposure light, and a first light transmission region group including a plurality of light transmission regions formed on the substrate; A second light transmission area group formed of another plurality of light transmission areas formed between the exposure light passing through the first light transmission area group and the exposure light passing through the second light transmission area group. Has a predetermined phase difference, a defect remaining in the light transmitting region is removed, and a light transmitting region group including the light transmitting region where the defect remains is etched to a predetermined depth. And
【0033】本発明の第2の態様に係る半導体装置の製
造方法は、露光用マスクに露光光を照射し、露光用マス
クに形成されたパターンを基体上のフォトレジスト層に
転写し、該フォトレジスト層を現像して得られたレジス
トマスクを用いて基体に処理を施す工程を含む半導体装
置の製造方法であって、露光用マスクは、露光光に対し
て透明な基板から成り、該基板に形成された複数の光透
過領域から成る第1光透過領域群と、該基板に形成され
た別の複数の光透過領域から成る第2光透過領域群とを
有し、第1光透過領域群を通過した露光光と第2光透過
領域群を通過した露光光との間には所定の位相差が生
じ、光透過領域に残存した欠陥が除去され、且つ、欠陥
が残存していた光透過領域を含む光透過領域群が所定の
深さにエッチングされていることを特徴とする。In a method of manufacturing a semiconductor device according to a second aspect of the present invention, an exposure mask is irradiated with exposure light, and a pattern formed on the exposure mask is transferred to a photoresist layer on a substrate. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of performing a treatment on a substrate using a resist mask obtained by developing a resist layer, wherein the exposure mask comprises a substrate transparent to exposure light, and A first light transmitting region group including a plurality of light transmitting regions formed and a second light transmitting region group including another plurality of light transmitting regions formed on the substrate; A predetermined phase difference is generated between the exposure light that has passed through the second light transmission area group and the exposure light that has passed through the second light transmission area group. The light transmitting area group including the area is etched to a predetermined depth. And wherein the are.
【0034】本発明の第2の態様に係る露光用マスクの
欠陥修正方法、露光用マスク、露光方法、半導体装置、
及び半導体装置の製造方法において、「所定の深さ」
は、欠陥を除去するための集束イオンビームの照射に起
因して光透過領域に生じた劣化部を除去し得る深さとす
ることができる。これにより、露光用マスクにおいては
光透過領域の光透過率が除去前に比べて高くなり、露光
方法においては固定欠陥の発生が防止され、半導体装置
においては回路パターンの精度や信頼性が向上し、半導
体装置の製造方法においてはスループットや半導体装置
の製造歩留まりが改善される。また、本発明の第2の態
様に係る露光用マスク、露光方法、半導体装置、及び半
導体装置の製造方法には、本発明の第2の態様に係る欠
陥修正方法に関連して述べた第2Aの態様〜第2Dの態
様を全て適用することができる。A method for correcting a defect of an exposure mask, an exposure mask, an exposure method, a semiconductor device,
In the method for manufacturing a semiconductor device, the "predetermined depth"
Can be set to a depth at which a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation with a focused ion beam for removing a defect can be removed. As a result, in the exposure mask, the light transmittance of the light transmission region is higher than before the removal, and the occurrence of fixed defects is prevented in the exposure method, and the accuracy and reliability of the circuit pattern are improved in the semiconductor device. In the semiconductor device manufacturing method, the throughput and the manufacturing yield of the semiconductor device are improved. Further, the exposure mask, the exposure method, the semiconductor device, and the semiconductor device manufacturing method according to the second aspect of the present invention include the second A described in relation to the defect repairing method according to the second aspect of the present invention. Modes 2 to 2D can all be applied.
【0035】ところで、位相シフトマスクにおいては、
最も単純には、隣り合う光透過領域を通過した露光光の
位相差が180°である場合に、両領域の境界部で光強
度がゼロとなり、解像度の向上効果が最大となるが、第
2の態様に係るあらゆる発明においては、「所定の位相
差θ1」を180°±10°と規定する。±10°の裕
度を付記したのは、露光用マスクの実用性能に支障を及
ぼさない程度のずれズレを許容するためである。By the way, in the phase shift mask,
In the simplest case, when the phase difference between the exposure lights passing through the adjacent light transmission areas is 180 °, the light intensity becomes zero at the boundary between the two areas, and the effect of improving the resolution is maximized. In any of the inventions according to the aspect, the “predetermined phase difference θ 1 ” is defined as 180 ° ± 10 °. The reason why the tolerance of ± 10 ° is added is to allow a deviation that does not impair the practical performance of the exposure mask.
【0036】本発明の第2の態様に係るあらゆる発明に
おいて、第1光透過領域群と第2光透過領域群との間の
透過光の位相差は、現実的なマスク構造においてはシフ
タによって発生している。第1光透過領域群と第2光透
過領域群との間の透過光の位相差は、シフタを通過する
露光光の光路長によって決まる。従って、例えば所定の
位相差を180°とする場合には、上記の光路長が露光
光の波長λの1/2と等しくなるようなシフタの厚さ
を、シフタの除去エッチングあるいは調整エッチングに
より達成すればよい。透過光の位相差が180°となる
場合のシフタの厚さdは、次式から求めることができ
る。 n・d−n0・d=(n−n0)・d=λ/2 但し、nはシフタの屈折率、n0は大気の屈折率であ
り、n0=1である。In any of the inventions according to the second aspect of the present invention, the phase difference of the transmitted light between the first light transmitting area group and the second light transmitting area group is generated by the shifter in a practical mask structure. are doing. The phase difference of the transmitted light between the first light transmitting area group and the second light transmitting area group is determined by the optical path length of the exposure light passing through the shifter. Therefore, for example, when the predetermined phase difference is 180 °, the thickness of the shifter such that the optical path length becomes equal to 1 / of the wavelength λ of the exposure light is achieved by the shifter removal etching or the adjustment etching. do it. The shifter thickness d when the phase difference of the transmitted light is 180 ° can be obtained from the following equation. n · d−n 0 · d = (n−n 0 ) · d = λ / 2 where n is the refractive index of the shifter, n 0 is the refractive index of the atmosphere, and n 0 = 1.
【0037】尚、所定の位相差θ1としては、180°
以外に60°や90°も採用可能である。60°の位相
差は、180°の位相差を3段階で達成する際に採用さ
れ、90°の位相差は180°の位相差を2段階で達成
する際に採用される。実際の露光用マスク上では、例え
ば180°の位相差を達成する第1シフタのエッジの全
体又は一部に沿って第1シフタとの間で60°(シフタ
の存在しない領域との間では120°)の位相差を達成
する第2シフタが配され、更に第2のシフタのエッジの
全体又は一部に沿って60°(シフタの存在しない領域
との間では60°)の位相差を達成する第3シフタが配
される。これらの一連のシフタは多段階シフタ(上述の
例は3段階シフタ)と称され、全体として単一のシフタ
のエッジの厚さを減少させたと同等の効果を奏する。エ
ッジの厚さを減少させることで、エッジの部分における
急激な位相反転を緩和し、不要パターンの発生を防止す
ることができる。本発明の第2の態様に係る欠陥除去方
法は、かかる多段階シフタを有する露光用マスクの欠陥
修正にも適用できる。例えば、上述の3段階シフタを有
する露光用マスクにおいては、シフタの存在しない領
域、第1シフタの存在領域、第2シフタの存在領域、及
び第3シフタの存在領域に、都合4種類の光透過領域群
が存在することになる。このような場合には、隣り合う
光透過領域群同士を常に第1光透過領域群と第2光透過
領域群と見なし、これら両光透過領域群の間の位相差が
60°となるように除去エッチングや調整エッチングを
行えばよい。位相差が90°の場合も同様である。但
し、多段階シフタにおける所定の位相差についても、概
ね±10°の許容範囲を設けることができる。The predetermined phase difference θ 1 is 180 °
Besides, 60 ° and 90 ° can also be adopted. A phase difference of 60 ° is employed when achieving a phase difference of 180 ° in three stages, and a phase difference of 90 ° is employed when achieving a phase difference of 180 ° in two stages. On the actual exposure mask, for example, along the whole or a part of the edge of the first shifter that achieves a phase difference of 180 °, the angle between the first shifter and the first shifter is 60 ° (120 ° with the region where no shifter exists). A second shifter is provided which achieves a phase difference of 60 ° along all or part of the edge of the second shifter (60 ° with a region where no shifter is present). A third shifter is provided. These series of shifters are called multi-stage shifters (three-stage shifters in the above example), and have the same effect as reducing the edge thickness of a single shifter as a whole. By reducing the thickness of the edge, abrupt phase inversion at the edge portion can be mitigated, and generation of an unnecessary pattern can be prevented. The defect removal method according to the second aspect of the present invention can also be applied to defect correction of an exposure mask having such a multi-stage shifter. For example, in an exposure mask having the above-described three-stage shifter, four types of light transmission are preferably performed in an area where no shifter exists, an area where the first shifter exists, an area where the second shifter exists, and an area where the third shifter exists. An area group will be present. In such a case, adjacent light transmitting region groups are always regarded as a first light transmitting region group and a second light transmitting region group, and the phase difference between these two light transmitting region groups is set to 60 °. Removal etching or adjustment etching may be performed. The same applies when the phase difference is 90 °. However, a predetermined phase difference in the multi-stage shifter can be provided with a tolerance of approximately ± 10 °.
【0038】本発明の全ての態様に係る露光用マスクの
欠陥修正方法、露光用マスク、露光方法、並びに、半導
体装置及びその製造方法において、露光用マスクは、マ
スタマスクであってもよいし、マスタマスクからコピー
されたワーキングマスクであってもよい。In the method for correcting a defect of an exposure mask, the exposure mask, the exposure method, and the semiconductor device and the method for manufacturing the same according to all aspects of the present invention, the exposure mask may be a master mask, It may be a working mask copied from a master mask.
【0039】本発明の全ての態様に係る半導体装置及び
その製造方法において、基体としては、半導体基板、半
絶縁性基板、絶縁性基板、あるいはこれらの基板上に形
成された被加工層を例示することができる。被加工層と
しては、具体的には、不純物含有ポリシリコン層;アル
ミニウム,銅,銀,タングステン等から成る金属層、又
はこれらの金属元素を含む合金層や化合物;タングステ
ンシリサイド,チタンシリサイド,モリブデンシリサイ
ド等から成る金属シリサイド層;不純物含有ポリシリコ
ン層上に金属シリサイド層が積層されたポリサイド膜;
不純物含有ポリシリコン層上に金属層が積層されたポリ
メタル膜;酸化シリコン系材料,窒化シリコン,酸化窒
化シリコン,酸化フッ化シリコン,ポリイミド等から成
る絶縁層;チタン酸バリウムやPZT等から成る強誘電
体層;ITO等の酸化物層等、通常の半導体装置に製造
において処理の対象となるあらゆる材料層を挙げること
ができる。処理によって形成される構造部も、配線、電
極、抵抗、容量、開口等、通常の半導体装置を構成する
あらゆる構造部であってよい。In the semiconductor device and the method of manufacturing the same according to all aspects of the present invention, examples of the substrate include a semiconductor substrate, a semi-insulating substrate, an insulating substrate, and a layer to be processed formed on these substrates. be able to. As the layer to be processed, specifically, an impurity-containing polysilicon layer; a metal layer made of aluminum, copper, silver, tungsten, or the like; or an alloy layer or compound containing these metal elements; tungsten silicide, titanium silicide, molybdenum silicide A metal silicide layer comprising a metal silicide layer formed on an impurity-containing polysilicon layer;
Polymetal film in which a metal layer is laminated on an impurity-containing polysilicon layer; Insulating layer made of silicon oxide-based material, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon oxyfluoride, polyimide, etc .; Ferroelectric made of barium titanate, PZT, etc. Body layer: Examples of any material layer to be processed in manufacturing a normal semiconductor device, such as an oxide layer such as ITO. The structural part formed by the processing may be any structural part that constitutes a normal semiconductor device, such as wiring, electrodes, resistors, capacitors, and openings.
【0040】本発明の全ての態様に係る半導体装置及び
その製造方法において、基体に対して行われる処理とし
ては、ウェットエッチング、ドライエッチング、イオン
ミリング、イオン注入を代表例として挙げることができ
る。尚、本発明の全ての態様に係る半導体装置の製造方
法によって製造される半導体装置としては、メモリ素子
やロジック素子等のような集積回路の構成要素、MIS
型トランジスタやバイポーラトランジスタ等のトランジ
スタ素子、平面型の表示装置(所謂フィールド・エミッ
ション・ディスプレイ)に組み込まれる冷陰極電界電子
放出素子や、液晶表示装置に組み込まれ、薄膜トランジ
スタから成るマトリクス駆動回路が例示される。In the semiconductor device and the method of manufacturing the same according to all aspects of the present invention, examples of the processing performed on the substrate include wet etching, dry etching, ion milling, and ion implantation. The semiconductor device manufactured by the method for manufacturing a semiconductor device according to all aspects of the present invention includes a component of an integrated circuit such as a memory element and a logic element, a MIS element, and the like.
Transistor elements such as a transistor and a bipolar transistor; cold cathode field emission devices incorporated in a flat display device (so-called field emission display); You.
【0041】[0041]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以
下、実施の形態と略称する)を図面を参照しながら説明
する。Embodiments of the present invention (hereinafter, abbreviated as embodiments) will be described below with reference to the drawings.
【0042】(実施の形態1)実施の形態1は、本発明
の第1の態様に係る露光用マスクの欠陥修正方法と、こ
の方法により製造される露光用マスク、並びに、この露
光用マスクを用いた露光方法、並びに、かかる露光方法
を適用して製造される半導体装置及びその製造方法に関
する。実施の形態1の欠陥修正方法の概念的な工程図を
図1に示す。(Embodiment 1) In Embodiment 1, a method for correcting a defect of an exposure mask according to the first aspect of the present invention, an exposure mask manufactured by the method, and an exposure mask The present invention relates to an exposure method used, a semiconductor device manufactured by applying the exposure method, and a method of manufacturing the same. FIG. 1 shows a conceptual process diagram of the defect repair method according to the first embodiment.
【0043】図1の(A)は、例えば石英から成る基板
10上に、例えばクロムから成る遮光層11が0.35
μm幅のライン・アンド・スペース状に形成された状態
を示している。遮光層11が形成されている領域は遮光
領域31であり、遮光領域31以外の領域は光透過領域
30である。光透過領域30の一部には、遮光層11の
加工残渣が黒欠陥20として残存している。FIG. 1A shows that a light shielding layer 11 made of, for example, chromium is formed on a substrate 10 made of, for example, quartz by 0.35 mm.
It shows a state formed in a line-and-space shape having a width of μm. The area where the light shielding layer 11 is formed is the light shielding area 31, and the area other than the light shielding area 31 is the light transmitting area 30. A processing residue of the light-shielding layer 11 remains as a black defect 20 in a part of the light transmission region 30.
【0044】図1の(B)は、ガリウムの集束イオンビ
ーム(FIB)を用いたFIBアシストエッチングによ
って黒欠陥20を除去した状態を示す。FIBアシスト
エッチングの条件の一例を、下記の表1に示す。黒欠陥
20が残存していた光透過領域30の部分には、ガリウ
ム原子が打ち込まれ、劣化部10Aが形成される。この
劣化部10Aは、例えばFIB照射のイオン加速エネル
ギーを20keVとした場合に、光透過領域30内の基
板10の表面から約0.01μmの深さに亙って形成さ
れ、i線(λ=365nm)の透過率が10%程度低下
している。FIG. 1B shows a state in which the black defect 20 has been removed by FIB assisted etching using a focused ion beam (FIB) of gallium. Table 1 below shows an example of FIB assisted etching conditions. Gallium atoms are implanted into the portion of the light transmission region 30 where the black defect 20 remains, and a deteriorated portion 10A is formed. The deteriorated portion 10A is formed over a depth of about 0.01 μm from the surface of the substrate 10 in the light transmission region 30 when the ion acceleration energy of FIB irradiation is set to 20 keV, for example, and the i-line (λ = 365 nm) is reduced by about 10%.
