JP2001066756A - ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク並びにその製造方法 - Google Patents
ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク並びにその製造方法Info
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
- G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
Abstract
(57)【要約】
【課題】パターンの解像力及び位相差精度を向上できる
ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフ
トーン型位相シフトマスク並びにハーフトーン型位相シ
フトマスクの製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】透明なガラス基板１上に、まず塩素系のガ
スでドライエッチングされ易く、フッ素系のガスでドラ
イエッチングされ難い薄膜（下層膜）２を形成し、さら
にこの薄膜（下層膜）２上に、塩素系のガスでドライエ
ッチングされ難く、フッ素系のガスでドライエッチング
され易い薄膜（上層膜）３を形成してハーフトーン型位
相シフトマスク用ブランク１０を作製し、薄膜（上層
膜）３をフッ素系のガスでドライエッチングして薄膜
（上層膜）パターン３ａを、さらに薄膜（下層膜）２を
塩素系のガスでドライエッチングして薄膜（下層膜）パ
ターン２ａを形成して本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスク２０を得る。
ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフ
トーン型位相シフトマスク並びにハーフトーン型位相シ
フトマスクの製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】透明なガラス基板１上に、まず塩素系のガ
スでドライエッチングされ易く、フッ素系のガスでドラ
イエッチングされ難い薄膜（下層膜）２を形成し、さら
にこの薄膜（下層膜）２上に、塩素系のガスでドライエ
ッチングされ難く、フッ素系のガスでドライエッチング
され易い薄膜（上層膜）３を形成してハーフトーン型位
相シフトマスク用ブランク１０を作製し、薄膜（上層
膜）３をフッ素系のガスでドライエッチングして薄膜
（上層膜）パターン３ａを、さらに薄膜（下層膜）２を
塩素系のガスでドライエッチングして薄膜（下層膜）パ
ターン２ａを形成して本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスク２０を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩ製造に用い
るハーフトーン型位相シフトマスクに関するものであ
る。さらに詳しくは、パターンの解像力及び位相差精度
を向上させることができるハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランク及びそれを用いたハーフトーン型位相シ
フトマスク並びにハーフトーン型位相シフトマスクの製
造方法に関する。
るハーフトーン型位相シフトマスクに関するものであ
る。さらに詳しくは、パターンの解像力及び位相差精度
を向上させることができるハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランク及びそれを用いたハーフトーン型位相シ
フトマスク並びにハーフトーン型位相シフトマスクの製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のフォトマスクでは、微細なパター
ンの投影露光に際し、近接したパターンにおいては、フ
ォトマスクの光透過部を通過した光が回折し、干渉し合
うことによって、パターン境界部での光強度を強め合
い、ウエハー上のレジストが感光して、転写されたパタ
ーンが分離解像しないという問題が生じていた。この現
象は線幅が露光波長に近い微細なパターンほどその傾向
が強く、従来のフォトマスクと従来の露光光学系におい
ては光源の波長以下の微細なパターンを解像することは
不可能であった。
ンの投影露光に際し、近接したパターンにおいては、フ
ォトマスクの光透過部を通過した光が回折し、干渉し合
うことによって、パターン境界部での光強度を強め合
い、ウエハー上のレジストが感光して、転写されたパタ
ーンが分離解像しないという問題が生じていた。この現
象は線幅が露光波長に近い微細なパターンほどその傾向
が強く、従来のフォトマスクと従来の露光光学系におい
ては光源の波長以下の微細なパターンを解像することは
不可能であった。
【０００３】そこでフォトマスクの隣接するパターンを
透過する投影光の位相を互いに１８０度の位相差をもた
せることにより微細パターンの解像力を向上させるとい
う、位相シフト技術が開発された。すなわち、隣接する
光透過部の片側に位相シフト部を設けることにより、透
過光が回折し干渉し合う際、位相が反転しているために
境界部の光強度を弱め合い、その結果転写パターンは分
離解像するようになる。この関係は焦点の前後でも成り
立っているため、焦点が多少ずれていても解像度は従来
の露光法よりも向上し、焦点裕度が改善される。この時
シフターの厚さｄはパターン転写に用いる光の波長を
λ、シフター材料の屈折率をｎとすればｄ＝λ／（２
（ｎ−１））で表わせるように設定すればよい。
透過する投影光の位相を互いに１８０度の位相差をもた
せることにより微細パターンの解像力を向上させるとい
う、位相シフト技術が開発された。すなわち、隣接する
光透過部の片側に位相シフト部を設けることにより、透
過光が回折し干渉し合う際、位相が反転しているために
境界部の光強度を弱め合い、その結果転写パターンは分
離解像するようになる。この関係は焦点の前後でも成り
立っているため、焦点が多少ずれていても解像度は従来
の露光法よりも向上し、焦点裕度が改善される。この時
シフターの厚さｄはパターン転写に用いる光の波長を
λ、シフター材料の屈折率をｎとすればｄ＝λ／（２
（ｎ−１））で表わせるように設定すればよい。
【０００４】上記のような位相シフト法はＩＢＭのＬｅ
ｖｅｎｓｏｎらによって提唱され、特開昭58-173744号
公報や、原理では特公昭62-50811号公報に記載されてい
る。パターンを遮光層で形成する場合は、遮光パターン
に隣接する開口部の片側に位相シフト部を設けて位相反
転させる（Levenson型位相シフトマスク、またはAltern
ative type位相シフトマスク）。一方、遮光膜にわず
かな透過性を与えた半透明遮光膜によって透過光の位相
