JP2002023341A - 位相シフト型フォトマスクブランクス及び位相シフト型フォトマスク - Google Patents
位相シフト型フォトマスクブランクス及び位相シフト型フォトマスクInfo
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 露光光が透過する透明基板上に位相シフ
ト膜を形成してなる位相シフト型フォトマスクブランク
スにおいて、上記透明基板と位相シフト膜との間にエッ
チングストッパ層を形成すると共に、このエッチングス
トッパ層をガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）
を主成分とする材料で形成したことを特徴とする位相シ
フト型フォトマスクブランクス及び位相シフト型フォト
マスク。 【効果】 本発明によれば、エッチング特性を改善する
ことができる高品質な位相シフト型フォトマスクブラン
クス及び位相シフト型フォトマスクが得られるものであ
る。
ト膜を形成してなる位相シフト型フォトマスクブランク
スにおいて、上記透明基板と位相シフト膜との間にエッ
チングストッパ層を形成すると共に、このエッチングス
トッパ層をガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）
を主成分とする材料で形成したことを特徴とする位相シ
フト型フォトマスクブランクス及び位相シフト型フォト
マスク。 【効果】 本発明によれば、エッチング特性を改善する
ことができる高品質な位相シフト型フォトマスクブラン
クス及び位相シフト型フォトマスクが得られるものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩ，ＶＬＳＩ
等の高密度半導体集積回路、ＣＣＤ（電化結合素子），
ＬＣＤ（液晶表示素子）用のカラーフィルター、磁気ヘ
ッドなどの微細加工に用いられる位相シフト型フォトマ
スクブランクス及び位相シフト型フォトマスクに関する
ものである。
等の高密度半導体集積回路、ＣＣＤ（電化結合素子），
ＬＣＤ（液晶表示素子）用のカラーフィルター、磁気ヘ
ッドなどの微細加工に用いられる位相シフト型フォトマ
スクブランクス及び位相シフト型フォトマスクに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＬＳＩ，ＶＬＳＩ等の高密度
半導体集積回路、ＣＣＤ（電化結合素子），ＬＣＤ（液
晶表示素子）用のカラーフィルター、磁気ヘッド等の微
細加工には、フォトマスクを使ったフォトリソグラフィ
ー技術が用いられている。
半導体集積回路、ＣＣＤ（電化結合素子），ＬＣＤ（液
晶表示素子）用のカラーフィルター、磁気ヘッド等の微
細加工には、フォトマスクを使ったフォトリソグラフィ
ー技術が用いられている。
【０００３】これらは石英ガラス、アルミノシリケート
ガラス等の透明な基板の上に一般的にはクロム膜からな
る遮光膜をスパッタ又は真空蒸着等で形成したフォトマ
スクブランクスを用いて、この遮光膜に所定のパターン
を形成したものをフォトマスクとして用いている。
ガラス等の透明な基板の上に一般的にはクロム膜からな
る遮光膜をスパッタ又は真空蒸着等で形成したフォトマ
スクブランクスを用いて、この遮光膜に所定のパターン
を形成したものをフォトマスクとして用いている。
【０００４】この場合、クロム系の遮光膜は光反射率が
大きく、被露光物である半導体基板で反射した光が投影
レンズを通ってフォトマスクで反射し、再び半導体基板
に戻ることを防止するため、遮光膜の表面、表面及び裏
面に反射防止膜を通常形成している。
大きく、被露光物である半導体基板で反射した光が投影
レンズを通ってフォトマスクで反射し、再び半導体基板
に戻ることを防止するため、遮光膜の表面、表面及び裏
面に反射防止膜を通常形成している。
【０００５】このような反射防止膜を有するフォトマス
ク及びフォトマスク用ブランクスとしては、透明基板上
に、反射防止膜としてクロム炭化物及びクロム窒化物を
含有するクロム炭化窒化物膜と、遮光膜としてクロム膜
とクロム炭化物及びクロム窒化物を含有するクロム炭化
窒化物膜と反射防止膜としてクロム酸化窒化物膜を順次
積層したフォトマスクブランクが提案されている（特公
昭６２−３７３８５号公報）。また、反射防止膜として
ＣｒＯＮを用いたもの（特公昭６１−４６８２１号公
報、特公昭６２−３２７８２号公報）、反射防止膜とし
てＣｒＮを用いたもの(特公昭６２−２７３８６号公
報、特公昭６２−２７３８７号公報)などが提案されて
いる。また、遮光膜としてＣｒを用いたもの（特公昭６
１−４６８２１号公報）、遮光膜としてＣｒＣを用いた
もの（特公昭６２−２７３８７号公報）、酸素とＣＨ4
を用いて反応性スパッタ成膜する方法（特開平７−４３
８８８号公報）などが提案されている。
ク及びフォトマスク用ブランクスとしては、透明基板上
に、反射防止膜としてクロム炭化物及びクロム窒化物を
含有するクロム炭化窒化物膜と、遮光膜としてクロム膜