【0045】[表1] イオン電流 :50pA イオン加速エネルギー:20keV[Table 1] Ion current: 50 pA Ion acceleration energy: 20 keV
【0046】次に、図1の(C)に示すように、光透過
領域群300を所定の深さにエッチングし、基板除去部
10Bを形成する。エッチング条件の一例を、下記の表
2に示す。ここでは、劣化部10Aを十分に除去するた
めに、所定の深さを0.05μmとした。このようにし
て得られる露光用マスクPM1においては、光透過領域
30の光透過率が、基板10の本来の光透過率とほぼ同
等のレベルに回復される。Next, as shown in FIG. 1C, the light transmitting region group 300 is etched to a predetermined depth to form a substrate removing portion 10B. An example of the etching conditions is shown in Table 2 below. Here, the predetermined depth is set to 0.05 μm in order to sufficiently remove the deteriorated portion 10A. In the exposure mask PM1 thus obtained, the light transmittance of the light transmission region 30 is restored to a level substantially equal to the original light transmittance of the substrate 10.
【0047】[表2] エッチング装置:平行平板型RIE(反応性イオンエッ
チング)装置 CF4流量 :20SCCM 圧力 :10Pa RFパワー :200W(13.56MHz) エッチング温度:0°C[Table 2] Etching apparatus: Parallel plate type RIE (Reactive Ion Etching) apparatus CF 4 flow rate: 20 SCCM Pressure: 10 Pa RF power: 200 W (13.56 MHz) Etching temperature: 0 ° C.
【0048】次に、この露光用マスクPM1を用いた露
光方法、並びに、かかる露光方法を適用して製造される
半導体装置及びその製造方法について、図2を参照しな
がら説明する。使用した基体は、図2の(A)に示すよ
うに、半導体基板40上に絶縁層41を介して形成され
た金属層42である。金属層42の上には、フォトレジ
スト層43が形成されている。かかる基体と露光用マス
クPM1とを対向配置し、露光用マスクPM1に露光光
を照射し、露光用マスクPM1に形成されたライン・ア
ンド・スペース状のパターンを基体上のフォトレジスト
層43に転写する。尚、図2の(A)では、あたかも基
体と露光用マスクPM1の寸法が等倍であって、プロキ
シミティ露光が行われるような表現が採られているが、
これは簡略化のための便宜的な表現であり、露光方式は
コンタクト露光や縮小投影露光であっても構わない。縮
小投影露光を行う場合は、露光用マスクPM1と基体と
の間に図示されない投影光学系が配され、露光用マスク
PM1上のパターンが通常は1/5又は1/4の縮小率
にて基体上のフォトレジスト層に転写される。実施の形
態1では、露光用マスクPM1の光透過領域の光透過率
が改善されているので、固定欠陥が発生せず、半導体装
置の製造歩留まりを大幅に改善することができる。Next, an exposure method using the exposure mask PM1, a semiconductor device manufactured by applying the exposure method, and a method of manufacturing the semiconductor device will be described with reference to FIG. The base used was a metal layer 42 formed on a semiconductor substrate 40 via an insulating layer 41, as shown in FIG. On the metal layer 42, a photoresist layer 43 is formed. The substrate and the exposure mask PM1 are arranged to face each other, the exposure mask PM1 is irradiated with exposure light, and the line-and-space pattern formed on the exposure mask PM1 is transferred to the photoresist layer 43 on the substrate. I do. In FIG. 2A, the expression is used as if the dimensions of the substrate and the exposure mask PM1 are the same size and the proximity exposure is performed.
This is a convenient expression for simplification, and the exposure method may be contact exposure or reduced projection exposure. In the case of performing the reduced projection exposure, a projection optical system (not shown) is provided between the exposure mask PM1 and the substrate, and the pattern on the exposure mask PM1 is usually reduced at a reduction rate of 1/5 or 1/4. Transferred to upper photoresist layer. In the first embodiment, since the light transmittance of the light transmitting region of the exposure mask PM1 is improved, no fixed defect occurs, and the manufacturing yield of the semiconductor device can be significantly improved.
【0049】次に、図2の(B)に示すように、フォト
レジスト層43を現像し、レジストマスク43Aを形成
する。図では、ポジ型のフォトレジスト層43を例示し
ているので、露光された領域が現像液に溶解し除去され
ているが、ネガ型のフォトレジスト層についてはその逆
となる。次に、図2の(C)に示すように、レジストマ
スク43Aを介して金属層42をエッチングし、配線層
42Aを形成する。更に、レジストマスク43Aをアッ
シング又は剥離液を用いて除去し、図2の(D)に示す
ような半導体装置S1を得る。このようにして得られる
半導体装置S1は、0.4μm幅の正確なライン・アン
ド・スペース状のパターンに従って配線層42Aを備え
る。Next, as shown in FIG. 2B, the photoresist layer 43 is developed to form a resist mask 43A. In the figure, since the positive type photoresist layer 43 is illustrated, the exposed area is dissolved and removed in the developing solution, but the opposite is true for the negative type photoresist layer. Next, as shown in FIG. 2C, the metal layer 42 is etched through the resist mask 43A to form a wiring layer 42A. Further, the resist mask 43A is removed using ashing or a stripping solution to obtain a semiconductor device S1 as shown in FIG. The semiconductor device S1 obtained in this manner includes the wiring layer 42A according to an accurate line-and-space pattern having a width of 0.4 μm.
【0050】(実施の形態2)実施の形態2は、本発明
の第2Aの態様に係る露光用マスクの欠陥修正方法をハ
ーフトーン型マスクの欠陥修正に適用した例、この方法
により製造される露光用マスク、並びに、この露光用マ
スクを用いた露光方法、並びに、かかる露光方法を適用
して製造される半導体装置及びその製造方法に関する。
実施の形態2の欠陥修正方法の概念的な工程図を図3に
示す。尚、図3で使用する参照符号は図1と一部共通で
あり、共通部分については詳しい説明を省略する。ま
た、実施の形態3以降の全ての実施の形態においては、
光学特性の異なる各光透過領域を区別するために、第1
光透過領域群に含まれる光透過領域を第1光透過領域、
第2光透過領域群に含まれる光透過領域を第2光透過領
域と称することにする。更に、実施の形態2以下、本明
細書中で述べる全ての実施の形態において、所定の位相
差θ1を180°とする。(Embodiment 2) Embodiment 2 is an example in which the defect correction method for an exposure mask according to the second embodiment A of the present invention is applied to defect correction of a halftone mask, and is manufactured by this method. The present invention relates to an exposure mask, an exposure method using the exposure mask, a semiconductor device manufactured by applying the exposure method, and a method of manufacturing the same.
FIG. 3 shows a conceptual process chart of the defect repair method according to the second embodiment. Note that reference numerals used in FIG. 3 are partially common to those in FIG. 1, and detailed description of common parts is omitted. In all the embodiments after the third embodiment,
In order to distinguish each light transmission region having different optical characteristics, the first
A light transmitting area included in the light transmitting area group is a first light transmitting area,
The light transmitting area included in the second light transmitting area group will be referred to as a second light transmitting area. Furthermore, Embodiment 2 below, in all of the embodiments described herein, the predetermined phase difference theta 1 and 180 °.
【0051】図3の(A)は、例えば石英(屈折率n1
=1.5)から成る基板10上に、例えば厚さ0.11
μmの酸化クロムから成る半遮光層12(屈折率n2=
2.5)が形成された状態を示している。半遮光層12
には、1辺の長さが約1.75μmの正方形の開口部が
形成されている。開口部内、即ち、半遮光層12が形成
されていない領域は、第1光透過領域32である。第1
光透過領域32は複数存在し、これらが集合的に第1光
透過領域群320を構成する。半遮光層12が形成され
ている領域は、第2光透過領域33である。第2光透過
領域33は複数存在し、これらが集合的に第2光透過領
域群330を構成する。第1光透過領域32の一部に
は、半遮光層12の加工残渣がシフタ欠陥21として残
存している。上記の半遮光層12の厚さは、i線(λ=
365nm)を用いたとき、第1光透過領域群320の
透過光と第2光透過領域群330の透過光の位相差が、
例えば165°となるような厚さである。即ち、図3の
(A)に示した状態は、初期位相差θ0を所定の位相差
θ1より小さくしておくケース(2A−3)θ0<θ1に
相当する。FIG. 3A shows, for example, quartz (refractive index n 1).
= 1.5) on the substrate 10 having a thickness of 0.11
The semi-light-shielding layer 12 made of chromium oxide having a thickness of μm (refractive index n 2 =
2.5) shows the state formed. Semi-shielding layer 12
Has a square opening having a side length of about 1.75 μm. The inside of the opening, that is, the region where the semi-light-shielding layer 12 is not formed is the first light transmission region 32. First
There are a plurality of light transmitting regions 32, which collectively constitute a first light transmitting region group 320. The area where the semi-light-shielding layer 12 is formed is the second light transmission area 33. There are a plurality of second light transmitting regions 33, which collectively constitute a second light transmitting region group 330. A processing residue of the semi-light-shielding layer 12 remains as a shifter defect 21 in a part of the first light transmission region 32. The thickness of the semi-light-shielding layer 12 is the i-line (λ =
365 nm), the phase difference between the transmitted light of the first light transmitting region group 320 and the transmitted light of the second light transmitting region group 330 is
For example, the thickness is 165 °. That is, the state shown in FIG. 3A corresponds to the case (2A-3) θ 0 <θ 1 where the initial phase difference θ 0 is smaller than the predetermined phase difference θ 1 .
【0052】図3の(B)は、シフタ欠陥21をガリウ
ムの集束イオンビーム(FIB)を用いたFIBアシス
トエッチングによって除去した状態を示す。このエッチ
ングの条件は、先の表1に示した通りである。シフタ欠
陥21が残存していた第1光透過領域32の部分には、
ガリウム原子が打ち込まれ、劣化部10Aが形成され
る。この劣化部10Aは、例えばFIB照射時のイオン
加速エネルギーを20keVとした場合に、第1光透過
領域32内の基板10の表面から約0.01μmの深さ
に亙って形成され、i線の透過率が10%程度低下して
いる。FIG. 3B shows a state in which the shifter defect 21 has been removed by FIB assisted etching using a focused ion beam (FIB) of gallium. The conditions for this etching are as shown in Table 1 above. In the portion of the first light transmission region 32 where the shifter defect 21 remains,
Gallium atoms are implanted, and a deteriorated portion 10A is formed. The degraded portion 10A is formed over a depth of about 0.01 μm from the surface of the substrate 10 in the first light transmission region 32 when the ion acceleration energy at the time of FIB irradiation is set to 20 keV, for example. Is reduced by about 10%.
【0053】次に、図3の(C)に示すように、第1光
透過領域群320、具体的には基板10を所定の深さに
エッチングし(除去エッチング)、基板除去部10Bを
形成する。エッチング条件は、先の表2に示した通りで
ある。ここでは、劣化部10Aを十分に除去し、且つ、
第1光透過領域群320の透過光と第2光透過領域群3
30の透過光との間の位相差を所定の位相差θ1(=1
80°)に合わせ込むために、所定の深さを0.03μ
mとする。このようにして得られる露光用マスクPM2
においては、第1光透過領域群320の光透過率が、基
板10の本来の光透過率とほぼ同等のレベルに回復され
る。Next, as shown in FIG. 3C, the first light transmitting region group 320, specifically, the substrate 10 is etched to a predetermined depth (removal etching) to form a substrate removing portion 10B. I do. The etching conditions are as shown in Table 2 above. Here, the deteriorated portion 10A is sufficiently removed, and
The transmitted light of the first light transmitting area group 320 and the second light transmitting area group 3
30 and a predetermined phase difference θ 1 (= 1
80 °), a predetermined depth of 0.03μ
m. Exposure mask PM2 thus obtained
In, the light transmittance of the first light transmitting region group 320 is restored to a level substantially equal to the original light transmittance of the substrate 10.
【0054】次に、この露光用マスクPM2を用いた露
光方法、並びに、かかる露光方法を適用して製造される
半導体装置及びその製造方法について、図4を参照しな
がら説明する。尚、図4で用いる参照符号は図2と一部
共通であり、共通部分については詳しい説明を省略す
る。ここで使用した基体は、図4の(A)に示すよう
に、半導体基板40上に形成された絶縁層41である。
絶縁層41の上には、フォトレジスト43が形成されて
いる。かかる基体と露光用マスクPM2とを対向配置
し、露光用マスクPM2に露光光を照射し、露光用マス
クPM2に形成された開口部のパターンを基体上のフォ
トレジスト層43に転写する。露光方式は、縮小投影露
光とする。露光用マスクPM2の第1光透過領域群32
0の光透過率が改善されているので、固定欠陥が発生せ
ず、半導体装置の製造歩留まりを大幅に改善することが
できる。Next, an exposure method using the exposure mask PM2, a semiconductor device manufactured by applying the exposure method, and a method of manufacturing the semiconductor device will be described with reference to FIG. Note that reference numerals used in FIG. 4 are partially common to those in FIG. 2, and detailed description of common portions is omitted. The base used here is an insulating layer 41 formed on a semiconductor substrate 40 as shown in FIG.
On the insulating layer 41, a photoresist 43 is formed. The substrate and the exposure mask PM2 are arranged to face each other, the exposure mask PM2 is irradiated with exposure light, and the pattern of the opening formed in the exposure mask PM2 is transferred to the photoresist layer 43 on the substrate. The exposure method is reduced projection exposure. First light transmission region group 32 of exposure mask PM2
Since the light transmittance of 0 is improved, no fixing defect occurs, and the production yield of the semiconductor device can be greatly improved.
【0055】次に、図4の(B)に示すように、フォト
レジスト層43を現像し、レジストマスク43Aを形成
する。図では、ポジ型のフォトレジスト層43を例示し
ているので、露光された領域が現像液に溶解し除去され
ているが、ネガ型のフォトレジスト層についてはその逆
となる。次に、図4の(C)に示すように、レジストマ
スク43Aを介して絶縁層41をエッチングし、開口部
41Aを形成する。更に、レジストマスク43Aをアッ
シング又は剥離液を用いて除去し、図4の(D)に示す
ような半導体装置S2を得る。このようにして得られる
半導体装置S2においては、直径0.35μmの略円形
の開口部41Aが正確に形成されている。Next, as shown in FIG. 4B, the photoresist layer 43 is developed to form a resist mask 43A. In the figure, since the positive type photoresist layer 43 is illustrated, the exposed area is dissolved and removed in the developing solution, but the opposite is true for the negative type photoresist layer. Next, as shown in FIG. 4C, the insulating layer 41 is etched through the resist mask 43A to form an opening 41A. Further, the resist mask 43A is removed by using ashing or a stripping solution to obtain a semiconductor device S2 as shown in FIG. In the semiconductor device S2 thus obtained, a substantially circular opening 41A having a diameter of 0.35 μm is accurately formed.
【0056】(実施の形態3)実施の形態3は、本発明
の第2Cの態様に係る露光用マスクの欠陥修正方法をハ
ーフトーン型マスクの欠陥修正に適用した例である。先
ず、ハーフトーン型マスクの欠陥修正方法における除去
エッチングと調整エッチングの組合せ例を、下記の表3
に示す。但し、調整エッチングの対象は半遮光層であ
る。尚、表3には、本発明の第2Aの態様に係る露光用
マスクの欠陥修正方法も併記してある。(Embodiment 3) Embodiment 3 is an example in which the defect correction method for an exposure mask according to the second aspect of the present invention is applied to defect correction for a halftone mask. First, an example of a combination of removal etching and adjustment etching in the halftone mask defect repair method is shown in Table 3 below.
Shown in However, the target of the adjustment etching is the semi-light-shielding layer. Table 3 also shows a method for correcting a defect of the exposure mask according to the second embodiment of the present invention.