を反転する場合にも、同様な解像度向上効果が得られ、
この場合は特に孤立パターンの解像度向上に有効であ
る。このような半透明遮光膜（ハーフトーン膜）をもつ
位相シフトマスクを一般にハーフトーン型位相シフトマ
スク（またはAttenuated type位相シフトマスク）と称
する。
ｖｅｎｓｏｎらによって提唱され、特開昭58-173744号
公報や、原理では特公昭62-50811号公報に記載されてい
る。パターンを遮光層で形成する場合は、遮光パターン
に隣接する開口部の片側に位相シフト部を設けて位相反
転させる（Levenson型位相シフトマスク、またはAltern
ative type位相シフトマスク）。一方、遮光膜にわず
かな透過性を与えた半透明遮光膜によって透過光の位相
を反転する場合にも、同様な解像度向上効果が得られ、
この場合は特に孤立パターンの解像度向上に有効であ
る。このような半透明遮光膜（ハーフトーン膜）をもつ
位相シフトマスクを一般にハーフトーン型位相シフトマ
スク（またはAttenuated type位相シフトマスク）と称
する。
【０００５】ハーフトーン型位相シフトマスクは、透過
率調整層と位相シフト層を別々に積層してマスクブラン
クとした後マスクパターンを形成する２層型ハーフトー
ンマスクと、位相シフト効果も持たせた半透明遮光膜を
パターニングして作製される単層型ハーフトーンマスク
の２種類が今までに提案されている。
率調整層と位相シフト層を別々に積層してマスクブラン
クとした後マスクパターンを形成する２層型ハーフトー
ンマスクと、位相シフト効果も持たせた半透明遮光膜を
パターニングして作製される単層型ハーフトーンマスク
の２種類が今までに提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２層膜
においても単層型においてもハーフトーン型位相シフト
マスクでは、マスク面内の各点で深さ方向にエッチング
を均一に行うことが重要な課題になる。すなわち、位相
シフト層のエッチング量の停止のタイミングが早すぎる
場合には所望の位相差、もしくは透過率を得ることがで
きず、また位相シフト層のエッチング完了後もエッチン
グが継続された場合には基板であるガラスがエッチング
されてしまい位相差は１８０度よりも大きくなる。その
ためウエハー転写時の解像性が落ちて、正確な転写性が
得られなくなってしまう。
においても単層型においてもハーフトーン型位相シフト
マスクでは、マスク面内の各点で深さ方向にエッチング
を均一に行うことが重要な課題になる。すなわち、位相
シフト層のエッチング量の停止のタイミングが早すぎる
場合には所望の位相差、もしくは透過率を得ることがで
きず、また位相シフト層のエッチング完了後もエッチン
グが継続された場合には基板であるガラスがエッチング
されてしまい位相差は１８０度よりも大きくなる。その
ためウエハー転写時の解像性が落ちて、正確な転写性が
得られなくなってしまう。
【０００７】特に、これまで一般的なハーフトーン材料
であるＭｏＳｉ等のドライエッチングにおいてはＣ
Ｆ4、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、ＣＨＦ3等のフッ素系ガス及びそ
の混合ガスによるＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ
Ｅｔｃｈｉｎｇ）が一般的であったが、この場合、ガラ
ス基板のエッチング速度は大きく、マスク面内の位相差
制御は容易ではないという問題がある。
であるＭｏＳｉ等のドライエッチングにおいてはＣ
Ｆ4、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、ＣＨＦ3等のフッ素系ガス及びそ
の混合ガスによるＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ
Ｅｔｃｈｉｎｇ）が一般的であったが、この場合、ガラ
ス基板のエッチング速度は大きく、マスク面内の位相差
制御は容易ではないという問題がある。
【０００８】一方でこれら課題の解決策の１つとして、
位相シフト層のエッチングを自動的に停止するためにエ
ッチングストッパーを用い、位相シフト層の終点でエッ
チングを停止させる方法がある。しかしながら、エッチ
ングストッパーを用いる場合はエッチングストッパー層
の成膜工程による欠陥の増加を避けられない。また、ｉ
線（波長：３６５ｎｍ）露光で用いられているＳｎＯ2
やＩＴＯといったエッチングストッパーも、露光光源が
ＫｒＦエキシマレーザー（波長：２４８ｎｍ）やＡｒＦ
エキシマレーザー（波長：１９３ｎｍ）等のＤｅｅｐ
ＵＶ領域になると透過率減衰率が大きく、透過率の面内
バラツキの原因になると同時に、露光時のスループット
低下を招くといったことも指摘されている。
位相シフト層のエッチングを自動的に停止するためにエ
ッチングストッパーを用い、位相シフト層の終点でエッ
チングを停止させる方法がある。しかしながら、エッチ
ングストッパーを用いる場合はエッチングストッパー層
の成膜工程による欠陥の増加を避けられない。また、ｉ
線（波長：３６５ｎｍ）露光で用いられているＳｎＯ2
やＩＴＯといったエッチングストッパーも、露光光源が
ＫｒＦエキシマレーザー（波長：２４８ｎｍ）やＡｒＦ
エキシマレーザー（波長：１９３ｎｍ）等のＤｅｅｐ
ＵＶ領域になると透過率減衰率が大きく、透過率の面内
バラツキの原因になると同時に、露光時のスループット
低下を招くといったことも指摘されている。
【０００９】本発明は以上のような問題点に鑑みなされ
たもので、パターンの解像力及び位相差精度を向上でき
るハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハー
フトーン型位相シフトマスク並びにハーフトーン型位相
シフトマスクの製造方法を提供することを目的とする。
たもので、パターンの解像力及び位相差精度を向上でき
るハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハー
フトーン型位相シフトマスク並びにハーフトーン型位相
シフトマスクの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、まず請求項１では、ガラス基板上に位相
シフト効果を有する位相シフト層が設けられたハーフト
ーン型位相シフトマスク用ブランクにおいて、前記ガラ
ス基板上に塩素系のガスでドライエッチングされ易く、
フッ素系のガスでドライエッチングされにくい薄膜（下
層膜）を形成し、さらに前記薄膜（下層膜）上に同じく
塩素系のガスでドライエッチングされ難く、フッ素系の
ガスでドライエッチングされ易い薄膜（上層膜）を形成
したことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスク
用ブランクとしたものである。
決するために、まず請求項１では、ガラス基板上に位相
シフト効果を有する位相シフト層が設けられたハーフト
ーン型位相シフトマスク用ブランクにおいて、前記ガラ
ス基板上に塩素系のガスでドライエッチングされ易く、
フッ素系のガスでドライエッチングされにくい薄膜（下
層膜）を形成し、さらに前記薄膜（下層膜）上に同じく
塩素系のガスでドライエッチングされ難く、フッ素系の
ガスでドライエッチングされ易い薄膜（上層膜）を形成
したことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスク
用ブランクとしたものである。
【００１１】また、請求項２では、前記薄膜（上層膜）
の前記薄膜（下層膜）に対するフッ素系ガスによるドラ
イエッチング選択比が３より大きく、且つ前記薄膜（下
層膜）の前記ガラス基板に対する塩素系ガスによるドラ
イエッチング選択比が５より大きいことを特徴とする請
求項１に記載のハーフトーン型位相シフトマスク用ブラ
ンクとしたものである。
の前記薄膜（下層膜）に対するフッ素系ガスによるドラ
イエッチング選択比が３より大きく、且つ前記薄膜（下
層膜）の前記ガラス基板に対する塩素系ガスによるドラ
イエッチング選択比が５より大きいことを特徴とする請
求項１に記載のハーフトーン型位相シフトマスク用ブラ
ンクとしたものである。
【００１２】また、請求項３では、前記薄膜（上層膜）
及び前記薄膜（下層膜）のうちいずれか一方の薄膜が、
ジルコニウム化合物薄膜で形成されていることを特徴と
する請求項１又は２に記載のハーフトーン型位相シフト
マスク用ブランクとしたものである。
及び前記薄膜（下層膜）のうちいずれか一方の薄膜が、
ジルコニウム化合物薄膜で形成されていることを特徴と
する請求項１又は２に記載のハーフトーン型位相シフト
マスク用ブランクとしたものである。
【００１３】また、請求項４では、請求項１乃至３のい
ずれか１項に記載のハーフトーン型位相シフトマスク用
ブランクを用いて作製したことを特徴とするハーフトー
ン型位相シフトマスクとしたものである。
ずれか１項に記載のハーフトーン型位相シフトマスク用
ブランクを用いて作製したことを特徴とするハーフトー
ン型位相シフトマスクとしたものである。
【００１４】さらにまた、請求項５では、請求項１乃至
３のいずれか１項に記載のハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランクを用いて、前記薄膜（上層膜）はフッ素
系のガスによるドライエッチングを、前記薄膜（下層
膜）は塩素系のガスにてドライエッチングを行うことで
パターニングを行うようにしたことを特徴とする請求項
４記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法と
したものである。
３のいずれか１項に記載のハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランクを用いて、前記薄膜（上層膜）はフッ素
系のガスによるドライエッチングを、前記薄膜（下層
膜）は塩素系のガスにてドライエッチングを行うことで
パターニングを行うようにしたことを特徴とする請求項
４記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法と
したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき説
明する。図１に、本発明のハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランクの一実施例を示す構成模式断面図を、図
２に、本発明のハーフトーン型位相シフトマスク用ブラ
ンクを用いて作製したハーフトーン型位相シフトマスク
の一実施例を示す構成模式断面図をそれぞれ示す。
明する。図１に、本発明のハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランクの一実施例を示す構成模式断面図を、図
２に、本発明のハーフトーン型位相シフトマスク用ブラ
ンクを用いて作製したハーフトーン型位相シフトマスク
の一実施例を示す構成模式断面図をそれぞれ示す。
【００１６】本発明のハーフトーン型位相シフトマスク
用ブランク１０は透明なガラス基板１上に、まず塩素系
のガスでドライエッチングされ易く、フッ素系のガスで
ドライエッチングされ難い薄膜（下層膜）２を形成し、
さらにこの薄膜（下層膜）２上に、塩素系のガスでドラ
イエッチングされ難く、フッ素系のガスでドライエッチ
ングされ易い薄膜（上層膜）３を設けたものである（図
１参照）。本発明のハーフトーン型位相シフトマスク２
０はハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク１０を
パターニング処理して作製されたもので、まず薄膜（上
層膜）３をフッ素系のガスでドライエッチングして薄膜
（上層膜）パターン３ａを形成し、さらに薄膜（下層
膜）２を塩素系のガスでドライエッチングして薄膜（下
層膜）パターン２ａを形成したものである（図２参
照）。
用ブランク１０は透明なガラス基板１上に、まず塩素系
のガスでドライエッチングされ易く、フッ素系のガスで
ドライエッチングされ難い薄膜（下層膜）２を形成し、
さらにこの薄膜（下層膜）２上に、塩素系のガスでドラ
イエッチングされ難く、フッ素系のガスでドライエッチ
ングされ易い薄膜（上層膜）３を設けたものである（図
１参照）。本発明のハーフトーン型位相シフトマスク２
０はハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク１０を
パターニング処理して作製されたもので、まず薄膜（上
層膜）３をフッ素系のガスでドライエッチングして薄膜
（上層膜）パターン３ａを形成し、さらに薄膜（下層
膜）２を塩素系のガスでドライエッチングして薄膜（下
層膜）パターン２ａを形成したものである（図２参
照）。
【００１７】ここで薄膜（上層膜）３の薄膜（下層膜）
２に対する選択比をＳ１、薄膜（下層膜）２のガラス基
板１に対する選択比をＳ２とすると波長λの光でみた場
合の位相差面内レンジ（ＰＳＲ）は次式（１）て与えら
れる。説明図を図６（ａ）及び（ｂ）に示す。 ＰＳＲ＝３６０×（ｎｑ−１）×Ａ×Ｒ２／（λ×Ｓ２）・・・・・・（１） Ａ＝ｄａ−｛ｄａ−ｄｔ（１−１／Ｒ１）×Ｒ１／Ｓ１）｝／Ｒ２ ｄｔとｄａ及びｎｑはそれぞれ薄膜（上層膜）３の膜
厚、薄膜（下層膜）２の膜厚、ガラス基板１の屈折率で
ある。また、Ｒ１は薄膜（上層膜）３の、Ｒ２は薄膜
（下層膜）２の各エッチングにおける面内エッチング速
度の最大値（Ｅｍａｘ）及び最小値（Ｅｍｉｎ）の比で
あり、まずＲ１においては薄膜（上層膜）３のエッチン
グにおいて規定の薄膜（上層膜）膜厚ｄｔÅのエッチン