とクロム炭化物及びクロム窒化物を含有するクロム炭化
窒化物膜と反射防止膜としてクロム酸化窒化物膜を順次
積層したフォトマスクブランクが提案されている（特公
昭６２−３７３８５号公報）。また、反射防止膜として
ＣｒＯＮを用いたもの（特公昭６１−４６８２１号公
報、特公昭６２−３２７８２号公報）、反射防止膜とし
てＣｒＮを用いたもの(特公昭６２−２７３８６号公
報、特公昭６２−２７３８７号公報)などが提案されて
いる。また、遮光膜としてＣｒを用いたもの（特公昭６
１−４６８２１号公報）、遮光膜としてＣｒＣを用いた
もの（特公昭６２−２７３８７号公報）、酸素とＣＨ4
を用いて反応性スパッタ成膜する方法（特開平７−４３
８８８号公報）などが提案されている。
【０００６】また、より微細加工を行うために位相シフ
ト膜と呼ばれる光の干渉を利用して、制御よく微細な形
状に加工する方法も用いられており、酸素が添加された
クロム膜やモリブデンシリサイドを位相シフト膜として
用い、単独で用いるもの（特開平４−１３６８５４号公
報）、遮光膜と位相シフト膜を組み合わせて用いる(特
公昭6２−5９２９６号公報)ことも行われている。
ト膜と呼ばれる光の干渉を利用して、制御よく微細な形
状に加工する方法も用いられており、酸素が添加された
クロム膜やモリブデンシリサイドを位相シフト膜として
用い、単独で用いるもの（特開平４−１３６８５４号公
報）、遮光膜と位相シフト膜を組み合わせて用いる(特
公昭6２−5９２９６号公報)ことも行われている。
【０００７】これら遮光膜及び位相シフト膜はより高い
膜質の均一性が求められており、特に位相シフト膜にお
いては膜質にばらつきがあり、光学定数が変化すると、
透過率、位相が変化し、位相シフト膜のない場所との干
渉の効果が面内で異なり、加工パターンの加工精度がか
わるため、より膜質均一性のよいものが求められてい
る。
膜質の均一性が求められており、特に位相シフト膜にお
いては膜質にばらつきがあり、光学定数が変化すると、
透過率、位相が変化し、位相シフト膜のない場所との干
渉の効果が面内で異なり、加工パターンの加工精度がか
わるため、より膜質均一性のよいものが求められてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、フォトマス
クブランクスからフォトマスクを形成するには、フォト
マスクブランクスに、フォトレジストや電子線レジスト
を塗布した後、所定のパターンに選択的に露光し、現像
工程、リンス工程及び乾燥工程を経てレジストパターン
を形成する。次いでこのレジストパターンをマスクし
て、硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸の混合水溶液
からなるエッチング液を用いてウエットエッチングを行
うか、又は塩素系ガス、フッ素系ガスを用いたドライエ
ッチングを行うことによりマスクされていない部分の位
相シフト膜や遮光膜を除去し、その後レジストを除去す
ることにより所定のパターンを有するフォトマスクが得
られる。この場合特に、位相シフト膜ではわずかな位相
のばらつきが問題となるため、位相シフト膜の膜厚、光
学定数のばらつきは小さく抑える必要がある。
クブランクスからフォトマスクを形成するには、フォト
マスクブランクスに、フォトレジストや電子線レジスト
を塗布した後、所定のパターンに選択的に露光し、現像
工程、リンス工程及び乾燥工程を経てレジストパターン
を形成する。次いでこのレジストパターンをマスクし
て、硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸の混合水溶液
からなるエッチング液を用いてウエットエッチングを行
うか、又は塩素系ガス、フッ素系ガスを用いたドライエ
ッチングを行うことによりマスクされていない部分の位
相シフト膜や遮光膜を除去し、その後レジストを除去す
ることにより所定のパターンを有するフォトマスクが得
られる。この場合特に、位相シフト膜ではわずかな位相
のばらつきが問題となるため、位相シフト膜の膜厚、光
学定数のばらつきは小さく抑える必要がある。
【０００９】しかしながら、透明基板上に位相シフト膜
を直接形成する場合、位相シフト膜の微細加工時に位相
シフト膜と透明基板との間でエッチング速度の差が小さ
いため、位相シフト膜のオーバーエッチングにより基板
のエッチングも生じてしまう。このように基板がエッチ
ングされると、面内で均一にエッチングを行うことがで
きなかったり、パターンを形成し、位相シフト膜がある
部分とない部分を通過した光の位相差が所定の値よりず
れてしまい、予定した位相シフト効果が得られなくなる
という問題がある。
を直接形成する場合、位相シフト膜の微細加工時に位相
シフト膜と透明基板との間でエッチング速度の差が小さ
いため、位相シフト膜のオーバーエッチングにより基板
のエッチングも生じてしまう。このように基板がエッチ
ングされると、面内で均一にエッチングを行うことがで
きなかったり、パターンを形成し、位相シフト膜がある