【0057】[表3] [Table 3]
【0058】表中、「↑」は、半遮光層12の初期厚さ
が所定の位相差θ1を達成する厚さよりも厚いこと、あ
るいは、除去エッチング後の位相差θEが所定の位相差
θ1より大きくなることを示す。「↑↑」は、半遮光層
12の初期厚さが所定の位相差θ1を達成する厚さより
も場合に、除去エッチング後の位相差θEが一層増大す
ることを示す。「↓」は、半遮光層12の初期厚さが所
定の位相差θ1を達成する厚さよりも薄いこと、あるい
は、エッチング後の位相差θEが所定の位相差θ1より小
さいことを示す。「態様」とは、本明細書の「課題を解
決するための手段」の欄において述べた本発明の態様を
指す。尚、表3に関するこれらの説明事項は、後述する
表4についても共通である。In the table, “↑” indicates that the initial thickness of the semi-light-shielding layer 12 is larger than the thickness that achieves the predetermined phase difference θ 1 , or that the phase difference θ E after the removal etching has the predetermined phase difference θ E. It indicates that greater than theta 1. “↑↑” indicates that the phase difference θ E after the removal etching is further increased when the initial thickness of the semi-light-shielding layer 12 is larger than the thickness that achieves the predetermined phase difference θ 1 . “↓” indicates that the initial thickness of the semi-light-shielding layer 12 is smaller than the thickness that achieves the predetermined phase difference θ 1 , or that the phase difference θ E after etching is smaller than the predetermined phase difference θ 1. . The “aspect” refers to the aspect of the present invention described in the section of “Means for Solving the Problems” in this specification. Note that these items described in Table 3 are common to Table 4 described later.
【0059】ケース(2C−1)及びケース(2C−
2)に係るハーフトーン型マスクの欠陥修正方法の工程
図を、図5に示す。図5で用いる参照符号は図3と共通
であり、また、プロセスの手順についても、半遮光層1
2の初期厚さが異なる以外は、実施の形態2と概ね共通
である。図5の(A)において、半遮光層12の初期厚
さが所定の位相差θ1を達成する厚さである場合がケー
ス(2C−2)に該当し、半遮光層12の初期厚さが所
定の位相差θ1を達成する厚さよりも厚い場合がケース
(2C−1)に該当する。これらのケースでは、第1光
透過領域32においてシフタ欠陥21を除去し(図5の
(B)参照)、第1光透過領域群320(より具体的に
は、基板10)の除去エッチングを行うので、除去エッ
チング後の位相差θEは必然的に増大する(図5の
(C)参照)。The case (2C-1) and the case (2C-
FIG. 5 shows a process chart of the halftone mask defect repair method according to 2). The reference numerals used in FIG. 5 are the same as those in FIG.
The second embodiment is almost the same as the second embodiment except that the initial thickness is different. In FIG. 5A, the case where the initial thickness of the semi-light-shielding layer 12 is a thickness that achieves a predetermined phase difference θ 1 corresponds to the case (2C-2), and the initial thickness of the semi-light-shielding layer 12 Is larger than the thickness that achieves the predetermined phase difference θ 1 , corresponds to case (2C-1). In these cases, the shifter defect 21 is removed in the first light transmission region 32 (see FIG. 5B), and the first light transmission region group 320 (more specifically, the substrate 10) is removed and etched. Therefore, the phase difference θ E after the removal etching necessarily increases (see FIG. 5C).
【0060】そこで、次に、実施の形態2では行われな
かったプロセスとして、半遮光層12の調整エッチング
を行い、位相差を所定の位相差θ1に合わせ込む(図5
の(D)参照)。このようにして得られる露光用マスク
も、実施の形態2で得られた露光用マスクPM2と同様
に露光方法に適用し、また、半導体装置の製造方法に好
適に用いることができる。かかる製造方法により得られ
る半導体装置は、正確な回路パターンを有し、信頼性に
優れている。Then, as a process not performed in the second embodiment, the semi-light-shielding layer 12 is adjusted and etched to adjust the phase difference to a predetermined phase difference θ 1 (FIG. 5).
(D)). The exposure mask obtained in this manner can be applied to the exposure method similarly to the exposure mask PM2 obtained in the second embodiment, and can be suitably used for a method of manufacturing a semiconductor device. A semiconductor device obtained by such a manufacturing method has an accurate circuit pattern and is excellent in reliability.
【0061】半遮光層12の初期厚さが所定の位相差θ
1を達成する厚さよりも薄いケース(2C−3)につい
ては、図示は省略するが、簡略に述べれば、実施の形態
2に関連して図3に示したプロセスにおいて、基板10
の除去エッチングを深く行い、位相差が所定の位相差θ
1よりも大きくなった場合に、半遮光層12の調整エッ
チングを行って位相差を所定の位相差θ1に合わせ込む
ケースに相当する。The initial thickness of the semi-light-shielding layer 12 has a predetermined phase difference θ.
The case (2C-3) that is thinner than the thickness that achieves 1 is not shown, but, in brief, in the process shown in FIG.
Deep etching to make the phase difference a predetermined phase difference θ
When it becomes larger than 1, this corresponds to a case where the half-shielding layer 12 is adjusted and etched to adjust the phase difference to a predetermined phase difference θ 1 .
【0062】尚、上述したハーフトーン型マスクの欠陥
修正方法は、全て第1光透過領域32に残存したシフタ
欠陥21の除去に関連していたが、第2光透過領域33
(より具体的には、半遮光層12上)に残存する欠陥の
除去は特に想定していない。その理由は、半遮光層12
の上に残存し得る欠陥が、概ね、半遮光層12のパター
ニング時に用いられたレジストマスク(図示せず)の残
膜だからである。レジストマスクの残膜をFIBを用い
て除去することは通常では考え難く、従って、半遮光層
12に劣化部が形成されたり、該劣化部を除去する必要
も事実上生じない。It should be noted that the above-described defect repair methods for the halftone mask all relate to the removal of the shifter defect 21 remaining in the first light transmitting region 32, but the second light transmitting region 33
(More specifically, removal of a defect remaining on the semi-light-shielding layer 12) is not particularly assumed. The reason is that the semi-shielding layer 12
This is because a defect that can remain on the mask is generally a residual film of a resist mask (not shown) used when patterning the semi-light-shielding layer 12. It is usually difficult to remove the remaining film of the resist mask using the FIB. Therefore, a deteriorated portion is formed in the semi-light-shielding layer 12, and it is not necessary to remove the deteriorated portion.
【0063】(実施の形態4)実施の形態4は、本発明
の第2Aの態様に係る露光用マスクの欠陥修正方法を上
シフタ・タイプのレベンソン型マスクの欠陥修正に適用
した例である。実施の形態4の欠陥修正方法の概念的な
工程図を図6に示す。尚、図6で使用する参照符号は図
1と一部共通であり、共通部分については詳しい説明を
省略する。(Embodiment 4) Embodiment 4 is an example in which the defect correction method for an exposure mask according to the embodiment 2A of the present invention is applied to defect correction for an upper shifter type Levenson-type mask. FIG. 6 shows a conceptual process chart of the defect repair method according to the fourth embodiment. The reference numerals used in FIG. 6 are partially common to those in FIG.
【0064】図6の(A)は、例えば石英(屈折率n1
=1.5)から成る基板10上に、クロムからなる遮光
層11が例えば1.25μm幅のライン・アンド・スペ
ース状に形成され、隣り合う遮光層11の間のスペース
に、例えばスピンオングラス(SOG)(屈折率n2=
1.5)から成る厚さ0.228μmの透明層13が交
互に形成された状態を示している。透明層13が形成さ
れていない領域は、第1光透過領域34である。第1光
透過領域34は複数存在し、これらが集合的に第1光透
過領域群340を構成する。透明層13が形成されてい
る領域は、第2光透過領域35である。第2光透過領域
35は複数存在し、これらが集合的に第2光透過領域群
350を構成する。第1光透過領域34と第2光透過領
域35の間には、遮光層11に起因する遮光領域が存在
する。第1光透過領域34の一部には、透明層13の加
工残渣がシフタ欠陥21として残存している。上記の透
明層13の厚さは、初期位相差θ0が所定の位相差θ1よ
り小さくなるような厚さ、例えば、KrFエキシマレー
ザ露光光(λ=248nm)を用いたとき、第1光透過
領域群340の透過光と第2光透過領域群350の透過
光の位相差が、例えば170°となるような厚さとす
る。即ち、図6の(A)に示した状態は、初期位相差θ
0を所定の位相差θ1より小さくしておくケース(2A−
3)θ0<θ1に相当する。FIG. 6A shows, for example, quartz (refractive index n 1).
= 1.5), a light-shielding layer 11 made of chromium is formed in a line-and-space shape having a width of, for example, 1.25 μm, and a space between the adjacent light-shielding layers 11 is made of, for example, spin-on glass ( SOG) (refractive index n 2 =
This shows a state in which the transparent layers 13 of 1.5) having a thickness of 0.228 μm are alternately formed. The area where the transparent layer 13 is not formed is the first light transmission area 34. There are a plurality of first light transmitting regions 34, which collectively constitute a first light transmitting region group 340. The area where the transparent layer 13 is formed is the second light transmission area 35. There are a plurality of second light transmitting regions 35, which collectively constitute a second light transmitting region group 350. Between the first light transmitting region 34 and the second light transmitting region 35, there is a light shielding region caused by the light shielding layer 11. A processing residue of the transparent layer 13 remains as a shifter defect 21 in a part of the first light transmission region 34. The thickness of the transparent layer 13 is such that the initial phase difference θ 0 is smaller than a predetermined phase difference θ 1 , for example, the first light when using KrF excimer laser exposure light (λ = 248 nm). The thickness is such that the phase difference between the transmitted light of the transmission region group 340 and the transmission light of the second light transmission region group 350 is, for example, 170 °. That is, the state shown in FIG.
0 predetermined case to be smaller than the phase difference theta 1 (2A-
3) It corresponds to θ 0 <θ 1 .
【0065】図6の(B)は、シフタ欠陥21をガリウ
ムの集束イオンビーム(FIB)を用いたFIBアシス
トエッチングによって除去した状態を示す。このエッチ
ングの条件は、先の表1に示した通りである。シフタ欠
陥21が残存していた第1光透過領域34の部分には、
ガリウム原子が打ち込まれ、劣化部10Aが形成され
る。FIG. 6B shows a state in which the shifter defect 21 has been removed by FIB-assisted etching using a focused ion beam (FIB) of gallium. The conditions for this etching are as shown in Table 1 above. In the portion of the first light transmission region 34 where the shifter defect 21 remains,
Gallium atoms are implanted, and a deteriorated portion 10A is formed.
【0066】次に、図6の(C)に示すように、透明層
13を被覆するレジストマスク16を形成し、第1光透
過領域群340、具体的には基板10を所定の深さにエ
ッチングし(除去エッチング)、基板除去部10Bを形
成する。エッチング条件は、先の表2に示した通りであ
る。ここでは、劣化部10Aを十分に除去し、且つ、第
1光透過領域群340と第2光透過領域群350との間
の位相差を所定の位相差θ1に合わせ込むために、所定
の深さを0.02μmとする。最後にレジストマスク1
6を除去すると、図6の(D)に示すような露光用マス
クが得られる。このようにして得られる露光用マスクに
おいては、第1光透過領域群340の光透過率が、基板
10の本来の光透過率とほぼ同等のレベルに回復され
る。かかる露光用マスクも、実施の形態2で得られた露
光用マスクPM2と同様に露光方法に適用し、また、半
導体装置の製造方法に好適に用いることができる。かか
る製造方法により得られる半導体装置においては、0.
25μm幅のライン・アンド・スペース状のパターンが
正確に形成され、高い信頼性が達成されている。Next, as shown in FIG. 6C, a resist mask 16 covering the transparent layer 13 is formed, and the first light transmitting region group 340, specifically, the substrate 10 is brought to a predetermined depth. Etching (removal etching) is performed to form a substrate removal portion 10B. The etching conditions are as shown in Table 2 above. Here, in order to sufficiently remove the deteriorated portion 10A and to adjust the phase difference between the first light transmission region group 340 and the second light transmission region group 350 to a predetermined phase difference θ 1 , The depth is set to 0.02 μm. Finally, resist mask 1
6 is obtained, an exposure mask as shown in FIG. 6D is obtained. In the exposure mask thus obtained, the light transmittance of the first light transmitting region group 340 is restored to a level substantially equal to the original light transmittance of the substrate 10. Such an exposure mask can be applied to the exposure method similarly to the exposure mask PM2 obtained in the second embodiment, and can be suitably used for a method of manufacturing a semiconductor device. In a semiconductor device obtained by such a manufacturing method, 0.1.
A line-and-space pattern having a width of 25 μm is accurately formed, and high reliability is achieved.
【0067】尚、上述した上シフタ・タイプのレベンソ
ン型の欠陥修正方法では、第2光透過領域35(より具
体的には、透明層13の上)に残存する欠陥の除去は特
に想定していない。その理由は、透明層13の上に残存
し得る欠陥が、概ね、透明層13のパターニング時に用
いられたレジストマスク(図示せず)の残膜だからであ
る。レジストマスクの残膜をFIBを用いて除去するこ
とは通常では考え難く、従って、透明層13に劣化部が
形成されたり、該劣化部を除去する必要も事実上生じな
い。In the above-described upper shifter-type Levenson-type defect repair method, the removal of defects remaining in the second light transmission region 35 (more specifically, on the transparent layer 13) is particularly assumed. Absent. The reason for this is that defects that may remain on the transparent layer 13 are generally residual films of a resist mask (not shown) used when patterning the transparent layer 13. It is usually difficult to remove the remaining film of the resist mask using the FIB. Therefore, a deteriorated portion is not formed in the transparent layer 13, and it is not necessary to remove the deteriorated portion.
【0068】(実施の形態5)実施の形態5は、本発明
の第2Cの態様に係る露光用マスクの欠陥修正方法を上
シフタ・タイプのレベンソン型マスクの欠陥修正に適用
した例である。ハーフトーン型マスクの欠陥修正方法に
おける除去エッチングと調整エッチングの組合せパター
ンは、先の表3に示した通りである。但し、調整エッチ
ングの対象は透明層である。(Fifth Embodiment) A fifth embodiment is an example in which the defect correction method for an exposure mask according to the second aspect of the present invention is applied to the defect correction of an upper shifter type Levenson-type mask. The combination pattern of the removal etching and the adjustment etching in the halftone mask defect correction method is as shown in Table 3 above. However, the target of the adjustment etching is the transparent layer.
【0069】ケース(2C−1)及びケース(2C−
2)に係る上シフタ・タイプのレベンソン型マスクの欠
陥修正方法の工程図を、図7に示す。図7で用いる参照
符号は図6と共通であり、また、プロセスの手順につい
ても、透明層13の初期厚さが異なり、且つ、最後に調
整エッチングを行う以外は、実施の形態4と概ね共通で
ある。図7の(A)において、透明層13の初期厚さが
所定の位相差θ1を達成する厚さの場合がケース(2C
−2)に該当し、透明層13の初期厚さが所定の位相差
θ1を達成する厚さよりも厚い場合がケース(2C−
1)に該当する。これらのケースでは、第1光透過領域
34においてシフタ欠陥21を除去し(図7の(B)参
照)、その後、第1光透過領域群340(より具体的に
は、基板10)の除去エッチングを行うので、除去エッ
チング後の位相差θEは必然的に増大する(図7の
(C)参照)。The case (2C-1) and the case (2C-
FIG. 7 shows a process chart of the defect correction method for the upper shifter type Levenson-type mask according to 2). The reference numerals used in FIG. 7 are the same as those in FIG. 6, and the procedure of the process is also substantially the same as that of the fourth embodiment except that the initial thickness of the transparent layer 13 is different and the adjustment etching is performed last. It is. In FIG. 7A, the case where the initial thickness of the transparent layer 13 is a thickness that achieves a predetermined retardation θ 1 is the case (2C).
Case (2C- 2), in which the initial thickness of the transparent layer 13 is larger than the thickness that achieves the predetermined retardation θ 1.
This corresponds to 1). In these cases, the shifter defect 21 is removed in the first light transmission region 34 (see FIG. 7B), and then the first light transmission region group 340 (more specifically, the substrate 10) is removed and etched. Is performed, the phase difference θ E after the removal etching is inevitably increased (see FIG. 7C).
【0070】そこで、次に、実施の形態4では行われな
かったプロセスとして、透明層13の調整エッチングを
行い、位相差を所定の位相差θ1(=180°)に調整
する(図7の(D)参照)。このようにして得られる露
光用マスクも、実施の形態2で得られた露光用マスクP
M2と同様に露光方法に適用し、また、半導体装置の製
造方法に好適に用いることができる。かかる製造方法に
より得られる半導体装置は、正確な回路パターンを有
し、信頼性に優れている。Then, as a process not performed in the fourth embodiment, the transparent layer 13 is subjected to adjustment etching to adjust the phase difference to a predetermined phase difference θ 1 (= 180 °) (FIG. 7). (D)). The exposure mask thus obtained is also the exposure mask P obtained in the second embodiment.