グ量が得られた部分のエッチング速度を最小値（Ｅｍｉ
ｎ１）とし、最もエッチングが進んだ部分のエッチング
速度（Ｅｍａｘ１）との比をとったもの、すなわちＲ１
＝Ｅｍａｘ１／Ｅｍｉｎ１である。同様にＲ２は、薄膜
（下層膜）２のエッチングにおいて規定の薄膜（下層
膜）膜厚ｄａÅのエッチング量が得られた部分のエッチ
ング速度を最小値（Ｅｍｉｎ２）とし、最もエッチング
が進んだ部分のエッチング速度（Ｅｍａｘ２）との比を
とったもの、すなわちＲ２＝Ｅｍａｘ２／Ｅｍｉｎ２で
ある。Ｒ１、Ｒ２は主にエッチング装置に依存するファ
クターである為、（１）式よりＳ１及びＳ２が大きくと
れるようなエッチングプロセスの選択をすること、並び
にブランクの構造にすることが、ＰＳＲ低減に必要とな
る。
２に対する選択比をＳ１、薄膜（下層膜）２のガラス基
板１に対する選択比をＳ２とすると波長λの光でみた場
合の位相差面内レンジ（ＰＳＲ）は次式（１）て与えら
れる。説明図を図６（ａ）及び（ｂ）に示す。 ＰＳＲ＝３６０×（ｎｑ−１）×Ａ×Ｒ２／（λ×Ｓ２）・・・・・・（１） Ａ＝ｄａ−｛ｄａ−ｄｔ（１−１／Ｒ１）×Ｒ１／Ｓ１）｝／Ｒ２ ｄｔとｄａ及びｎｑはそれぞれ薄膜（上層膜）３の膜
厚、薄膜（下層膜）２の膜厚、ガラス基板１の屈折率で
ある。また、Ｒ１は薄膜（上層膜）３の、Ｒ２は薄膜
（下層膜）２の各エッチングにおける面内エッチング速
度の最大値（Ｅｍａｘ）及び最小値（Ｅｍｉｎ）の比で
あり、まずＲ１においては薄膜（上層膜）３のエッチン
グにおいて規定の薄膜（上層膜）膜厚ｄｔÅのエッチン
グ量が得られた部分のエッチング速度を最小値（Ｅｍｉ
ｎ１）とし、最もエッチングが進んだ部分のエッチング
速度（Ｅｍａｘ１）との比をとったもの、すなわちＲ１
＝Ｅｍａｘ１／Ｅｍｉｎ１である。同様にＲ２は、薄膜
（下層膜）２のエッチングにおいて規定の薄膜（下層
膜）膜厚ｄａÅのエッチング量が得られた部分のエッチ
ング速度を最小値（Ｅｍｉｎ２）とし、最もエッチング
が進んだ部分のエッチング速度（Ｅｍａｘ２）との比を
とったもの、すなわちＲ２＝Ｅｍａｘ２／Ｅｍｉｎ２で
ある。Ｒ１、Ｒ２は主にエッチング装置に依存するファ
クターである為、（１）式よりＳ１及びＳ２が大きくと
れるようなエッチングプロセスの選択をすること、並び
にブランクの構造にすることが、ＰＳＲ低減に必要とな
る。
【００１８】図７にλ＝１９３０Å、Ｒ１＝１．１、Ｒ
２＝１．２、ｄｔ＝７２０Å、ｄａ＝２６５Å、ｎｑ＝
１．５６において行った、ＰＳＲのＳ１、Ｓ２依存性に
関する計算結果を示す。ここで用いたｄｔ、ｄａの値は
λ＝１９３０Åにて透過率８％を、また（ｄｔ＋ ｄ
ａ）Åのエッチング深さは非エッチング部との位相差１
８０°を与える。 Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ、後の実施例
２にて示す薄膜（上層膜）３、薄膜（下層膜）２のエッ
チング条件におけるおおよその値であり、これは主に装
置の構造に依存し、エッチングプロセス、すなわちエッ
チングガス種やガス圧、あるいはエッチング材料によっ
て大きく変わるものではない。
２＝１．２、ｄｔ＝７２０Å、ｄａ＝２６５Å、ｎｑ＝
１．５６において行った、ＰＳＲのＳ１、Ｓ２依存性に
関する計算結果を示す。ここで用いたｄｔ、ｄａの値は
λ＝１９３０Åにて透過率８％を、また（ｄｔ＋ ｄ
ａ）Åのエッチング深さは非エッチング部との位相差１
８０°を与える。 Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ、後の実施例
２にて示す薄膜（上層膜）３、薄膜（下層膜）２のエッ
チング条件におけるおおよその値であり、これは主に装
置の構造に依存し、エッチングプロセス、すなわちエッ
チングガス種やガス圧、あるいはエッチング材料によっ
て大きく変わるものではない。
【００１９】図７より、 Ｓ１が３以上、Ｓ２が５以上
の領域にてほぼ１°以下のＰＳＲ値が得られることがわ
かる。よって、薄膜（上層膜）３及び薄膜（下層膜）２
は各々透過率調整層、位相シフト層のいずれか一方の役
割を主として担うが、そのうち薄膜（上層膜）３のドラ
イエッチングについてはフッ素系ガスによるドライエッ
チングにおいて薄膜（下層膜）２に対する選択比を３以
上とし、薄膜（下層膜）２のドライエッチングについて
は塩素系ガスによるドライエッチングにおいてガラス基
板１に対する選択比を５以上とすることが好ましい。こ
のように、エッチングガス種を薄膜（上層膜）３及び薄
膜（下層膜）２各々の層で使い分けるのは、ガラス基板
１のエッチング速度はフッソ素系ガスよりも塩素系ガス
に対して小さいからである。尚、以下では薄膜（下層
膜）２を透過率調整層（遮光性膜）、薄膜（上層膜）３
を位相シフト層（透明性膜）として適用した場合につい
て述べる。
の領域にてほぼ１°以下のＰＳＲ値が得られることがわ
かる。よって、薄膜（上層膜）３及び薄膜（下層膜）２
は各々透過率調整層、位相シフト層のいずれか一方の役
割を主として担うが、そのうち薄膜（上層膜）３のドラ
イエッチングについてはフッ素系ガスによるドライエッ
チングにおいて薄膜（下層膜）２に対する選択比を３以
上とし、薄膜（下層膜）２のドライエッチングについて
は塩素系ガスによるドライエッチングにおいてガラス基
板１に対する選択比を５以上とすることが好ましい。こ
のように、エッチングガス種を薄膜（上層膜）３及び薄
膜（下層膜）２各々の層で使い分けるのは、ガラス基板
１のエッチング速度はフッソ素系ガスよりも塩素系ガス
に対して小さいからである。尚、以下では薄膜（下層
膜）２を透過率調整層（遮光性膜）、薄膜（上層膜）３
を位相シフト層（透明性膜）として適用した場合につい
て述べる。
【００２０】図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明のハーフト
ーン型位相シフトマスク用ブランク１０を用いてハーフ
トーン型位相シフトマスク２０を作製するための製造工
程を工程順に示す構成模式断面図である。まず、ハーフ
トーン型位相シフトマスク用ブランク１０（図３（ａ）
参照）の薄膜（上層膜）３上にクロム薄膜を所定厚さに
成膜し、さらにクロム薄膜上に感光層を形成し、パター
ニング処理してレジストパターン５及びクロムパターン
４を形成する（図３（ｂ）参照）。
ーン型位相シフトマスク用ブランク１０を用いてハーフ
トーン型位相シフトマスク２０を作製するための製造工
程を工程順に示す構成模式断面図である。まず、ハーフ
トーン型位相シフトマスク用ブランク１０（図３（ａ）
参照）の薄膜（上層膜）３上にクロム薄膜を所定厚さに
成膜し、さらにクロム薄膜上に感光層を形成し、パター
ニング処理してレジストパターン５及びクロムパターン
４を形成する（図３（ｂ）参照）。
【００２１】次に、レジストパターン５及びクロムパタ