部分とない部分を通過した光の位相差が所定の値よりず
れてしまい、予定した位相シフト効果が得られなくなる
という問題がある。
【００１０】かかる問題を解決するため、透明基板と位
相シフト膜との間に位相シフト膜のエッチング条件に耐
性を有するエッチング停止（ストッパー）層を設けた位
相シフトマスクを用いる方法が提案されている。
相シフト膜との間に位相シフト膜のエッチング条件に耐
性を有するエッチング停止（ストッパー）層を設けた位
相シフトマスクを用いる方法が提案されている。
【００１１】このようなエッチング停止層としては、例
えば、酸化ハフニウム等からなる材料で形成したもの
（特開平７−３６１７６号公報等）が提案されている
が、上記従来のエッチング停止層では、ＫｒＦ（２４８
ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）などの２５０ｎｍ以下の
高エネルギーの短波長での透過率、高エネルギー照射に
対する耐性が十分ではなく、更なる半導体集積回路の微
細化、高集積化に十分対応できないという問題がある。
えば、酸化ハフニウム等からなる材料で形成したもの
（特開平７−３６１７６号公報等）が提案されている
が、上記従来のエッチング停止層では、ＫｒＦ（２４８
ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）などの２５０ｎｍ以下の
高エネルギーの短波長での透過率、高エネルギー照射に
対する耐性が十分ではなく、更なる半導体集積回路の微
細化、高集積化に十分対応できないという問題がある。
【００１２】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、従来の位相シフト型フォトマスクのエッチング特性
に関する問題点を解決し得、更なる半導体集積回路の微
細化、高集積化に十分対応することができる位相シフト
型フォトマスクブランクス及び位相シフト型フォトマス
クを提供することを目的とする。
で、従来の位相シフト型フォトマスクのエッチング特性
に関する問題点を解決し得、更なる半導体集積回路の微
細化、高集積化に十分対応することができる位相シフト
型フォトマスクブランクス及び位相シフト型フォトマス
クを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、露光光が透過する透明基板上に位相シフト膜を形成
してなる位相シフト型フォトマスクブランクスにおい
て、上記透明基板と位相シフト膜との間にエッチングス
トッパ層を形成すると共に、このエッチングストッパ層
をガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）を主成分
とする材料で形成したことにより、基板面内で均一にエ
ッチングを行うことが可能となり、特に深さ方向のエッ
チング制御が向上した高品質な位相シフト型フォトマス
クブランクス及び位相シフト型フォトマスクが得られる
ことを知見した。
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、露光光が透過する透明基板上に位相シフト膜を形成
してなる位相シフト型フォトマスクブランクスにおい
て、上記透明基板と位相シフト膜との間にエッチングス
トッパ層を形成すると共に、このエッチングストッパ層
をガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）を主成分
とする材料で形成したことにより、基板面内で均一にエ
ッチングを行うことが可能となり、特に深さ方向のエッ
チング制御が向上した高品質な位相シフト型フォトマス
クブランクス及び位相シフト型フォトマスクが得られる
ことを知見した。
【００１４】即ち、本発明は、下記の位相シフト型フォ
トマスクブランクス及び位相シフト型フォトマスクを提
供する。 請求項１：露光光が透過する透明基板上に位相シフト膜
を形成してなる位相シフト型フォトマスクブランクスに
おいて、上記透明基板と位相シフト膜との間にエッチン
グストッパ層を形成すると共に、このエッチングストッ
パ層をガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）を主
成分とする材料で形成したことを特徴とする位相シフト
型フォトマスクブランクス。 請求項２：上記位相シフト膜を金属シリサイドを含む材
料で形成した請求項１記載の位相シフト型フォトマスク
ブランクス。 請求項３：請求項１又は２記載の位相シフト型フォトマ
スクブランクスをリソグラフィー法によりパターン形成
してなることを特徴とする位相シフト型フォトマスク。
トマスクブランクス及び位相シフト型フォトマスクを提
供する。 請求項１：露光光が透過する透明基板上に位相シフト膜
を形成してなる位相シフト型フォトマスクブランクスに
おいて、上記透明基板と位相シフト膜との間にエッチン
グストッパ層を形成すると共に、このエッチングストッ