It can be applied to an exposure method similarly to M2, and can be suitably used for a method of manufacturing a semiconductor device. A semiconductor device obtained by such a manufacturing method has an accurate circuit pattern and is excellent in reliability.
【0071】透明層13の初期厚さが所定の位相差θ1
を達成する厚さよりも薄いケース(2C−3)について
は、図示は省略するが、簡略に述べれば、実施の形態4
に関連して図6に示したプロセスにおいて、基板10の
除去エッチングを深く行い、位相差が所定の位相差θ1
よりも大きくなった場合に、透明層13の調整エッチン
グを行って位相差を所定の位相差θ1に合わせ込むケー
スに相当する。尚、この場合の調整エッチングでは、第
1光透過領域34(具体的には基板10)をレジストマ
スクで被覆する必要は特にない。なぜなら、透明層13
を構成するSOGのエッチング速度は、基板10の構成
材料よりも一般に速いからである。調整エッチングは、
フッ酸水溶液を用いたウェットエッチングにより行うこ
ともできる。The initial thickness of the transparent layer 13 has a predetermined retardation θ 1
Although the case (2C-3) thinner than the thickness that achieves the above is not shown, the fourth embodiment is simply described.
In the process shown in FIG. 6, the removal etching of the substrate 10 is performed deeply so that the phase difference becomes a predetermined phase difference θ 1.
If it becomes larger than this, it corresponds to the case where the adjustment of the transparent layer 13 is performed to adjust the phase difference to the predetermined phase difference θ 1 . In the adjustment etching in this case, it is not particularly necessary to cover the first light transmitting region 34 (specifically, the substrate 10) with a resist mask. Because the transparent layer 13
Is generally faster than the constituent material of the substrate 10. Adjustment etching is
It can also be performed by wet etching using a hydrofluoric acid aqueous solution.
【0072】(実施の形態6)実施の形態6は、本発明
の第2Aの態様に係る露光用マスクの欠陥修正方法を下
シフタ・タイプのレベンソン型マスクの欠陥修正に適用
した例である。実施の形態6の欠陥修正方法の概念的な
工程図を図8及び図9に示す。尚、図8及び図9で使用
する参照符号は図6と一部共通であり、共通部分につい
ては詳しい説明を省略する。Embodiment 6 Embodiment 6 is an example in which the defect correction method for an exposure mask according to the second embodiment of the present invention is applied to defect correction for a lower shifter type Levenson-type mask. 8 and 9 show conceptual process diagrams of the defect repair method according to the sixth embodiment. The reference numerals used in FIG. 8 and FIG. 9 are partially the same as those in FIG.
【0073】図8の(A)は、例えば石英(屈折率n1
=1.5)から成る基板10上に、例えばSOG(屈折
率n2=1.5)から成る幅3.75μm、厚さ0.2
28μmのライン状の透明層14が1.25μmのスペ
ースを隔てて形成され、各透明層14上に例えばクロム
からなる遮光層11が例えば1.25μm幅のライン・
アンド・スペース状に形成された状態を示している。透
明層14が形成されていない領域は、第1光透過領域3
4であり、該第1光透過領域34が集合的に第1光透過
領域群340を構成する。透明層14が形成されている
領域は、第2光透過領域35であり、該第2光透過領域
35が集合的に第2光透過領域群350を構成する。第
1光透過領域34と第2光透過領域35の間には、遮光
層11に起因する遮光領域が存在する。第1光透過領域
34の一部には、透明層14の加工残渣がシフタ欠陥2
1として残存している。上記の透明層14の厚さは、例
えば、KrFエキシマレーザ露光光(λ=248nm)
を用いたとき、第1光透過領域群340の透過光と第2
光透過領域群350の透過光の位相差が、例えば170
°となるような厚さとする。即ち、図8の(A)に示し
た状態は、初期位相差θ0を所定の位相差θ1より小さく
しておくケース(2A−3)θE<θ1に相当する。FIG. 8A shows, for example, quartz (refractive index n 1).
= 1.5) on a substrate 10 made of, for example, SOG (refractive index n 2 = 1.5).
A 28 μm line-shaped transparent layer 14 is formed with a space of 1.25 μm, and a light-shielding layer 11 made of, for example, chrome is formed on each transparent layer 14 by a line having a width of, for example, 1.25 μm.
This shows a state formed in an and space shape. The region where the transparent layer 14 is not formed is the first light transmitting region 3
4, the first light transmitting regions 34 collectively constitute a first light transmitting region group 340. The region where the transparent layer 14 is formed is the second light transmitting region 35, and the second light transmitting region 35 collectively constitutes a second light transmitting region group 350. Between the first light transmitting region 34 and the second light transmitting region 35, there is a light shielding region caused by the light shielding layer 11. In a part of the first light transmitting region 34, the processing residue of the transparent layer 14 is
It remains as 1. The thickness of the transparent layer 14 is, for example, KrF excimer laser exposure light (λ = 248 nm).
Is used, the transmitted light of the first light transmitting region group 340 and the second
The phase difference of the transmitted light of the light transmitting region group 350 is, for example, 170
°. That is, the state shown in FIG. 8A corresponds to the case (2A-3) θ E <θ 1 where the initial phase difference θ 0 is smaller than the predetermined phase difference θ 1 .
【0074】図8の(B)は、シフタ欠陥21をガリウ
ムの集束イオンビーム(FIB)とフッ素系ガスを用い
たFIBアシストエッチングによって除去した状態を示
す。シフタ欠陥21が残存していた第1光透過領域34
の部分には、ガリウム原子が打ち込まれ、劣化部10A
が形成される。FIG. 8B shows a state in which the shifter defect 21 has been removed by FIB assisted etching using a focused ion beam (FIB) of gallium and a fluorine-based gas. First light transmission region 34 in which shifter defect 21 remains
Gallium atoms are implanted into
Is formed.
【0075】次に、図8の(C)に示すように、透明層
13を被覆するレジストマスク16を形成し、第1光透
過領域群340、より具体的には基板10を所定の深さ
にエッチングし(除去エッチング)、基板除去部10B
を形成する。エッチング条件は、先の表2に示した通り
である。ここでは、劣化部10Aを十分に除去し、且
つ、位相差を所定の位相差θ1(=180°)に調整す
るために、所定の深さを0.02μmとする。最後にレ
ジストマスク16を除去すると、図8の(D)に示すよ
うな露光用マスクが得られる。このようにして得られる
露光用マスクにおいては、第1光透過領域群340の光
透過率が、基板10の本来の光透過率とほぼ同等のレベ
ルに回復される。かかる露光用マスクも、実施の形態2
で得られた露光用マスクPM2と同様に露光方法に適用
し、また、半導体装置の製造方法に好適に用いることが
できる。かかる製造方法により得られる半導体装置にお
いては、0.25μm幅のライン・アンド・スペース状
のパターンが正確に形成され、高い信頼性が達成されて
いる。Next, as shown in FIG. 8C, a resist mask 16 for covering the transparent layer 13 is formed, and the first light transmitting region group 340, more specifically, the substrate 10 is formed at a predetermined depth. (Removal etching), the substrate removing portion 10B
To form The etching conditions are as shown in Table 2 above. Here, the predetermined depth is set to 0.02 μm in order to sufficiently remove the deteriorated portion 10A and adjust the phase difference to a predetermined phase difference θ 1 (= 180 °). Finally, when the resist mask 16 is removed, an exposure mask as shown in FIG. 8D is obtained. In the exposure mask thus obtained, the light transmittance of the first light transmitting region group 340 is restored to a level substantially equal to the original light transmittance of the substrate 10. Such an exposure mask is also described in Embodiment 2.
It can be applied to an exposure method in the same manner as the exposure mask PM2 obtained in the above, and can be suitably used for a method of manufacturing a semiconductor device. In a semiconductor device obtained by such a manufacturing method, a line-and-space pattern having a width of 0.25 μm is accurately formed, and high reliability is achieved.
【0076】ところで、下シフタ・タイプのレベンソン
型マスクにおいては、透明層14をパターニングする前
に、該透明層14の上で遮光層11の加工残渣である黒
欠陥20を除去する場合があり得る。但し、この黒欠陥
20を上述のシフタ欠陥21と同一の工程で同時に除去
することは、通常では考え難い。このような場合の典型
的なプロセスを、図9に示す。図9の(A)は、所定の
位相差θ1(=180°)を達成する厚さを有する透明
層14が基板10上に形成され、透明層14上で遮光膜
11がパターニングされた状態を示している。第1光透
過領域34と第2光透過領域35は、隣り合う遮光層1
1間のスペースを交互に占める。尚、図9の(A)に示
した段階では、透明層14が未だパターニングされてい
ないので、第1光透過領域群340と第2光透過領域群
350との間に位相差が生じていないが、このような段
階であっても便宜上、双方の光透過領域群の呼称を上述
のように区別することにする。ここで、第2光透過領域
35の一部には、遮光膜11の加工残渣が黒欠陥20と
して残存している。By the way, in the lower shifter type Levenson-type mask, before patterning the transparent layer 14, the black defect 20 which is a processing residue of the light shielding layer 11 may be removed on the transparent layer 14 in some cases. . However, it is usually difficult to imagine removing the black defect 20 in the same step as the shifter defect 21 described above. A typical process in such a case is shown in FIG. FIG. 9A shows a state in which a transparent layer 14 having a thickness that achieves a predetermined phase difference θ 1 (= 180 °) is formed on the substrate 10, and the light shielding film 11 is patterned on the transparent layer 14. Is shown. The first light transmitting region 34 and the second light transmitting region 35 are adjacent to each other in the light shielding layer 1.
Alternately occupies one space. At the stage shown in FIG. 9A, since the transparent layer 14 has not been patterned yet, there is no phase difference between the first light transmitting region group 340 and the second light transmitting region group 350. However, even at such a stage, for convenience, the names of both light transmission region groups will be distinguished as described above. Here, a processing residue of the light shielding film 11 remains as a black defect 20 in a part of the second light transmission region 35.
【0077】そこで、FIBアシストエッチングにより
黒欠陥20を除去し(図9の(B)参照)、続いて、黒
欠陥20の除去に伴って生じた劣化部14Aの除去エッ
チングを行い、透明層除去部14Bを形成する(図9の
(C)参照)。除去エッチングが終了した段階における
透明層14の厚さは、所定の位相差θ1を達成する厚さ
よりも薄くなっている。即ち、除去エッチング後の位相
差θEは必然的にθ1よりも小さくなる。次に、図示しな
いレジストマスクを用い、隣り合う遮光層11間のスペ
ースの1つ置きにおいて透明層14を除去する(図9の
(D)参照)。この段階で、第1光透過領域群340と
第2光透過領域群350との間に初めて位相差が発生す
る。図9の(D)には、この時のエッチングに伴って透
明層14の加工残渣がシフタ欠陥21として第1光透過
領域34に残存した状態を示す。図9の(D)に示す状
態は、光透過領域群間の位相差にのみ着目すれば、図8
の(B)に示した状態と同じである。従って、この後
は、図8を参照しながら前述したと同様にシフタ欠陥2
1の除去及び劣化部(図示せず)の除去エッチングを行
い、図9の(E)に示すように、最終的に位相差を所定
の位相差θ1(=180°)に合わせ込めばよい。Then, the black defect 20 is removed by FIB assisted etching (see FIG. 9B), and then the etching of the degraded portion 14A caused by the removal of the black defect 20 is performed to remove the transparent layer. The portion 14B is formed (see FIG. 9C). The thickness of the transparent layer 14 at the stage when the removal etching is completed is smaller than the thickness that achieves the predetermined retardation θ 1 . That is, the phase difference θ E after the removal etching is necessarily smaller than θ 1 . Next, using a not-shown resist mask, the transparent layer 14 is removed at every other space between the adjacent light-shielding layers 11 (see FIG. 9D). At this stage, a phase difference occurs between the first light transmission region group 340 and the second light transmission region group 350 for the first time. FIG. 9D shows a state in which the processing residue of the transparent layer 14 remains in the first light transmitting region 34 as the shifter defect 21 with the etching at this time. The state shown in FIG. 9D can be obtained by focusing only on the phase difference between the light transmission region groups, as shown in FIG.
This is the same as the state shown in FIG. Therefore, thereafter, the shifter defect 2 is performed in the same manner as described above with reference to FIG.
9 and removal etching of the deteriorated portion (not shown), and finally the phase difference may be adjusted to a predetermined phase difference θ 1 (= 180 °) as shown in FIG. .
【0078】(実施の形態7)実施の形態7は、本発明
の第2Cの態様に係る露光用マスクの欠陥修正方法を下
シフタ・タイプのレベンソン型マスクの欠陥修正に適用
した例である。先ず、下シフタ・タイプのレベンソン型
マスクの欠陥修正方法における除去エッチングと調整エ
ッチングの組合せパターンは、先の表3に示した通りで
ある。但し、調整エッチングの対象は透明層である。
尚、実施の形態7の場合、「シフタの初期厚さ」は、図
8に示したように、全くエッチングを経ていないシフタ
の厚さであってもよいし、あるいは図9の(D)に示し
たように、既にエッチングを経た後に残ったシフタの厚
さであってもよい。(Embodiment 7) Embodiment 7 is an example in which the defect correction method for an exposure mask according to Embodiment 2C of the present invention is applied to defect correction for a lower shifter type Levenson-type mask. First, the combination pattern of the removal etching and the adjustment etching in the defect correction method for the lower shifter type Levenson-type mask is as shown in Table 3 above. However, the target of the adjustment etching is the transparent layer.
In the case of the seventh embodiment, the “initial thickness of the shifter” may be the thickness of the shifter that has not been etched at all as shown in FIG. As shown, the thickness may be the thickness of the shifter remaining after the etching.
【0079】ケース(2C−1)及びケース(2C−
2)に係る下シフタ・タイプのレベンソン型マスクの欠
陥修正方法の工程図を、図10に示す。図10で用いる
参照符号は図8と共通であり、また、プロセスの手順に
ついても、透明層14の厚さが異なり、且つ、最後の調
整エッチングを行う以外は、実施の形態6と概ね共通で
ある。図10の(A)において、透明層14の初期厚さ
が所定の位相差θ1を達成する厚さの場合がケース(2
C−2)に該当し、透明層14の初期厚さが所定の位相
差θ1を達成する厚さよりも厚い場合がケース(2C−
1)に該当する。これらのケースでは、第1光透過領域
34においてシフタ欠陥21を除去し(図10の(B)
参照)、その後、第1光透過領域群340(より具体的
には、基板10)の除去エッチングを行うので、除去エ
ッチング後の位相差θEは必然的にθ0よりも大きくなる
(図10の(C)参照)。The case (2C-1) and the case (2C-
FIG. 10 shows a process chart of the method for correcting a defect of the lower shifter type Levenson-type mask according to 2). The reference numerals used in FIG. 10 are the same as those in FIG. 8, and the procedure of the process is also substantially the same as in the sixth embodiment except that the thickness of the transparent layer 14 is different and the final adjustment etching is performed. is there. In FIG. 10A, the case where the initial thickness of the transparent layer 14 is a thickness that achieves the predetermined retardation θ 1 is the case (2).
Case (2C-2), which corresponds to C-2) and the case where the initial thickness of the transparent layer 14 is thicker than the thickness that achieves the predetermined retardation θ 1.
This corresponds to 1). In these cases, the shifter defect 21 is removed in the first light transmission region 34 (FIG. 10B).
After that, since the first light transmitting region group 340 (more specifically, the substrate 10) is subjected to the removal etching, the phase difference θ E after the removal etching is necessarily larger than θ 0 (see FIG. 10). (C)).