ーン４をマスクにして、薄膜（上層膜）３をフッ素系の
ガスにてドライエッチングして薄膜（上層膜）パターン
３ａを形成する（図３（ｃ）参照）。さらに、薄膜（下
層膜）２を塩素系ガスにてドライエッチングして薄膜
（下層膜）パターン２ａを形成する（図３（ｄ）参
照）。ここで、薄膜（上層膜）３は塩素系ガスよりもフ
ッ素系ガスに対するエッチング速度が大きい膜なので、
これをフッ素系のガスを用いてエッチングすることで、
薄膜（上層膜）３の薄膜（下層膜）２に対する選択比が
上昇し、薄膜（下層膜）２が一種のエッチング緩和層の
役割を果たすので、位相差に寄与する薄膜（上層膜）３
のエッチング面内バラツキを抑制する効果が高まる。さ
らに、ガラス基板１上に形成した薄膜（下層膜）２はフ
ッ素系ガスよりも塩素系ガスに対するエッチング速度の
大きい膜であるので、塩素系ガスを用いてエッチングす
れば、ガラス基板１のエッチング速度はフッ素系ガスよ
りも塩素系ガスに対して小さいことから、薄膜（下層
膜）２のガラス基板１に対する選択比が上昇し、位相差
の精度を向上させることができる。
ーン４をマスクにして、薄膜（上層膜）３をフッ素系の
ガスにてドライエッチングして薄膜（上層膜）パターン
３ａを形成する（図３（ｃ）参照）。さらに、薄膜（下
層膜）２を塩素系ガスにてドライエッチングして薄膜
（下層膜）パターン２ａを形成する（図３（ｄ）参
照）。ここで、薄膜（上層膜）３は塩素系ガスよりもフ
ッ素系ガスに対するエッチング速度が大きい膜なので、
これをフッ素系のガスを用いてエッチングすることで、
薄膜（上層膜）３の薄膜（下層膜）２に対する選択比が
上昇し、薄膜（下層膜）２が一種のエッチング緩和層の
役割を果たすので、位相差に寄与する薄膜（上層膜）３
のエッチング面内バラツキを抑制する効果が高まる。さ
らに、ガラス基板１上に形成した薄膜（下層膜）２はフ
ッ素系ガスよりも塩素系ガスに対するエッチング速度の
大きい膜であるので、塩素系ガスを用いてエッチングす
れば、ガラス基板１のエッチング速度はフッ素系ガスよ
りも塩素系ガスに対して小さいことから、薄膜（下層
膜）２のガラス基板１に対する選択比が上昇し、位相差
の精度を向上させることができる。
【００２２】次に、レジストパターン５及びクロムパタ
ーン４を剥離、除去して本発明のハーフトーン型位相シ
フトマスク２０を作製する（図３（ｅ）参照）。
ーン４を剥離、除去して本発明のハーフトーン型位相シ
フトマスク２０を作製する（図３（ｅ）参照）。
【００２３】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 ＜実施例１＞まず、透明な石英ガラスからなるガラス基
板１上にキャリアガスとしてアルゴンガスを用いた酸素
を含む反応性ガス雰囲気中にて、ジリコニウムシリコン
化合物ターゲットを用いたスパッタリングにて、まず２
００Å厚の薄膜（下層膜）２を成膜し、続けて８００Å
厚の薄膜（上層膜）３を成膜して、本発明のハーフトー
ン型位相シフトマスク用ブランク１０を作製した。ここ
で、薄膜（下層膜）２及び薄膜（上層膜）３はスパッタ
ー成膜時の酸素流量を制御することにより得られ、総流
量３０ＳＣＣＭに対し、酸素流量１ＳＣＣＭにて薄膜
（下層膜）２を、酸素流量６ＳＣＣＭにて薄膜（上層
膜）３を形成した。
る。 ＜実施例１＞まず、透明な石英ガラスからなるガラス基
板１上にキャリアガスとしてアルゴンガスを用いた酸素
を含む反応性ガス雰囲気中にて、ジリコニウムシリコン
化合物ターゲットを用いたスパッタリングにて、まず２
００Å厚の薄膜（下層膜）２を成膜し、続けて８００Å
厚の薄膜（上層膜）３を成膜して、本発明のハーフトー
ン型位相シフトマスク用ブランク１０を作製した。ここ
で、薄膜（下層膜）２及び薄膜（上層膜）３はスパッタ
ー成膜時の酸素流量を制御することにより得られ、総流
量３０ＳＣＣＭに対し、酸素流量１ＳＣＣＭにて薄膜
（下層膜）２を、酸素流量６ＳＣＣＭにて薄膜（上層
膜）３を形成した。
【００２４】次に、ハーフトーン型位相シフトマスク用
ブランク１０の薄膜（上層膜）３上に１０００Å厚のク
ロム薄膜を形成し、さらに、その上に３０００Å厚の感
光層を形成した後パターニング処理してレジストパター
ン５及びクロムパターン４を形成した。
ブランク１０の薄膜（上層膜）３上に１０００Å厚のク
ロム薄膜を形成し、さらに、その上に３０００Å厚の感
光層を形成した後パターニング処理してレジストパター
ン５及びクロムパターン４を形成した。
【００２５】次に、レジストパターン５及びクロムパタ
ーン４をマスクにして、まずフッ素系ガスにて薄膜（上
層膜）３をドライエッチングして薄膜（上層膜）パター
ン３ａを、さらに塩素系ガスにて薄膜（下層膜）２をド
ライエッチングして薄膜（下層膜）パターン２ａを形成
し、レジストパターン５及びクロムパターン４を剥離、
除去して本発明のハーフトーン型位相シフトマスク２０
を作製した。
ーン４をマスクにして、まずフッ素系ガスにて薄膜（上
層膜）３をドライエッチングして薄膜（上層膜）パター
ン３ａを、さらに塩素系ガスにて薄膜（下層膜）２をド
ライエッチングして薄膜（下層膜）パターン２ａを形成
し、レジストパターン５及びクロムパターン４を剥離、
除去して本発明のハーフトーン型位相シフトマスク２０
を作製した。
【００２６】薄膜（上層膜）３のドライエッチングは、
ＲＩＥ方式にて行い、エッチング条件は下記の通りであ
る。 エッチングガス：ＣＦ4とＣＨＦ3の混合ガス（ＣＨＦ3
濃度７５％） 圧力：２Ｐａ 印加電力：２００Ｗ 図４に、エッチングガスとしてＣＦ4とＣＨＦ3の混合ガ
スを用い、圧力：２Ｐａ、印加電力：２００Ｗの条件に
てドライエッチングした時のＣＦ4とＣＨＦ3のガス混合
比と、薄膜（上層膜）３のエッチング速度及び薄膜（上
層膜）３の薄膜（下層膜）２に対する選択比がどのよう
に変化するかについて調べた結果を示す。薄膜（上層
膜）３の薄膜（下層膜）２に対する選択比は６．１５で
あった。ＣＨＦ3濃度が高くなるにつれて、薄膜（上層
膜）３の薄膜（下層膜）２に対する選択比は上昇し、位
相差の面内バラツキを抑制する効果が高まる。
ＲＩＥ方式にて行い、エッチング条件は下記の通りであ
る。 エッチングガス：ＣＦ4とＣＨＦ3の混合ガス（ＣＨＦ3
濃度７５％） 圧力：２Ｐａ 印加電力：２００Ｗ 図４に、エッチングガスとしてＣＦ4とＣＨＦ3の混合ガ
スを用い、圧力：２Ｐａ、印加電力：２００Ｗの条件に
てドライエッチングした時のＣＦ4とＣＨＦ3のガス混合
比と、薄膜（上層膜）３のエッチング速度及び薄膜（上
層膜）３の薄膜（下層膜）２に対する選択比がどのよう
に変化するかについて調べた結果を示す。薄膜（上層
膜）３の薄膜（下層膜）２に対する選択比は６．１５で
あった。ＣＨＦ3濃度が高くなるにつれて、薄膜（上層
膜）３の薄膜（下層膜）２に対する選択比は上昇し、位
相差の面内バラツキを抑制する効果が高まる。