パ層をガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）を主
成分とする材料で形成したことを特徴とする位相シフト
型フォトマスクブランクス。 請求項２：上記位相シフト膜を金属シリサイドを含む材
料で形成した請求項１記載の位相シフト型フォトマスク
ブランクス。 請求項３：請求項１又は２記載の位相シフト型フォトマ
スクブランクスをリソグラフィー法によりパターン形成
してなることを特徴とする位相シフト型フォトマスク。
【００１５】本発明によれば、透明基板と位相シフト膜
との間にガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）を
主成分とする材料でエッチングストッパ層を形成するこ
とにより、このガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧ
Ｇ）は、透明基板及び位相シフト膜に比べてエッチング
されにくく、このため、エッチングのばらつきを抑える
ことができ、特に深さ方向のエッチング制御が向上し、
基板面内の位相差のばらつきを低減することができる。
また、ＧＧＧは２５０ｎｍ以下の短波長の露光光、特に
ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）の露光光
に対する透過率が高く、しかも高エネルギー照射に耐え
得る素材であるため、位相シフト膜のみを予定した通り
の正確な微細加工が可能となり、高品質な位相シフト型
フォトマスクブランクス及び位相シフト型フォトマスク
が得られ、更なる半導体集積回路の微細化、高集積化に
十分対応することができるものである。
との間にガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）を
主成分とする材料でエッチングストッパ層を形成するこ
とにより、このガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧ
Ｇ）は、透明基板及び位相シフト膜に比べてエッチング
されにくく、このため、エッチングのばらつきを抑える
ことができ、特に深さ方向のエッチング制御が向上し、
基板面内の位相差のばらつきを低減することができる。
また、ＧＧＧは２５０ｎｍ以下の短波長の露光光、特に
ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）の露光光
に対する透過率が高く、しかも高エネルギー照射に耐え
得る素材であるため、位相シフト膜のみを予定した通り
の正確な微細加工が可能となり、高品質な位相シフト型
フォトマスクブランクス及び位相シフト型フォトマスク
が得られ、更なる半導体集積回路の微細化、高集積化に
十分対応することができるものである。
【００１６】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明の位相シフト型フォトマスクブランクスは、
図１に示したように、露光光が透過する透明基板１上に
位相シフト膜２を形成してなり、上記透明基板１と位相
シフト膜２との間にエッチングストッパ層３を形成する
と共に、このエッチングストッパ層３をガドリニウムガ
リウムガーネット（ＧＧＧ）を主成分とする材料で形成
したことを特徴とし、これにより、特に深さ方向のエッ
チング制御が向上するものである。なお、成膜に用いる
基板としては特に制限されず、例えば透明な石英、アル
ミノシリケートガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグ
ネシウムなどが好ましい。
る。本発明の位相シフト型フォトマスクブランクスは、
図１に示したように、露光光が透過する透明基板１上に
位相シフト膜２を形成してなり、上記透明基板１と位相
シフト膜２との間にエッチングストッパ層３を形成する
と共に、このエッチングストッパ層３をガドリニウムガ
リウムガーネット（ＧＧＧ）を主成分とする材料で形成
したことを特徴とし、これにより、特に深さ方向のエッ
チング制御が向上するものである。なお、成膜に用いる
基板としては特に制限されず、例えば透明な石英、アル
ミノシリケートガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグ
ネシウムなどが好ましい。
【００１７】このようなエッチングストッパ層を構成す
るガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）を主成分
とする材料は、エッチングレートが非常に遅く、しかも
２５０ｎｍ以下の透過率が高く、高エネルギー照射に耐
えることができるものである。
るガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）を主成分
とする材料は、エッチングレートが非常に遅く、しかも
２５０ｎｍ以下の透過率が高く、高エネルギー照射に耐
えることができるものである。