【0080】そこで、次に、実施の形態6では行われな
かったプロセスとして、透明層14の調整エッチングを
行い、位相差を所定の位相差θ1(=180°)に合わ
せ込む(図10の(D)参照)。尚、この場合の調整エ
ッチングでは、第1光透過領域34(具体的には基板1
0)をレジストマスクで被覆する必要は特にない。なぜ
なら、透明層14を構成するSOGのエッチング速度
は、基板10の構成材料よりも一般に速いからである。
調整エッチングは、フッ酸水溶液を用いたウェットエッ
チングにより行うこともできる。このようにして得られ
る露光用マスクも、実施の形態2で得られた露光用マス
クPM2と同様に露光方法に適用し、また、半導体装置
の製造方法に好適に用いることができる。かかる製造方
法により得られる半導体装置は、正確な回路パターンを
有し、信頼性に優れている。Then, as a process not performed in the sixth embodiment, the transparent layer 14 is adjusted and etched to adjust the phase difference to a predetermined phase difference θ 1 (= 180 °) (FIG. 10). (D)). In the adjustment etching in this case, the first light transmitting region 34 (specifically, the substrate 1
It is not particularly necessary to cover 0) with a resist mask. This is because the etching rate of the SOG that forms the transparent layer 14 is generally faster than the constituent material of the substrate 10.
Adjustment etching can also be performed by wet etching using a hydrofluoric acid aqueous solution. The exposure mask obtained in this manner can be applied to the exposure method similarly to the exposure mask PM2 obtained in the second embodiment, and can be suitably used for a method of manufacturing a semiconductor device. A semiconductor device obtained by such a manufacturing method has an accurate circuit pattern and is excellent in reliability.
【0081】透明層14の初期厚さが所定の位相差θ1
を達成する厚さよりも薄いケース(2C−3)について
は、図示は省略するが、簡略に述べれば、実施の形態6
に関連して図8に示したプロセスにおいて、基板10の
除去エッチングを深く行い、位相差が所定の位相差θ1
よりも大きくなった場合に、透明層14の調整エッチン
グを行って位相差を所定の位相差θ1に合わせ込むケー
スに相当する。The initial thickness of the transparent layer 14 has a predetermined retardation θ 1
The case (2C-3) that is thinner than the thickness that achieves the above condition is not shown in the drawings.
In the process shown in FIG. 8, the substrate 10 is subjected to deep etching for removal, and the phase difference is reduced to a predetermined phase difference θ 1.
If it is larger than this, it corresponds to the case where the transparent layer 14 is adjusted and etched to adjust the phase difference to a predetermined phase difference θ 1 .
【0082】(実施の形態8)実施の形態8は、本発明
の第2Aの態様に係る露光用マスクの欠陥修正方法を基
板彫り込みタイプのレベンソン型マスクの欠陥修正に適
用した例である。実施の形態8の欠陥修正方法の概念的
な工程図を図11に示す。図11で使用する参照符号は
図6と一部共通であり、共通部分については詳しい説明
を省略する。(Eighth Embodiment) An eighth embodiment is an example in which the defect repair method for an exposure mask according to the second aspect of the present invention is applied to the defect repair of a substrate-engraving type Levenson-type mask. FIG. 11 shows a conceptual process chart of the defect repair method according to the eighth embodiment. The reference numerals used in FIG. 11 are partially the same as those in FIG.
【0083】図11の(A)は、例えば石英(屈折率n
1=1.5)から成る基板10上に、例えばクロムから
なる遮光層11が例えば1.25μm幅のライン・アン
ド・スペース状に形成され、隣り合う遮光層11間のス
ペースの1つ置きにおいて基板10が彫り込まれ、深さ
0.228μmの溝部15が形成された状態を示してい
る。溝部15が形成されている領域は第1光透過領域3
6であり、該第1光透過領域36が集合的に第1光透過
領域群360を構成する。溝部15が形成されていない
領域は第2光透過領域37であり、該第2光透過領域3
7が集合的に第2光透過領域群370を構成する。第1
光透過領域36と第2光透過領域37の間には、遮光層
11に起因する遮光領域が存在する。第2光透過領域3
7の一部には、遮光層11の加工残渣が黒欠陥20とし
て残存している。上記の溝部15の深さは、KrFエキ
シマレーザ露光光(λ=248nm)を用いたとき、第
1光透過領域群360の透過光と第2光透過領域群37
0の透過光の位相差が、例えば190°となるような厚
さである。即ち、図11の(A)に示した状態は、初期
位相差θ0を所定の位相差θ1より大きくしておくケース
(2A−1)θ0>θ1 に相当する。FIG. 11A shows, for example, quartz (refractive index n
1 = 1.5), a light-shielding layer 11 made of, for example, chromium is formed in a line-and-space shape having a width of, for example, 1.25 μm, and every other space between the adjacent light-shielding layers 11 is formed. The figure shows a state in which the substrate 10 is carved and a groove 15 having a depth of 0.228 μm is formed. The area where the groove 15 is formed is the first light transmitting area 3
6, the first light transmitting regions 36 collectively constitute a first light transmitting region group 360. The area where the groove 15 is not formed is the second light transmission area 37, and the second light transmission area 3
7 collectively constitute a second light transmission region group 370. First
Between the light transmitting region 36 and the second light transmitting region 37, there is a light shielding region caused by the light shielding layer 11. Second light transmission area 3
7, the processing residue of the light shielding layer 11 remains as a black defect 20. When the KrF excimer laser exposure light (λ = 248 nm) is used, the depth of the groove 15 is determined by the transmission light of the first light transmission region group 360 and the second light transmission region group 37.
The thickness is such that the phase difference of the transmitted light of 0 is, for example, 190 °. That is, the state shown in FIG. 11A corresponds to the case (2A-1) θ 0 > θ 1 where the initial phase difference θ 0 is set to be larger than the predetermined phase difference θ 1 .
【0084】図11の(B)は、黒欠陥20をガリウム
の集束イオンビーム(FIB)とフッ素系ガスを用いた
FIBアシストエッチングによって除去した状態を示
す。黒欠陥20が残存していた第2光透過領域37の部
分には、ガリウム原子が打ち込まれ、劣化部10Aが形
成される。FIG. 11B shows a state in which the black defect 20 has been removed by FIB assisted etching using a focused ion beam (FIB) of gallium and a fluorine-based gas. Gallium atoms are implanted into the portion of the second light transmission region 37 where the black defect 20 remains, thereby forming the deteriorated portion 10A.
【0085】そこで、図11の(C)に示すように第1
光透過領域群360を被覆するレジストマスク16を形
成し、更に、第2光透過領域群370、具体的には基板
10を0.02μmの深さにエッチングする(除去エッ
チング)。この除去エッチングにより、劣化部10Aが
除去されると共に、第1光透過領域群360の透過光と
第2光透過領域群370の透過光との位相差が所定の位
相差θ1(=180°)となる。最後にレジストマスク
16を除去すると、図11の(D)に示すような露光用
マスクが得られる。このようにして得られる露光用マス
クにおいては、第2光透過領域群370の光透過率が、
基板10の本来の光透過率とほぼ同等のレベルに回復さ
れる。かかる露光用マスクも、実施の形態2で得られた
露光用マスクPM2と同様に露光方法に適用し、また、
半導体装置の製造方法に好適に用いることができる。か
かる製造方法により得られる半導体装置は、正確な回路
パターンを有し、信頼性に優れている。Therefore, as shown in FIG.
A resist mask 16 covering the light transmitting region group 360 is formed, and the second light transmitting region group 370, specifically, the substrate 10 is etched to a depth of 0.02 μm (removal etching). By this removal etching, the deteriorated portion 10A is removed, and the phase difference between the transmitted light of the first light transmitting region group 360 and the transmitted light of the second light transmitting region group 370 becomes a predetermined phase difference θ 1 (= 180 °). ). Finally, when the resist mask 16 is removed, an exposure mask as shown in FIG. 11D is obtained. In the exposure mask thus obtained, the light transmittance of the second light transmission region group 370 is
The light transmittance is restored to a level substantially equal to the original light transmittance of the substrate 10. This exposure mask is applied to the exposure method similarly to the exposure mask PM2 obtained in the second embodiment.
It can be suitably used for a method for manufacturing a semiconductor device. A semiconductor device obtained by such a manufacturing method has an accurate circuit pattern and is excellent in reliability.
【0086】(実施の形態9)実施の形態9は、実施の
形態8の変形例である。実施の形態9が実施の形態8と
異なる点は、溝部15の初期の深さが所定の位相差θ1
を達成する深さとされており〔ケース(2A−2)に相
当〕、且つ、第2光透過領域37の一部における黒欠陥
20の残存に加えて、第1光透過領域36の一部にもシ
フタ欠陥21が残存している点である。実施の形態9の
欠陥修正方法を、図12を参照しながら、実施の形態8
と異なる点を中心に説明する。Ninth Embodiment A ninth embodiment is a modification of the eighth embodiment. The difference between the ninth embodiment and the eighth embodiment is that the initial depth of the groove 15 is a predetermined phase difference θ 1.
[Corresponding to the case (2A-2)], and in addition to the remaining of the black defect 20 in a part of the second light transmitting area 37, a part of the first light transmitting area 36 is formed. This is also the point where the shifter defect 21 remains. The defect repair method according to the ninth embodiment will be described with reference to FIG.
The following description focuses on the differences.
【0087】図12の(A)において、所定の位相差θ
1を達成する深さ0.248μmの溝部15が基板10
に形成され、第1光透過領域36(より具体的には、溝
部15内)には基板10の加工残渣であるシフタ欠陥2
1が残存し、第2光透過領域37(より具体的には、基
板10上)には遮光層11の加工残渣である黒欠陥20
が残存している。In FIG. 12A, a predetermined phase difference θ
It grooves 15 of depth 0.248μm to achieve 1 substrate 10
In the first light transmitting region 36 (more specifically, in the groove 15), the shifter defect 2 which is a processing residue of the substrate 10 is formed.
1 remains, and the black defect 20 which is a processing residue of the light shielding layer 11 is formed in the second light transmitting region 37 (more specifically, on the substrate 10).
Remains.
【0088】そこで、図12の(B)に示すように、F
IBアシストエッチングによって黒欠陥20及びシフタ
欠陥21を除去する。シフタ欠陥21が残存していた第
1光透過領域36の部分、及び、黒欠陥20が残存して
いた第2光透過領域37の部分には、ガリウム原子が打
ち込まれ、劣化部10Aが形成される。Therefore, as shown in FIG.
The black defect 20 and the shifter defect 21 are removed by IB assisted etching. Gallium atoms are implanted into the portion of the first light transmitting region 36 where the shifter defect 21 remains and the portion of the second light transmitting region 37 where the black defect 20 remains, thereby forming the deteriorated portion 10A. You.
【0089】次に、図12の(C)に示すように、第1
光透過領域群360と第2光透過領域群370とを、劣
化部10Aを十分に除去し得る程度にエッチングする
(除去エッチング)。このとき、第1光透過領域群36
0にはより深い溝部15Bが形成され、第2光透過領域
群370には基板除去部10Bが形成されるが、いずれ
の光透過領域群360,370においても被エッチング
物は共通の材料から成るので、除去深さは等しく、よっ
て位相差は、所定の位相差θ1(=180°)を達成す
る深さのまま変化しない。従って、図12の(C)に示
す状態が実施の形態9の露光用マスクの完成状態であ
る。かかる露光用マスクも、実施の形態2で得られた露
光用マスクPM2と同様に露光方法に適用し、また、半
導体装置の製造方法に好適に用いることができる。かか
る製造方法により得られる半導体装置は、正確な回路パ
ターンを有し、信頼性に優れている。Next, as shown in FIG.
The light transmitting region group 360 and the second light transmitting region group 370 are etched to such an extent that the deteriorated portion 10A can be sufficiently removed (removal etching). At this time, the first light transmission area group 36
0, a deeper groove 15B is formed, and a substrate removing portion 10B is formed in the second light transmitting region group 370. In any of the light transmitting region groups 360, 370, the object to be etched is made of a common material. Therefore, the removal depths are equal, and thus the phase difference remains unchanged at the depth that achieves the predetermined phase difference θ 1 (= 180 °). Therefore, the state shown in FIG. 12C is a completed state of the exposure mask of the ninth embodiment. Such an exposure mask can be applied to the exposure method similarly to the exposure mask PM2 obtained in the second embodiment, and can be suitably used for a method of manufacturing a semiconductor device. A semiconductor device obtained by such a manufacturing method has an accurate circuit pattern and is excellent in reliability.
【0090】本発明の第2Aの態様に係る欠陥除去方法
は、言わば、1回の除去エッチングのみで所定の位相差
を達成する方法であるから、実施の形態11のように、
初期位相差θ0が所定の位相差θ1と等しい場合には、黒
欠陥の残存とは無関係に全ての場所(ここでは基板10
と溝部15)を対象として除去エッチングを行う。従っ
て、上述の例では、基板10上と溝部15の両方に黒欠
陥20及びシフタ欠陥21が残存していたが、基板10
上にのみ黒欠陥20が残存していた場合も、逆に溝部1
5内にのみシフタ欠陥21が残存していた場合も同様の
プロセスとなる。Since the defect removing method according to the second aspect of the present invention achieves a predetermined phase difference by only one removing etching, as in the eleventh embodiment,
If the initial phase difference θ 0 is equal to the predetermined phase difference θ 1 , all places (here, the substrate 10)
And the groove 15) is subjected to removal etching. Therefore, in the above-described example, the black defect 20 and the shifter defect 21 remain on both the substrate 10 and the groove 15.
When the black defect 20 remains only on the upper part,
The same process is performed when the shifter defect 21 remains only in the region 5.
【0091】(実施の形態10)実施の形態10も、実
施の形態8の更に他の変形例である。実施の形態10が
実施の形態8と異なる点は、溝部15の深さが所定の位
相差θ1を達成する深さよりも浅く(初期位相差θ0が例
えば160°)されており〔ケース(2A−3)に相
当〕、且つ、第1光透過領域36にシフタ欠陥21が残
存している点である。実施の形態10の欠陥修正方法
を、図13を参照しながら、実施の形態8と異なる点を
中心に説明する。(Embodiment 10) The embodiment 10 is still another modification of the embodiment 8. The tenth embodiment is different from the eighth embodiment in that the depth of the groove 15 is smaller than the depth at which the predetermined phase difference θ 1 is achieved (the initial phase difference θ 0 is, for example, 160 °) [case ( 2A-3)], and the shifter defect 21 remains in the first light transmission region 36. The defect repair method according to the tenth embodiment will be described with reference to FIG. 13 focusing on the differences from the eighth embodiment.
【0092】図13の(A)において、所定の位相差θ
1を達成する深さよりも浅い0.228μmの溝部15
が基板10に形成され、第1光透過領域36の一部には
基板10の加工残渣であるシフタ欠陥21が残存してい
る。次に、FIBアシストエッチングによってシフタ欠
陥21を除去すると、図13の(B)に示すように、シ
フタ欠陥21が残存していた第1光透過領域36の部分
に劣化部10Aが形成される。次に、図13の(C)に
示すように、第2光透過領域群37をレジストマスク1
6で覆い、更に、第2光透過領域群370を0.02μ
mの深さにエッチングする(除去エッチング)。この除
去エッチングにより、劣化部10Aが除去されると共
に、第2光透過領域群370の透過光と第1光透過領域
群360の透過光との位相差が所定の位相差θ1(=1
80°)となる。最後にレジストマスク16を除去する
と、図13の(D)に示すような露光用マスクが得られ
る。かかる露光用マスクも、実施の形態2で得られた露
光用マスクPM2と同様に露光方法に適用し、また、半
導体装置の製造方法に好適に用いることができる。かか
る製造方法により得られる半導体装置は、正確な回路パ
ターンを有し、信頼性に優れている。In FIG. 13A, a predetermined phase difference θ
0.228 μm groove 15 shallower than the depth to achieve 1.
Is formed on the substrate 10, and a shifter defect 21 which is a processing residue of the substrate 10 remains in a part of the first light transmission region 36. Next, when the shifter defect 21 is removed by FIB assisted etching, as shown in FIG. 13B, a deteriorated portion 10A is formed in the first light transmission region 36 where the shifter defect 21 remains. Next, as shown in FIG. 13C, the second light transmitting region group 37 is
6 and the second light transmission area group 370 is set to 0.02 μm.
Etch to a depth of m (removal etching). By this removal etching, the deteriorated portion 10A is removed, and the phase difference between the transmitted light of the second light transmitting region group 370 and the transmitted light of the first light transmitting region group 360 becomes a predetermined phase difference θ 1 (= 1).