【００２７】薄膜（下層膜）２のドライエッチングは、
ＲＩＥ方式にて行い、エッチング条件は下記の通りであ
る。 エッチングガス：ＢＣｌ3 圧力：２０Ｐａ 印加電力：１００Ｗ 図５に、エッチングガスとしてＢＣｌ3ガスを用い、印
加電力：１００Ｗの条件にてドライエッチングした時の
ＢＣｌ3ガス圧力と、薄膜（下層膜）２及びガラス基板
１のエッチング速度及び薄膜（下層膜）２のガラス基板
１に対する選択比がどのように変化するかについて調べ
た結果を示す。薄膜（下層膜）２のガラス基板１に対す
る選択比は１１．９であった。また、エッチング圧力が
高いほどガラス基板１のエッチング速度は小さくなるた
め、エッチング圧力の高圧化にともない薄膜（下層膜）
２のガラス基板１に対する選択比は上昇する傾向にあ
る。従って、薄膜（下層膜）２のエッチングにおいて
は、エッチング圧力の高圧化により、位相差制御性が一
層向上する。また、本実施例に示した条件にて薄膜（上
層膜）３及び薄膜（下層膜）２のエッチングを行った後
の、最終的な位相差面内レンジ（ＰＳＲ）は、１．３４
°であった。
ＲＩＥ方式にて行い、エッチング条件は下記の通りであ
る。 エッチングガス：ＢＣｌ3 圧力：２０Ｐａ 印加電力：１００Ｗ 図５に、エッチングガスとしてＢＣｌ3ガスを用い、印
加電力：１００Ｗの条件にてドライエッチングした時の
ＢＣｌ3ガス圧力と、薄膜（下層膜）２及びガラス基板
１のエッチング速度及び薄膜（下層膜）２のガラス基板
１に対する選択比がどのように変化するかについて調べ
た結果を示す。薄膜（下層膜）２のガラス基板１に対す
る選択比は１１．９であった。また、エッチング圧力が
高いほどガラス基板１のエッチング速度は小さくなるた
め、エッチング圧力の高圧化にともない薄膜（下層膜）
２のガラス基板１に対する選択比は上昇する傾向にあ
る。従って、薄膜（下層膜）２のエッチングにおいて
は、エッチング圧力の高圧化により、位相差制御性が一
層向上する。また、本実施例に示した条件にて薄膜（上
層膜）３及び薄膜（下層膜）２のエッチングを行った後
の、最終的な位相差面内レンジ（ＰＳＲ）は、１．３４
°であった。
【００２８】＜実施例２＞また、薄膜（下層膜）２をキ
ャリアガスであるアルゴンガスのみの、酸素を含まない
雰囲気（Ａｒ流量３０ＳＣＣＭ）において、ジリコニウ
ムシリコン化合物ターゲットを用いたスパッタリングに
より成膜した。薄膜（下層膜）２を酸素流量０ＳＣＣＭ
にて成膜した他は、実施例１と同様にしてハーフトーン
型位相シフトマスク用ブランク１０を作製した。
ャリアガスであるアルゴンガスのみの、酸素を含まない
雰囲気（Ａｒ流量３０ＳＣＣＭ）において、ジリコニウ
ムシリコン化合物ターゲットを用いたスパッタリングに
より成膜した。薄膜（下層膜）２を酸素流量０ＳＣＣＭ
にて成膜した他は、実施例１と同様にしてハーフトーン
型位相シフトマスク用ブランク１０を作製した。
【００２９】次に、このハーフトーン型位相シフトマス
ク用ブランク１０にレジストパターン５及びクロムパタ
ーン４を形成する点も実施例１と同様である。
ク用ブランク１０にレジストパターン５及びクロムパタ
ーン４を形成する点も実施例１と同様である。
【００３０】次に、このレジストパターン５及びクロム
パターン４をマスクにして、まずフッ素系ガスにて薄膜
（上層膜）３を、さらに塩素系ガスにて薄膜（下層膜）
２をそれぞれ以下の条件にてドライエッチングした。
尚、このとき比較の為、実施例１にて使用したハーフト
ーン型位相シフトマスク用ブランク、すなわち薄膜（下
層膜）２が、酸素を含む反応性ガス雰囲気中でのスパッ
タリングにて行う成膜にて形成されたハーフトーン型位
相シフトマスク用ブランクにおいても、レジストパター
ン５及びクロムパターン４をマスクにし、同様のドライ
エッチングを行った。
パターン４をマスクにして、まずフッ素系ガスにて薄膜
（上層膜）３を、さらに塩素系ガスにて薄膜（下層膜）
２をそれぞれ以下の条件にてドライエッチングした。
尚、このとき比較の為、実施例１にて使用したハーフト
ーン型位相シフトマスク用ブランク、すなわち薄膜（下
層膜）２が、酸素を含む反応性ガス雰囲気中でのスパッ
タリングにて行う成膜にて形成されたハーフトーン型位
相シフトマスク用ブランクにおいても、レジストパター
ン５及びクロムパターン４をマスクにし、同様のドライ
エッチングを行った。
【００３１】薄膜（上層膜）３のドライエッチングは、
ＲＩＥ方式にて行い、エッチング条件は下記の通りであ
る。 エッチングガス：Ｃ2Ｆ6とＣＨＦ3混合ガス（ＣＨＦ3濃
度６０％） 圧力：７．３Ｐａ 印加電力：３００Ｗ 上記条件でのドライエッチングを行うにあたり、次の
（Ａ）（Ｂ）双方のハーフトーン型位相シフトマスク用
ブランクを用いた。 （Ａ）ジリコニウムシリコン化合物ターゲットを用い
て、酸素を含む反応性ガス雰囲気中でのスパッタリング
により薄膜（下層膜）２を成膜した実施例１で述べたハ
ーフトーン型位相シフトマスク用ブランク。 （Ｂ）ジリコニウムシリコン化合物ターゲットを用い
て、アルゴンガスのみの酸素を含まない雰囲気でのスパ
ッタリングにより薄膜（下層膜）２を成膜したハーフト
ーン型位相シフトマスク用ブランク。
ＲＩＥ方式にて行い、エッチング条件は下記の通りであ
る。 エッチングガス：Ｃ2Ｆ6とＣＨＦ3混合ガス（ＣＨＦ3濃
度６０％） 圧力：７．３Ｐａ 印加電力：３００Ｗ 上記条件でのドライエッチングを行うにあたり、次の
（Ａ）（Ｂ）双方のハーフトーン型位相シフトマスク用
ブランクを用いた。 （Ａ）ジリコニウムシリコン化合物ターゲットを用い
て、酸素を含む反応性ガス雰囲気中でのスパッタリング
により薄膜（下層膜）２を成膜した実施例１で述べたハ
ーフトーン型位相シフトマスク用ブランク。 （Ｂ）ジリコニウムシリコン化合物ターゲットを用い
て、アルゴンガスのみの酸素を含まない雰囲気でのスパ
ッタリングにより薄膜（下層膜）２を成膜したハーフト
ーン型位相シフトマスク用ブランク。
【００３２】その結果、 Ｃ2Ｆ6とＣＨＦ3の混合ガスを
用いたエッチングにおける薄膜（上層膜）３の薄膜（下
層膜）２に対する選択比は、上記（Ａ）のハーフトーン
型位相シフトマスク用ブランクを使用した場合２．４１
で、上記（Ｂ）のハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランクを使用した場合は、３．８２であった。このよう
にＣ2Ｆ6とＣＨＦ3の混合ガスを用いたエッチングにお
いて、薄膜（下層膜）２を酸素を含まない膜とした場
合、薄膜（上層膜）３の薄膜（下層膜）２に対する選択
比は上昇し、位相差の面内バラツキを抑制する効果が高
まる。更に、実施例１にて示した薄膜（上層膜）３のエ
ッチングは２Ｐａのガス圧にて行われたが、実施例２に
示す薄膜（上層膜）３のエッチングは７．３Ｐａという
実施例１に比べ高いガス圧にて行われた。このように、
薄膜（下層膜）２として酸素を含まない膜とすること