【００１８】このＧＧＧの成膜方法はターゲットとして
ＧＧＧを用いてＡｒ又はＡｒと酸素等と添加した雰囲気
中で高周波（ＲＦ）マグネトロンスパッタ法により透明
基板上に成膜することができる。この際、ターゲットと
してＧＧＧの単結晶を用いると発塵の問題が少ないので
より好ましい。
ＧＧＧを用いてＡｒ又はＡｒと酸素等と添加した雰囲気
中で高周波（ＲＦ）マグネトロンスパッタ法により透明
基板上に成膜することができる。この際、ターゲットと
してＧＧＧの単結晶を用いると発塵の問題が少ないので
より好ましい。
【００１９】上記位相シフト膜としては、金属シリサイ
ドを含む材料が好適である。この金属シリサイドとして
は、タングステンシリサイド、モリブデンシリサイド、
チタンシリサイド、ニオブシリサイド又はタンタルシリ
サイドなどが挙げられ、中でもモリブデンシリサイドが
好ましい。
ドを含む材料が好適である。この金属シリサイドとして
は、タングステンシリサイド、モリブデンシリサイド、
チタンシリサイド、ニオブシリサイド又はタンタルシリ
サイドなどが挙げられ、中でもモリブデンシリサイドが
好ましい。
【００２０】例えば、モリブデンシリサイド又はモリブ
デンシリサイドに酸素、窒素、炭素を１種以上含有する
ものが好ましく、特にＭｏＳｉＯ膜、ＭｏＳｉＯＮ膜、
ＭｏＳｉＮＣ膜、ＭｏＳｉＯＣ膜、ＭｏＳｉＯＮＣ膜な
どが好ましい。
デンシリサイドに酸素、窒素、炭素を１種以上含有する
ものが好ましく、特にＭｏＳｉＯ膜、ＭｏＳｉＯＮ膜、
ＭｏＳｉＮＣ膜、ＭｏＳｉＯＣ膜、ＭｏＳｉＯＮＣ膜な
どが好ましい。
【００２１】位相シフト膜、特にＭｏＳｉ系膜の形成方
法としては、反応性スパッタ法が用いられ、この際のス
パッタリングターゲットにはモリブデンシリサイドを用
いることが好ましい。この場合、酸素、窒素、炭素のい
ずれか、又はこれらを組み合わせたものをモリブデンシ
リサイドに添加したターゲットを用いることもできる。
法としては、反応性スパッタ法が用いられ、この際のス
パッタリングターゲットにはモリブデンシリサイドを用
いることが好ましい。この場合、酸素、窒素、炭素のい
ずれか、又はこれらを組み合わせたものをモリブデンシ
リサイドに添加したターゲットを用いることもできる。
【００２２】スパッタリング方法としては、直流（Ｄ
Ｃ）電源を用いたものでも、高周波（ＲＦ）電源を用い
たものでもよく、またマグネトロンスパッタリング方式
であっても、コンベンショナル方式であってもよい。な
お、成膜装置は通過型でも枚葉型でも構わない。
Ｃ）電源を用いたものでも、高周波（ＲＦ）電源を用い
たものでもよく、またマグネトロンスパッタリング方式
であっても、コンベンショナル方式であってもよい。な
お、成膜装置は通過型でも枚葉型でも構わない。
【００２３】スパッタリングガスの組成は、アルゴン、
キセノン等の不活性ガスと二酸化炭素ガス、窒素ガス、
酸素ガス、各種酸化窒素ガス、酸化炭素ガス等を、成膜
される位相シフト膜が所望の組成を持つように、適宜添
加することができる。
キセノン等の不活性ガスと二酸化炭素ガス、窒素ガス、
酸素ガス、各種酸化窒素ガス、酸化炭素ガス等を、成膜
される位相シフト膜が所望の組成を持つように、適宜添
加することができる。
【００２４】なお、本発明の位相シフト型フォトマスク
ブランクスは、位相シフト膜を単層以外にも２層又は３
層以上の複数層に形成することもできる。また、位相シ
フト膜の上層及び／又は下層に反射防止膜を形成するこ
とも好適である。更に、位相シフト膜の上に遮光膜を形
成してもよい。遮光膜としては特に制限はないが、Ｃ
ｒ、ＣｒＯ、ＣｒＯＣ、ＣｒＯＣＮ、ＣｒＮ、ＣｒＯＮ
等のＣｒ系膜を用いることができ、この遮光膜は単層、
或いは反射防止膜などを用いた多層膜としてもよい。
ブランクスは、位相シフト膜を単層以外にも２層又は３
層以上の複数層に形成することもできる。また、位相シ
フト膜の上層及び／又は下層に反射防止膜を形成するこ
とも好適である。更に、位相シフト膜の上に遮光膜を形
成してもよい。遮光膜としては特に制限はないが、Ｃ
ｒ、ＣｒＯ、ＣｒＯＣ、ＣｒＯＣＮ、ＣｒＮ、ＣｒＯＮ
等のＣｒ系膜を用いることができ、この遮光膜は単層、
或いは反射防止膜などを用いた多層膜としてもよい。
【００２５】次に、本発明の位相シフト型フォトマスク
ブランクスを用いて図２に示したような位相シフト型フ
ォトマスクを製造する場合は、図３（Ａ）に示したよう
に、透明基板１１上にエッチングストッパ層１３、位相
シフト膜１２を順次形成した後、位相シフト膜１２上に
レジスト膜１４を形成し、図３（Ｂ）に示したように、
レジスト膜１４をパターニングし、更に、図３（Ｃ）に
示したように、位相シフト膜１２をドライエッチング又
はウエットエッチングした後、図３（Ｄ）に示したよう
に、レジスト膜１４を剥離する方法が採用し得る。この
場合、レジスト膜の塗布、パターニング（露光、現
像）、レジスト膜の除去は、公知の方法によって行うこ
とができる。
ブランクスを用いて図２に示したような位相シフト型フ