80 °). Finally, when the resist mask 16 is removed, an exposure mask as shown in FIG. 13D is obtained. Such an exposure mask can be applied to the exposure method similarly to the exposure mask PM2 obtained in the second embodiment, and can be suitably used for a method of manufacturing a semiconductor device. A semiconductor device obtained by such a manufacturing method has an accurate circuit pattern and is excellent in reliability.
【0093】(実施の形態11)実施の形態11は、本
発明の第2Bの態様に係る露光用マスクの欠陥修正方法
を基板彫り込みタイプのレベンソン型マスクの欠陥修正
に適用した例である。先ず、基板彫り込みタイプのレベ
ンソン型マスクの欠陥修正方法における除去エッチング
と調整エッチングの組合せ例を、下記の表4に示す。
尚、表4には、本発明の第2の態様に係る露光用マスク
の欠陥修正方法も併記してある。表4において、欠陥の
残存場所に関し、「○」は残存することを表し、「−」
は残存しないことを表す。又、除去エッチングの対象に
関し、「○」は除去エッチングを行うことを表し、
「−」は除去エッチングを行わないことを表す。更に
は、調整エッチングの対象に関し、「○」は調整エッチ
ングを行うことを表し、「−」は調整エッチングを行わ
ないことを表す。(Embodiment 11) Embodiment 11 is an example in which the defect repair method for an exposure mask according to the mode 2B of the present invention is applied to the defect repair of a substrate-engraved type Levenson-type mask. First, Table 4 below shows an example of a combination of removal etching and adjustment etching in the method of repairing a defect in a Levenson-type mask of a substrate engraving type.
Table 4 also shows a method for correcting a defect of the exposure mask according to the second embodiment of the present invention. In Table 4, regarding the remaining location of the defect, “○” indicates that the defect remains, and “−”
Indicates that no residue remains. In addition, regarding the target of the removal etching, “」 ”indicates that the removal etching is performed,
"-" Indicates that removal etching is not performed. Further, regarding the target of the adjustment etching, “○” indicates that the adjustment etching is performed, and “−” indicates that the adjustment etching is not performed.
【0094】[表4] [Table 4]
【0095】実施の形態11の欠陥修正方法の工程図
を、図14に示す。図14の(A)において、溝部15
の深さは、所定の位相差θ1を達成する深さよりも深
い。即ち、図14の(A)に示した状態は、初期位相差
θ0を所定の位相差θ1より大きくしておくケース(2B
−1)θ0>θ1 に相当する。黒欠陥20は、基板10
上に残存している。そこで、第2光透過領域37におい
て黒欠陥20を除去し(図14の(B)参照)、その
後、第1光透過領域群360と第2光透過領域群370
(より具体的には溝部15と基板10)の双方の除去エ
ッチングを行う。除去エッチング後の位相差θEは初期
位相差θ0と変わらない(図14の(C)参照)。溝部
15は、より深い溝部15Bとなる。次に、図14の
(D)に示すように、第1光透過領域群360をレジス
トマスク16で覆い、更に、第2光透過領域群370
(より具体的には基板10)をエッチングし(調整エッ
チング)、位相差を所定の位相差θ1(=180°)に
合わせ込む。最後に、レジストマスク16を除去し、図
14の(E)に示す露光用マスクを得る。かかる露光用
マスクも、実施の形態2で得られた露光用マスクPM2
と同様に露光方法に適用し、また、半導体装置の製造方
法に好適に用いることができる。かかる製造方法により
得られる半導体装置は、正確な回路パターンを有し、信
頼性に優れている。FIG. 14 shows a process chart of the defect correcting method according to the eleventh embodiment. In FIG. 14A, the groove 15
Is greater than the depth at which the predetermined phase difference θ 1 is achieved. That is, in the state shown in FIG. 14A, the case where the initial phase difference θ 0 is larger than the predetermined phase difference θ 1 (2B
-1) It corresponds to θ 0 > θ 1 . The black defect 20 is
Remains on top. Therefore, the black defect 20 is removed in the second light transmission region 37 (see FIG. 14B), and then the first light transmission region group 360 and the second light transmission region group 370
(More specifically, the removal etching of both the groove 15 and the substrate 10) is performed. The phase difference θ E after the removal etching is not different from the initial phase difference θ 0 (see FIG. 14C). The groove 15 becomes a deeper groove 15B. Next, as shown in FIG. 14D, the first light transmitting region group 360 is covered with a resist mask 16, and further the second light transmitting region group 370 is formed.
More specifically, the substrate 10 is etched (adjusted etching), and the phase difference is adjusted to a predetermined phase difference θ 1 (= 180 °). Finally, the resist mask 16 is removed to obtain an exposure mask shown in FIG. Such an exposure mask is also the same as the exposure mask PM2 obtained in the second embodiment.
It can be applied to an exposure method in the same manner as described above, and can be suitably used for a method of manufacturing a semiconductor device. A semiconductor device obtained by such a manufacturing method has an accurate circuit pattern and is excellent in reliability.
【0096】本発明の2Bの態様に係る欠陥修正方法と
は、言わば、欠陥の残存とは無関係に全ての場所(ここ
では基板10と溝部15)を対象として除去エッチング
を行った後、欠陥の残存場所を対象とした調整エッチン
グを行う方法である。従って、実施の形態11で上述し
た例とは逆に、初期位相差θ0が所定の位相差θ1よりも
小さく、シフタ欠陥21が溝部15にのみ残存していた
場合、基板10と溝部15の双方を対象とした除去エッ
チングを行った後、溝部15Bを対象とした調整エッチ
ングを行う方法も、本発明の2Bの態様に係る欠陥修正
方法である。The defect repairing method according to the embodiment 2B of the present invention is a method of removing a defect after performing removal etching on all locations (here, the substrate 10 and the groove 15) regardless of the remaining defect. This is a method of performing adjustment etching for the remaining location. Therefore, contrary to the example described in the eleventh embodiment, when the initial phase difference θ 0 is smaller than the predetermined phase difference θ 1 and the shifter defect 21 remains only in the groove 15, the substrate 10 and the groove 15 The method of performing the adjustment etching on the groove 15B after performing the removal etching on both of them is also the defect correction method according to the embodiment 2B of the present invention.
【0097】(実施の形態12)実施の形態12は、本
発明の第2Cの態様に係る露光用マスクの欠陥修正方法
を基板彫り込みタイプのレベンソン型マスクの欠陥修正
に適用した例である。実施の形態12の欠陥修正方法の
工程図を、図15に示す。図15の(A)において、溝
部15の深さが所定の位相差θ1を達成する深さよりも
深い場合がケース(2C−1)に該当し、溝部15の深
さが所定の位相差θ1を達成する深さと等しい場合がケ
ース(2C−2)に該当する。これらのケースでは、第
1光透過領域36においてシフタ欠陥21を除去し(図
15の(B)参照)、その後、第1光透過領域群360
と第2光透過領域群370(より具体的には溝部15と
基板10)の双方の除去エッチングを行うので、除去エ
ッチング後の位相差θEは初期位相差θ0のままである
(図15の(C)参照)。溝部15は、より深い溝部1
5Bとなる。次に、図15の(D)に示すように、第1
光透過領域群360をレジストマスク16で覆い、更
に、第2光透過領域群360(より具体的には基板1
0)をエッチングし(調整エッチング)、位相差を所定
の位相差θ1(=180°)に合わせ込む。最後に、レ
ジストマスク16を除去し、図14の(E)に示す露光
用マスクを得る。かかる露光用マスクも、実施の形態2
で得られた露光用マスクPM2と同様に露光方法に適用
し、また、半導体装置の製造方法に好適に用いることが
できる。かかる製造方法により得られる半導体装置は、
正確な回路パターンを有し、信頼性に優れている。(Twelfth Embodiment) A twelfth embodiment is an example in which the defect correction method for an exposure mask according to the 2C aspect of the present invention is applied to the defect correction of a Levenson-type mask of a substrate engraving type. FIG. 15 shows a process chart of the defect repairing method according to the twelfth embodiment. In FIG. 15A, the case where the depth of the groove 15 is deeper than the depth that achieves the predetermined phase difference θ 1 corresponds to the case (2C-1), and the depth of the groove 15 is the predetermined phase difference θ. The case where the depth is equal to 1 corresponds to the case (2C-2). In these cases, the shifter defect 21 is removed in the first light transmission region 36 (see FIG. 15B), and then the first light transmission region group 360
And the second light transmission region group 370 (more specifically, the groove 15 and the substrate 10) are subjected to removal etching, so that the phase difference θ E after the removal etching remains the initial phase difference θ 0 (FIG. 15). (C)). The groove 15 is a deeper groove 1
5B. Next, as shown in FIG.
The light transmitting region group 360 is covered with the resist mask 16, and further the second light transmitting region group 360 (more specifically, the substrate 1
0) is etched (adjustment etching), and the phase difference is adjusted to a predetermined phase difference θ 1 (= 180 °). Finally, the resist mask 16 is removed to obtain an exposure mask shown in FIG. Such an exposure mask is also described in Embodiment 2.
It can be applied to an exposure method in the same manner as the exposure mask PM2 obtained in the above, and can be suitably used for a method of manufacturing a semiconductor device. The semiconductor device obtained by such a manufacturing method includes:
It has an accurate circuit pattern and has excellent reliability.
【0098】尚、実施の形態12において、除去エッチ
ングは溝部15のみを対象としてもよい。但し、溝部1
5のみの除去エッチングを行う場合には、第2光透過領
域群360をレジストマスクで覆っておく必要がある。
また、本発明の第2Cの態様に係る露光用マスクの欠陥
修正方法とは、言わば、少なくとも黒欠陥の残存場所に
ついて除去エッチングを行った後に、黒欠陥が残存して
いなかった場所について調整エッチングを行う方法であ
り、他にも幾つかのパターンがある。例えば、初期位相
差θ0が所定の位相差θ1よりも大きいか、又は所定の位
相差θ1と等しく、黒欠陥20が基板10上にのみ残存
していた場合、基板10のみを対象とした除去エッチン
グを行った後、溝部15を対象とした調整エッチングを
行うことができる。また、初期位相差θ0が所定の位相
差θ1に等しいか、又は所定の位相差θ1よりも小さく、
シフタ欠陥21が溝部15に残存していた場合、溝部1
5のみを対象とした除去エッチングを行った後、基板1
0を対象とした調整エッチングを行うことができる。更
に、初期位相差θ0が所定の位相差θ1よりも小さく、黒
欠陥20が基板10上にのみ残存していた場合、基板1
0と溝部15の双方、あるいは基板10のみを対象とし
た除去エッチングを行った後、溝部15(又は15B)
を対象とした調整エッチングを行うことができる。In the twelfth embodiment, the removal etching may be performed only on the groove 15. However, groove 1
When performing the removal etching of only 5, the second light transmission region group 360 needs to be covered with a resist mask.
In addition, the defect repair method for an exposure mask according to the 2C aspect of the present invention is, so to speak, after performing removal etching on at least the remaining portion of the black defect, performing adjustment etching on the portion where the black defect did not remain. There are several other patterns. For example, if the initial phase difference theta 0 is greater than a predetermined phase difference theta 1, or a predetermined phase difference theta 1 equally, if black defect 20 was left only on the substrate 10, and covers only the substrate 10 After performing the removed etching, the adjustment etching for the groove 15 can be performed. Also, if the initial phase difference theta 0 is equal to a predetermined phase difference theta 1, or a predetermined smaller than the phase difference theta 1,
If the shifter defect 21 remains in the groove 15, the groove 1
After performing removal etching only on the substrate 5, the substrate 1
Adjustment etching for 0 can be performed. Further, when the initial phase difference θ 0 is smaller than the predetermined phase difference θ 1 and the black defect 20 remains only on the substrate 10,
After the removal etching is performed on both of the substrate 10 and the groove 15 or only the substrate 10, the groove 15 (or 15B) is removed.
Adjustment etching can be performed for the target.
【0099】(実施の形態13)実施の形態13は、本
発明の第2Dの態様に係る露光用マスクの欠陥修正方法
を基板彫り込みタイプのレベンソン型マスクの欠陥修正
に適用した例である。実施の形態13の欠陥修正方法の
工程図を、図16に示す。図16の(A)において、溝
部15の深さは所定の位相差θ1を達成する深さよりも
浅い。即ち、初期位相差θ0は、例えば170°であ
る。図16の(A)に示した状態は、初期位相差θ0を
所定の位相差θ1より小さくしておくケース(2D−
3)に相当する。黒欠陥20が基板10上に残存し、シ
フタ欠陥21が溝部15に残存している。そこで、第2
光透過領域37において黒欠陥20を除去し、第1光透
過領域36においてシフタ欠陥21を除去し(図16の
(B)参照)、その後、第1光透過領域群360と第2
光透過領域群370(より具体的には溝部15と基板1
0)の双方の除去エッチングを行う。除去エッチング後
の位相差θEは初期位相差θ0のままである(図16の
(C)参照)。溝部15は、より深い溝部15Bとな
る。次に、図16の(D)に示すように、第2光透過領
域群370をレジストマスク16で覆い、更に、第1光
透過領域群360(より具体的には溝部15)をエッチ
ングし(調整エッチング)、位相差を所定の位相差θ1
(=180°)に合わせ込む。溝部15Bは、なお一層
深くなる。最後に、レジストマスク16を除去し、図1
6の(E)に示す露光用マスクを得る。かかる露光用マ
スクも、実施の形態2で得られた露光用マスクPM2と
同様に露光方法に適用し、また、半導体装置の製造方法
に好適に用いることができる。かかる製造方法により得
られる半導体装置は、正確な回路パターンを有し、信頼
性に優れている。(Thirteenth Embodiment) A thirteenth embodiment is an example in which the defect correction method for an exposure mask according to the second aspect of the present invention is applied to the defect correction of a substrate-engraving type Levenson-type mask. FIG. 16 shows a process chart of the defect correcting method according to the thirteenth embodiment. In FIG. 16A, the depth of the groove 15 is smaller than the depth at which the predetermined phase difference θ 1 is achieved. That is, the initial phase difference θ 0 is, for example, 170 °. In the state shown in FIG. 16A, the case where the initial phase difference θ 0 is smaller than the predetermined phase difference θ 1 (2D-
This corresponds to 3). The black defect 20 remains on the substrate 10, and the shifter defect 21 remains in the groove 15. Therefore, the second
The black defect 20 is removed in the light transmission region 37, and the shifter defect 21 is removed in the first light transmission region 36 (see FIG. 16B). Thereafter, the first light transmission region group 360 and the second light transmission region
The light transmitting region group 370 (more specifically, the groove 15 and the substrate 1
0) Both removal etchings are performed. The phase difference θ E after the removal etching remains the initial phase difference θ 0 (see FIG. 16C). The groove 15 becomes a deeper groove 15B. Next, as shown in FIG. 16D, the second light transmission region group 370 is covered with the resist mask 16, and the first light transmission region group 360 (more specifically, the groove 15) is etched ( Adjustment etching), the phase difference is set to a predetermined phase difference θ 1
(= 180 °). The groove 15B becomes even deeper. Finally, the resist mask 16 is removed, and FIG.
6 (E) is obtained. Such an exposure mask can be applied to the exposure method similarly to the exposure mask PM2 obtained in the second embodiment, and can be suitably used for a method of manufacturing a semiconductor device. A semiconductor device obtained by such a manufacturing method has an accurate circuit pattern and is excellent in reliability.
【0100】本発明の第2Dの態様に係る欠陥修正方法
とは、言わば、初期位相差θ0が所定の位相差θ1とは異
なっており、双方の場所(ここでは基板10上と溝部1
5内)に欠陥が残存している場合に、双方の場所を対象
として除去エッチングを行った後、一方の場所を対象と
して調整エッチングを行う方法である。従って、実施の
形態13で上述した例とは逆に、初期位相差θ0が所定
の位相差θ1よりも大きく、黒欠陥20及びシフタ欠陥
21が基板10上、及び溝部15内にそれぞれ残存して
いた場合、基板10と溝部15の双方を対象とした除去
エッチングを行った後、基板10を対象とした調整エッ
チングを行う方法も、本発明の第2Dの態様に係る欠陥
修正方法である。The defect repair method according to the 2D aspect of the present invention is different from the defect repair method according to the second embodiment in that the initial phase difference θ 0 is different from the predetermined phase difference θ 1 and both locations (here, on the substrate 10 and the groove 1).