で、薄膜（下層膜）２が一層フッ素系のガスでエッチン
グされ難い膜となる為、通常のガス圧領域にてエッチン
グを行なうことが可能である。
用いたエッチングにおける薄膜（上層膜）３の薄膜（下
層膜）２に対する選択比は、上記（Ａ）のハーフトーン
型位相シフトマスク用ブランクを使用した場合２．４１
で、上記（Ｂ）のハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランクを使用した場合は、３．８２であった。このよう
にＣ2Ｆ6とＣＨＦ3の混合ガスを用いたエッチングにお
いて、薄膜（下層膜）２を酸素を含まない膜とした場
合、薄膜（上層膜）３の薄膜（下層膜）２に対する選択
比は上昇し、位相差の面内バラツキを抑制する効果が高
まる。更に、実施例１にて示した薄膜（上層膜）３のエ
ッチングは２Ｐａのガス圧にて行われたが、実施例２に
示す薄膜（上層膜）３のエッチングは７．３Ｐａという
実施例１に比べ高いガス圧にて行われた。このように、
薄膜（下層膜）２として酸素を含まない膜とすること
で、薄膜（下層膜）２が一層フッ素系のガスでエッチン
グされ難い膜となる為、通常のガス圧領域にてエッチン
グを行なうことが可能である。
【００３３】薄膜（下層膜）２のドライエッチングは、
ＲＩＥ方式にて行い、エッチング条件は下記の通りであ
る。ここでも上記にて示した（Ａ）（Ｂ）双方のハーフ
トーン型位相シフトマスク用ブランクを使用した。 エッチングガス：ＢＣｌ3 圧力：１０Ｐａ 印加電力：１２５Ｗ
ＲＩＥ方式にて行い、エッチング条件は下記の通りであ
る。ここでも上記にて示した（Ａ）（Ｂ）双方のハーフ
トーン型位相シフトマスク用ブランクを使用した。 エッチングガス：ＢＣｌ3 圧力：１０Ｐａ 印加電力：１２５Ｗ
【００３４】その結果、ＢＣｌ3ガスを用いたエッチン
グにおける薄膜（下層膜）２のガラス基板１に対する選
択比は、（Ａ）のハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランク使用の場合３．１３で、（Ｂ）のハーフトーン型
位相シフトマスク用ブランクを使用した場合は５．８４
であった。このようにＢＣｌ3ガスを用いたエッチング
において、薄膜（下層膜）２を酸素を含まない膜とした
場合、薄膜（下層膜）２のガラス基板１に対する選択比
は上昇し、位相差制御性が向上する。更に、実施例１に
て示した薄膜（下層膜）２のエッチングは２０Ｐａのガ
ス圧にて行われたが、実施例２に示す薄膜（下層膜）２
のエッチングは１０Ｐａという実施例１に比べ低いガス
圧にて行われた。このように、薄膜（下層膜）２として
酸素を含まない膜とすることで、薄膜（下層膜）２が一
層塩素系のガスでエッチングされやすい膜となる為、通
常のガス圧領域にてエッチングを行なうことが可能であ
る。また、実施例２において示した条件にて薄膜（上層
膜）３及び薄膜（下層膜）２のエッチングを行った後
の、最終的な位相差面内レンジＰＳＲは、（Ａ）のハー
フトーン型位相シフトマスク用ブランクを使用した場合
２．６９°、（Ｂ）のハーフトーン型位相シフトマスク
用ブランクを使用した場合０．８８°であった。このよ
うに、Ｓ１、Ｓ２ともに高い値が得られる（Ｂ）のハー
フトーン型位相シフトマスク用ブランクの構造を採用す
ることで、最終的な位相差面内レンジを更に改善でき
る。
グにおける薄膜（下層膜）２のガラス基板１に対する選
択比は、（Ａ）のハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランク使用の場合３．１３で、（Ｂ）のハーフトーン型
位相シフトマスク用ブランクを使用した場合は５．８４
であった。このようにＢＣｌ3ガスを用いたエッチング
において、薄膜（下層膜）２を酸素を含まない膜とした
場合、薄膜（下層膜）２のガラス基板１に対する選択比
は上昇し、位相差制御性が向上する。更に、実施例１に
て示した薄膜（下層膜）２のエッチングは２０Ｐａのガ
ス圧にて行われたが、実施例２に示す薄膜（下層膜）２
のエッチングは１０Ｐａという実施例１に比べ低いガス
圧にて行われた。このように、薄膜（下層膜）２として
酸素を含まない膜とすることで、薄膜（下層膜）２が一
層塩素系のガスでエッチングされやすい膜となる為、通
常のガス圧領域にてエッチングを行なうことが可能であ
る。また、実施例２において示した条件にて薄膜（上層
膜）３及び薄膜（下層膜）２のエッチングを行った後
の、最終的な位相差面内レンジＰＳＲは、（Ａ）のハー
フトーン型位相シフトマスク用ブランクを使用した場合
２．６９°、（Ｂ）のハーフトーン型位相シフトマスク
用ブランクを使用した場合０．８８°であった。このよ
うに、Ｓ１、Ｓ２ともに高い値が得られる（Ｂ）のハー
フトーン型位相シフトマスク用ブランクの構造を採用す
ることで、最終的な位相差面内レンジを更に改善でき
る。
【００３５】
【発明の効果】本発明のハーフトーン型位相シフトマス
ク用ブランクを使用してハーフトーン型位相シフトマス
クを作製する際、ドライエッチング時の導入ガスを適宜
選定することにより、薄膜（上層膜）及び薄膜（下層
膜）のパターニングを精度良く行うことができ、薄膜
（下層膜）エッチング時の終点制御が容易になり、位相
差の精度を向上させることができる。本発明のハーフト
ーン型位相シフトマスクの位相差のバラツキは、ほとん
ど薄膜（下層膜）の膜厚分布のみに依存するようにな
り、薄膜（下層膜）の膜厚分布バラツキの少ないハーフ
トーン型位相シフトマスク用ブランクを使用すれば、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクの位相差精度が飛躍的に
向上する。
ク用ブランクを使用してハーフトーン型位相シフトマス
クを作製する際、ドライエッチング時の導入ガスを適宜
選定することにより、薄膜（上層膜）及び薄膜（下層
膜）のパターニングを精度良く行うことができ、薄膜
（下層膜）エッチング時の終点制御が容易になり、位相
差の精度を向上させることができる。本発明のハーフト
ーン型位相シフトマスクの位相差のバラツキは、ほとん
ど薄膜（下層膜）の膜厚分布のみに依存するようにな
り、薄膜（下層膜）の膜厚分布バラツキの少ないハーフ
トーン型位相シフトマスク用ブランクを使用すれば、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクの位相差精度が飛躍的に
向上する。
【図１】本発明のハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランクの一実施例の構成を示す模式断面図である。
ランクの一実施例の構成を示す模式断面図である。
【図２】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの一
実施例の構成を示す模式断面図である。