ォトマスクを製造する場合は、図３（Ａ）に示したよう
に、透明基板１１上にエッチングストッパ層１３、位相
シフト膜１２を順次形成した後、位相シフト膜１２上に
レジスト膜１４を形成し、図３（Ｂ）に示したように、
レジスト膜１４をパターニングし、更に、図３（Ｃ）に
示したように、位相シフト膜１２をドライエッチング又
はウエットエッチングした後、図３（Ｄ）に示したよう
に、レジスト膜１４を剥離する方法が採用し得る。この
場合、レジスト膜の塗布、パターニング（露光、現
像）、レジスト膜の除去は、公知の方法によって行うこ
とができる。
【００２６】エッチングの方法としては、特に制限され
ず、ウエットエッチングでもドライエッチングでも構わ
ないが、本発明の目的及び作用効果を達成する上でドラ
イエッチングが好ましい。この場合、反応性イオンエッ
チング〔ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈ
ｉｎｇ）〕、高密度プラズマ〔ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉ
ｖｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａａｍａ）〕等の広義のド
ライエッチングが好適である。
ず、ウエットエッチングでもドライエッチングでも構わ
ないが、本発明の目的及び作用効果を達成する上でドラ
イエッチングが好ましい。この場合、反応性イオンエッ
チング〔ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈ
ｉｎｇ）〕、高密度プラズマ〔ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉ
ｖｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａａｍａ）〕等の広義のド
ライエッチングが好適である。
【００２７】具体的には、エッチングガスとしてはＣＦ
4等のフッ素系ガスやこれにアルゴンや酸素を添加した
ものや、Ｃｌ2やＳｉＣｌ4等の塩素系ガスにアルゴンや
ヘリウムを添加したものを用いることができる。
4等のフッ素系ガスやこれにアルゴンや酸素を添加した
ものや、Ｃｌ2やＳｉＣｌ4等の塩素系ガスにアルゴンや
ヘリウムを添加したものを用いることができる。
【００２８】このようにして得られる本発明の位相シフ
ト型フォトマスクは、エッチング特性が向上し、位相シ
フト膜のみを予定した通りの正確な微細加工でき、更な
る半導体集積回路の微細化、高集積化に十分対応するこ
とができるものである。
ト型フォトマスクは、エッチング特性が向上し、位相シ
フト膜のみを予定した通りの正確な微細加工でき、更な
る半導体集積回路の微細化、高集積化に十分対応するこ
とができるものである。
【００２９】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
【００３０】<ＧＧＧ膜>６”石英基板上に単結晶のガド
リニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）をターゲットに
してＡｒガス中でＲＦマグネトロンスパッタ法によりＧ
ＧＧ層を膜厚８０ｎｍに成膜した。この膜の２４８ｎｍ
での透過率を測定したところ９１％であった。このＧＧ
Ｇ膜を塩素ガスを用いて２ｓｃｃｍ、３Ｐａ、１００Ｗ
の条件でドライエッチング（リアクティブイオンエッチ
ング）を行ったところエッチングレートは３ｎｍ／ｍｉ
ｎであった。結果を表１に示す。
リニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）をターゲットに
してＡｒガス中でＲＦマグネトロンスパッタ法によりＧ
ＧＧ層を膜厚８０ｎｍに成膜した。この膜の２４８ｎｍ
での透過率を測定したところ９１％であった。このＧＧ
Ｇ膜を塩素ガスを用いて２ｓｃｃｍ、３Ｐａ、１００Ｗ
の条件でドライエッチング（リアクティブイオンエッチ
ング）を行ったところエッチングレートは３ｎｍ／ｍｉ
ｎであった。結果を表１に示す。
【００３１】<ＭｏＳｉＯＮ膜>石英基板上にＭｏＳｉを
ターゲットにしてＡｒと酸素と窒素とを流量比で７：
４：４に混合したスパッタガスを流してＤＣマグネトロ
ンスパッタ法によりＭｏＳｉＯＮ膜を膜厚３００ｎｍに
成膜した。このＭｏＳｉＯＮ膜を上記同様の条件でリア
クティブイオンエッチングを行ったところ全て削られて
しまい、エッチングレートは３０ｎｍ／ｍｉｎ以上であ
った。結果を表１に示す。
ターゲットにしてＡｒと酸素と窒素とを流量比で７：
４：４に混合したスパッタガスを流してＤＣマグネトロ
ンスパッタ法によりＭｏＳｉＯＮ膜を膜厚３００ｎｍに
成膜した。このＭｏＳｉＯＮ膜を上記同様の条件でリア
クティブイオンエッチングを行ったところ全て削られて
しまい、エッチングレートは３０ｎｍ／ｍｉｎ以上であ
った。結果を表１に示す。
【００３２】<Ｃｒ膜>石英基板上にＣｒをターゲットに