In the case where a defect remains in (5), after performing removal etching on both locations, adjustment etching is performed on one location. Therefore, contrary to the example described in the thirteenth embodiment, the initial phase difference θ 0 is larger than the predetermined phase difference θ 1 , and the black defect 20 and the shifter defect 21 remain on the substrate 10 and in the groove 15, respectively. In this case, the method of performing the removal etching on both the substrate 10 and the groove 15 and then performing the adjustment etching on the substrate 10 is also the defect repairing method according to the 2D aspect of the present invention. .
【0101】以上、本発明を発明の実施の形態に基づき
説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、
露光用マスクが位相シフトマスクである場合、本発明
は、上述したハーフトーン型マスク及び各種のレベンソ
ン型マスクに限られず、基本的に基板とシフタさえ有し
ていれば、あらゆるマスク構造を対象とすることができ
る。例えば、遮光層の開口部の周辺にパターン形成に直
接寄与しない位相反転用の透明層を設け、開口端におけ
る光域強度変化を急峻とする所謂補助パターン型マス
ク、あるいは、遮光層を用いずに位相反転用の透明層の
配置上の工夫のみによって光強度分布を形成する所謂シ
フタ遮光型マスクであってもよい。この他、上述した露
光用マスクの各部の寸法や構成材料、欠陥修正に採用さ
れる欠陥の除去条件、除去エッチング条件及び調整エッ
チング条件等は例示に過ぎず、適宜変更、選択、組合せ
が可能である。発明の実施の形態にて説明した露光方
法、並びに、かかる露光方法を適用して製造される半導
体装置及びその製造方法も例示であり、適宜変更するこ
とができる。The present invention has been described based on the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments. For example,
When the exposure mask is a phase shift mask, the present invention is not limited to the above-described halftone mask and various Levenson masks, and basically covers any mask structure as long as it has a substrate and a shifter. can do. For example, a transparent layer for phase inversion not directly contributing to the pattern formation is provided around the opening of the light-shielding layer, and a so-called auxiliary pattern type mask that sharply changes the light area intensity at the opening end, or without using the light-shielding layer A so-called shifter light-shielding mask that forms a light intensity distribution only by devising the arrangement of the phase inversion transparent layer may be used. In addition, the dimensions and constituent materials of each part of the above-described exposure mask, the conditions for removing defects used for defect correction, the conditions for removing etching, the conditions for adjusting etching, and the like are merely examples, and can be appropriately changed, selected, and combined. is there. The exposure method described in the embodiment of the invention, the semiconductor device manufactured by applying the exposure method, and the manufacturing method thereof are also examples, and can be appropriately changed.
【0102】[0102]
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の第1の態様に係る露光用マスク(金属遮光層マス
ク)の欠陥修正方法によれば、また、本発明の第1の態
様に係る露光用マスクにおいては、光透過領域の光透過
率が従来に比べて高くなり、露光方法においては固定欠
陥が発生せず、半導体装置においては回路パターンの精
度や信頼性が向上し、半導体装置の製造方法においては
スループットや半導体装置の製造歩留まりが改善され
る。As is clear from the above description, according to the defect correcting method for the exposure mask (metal light shielding layer mask) according to the first aspect of the present invention, the first aspect of the present invention In the exposure mask according to the present invention, the light transmittance of the light transmission region becomes higher than before, no fixed defect occurs in the exposure method, and the accuracy and reliability of the circuit pattern in the semiconductor device are improved. In the device manufacturing method, the throughput and the manufacturing yield of the semiconductor device are improved.
【0103】また、本発明の第2の態様に係る露光用マ
スク(位相シフトマスク)の欠陥修正方法によれば、欠
陥が無く、光透過領域の光透過率が高く、且つ、位相制
御情報が良好に維持された露光用マスクの製造が可能と
なる。本発明の第2の態様に係る露光用マスク、露光方
法、半導体装置、及び半導体装置の製造方法において、
光透過領域の光透過率が従来に比べて高くなり、露光方
法においては固定欠陥が発生せず、半導体装置において
は回路パターンの精度や信頼性が向上し、半導体装置の
製造方法においてはスループットや半導体装置の製造歩
留まりが改善される。According to the defect correcting method for the exposure mask (phase shift mask) according to the second aspect of the present invention, there is no defect, the light transmittance of the light transmitting area is high, and the phase control information is It becomes possible to manufacture a well-maintained exposure mask. In an exposure mask, an exposure method, a semiconductor device, and a method of manufacturing a semiconductor device according to a second aspect of the present invention,
The light transmittance of the light transmitting region is higher than before, no fixed defects occur in the exposure method, the accuracy and reliability of the circuit pattern are improved in the semiconductor device, and the throughput and the efficiency are improved in the method of manufacturing the semiconductor device. The manufacturing yield of the semiconductor device is improved.
【図1】実施の形態1の露光用マスクの欠陥修正方法を
示す工程図である。FIG. 1 is a process chart showing a method for correcting a defect of an exposure mask according to a first embodiment.
【図2】実施の形態1の露光用マスクを用いた露光方
法、半導体装置の製造方法、及び半導体装置を示す模式
図である。FIG. 2 is a schematic view illustrating an exposure method using a mask for exposure, a method for manufacturing a semiconductor device, and a semiconductor device according to Embodiment 1.
【図3】実施の形態2の露光用マスク(ハーフトーン型
マスク)の欠陥修正方法を示す工程図である。FIG. 3 is a process chart showing a method for correcting a defect of an exposure mask (halftone mask) according to a second embodiment.
【図4】実施の形態2の露光用マスクを用いた露光方
法、半導体装置の製造方法、及び半導体装置を示す模式
図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an exposure method using an exposure mask, a method for manufacturing a semiconductor device, and a semiconductor device according to a second embodiment.
【図5】実施の形態3の露光用マスク(ハーフトーン型
マスク)の欠陥修正方法を示す工程図である。FIG. 5 is a process chart showing a defect correction method for an exposure mask (halftone type mask) according to a third embodiment.
【図6】実施の形態4の露光用マスク(上シフタ・タイ
プのレベンソン型マスク)の欠陥修正方法を示す工程図
である。FIG. 6 is a process chart showing a defect correction method for an exposure mask (upper shifter type Levenson type mask) according to a fourth embodiment.
【図7】実施の形態5の露光用マスク(上シフタ・タイ
プのレベンソン型マスク)の他の欠陥修正方法を示す工
程図である。FIG. 7 is a process chart showing another defect correction method of the exposure mask (upper shifter type Levenson type mask) of the fifth embodiment.
【図8】実施の形態6の露光用マスク(下シフタ・タイ
プのレベンソン型マスク)の欠陥修正方法を示す工程図
である。FIG. 8 is a process chart showing a defect correcting method of an exposure mask (lower shifter type Levenson type mask) according to a sixth embodiment.
【図9】実施の形態6の露光用マスク(下シフタ・タイ
プのレベンソン型マスク)の他の欠陥修正方法を示す工
程図である。FIG. 9 is a process chart showing another defect correction method of the exposure mask (lower shifter type Levenson type mask) of the sixth embodiment.
【図10】実施の形態7の露光用マスク(下シフタ・タ
イプのレベンソン型マスク)の更に他の欠陥修正方法を
示す工程図である。FIG. 10 is a process diagram showing still another defect correction method for the exposure mask (lower shifter type Levenson type mask) of the seventh embodiment.
【図11】実施の形態8の露光用マスク(基板彫り込み
タイプのレベンソン型マスク)の他の欠陥修正方法を示
す工程図である。FIG. 11 is a process diagram showing another defect correction method for an exposure mask (substrate engraving type Levenson-type mask) according to the eighth embodiment.
【図12】実施の形態9の露光用マスク(基板彫り込み
タイプのレベンソン型マスク)の他の欠陥修正方法を示
す工程図である。FIG. 12 is a process chart showing another defect correction method for an exposure mask (substrate engraving type Levenson-type mask) according to the ninth embodiment.
【図13】実施の形態10の露光用マスク(基板彫り込
みタイプのレベンソン型マスク)の欠陥修正方法を示す
工程図である。FIG. 13 is a process chart showing a defect correcting method for an exposure mask (a substrate engraving type Levenson-type mask) according to the tenth embodiment.
【図14】実施の形態11の露光用マスク(基板彫り込
みタイプのレベンソン型マスク)の欠陥修正方法を示す
工程図である。FIG. 14 is a process chart showing a defect correcting method for an exposure mask (a substrate engraving type Levenson-type mask) according to an eleventh embodiment.
【図15】実施の形態12の露光用マスク(基板彫り込
みタイプのレベンソン型マスク)の欠陥修正方法を示す
工程図である。FIG. 15 is a process chart showing a defect correcting method for an exposure mask (a substrate engraving type Levenson-type mask) according to a twelfth embodiment.
【図16】実施の形態13の露光用マスク(基板彫り込
みタイプのレベンソン型マスク)の欠陥修正方法を示す
工程図である。FIG. 16 is a process chart showing a defect correcting method of an exposure mask (a substrate engraving type Levenson-type mask) according to a thirteenth embodiment.
10・・・基板、10A・・・劣化部、10B・・・基
板除去部、11・・・遮光層、12・・・半遮光層、1
3,14・・・透明層、14B・・・透明層除去部、1
5,15B・・・溝部、16・・・レジストマスク、2
0・・・黒欠陥(遮光層の加工残渣)、21・・・シフ
タ欠陥(半遮光層や透明層の加工残渣)、30・・・光
透過領域、300・・・光透過領域群、31・・・遮光
領域、32,34,36・・・第1光透過領域、32
0,340,360・・・第1光透過領域群、33,3
5,37・・・第2光透過領域、330,350,37
0・・・第2光透過領域群、40・・・半導体基板、4
1・・・絶縁層、41A・・・開口部、42・・・金属
層、42A・・・配線層、43・・・フォトレジスト
層、43A・・・レジストマスク、PM1,PM2・・
・露光用マスク、S1,S2・・・半導体装置DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... board | substrate, 10A ... deterioration part, 10B ... substrate removal part, 11 ... light shielding layer, 12 ... semi-light shielding layer, 1
3, 14: transparent layer, 14B: transparent layer removing part, 1
5, 15B: groove, 16: resist mask, 2
0: black defect (processing residue of light shielding layer), 21: shifter defect (processing residue of semi-light shielding layer or transparent layer), 30: light transmitting area, 300: light transmitting area group, 31 ... light shielding area, 32, 34, 36 ... first light transmission area, 32
0, 340, 360 ... first light transmission area group, 33, 3
5, 37... Second light transmission area, 330, 350, 37
0: second light transmitting region group, 40: semiconductor substrate, 4
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulating layer, 41A ... Opening part, 42 ... Metal layer, 42A ... Wiring layer, 43 ... Photoresist layer, 43A ... Resist mask, PM1, PM2 ...
.Exposure masks, S1, S2... Semiconductor devices
Claims (27)
板に形成された光透過領域と遮光領域とを有する露光用
マスクの欠陥を修正する露光用マスクの欠陥修正方法で
あって、 (イ)光透過領域に残存した欠陥を除去する工程と、 (ロ)欠陥が残存していた光透過領域を所定の深さにエ
ッチングする工程、から成ることを特徴とする露光用マ
スクの欠陥修正方法。An exposure mask defect correcting method for correcting a defect of an exposure mask comprising a substrate transparent to exposure light and having a light transmitting area and a light shielding area formed on the substrate, (B) a step of removing a defect remaining in the light transmitting region; and (b) a step of etching the light transmitting region in which the defect remains to a predetermined depth. How to fix.
て欠陥を除去し、工程(ロ)では、集束イオンビームの
照射に起因して光透過領域に生じた劣化部を除去し得る
深さにエッチングを行うことを特徴とする請求項1に記
載の露光用マスクの欠陥修正方法。In the step (a), defects are removed by using a focused ion beam, and in the step (b), a depth capable of removing a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation of the focused ion beam. 2. The method according to claim 1, wherein etching is performed.
板に形成された複数の光透過領域から成る第1光透過領
域群と、該基板に形成された別の複数の光透過領域から
成る第2光透過領域群とを有し、第1光透過領域群を通
過した露光光と第2光透過領域群を通過した露光光との
間に所定の位相差が生ずる露光用マスクの欠陥を修正す
る露光用マスクの欠陥修正方法であって、 (イ)光透過領域に残存した欠陥を除去する工程と、 (ロ)欠陥が残存していた光透過領域を含む光透過領域
群を所定の深さにエッチングする工程、から成ることを
特徴とする露光用マスクの欠陥修正方法。3. A first light transmission region group comprising a plurality of light transmission regions formed on a substrate, the first light transmission region group comprising a plurality of light transmission regions formed on the substrate, and another plurality of light transmission regions formed on the substrate. And a second light transmitting region group comprising: a first light transmitting region group, and a predetermined phase difference between the exposure light passing through the first light transmitting region group and the exposure light passing through the second light transmitting region group. A method for correcting a defect of an exposure mask for correcting a defect, comprising: (a) a step of removing a defect remaining in the light transmitting region; and (b) a light transmitting region group including the light transmitting region in which the defect remains. Etching the mask to a predetermined depth.
て欠陥を除去し、 工程(ロ)では、集束イオンビームの照射に起因して光
透過領域に生じた劣化部を除去し得る深さに光透過領域
群のエッチングを行うことを特徴とする請求項3に記載
の露光用マスクの欠陥修正方法。In the step (a), defects are removed by using a focused ion beam, and in the step (b), a depth capable of removing a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation of the focused ion beam. 4. The method according to claim 3, wherein the light transmitting region group is etched.
過領域を含む光透過領域群をエッチングすることによ
り、所定の位相差を達成することを特徴とする請求項3
に記載の露光用マスクの欠陥修正方法。5. The method according to claim 3, wherein in the step (b), a predetermined phase difference is achieved by etching a light transmitting region group including the light transmitting region where the defect remains.
3. The method for correcting a defect of an exposure mask according to item 1.
過領域を含む光透過領域群と、欠陥が残存していなかっ
た光透過領域を含む光透過領域群とをエッチングするこ
とを特徴とする請求項5に記載の露光用マスクの欠陥修
正方法。6. In the step (b), the light transmitting region group including the light transmitting region where the defect remains and the light transmitting region group including the light transmitting region where the defect does not remain are etched. The method for correcting a defect of an exposure mask according to claim 5.
過領域を含む光透過領域群と、欠陥が残存していなかっ
た光透過領域を含む光透過領域群とをエッチングし、 更に、工程(ロ)の後、 (ハ)欠陥が残存していた光透過領域を含む光透過領域
群を再度エッチングすることにより、所定の位相差を達
成する工程、を含むことを特徴とする請求項3に記載の
露光用マスクの欠陥修正方法。7. In the step (b), the light transmitting region group including the light transmitting region where the defect remains and the light transmitting region group including the light transmitting region where the defect does not remain are etched. After the step (b), (c) a step of achieving a predetermined phase difference by re-etching the light transmission region group including the light transmission region where the defect remains. Item 3. The method for correcting a defect of an exposure mask according to Item 3.
過領域群をエッチングすることにより、所定の位相差を
達成する工程、を含むことを特徴とする請求項3に記載
の露光用マスクの欠陥修正方法。8. The method according to claim 8, further comprising: after the step (b), (c) etching the light transmitting region group including the light transmitting region where no defect remains to achieve a predetermined phase difference. 4. The method according to claim 3, wherein the exposure mask has a defect.
過領域を含む光透過領域群と、欠陥が残存していなかっ
た光透過領域を含む光透過領域群とをエッチングするこ
とを特徴とする請求項8に記載の露光用マスクの欠陥修
正方法。9. In the step (b), the light transmitting region group including the light transmitting region where the defect remains and the light transmitting region group including the light transmitting region where the defect does not remain are etched. The method for correcting a defect of an exposure mask according to claim 8.