実施例の構成を示す模式断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、本発明のハーフトーン型位
相シフトマスクの製造工程を工程順に示す構成模式断面
図である。
相シフトマスクの製造工程を工程順に示す構成模式断面
図である。
【図４】本発明実施例１のハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランクを用いて薄膜（上層膜）をＣＦ4とＣＨ
Ｆ3の混合ガスを用いてエッチングした時の、混合ガス
比率と薄膜（上層膜）及び薄膜（下層膜）のエッチング
速度、薄膜（上層膜）の薄膜（下層膜）に対する選択比
の変化を示す説明図である。
スク用ブランクを用いて薄膜（上層膜）をＣＦ4とＣＨ
Ｆ3の混合ガスを用いてエッチングした時の、混合ガス
比率と薄膜（上層膜）及び薄膜（下層膜）のエッチング
速度、薄膜（上層膜）の薄膜（下層膜）に対する選択比
の変化を示す説明図である。
【図５】本発明実施例１のハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランクを用いて薄膜（下層膜）をＢＣｌ3ガス
を用いてエッチングした時の、ＢＣｌ3ガス圧力と薄膜
（下層膜）及びガラス基板のエッチング速度、薄膜（下
層膜）のガラス基板に対する選択比の変化を示す説明図
である。
スク用ブランクを用いて薄膜（下層膜）をＢＣｌ3ガス
を用いてエッチングした時の、ＢＣｌ3ガス圧力と薄膜
（下層膜）及びガラス基板のエッチング速度、薄膜（下
層膜）のガラス基板に対する選択比の変化を示す説明図
である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、位相差面内レンジ（ＰＳ
Ｒ）計算方法に関する説明図である。
Ｒ）計算方法に関する説明図である。
【図７】実施例２の条件にて（Ｂ）の構造のハーフトー
ン型位相シフトマスク用ブランクを用いたドライエッチ
ング後の位相差面内レンジを計算により求めた結果を示
す説明図である。計算は、λ＝１９３０Å、Ｒ１＝１．
１、Ｒ２＝１．２、ｄｔ＝７２０Å、ｄａ＝２６５Å、
ｎｑ＝１．５６とした。
ン型位相シフトマスク用ブランクを用いたドライエッチ
ング後の位相差面内レンジを計算により求めた結果を示
す説明図である。計算は、λ＝１９３０Å、Ｒ１＝１．
１、Ｒ２＝１．２、ｄｔ＝７２０Å、ｄａ＝２６５Å、
ｎｑ＝１．５６とした。
１……ガラス基板 ２……薄膜（下層膜） ２ａ……薄膜（下層膜）パターン ３……薄膜（上層膜） ３ａ……薄膜（上層膜）パターン ４……クロムパターン ５……レジストパターン １０……ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク ２０……ハーフトーン型位相シフトマスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原口 崇 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 山嵜 司 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2H095 BA01 BB03 BB16
Claims (5)
- 【請求項１】ガラス基板上に位相シフト効果を有する位
相シフト層が設けられたハーフトーン型位相シフトマス
ク用ブランクにおいて、前記ガラス基板上に塩素系のガ
スでドライエッチングされ易く、フッ素系のガスでドラ
イエッチングされ難い薄膜（下層膜）を形成し、さらに
前記薄膜（下層膜）上に同じく塩素系のガスでドライエ
ッチングされ難く、フッ素系のガスでドライエッチング
され易い薄膜（上層膜）を形成したことを特徴とするハ
ーフトーン型位相シフトマスク用ブランク。 - 【請求項２】請求項１に記載のハーフトーン型位相シフ
トマスク用ブランクにおいて、前記薄膜（上層膜）の前
記薄膜（下層膜）に対するフッ素系ガスによるドライエ
ッチング選択比が３より大きく、且つ前記薄膜（下層
膜）の前記ガラス基板にたいする塩素系ガスによるドラ
イエッチング選択比が５より大きいことを特徴とするハ
ーフトーン型位相シフトマスク用ブランク。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載のハーフトーン型位
相シフトマスク用ブランクにおいて、前記薄膜（上層
膜）及び前記薄膜（下層膜）のうちいずれか一方の薄膜
が、ジルコニウム化合物薄膜で形成されていることを特
徴とするハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク。 - 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載のハ
ーフトーン型位相シフトマスク用ブランクを用いて作製
したことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマス
ク。 - 【請求項５】請求項１乃至３のいずれか１項に記載のハ
ーフトーン型位相シフトマスク用ブランクを用いて、前
記薄膜（上層膜）はフッ素系のガスによるドライエッチ
ングを、前記薄膜（下層膜）は塩素系のガスにてドライ
エッチングを行うことでパターニングを行うようにした
ことを特徴とする請求項４記載のハーフトーン型位相シ
フトマスクの製造方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP17660199 | 1999-06-23 | ||
| JP11-176601 | 1999-06-23 | ||
| JP2000160437A JP2001066756A (ja) | 1999-06-23 | 2000-05-30 | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク並びにその製造方法 |
Publications (1)
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|---|---|
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ID=26497456
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000160437A Pending JP2001066756A (ja) | 1999-06-23 | 2000-05-30 | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク並びにその製造方法 |
Country Status (1)
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