してＡｒガスを流してＤＣマグネトロンスパッタ法によ
りＣｒ膜を膜厚１５０ｎｍに成膜した。このＣｒ膜を上
記同様の条件でリアクティブイオンエッチングを行った
ところ、エッチングレートは１５ｎｍ／ｍｉｎ以上であ
った。結果を表１に示す。
してＡｒガスを流してＤＣマグネトロンスパッタ法によ
りＣｒ膜を膜厚１５０ｎｍに成膜した。このＣｒ膜を上
記同様の条件でリアクティブイオンエッチングを行った
ところ、エッチングレートは１５ｎｍ／ｍｉｎ以上であ
った。結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】 表１の結果から、ＧＧＧ膜は透過率が高く、しかもエッ
チングレートが非常に遅くエッチングストッパ層として
十分な特性を有することが認められる。
チングレートが非常に遅くエッチングストッパ層として
十分な特性を有することが認められる。
【００３４】〔実施例１〕６”石英基板上に単結晶のガ
ドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）をターゲット
にしてＡｒガス中でＲＦマグネトロンスパッタ法により
ＧＧＧ層を膜厚５０ｎｍに成膜した。このＧＧＧ膜上に
ＭｏＳｉをターゲットにしてＡｒと酸素と窒素とを流量
比で７：４：４に混合したスパッタガスを流してＤＣマ
グネトロンスパッタ法によりＭｏＳｉＯＮ膜を膜厚１５
０ｎｍに成膜した。
ドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）をターゲット
にしてＡｒガス中でＲＦマグネトロンスパッタ法により
ＧＧＧ層を膜厚５０ｎｍに成膜した。このＧＧＧ膜上に
ＭｏＳｉをターゲットにしてＡｒと酸素と窒素とを流量
比で７：４：４に混合したスパッタガスを流してＤＣマ
グネトロンスパッタ法によりＭｏＳｉＯＮ膜を膜厚１５
０ｎｍに成膜した。
【００３５】得られたブランクスの一部をマスクし、Ｃ
Ｆ4５０ｓｃｃｍと酸素３ｓｃｃｍの混合ガスを用いて
２０Ｐａ、５０Ｗ、ＭｏＳｉＯＮ膜が１５０ｎｍエッチ
ングされる時間の２割増しの時間でドライエッチング
（リアクティブイオンエッチング）を行った。
Ｆ4５０ｓｃｃｍと酸素３ｓｃｃｍの混合ガスを用いて
２０Ｐａ、５０Ｗ、ＭｏＳｉＯＮ膜が１５０ｎｍエッチ
ングされる時間の２割増しの時間でドライエッチング
（リアクティブイオンエッチング）を行った。
【００３６】〔比較例１〕６”石英基板上にＭｏＳｉを
ターゲットにしてＡｒと酸素と窒素とを流量比で７：
４：４に混合したスパッタガスを流してＤＣマグネトロ
ンスパッタ法によりＭｏＳｉＯＮ膜を膜厚１５０ｎｍに
成膜した。得られたブランクスの一部をマスクし、実施
例１と同様の条件でドライエッチング（リアクティブイ
オンエッチング）を行った。
ターゲットにしてＡｒと酸素と窒素とを流量比で７：
４：４に混合したスパッタガスを流してＤＣマグネトロ
ンスパッタ法によりＭｏＳｉＯＮ膜を膜厚１５０ｎｍに
成膜した。得られたブランクスの一部をマスクし、実施
例１と同様の条件でドライエッチング（リアクティブイ
オンエッチング）を行った。
【００３７】次に、実施例１と比較例１について、エッ
チング深さのばらつきの程度を触針式表面形状測定器を
用いて測定した結果、実施例１のエッチング深さのばら
つきは比較例１に比べて１／３以下であった。
チング深さのばらつきの程度を触針式表面形状測定器を
用いて測定した結果、実施例１のエッチング深さのばら
つきは比較例１に比べて１／３以下であった。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、エッチングストッパ層
としてガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）を用
いることにより、このＧＧＧは２５０ｎｍ以下の短波長
の露光光、特にＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３
ｎｍ）の露光光に対する透過率が高く、しかも高エネル
ギー照射に耐え得る材料であるため、位相シフト膜のみ
を予定した通りの正確な微細加工が可能となり、エッチ
ング特性が向上した高品質な位相シフト型フォトマスク
ブランクス及び位相シフト型フォトマスクが得られ、更
なる半導体集積回路の微細化、高集積化に十分対応する
ことができるものである。
としてガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）を用
いることにより、このＧＧＧは２５０ｎｍ以下の短波長
の露光光、特にＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３
ｎｍ）の露光光に対する透過率が高く、しかも高エネル
ギー照射に耐え得る材料であるため、位相シフト膜のみ
を予定した通りの正確な微細加工が可能となり、エッチ
ング特性が向上した高品質な位相シフト型フォトマスク
ブランクス及び位相シフト型フォトマスクが得られ、更