領域と第2光透過領域群に含まれる光透過領域の双方に
残存しており、 工程(ロ)では、双方の光透過領域群をエッチングし、 更に、工程(ロ)の後、 (ハ)いずれか一方の光透過領域群を再度エッチングす
ることにより、所定の位相差を達成する工程、を含むこ
とを特徴とする請求項3に記載の露光用マスクの欠陥修
正方法。10. A defect remains in both the light transmitting region included in the first light transmitting region and the light transmitting region included in the second light transmitting region group. Etching the group, and after the step (b), (c) re-etching any one of the light transmitting region groups to achieve a predetermined phase difference. 3. The method for correcting a defect of an exposure mask according to item 3.
ことを特徴とする請求項3に記載の露光用マスクの欠陥
修正方法。11. The method according to claim 3, wherein the predetermined phase difference is 180 ° ± 10 °.
基板に形成された光透過領域と遮光領域とを備え、光透
過領域に残存した欠陥が除去され、且つ、欠陥が残存し
ていた光透過領域が所定の深さにエッチングされている
ことを特徴とする露光用マスク。12. A light-transmitting region comprising a substrate transparent to exposure light, a light-transmitting region and a light-shielding region formed on the substrate, wherein defects remaining in the light-transmitting region are removed and defects remain. An exposure mask, wherein the light transmitting region is etched to a predetermined depth.
束イオンビームの照射に起因して光透過領域に生じた劣
化部を除去し得る深さであることを特徴とする請求項1
2に記載の露光用マスク。13. The apparatus according to claim 1, wherein the predetermined depth is a depth at which a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation of a focused ion beam for removing a defect can be removed.
3. The exposure mask according to 2.
基板に形成された複数の光透過領域から成る第1光透過
領域群と、該基板に形成された別の複数の光透過領域か
ら成る第2光透過領域群とを有し、第1光透過領域群を
通過した露光光と第2光透過領域群を通過した露光光と
の間には所定の位相差が生じ、光透過領域に残存した欠
陥が除去され、且つ、欠陥が残存していた光透過領域を
含む光透過領域群が所定の深さにエッチングされている
ことを特徴とする露光用マスク。14. A first light transmitting area group comprising a plurality of light transmitting areas formed on the substrate, the first light transmitting area group comprising a plurality of light transmitting areas formed on the substrate, and another plurality of light transmitting areas formed on the substrate. A predetermined phase difference is generated between the exposure light passing through the first light transmission region group and the exposure light passing through the second light transmission region group. An exposure mask, wherein a defect remaining in a region is removed, and a light transmitting region group including a light transmitting region in which the defect remains is etched to a predetermined depth.
束イオンビームの照射に起因して光透過領域に生じた劣
化部を除去し得る深さであることを特徴とする請求項1
4に記載の露光用マスク。15. The method according to claim 1, wherein the predetermined depth is a depth at which a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation of a focused ion beam for removing a defect can be removed.
5. The exposure mask according to 4.
マスクに形成されたパターンを基体上のフォトレジスト
層に転写する露光方法であって、 露光用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、
該基板に形成された光透過領域と遮光領域とを備え、光
透過領域に残存した欠陥が除去され、且つ、欠陥が残存
していた光透過領域が所定の深さにエッチングされてい
ることを特徴とする露光方法。16. An exposure method for irradiating an exposure mask with exposure light and transferring a pattern formed on the exposure mask to a photoresist layer on a substrate, wherein the exposure mask is transparent to the exposure light. Substrate
A light-transmitting region and a light-shielding region formed on the substrate are provided. Defects remaining in the light-transmitting region are removed, and the light-transmitting region where the defect remains is etched to a predetermined depth. Characteristic exposure method.
束イオンビームの照射に起因して光透過領域に生じた劣
化部を除去し得る深さであることを特徴とする請求項1
6に記載の露光方法。17. The apparatus according to claim 1, wherein the predetermined depth is a depth capable of removing a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation of a focused ion beam for removing a defect.
7. The exposure method according to 6.
マスクに形成されたパターンを基体上のフォトレジスト
層に転写する露光方法であって、 露光用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、
該基板に形成された複数の光透過領域から成る第1光透
過領域群と、該基板に形成された別の複数の光透過領域
から成る第2光透過領域群とを有し、第1光透過領域群
を通過した露光光と第2光透過領域群を通過した露光光
との間には所定の位相差が生じ、光透過領域に残存した
欠陥が除去され、且つ、欠陥が残存していた光透過領域
を含む光透過領域群が所定の深さにエッチングされてい
ることを特徴とする露光方法。18. An exposure method for irradiating an exposure mask with exposure light and transferring a pattern formed on the exposure mask to a photoresist layer on a substrate, wherein the exposure mask is transparent to the exposure light. Substrate
A first light transmission region group formed of a plurality of light transmission regions formed on the substrate, and a second light transmission region group formed of another plurality of light transmission regions formed on the substrate; A predetermined phase difference occurs between the exposure light that has passed through the transmission region group and the exposure light that has passed through the second light transmission region group, so that the defect remaining in the light transmission region is removed, and the defect remains. An exposure method, wherein a light transmission area group including the light transmission area is etched to a predetermined depth.
束イオンビームの照射に起因して光透過領域に生じた劣
化部を除去し得る深さであることを特徴とする請求項1
8に記載の露光方法。19. The apparatus according to claim 1, wherein the predetermined depth is a depth at which a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation with a focused ion beam for removing a defect can be removed.
9. The exposure method according to 8.
マスクに形成されたパターンを基体上のフォトレジスト
層に転写し、該フォトレジスト層を現像して得られたレ
ジストマスクを用いて基体に処理を施すことにより得ら
れた半導体装置であって、 露光用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、
該基板に形成された光透過領域と遮光領域とを備え、光
透過領域に残存した欠陥が除去され、且つ、欠陥が残存
していた光透過領域が所定の深さにエッチングされてい
ることを特徴とする半導体装置。20. An exposure mask is irradiated with exposure light, a pattern formed on the exposure mask is transferred to a photoresist layer on a substrate, and the photoresist layer is developed using a resist mask obtained by developing the photoresist layer. A semiconductor device obtained by performing a treatment on a substrate, wherein the exposure mask is formed of a substrate transparent to exposure light,
A light-transmitting region and a light-shielding region formed on the substrate are provided. Defects remaining in the light-transmitting region are removed, and the light-transmitting region where the defect remains is etched to a predetermined depth. Characteristic semiconductor device.
束イオンビームの照射に起因して光透過領域に生じた劣
化部を除去し得る深さであることを特徴とする請求項2
0に記載の半導体装置。21. A method according to claim 2, wherein the predetermined depth is a depth at which a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation of a focused ion beam for removing a defect can be removed.
0. The semiconductor device according to 0.
マスクに形成されたパターンを基体上のフォトレジスト
層に転写し、該フォトレジスト層を現像して得られたレ
ジストマスクを用いて基体に処理を施すことにより得ら
れた半導体装置であって、 露光用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、
該基板に形成された複数の光透過領域から成る第1光透
過領域群と、該基板に形成された別の複数の光透過領域
から成る第2光透過領域群とを有し、第1光透過領域群
を通過した露光光と第2光透過領域群を通過した露光光
との間には所定の位相差が生じ、光透過領域に残存した
欠陥が除去され、且つ、欠陥が残存していた光透過領域
を含む光透過領域群が所定の深さにエッチングされてい
ることを特徴とする半導体装置。22. An exposure mask is irradiated with exposure light, a pattern formed on the exposure mask is transferred to a photoresist layer on a substrate, and the photoresist layer is developed using a resist mask obtained by developing the photoresist layer. A semiconductor device obtained by performing a treatment on a substrate, wherein the exposure mask is formed of a substrate transparent to exposure light,
A first light transmission region group formed of a plurality of light transmission regions formed on the substrate, and a second light transmission region group formed of another plurality of light transmission regions formed on the substrate; A predetermined phase difference occurs between the exposure light that has passed through the transmission region group and the exposure light that has passed through the second light transmission region group, so that the defect remaining in the light transmission region is removed, and the defect remains. A semiconductor device, wherein a light transmitting region group including the light transmitting region is etched to a predetermined depth.
束イオンビームの照射に起因して光透過領域に生じた劣
化部を除去し得る深さであることを特徴とする請求項2
2に記載の半導体装置。23. The method according to claim 2, wherein the predetermined depth is a depth at which a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation of a focused ion beam for removing a defect can be removed.
3. The semiconductor device according to 2.
マスクに形成されたパターンを基体上のフォトレジスト
層に転写し、該フォトレジスト層を現像して得られたレ
ジストマスクを用いて基体に処理を施す工程を含む半導
体装置の製造方法であって、 露光用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、
該基板に形成された光透過領域と遮光領域とを備え、光
透過領域に残存した欠陥が除去され、且つ、欠陥が残存
していた光透過領域が所定の深さにエッチングされてい
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。24. An exposure mask is irradiated with exposure light, a pattern formed on the exposure mask is transferred to a photoresist layer on a substrate, and the photoresist layer is developed using a resist mask obtained by developing the photoresist layer. A method of manufacturing a semiconductor device including a step of performing a treatment on a substrate, wherein the exposure mask comprises a substrate transparent to exposure light,
A light-transmitting region and a light-shielding region formed on the substrate are provided. Defects remaining in the light-transmitting region are removed, and the light-transmitting region where the defect remains is etched to a predetermined depth. A method for manufacturing a semiconductor device.
束イオンビームの照射に起因して光透過領域に生じた劣
化部を除去し得る深さであることを特徴とする請求項2
4に記載の半導体装置の製造方法。25. The apparatus according to claim 2, wherein the predetermined depth is a depth at which a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation of a focused ion beam for removing a defect can be removed.
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 4.
マスクに形成されたパターンを基体上のフォトレジスト
層に転写し、該フォトレジスト層を現像して得られたレ
ジストマスクを用いて基体に処理を施す工程を含む半導
体装置の製造方法であって、 露光用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、
該基板に形成された複数の光透過領域から成る第1光透
過領域群と、該基板に形成された別の複数の光透過領域
から成る第2光透過領域群とを有し、第1光透過領域群
を通過した露光光と第2光透過領域群を通過した露光光
との間には所定の位相差が生じ、光透過領域に残存した
欠陥が除去され、且つ、欠陥が残存していた光透過領域
を含む光透過領域群が所定の深さにエッチングされてい
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。26. An exposure mask is irradiated with exposure light, a pattern formed on the exposure mask is transferred to a photoresist layer on a substrate, and the photoresist layer is developed using a resist mask obtained by developing the photoresist layer. A method of manufacturing a semiconductor device including a step of performing a treatment on a substrate, wherein the exposure mask comprises a substrate transparent to exposure light,
A first light transmission region group formed of a plurality of light transmission regions formed on the substrate, and a second light transmission region group formed of another plurality of light transmission regions formed on the substrate; A predetermined phase difference occurs between the exposure light that has passed through the transmission region group and the exposure light that has passed through the second light transmission region group, so that the defect remaining in the light transmission region is removed, and the defect remains. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a group of light transmitting regions including a light transmitting region is etched to a predetermined depth.
束イオンビームの照射に起因して光透過領域に生じた劣
化部を除去し得る深さであることを特徴とする請求項2
6に記載の半導体装置の製造方法。27. A method according to claim 2, wherein the predetermined depth is a depth capable of removing a deteriorated portion generated in a light transmitting region due to irradiation of a focused ion beam for removing a defect.
7. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15852299A JP2000347386A (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Method for correcting defect of mask for exposure, mask for exposure, exposure method, semiconductor device and its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15852299A JP2000347386A (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Method for correcting defect of mask for exposure, mask for exposure, exposure method, semiconductor device and its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000347386A true JP2000347386A (en) | 2000-12-15 |
Family
ID=15673587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15852299A Pending JP2000347386A (en) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | Method for correcting defect of mask for exposure, mask for exposure, exposure method, semiconductor device and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000347386A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004029736A (en) * | 2002-03-29 | 2004-01-29 | Hoya Corp | Method for determining flatness of substrate for electronic device, production method and method for producing mask blank and mask for transfer |
| JP2006019912A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Kyocera Kinseki Corp | Surface acoustic wave device manufacturing method and photomask thereof |
| JP2006078629A (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Toppan Printing Co Ltd | Method for manufacturing halftone phase shift mask |
| JP2009192846A (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Hoya Corp | Defect correcting method of photomask, method for manufacturing photomask and photomask |
| JP2011174979A (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Toshiba Corp | Mask cleaning method, mask cleaning device, and pellicle |
| JP2014174249A (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of correcting defect of photomask, photomask production method and photomask |
| JP5630592B1 (en) * | 2013-06-17 | 2014-11-26 | 大日本印刷株式会社 | Photomask manufacturing method |
| JP2016164118A (en) * | 2015-02-26 | 2016-09-08 | ショット アクチエンゲゼルシャフトSchott AG | Coated glass or glass ceramic product |
-
1999
- 1999-06-04 JP JP15852299A patent/JP2000347386A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004029736A (en) * | 2002-03-29 | 2004-01-29 | Hoya Corp | Method for determining flatness of substrate for electronic device, production method and method for producing mask blank and mask for transfer |
| JP2006019912A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Kyocera Kinseki Corp | Surface acoustic wave device manufacturing method and photomask thereof |
| JP2006078629A (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Toppan Printing Co Ltd | Method for manufacturing halftone phase shift mask |
| JP2009192846A (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Hoya Corp | Defect correcting method of photomask, method for manufacturing photomask and photomask |
| JP2011174979A (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Toshiba Corp | Mask cleaning method, mask cleaning device, and pellicle |
| JP2014174249A (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of correcting defect of photomask, photomask production method and photomask |
| JP5630592B1 (en) * | 2013-06-17 | 2014-11-26 | 大日本印刷株式会社 | Photomask manufacturing method |
| JP2016164118A (en) * | 2015-02-26 | 2016-09-08 | ショット アクチエンゲゼルシャフトSchott AG | Coated glass or glass ceramic product |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8071261B2 (en) | Lithography masks and methods of manufacture thereof | |
| US20080292991A1 (en) | High fidelity multiple resist patterning | |
| US7713664B2 (en) | Method for fabricating an attenuated phase shift photomask by separate patterning of negative and positive resist layers with corresponding etching steps for underlying light-shielding and phase shift layers on a transparent substrate | |
| US20080241708A1 (en) | Sub-resolution assist feature of a photomask | |
| US20080254376A1 (en) | Phase-shifting mask and method of fabricating same | |
| JP2000181048A (en) | Photomask, method of manufacturing the same, and exposure method using the same | |
| US20070082296A1 (en) | Method of forming micro-patterns using multiple photolithography process | |
| JPH0521310A (en) | Formation of fine pattern | |
| JP2002261005A (en) | Method for treating extreme ultraviolet mask | |
| JP4478568B2 (en) | Method of using an amorphous carbon layer for the production of an improved reticle | |
| US20080131790A1 (en) | Structure Design and Fabrication on Photomask For Contact Hole Manufacturing Process Window Enhancement | |
| US20130040242A1 (en) | Method and system for exposure of a phase shift mask | |
| JP3126649B2 (en) | Method of manufacturing phase shift mask | |
| JP3064962B2 (en) | Halftone phase shift mask, mask blanks thereof, and method of manufacturing halftone phase shift mask and defect correction method | |
| US20050250021A1 (en) | Utilizing compensation features in photolithography for semiconductor device fabrication | |
| US6376130B1 (en) | Chromeless alternating reticle for producing semiconductor device features | |
| JP2000347386A (en) | Method for correcting defect of mask for exposure, mask for exposure, exposure method, semiconductor device and its production | |
| JP2641362B2 (en) | Lithography method and manufacturing method of phase shift mask | |
| US6569574B2 (en) | Methods of patterning radiation, methods of forming radiation-patterning tools, and radiation-patterning tools | |
| US20240176245A1 (en) | Photolithography patterning method | |
| US7838179B2 (en) | Method for fabricating photo mask | |
| US20040086787A1 (en) | Alternating aperture phase shift photomask having plasma etched isotropic quartz features | |
| JP3416554B2 (en) | Manufacturing method of mask structure | |
| US20100081065A1 (en) | Photomask and method of fabricating a photomask | |
| JPH09325469A (en) | Halftone phase shift mask and manufacturing method thereof |