なる半導体集積回路の微細化、高集積化に十分対応する
ことができるものである。
【図１】本発明の一実施例に係る位相シフト型フォトマ
スクブランクスの断面図である。
スクブランクスの断面図である。
【図２】同位相シフト型フォトマスクの断面図である。
【図３】位相シフト型フォトマスクの製造法を示した説
明図であり、（Ａ）はレジスト膜を形成した状態、
（Ｂ）はレジスト膜をパターニングした状態、（Ｃ）は
エッチングを行った状態、（Ｄ）はレジスト膜を除去し
た状態の概略断面図である。
明図であり、（Ａ）はレジスト膜を形成した状態、
（Ｂ）はレジスト膜をパターニングした状態、（Ｃ）は
エッチングを行った状態、（Ｄ）はレジスト膜を除去し
た状態の概略断面図である。
１ １１ 基板 ２ １２ 位相シフト膜 ３ １３ エッチングストッパ層 １４ レジスト層
フロントページの続き (72)発明者 岡崎 智 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−１ 信越化学工業株式会社精密機能材料研究所 内 Ｆターム(参考） 2H095 BB03 BC20 4K029 AA08 BA50 BA52 BB02 BC07 BD01 CA05 DC39
Claims (3)
- 【請求項１】 露光光が透過する透明基板上に位相シフ
ト膜を形成してなる位相シフト型フォトマスクブランク
スにおいて、上記透明基板と位相シフト膜との間にエッ
チングストッパ層を形成すると共に、このエッチングス
トッパ層をガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）
を主成分とする材料で形成したことを特徴とする位相シ
フト型フォトマスクブランクス。 - 【請求項２】 上記位相シフト膜を金属シリサイドを含
む材料で形成した請求項１記載の位相シフト型フォトマ
スクブランクス。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の位相シフト型フォ
トマスクブランクスをリソグラフィー法によりパターン
形成してなることを特徴とする位相シフト型フォトマス
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000209713A JP2002023341A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 位相シフト型フォトマスクブランクス及び位相シフト型フォトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000209713A JP2002023341A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 位相シフト型フォトマスクブランクス及び位相シフト型フォトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002023341A true JP2002023341A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18706078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000209713A Pending JP2002023341A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 位相シフト型フォトマスクブランクス及び位相シフト型フォトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002023341A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009217282A (ja) * | 2009-05-15 | 2009-09-24 | Hoya Corp | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク |
| CN109983402A (zh) * | 2016-12-28 | 2019-07-05 | 株式会社Sk电子 | 半色调掩模、光掩模坯和半色调掩模的制造方法 |
-
2000
- 2000-07-11 JP JP2000209713A patent/JP2002023341A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009217282A (ja) * | 2009-05-15 | 2009-09-24 | Hoya Corp | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク |
| CN109983402A (zh) * | 2016-12-28 | 2019-07-05 | 株式会社Sk电子 | 半色调掩模、光掩模坯和半色调掩模的制造方法 |
| CN109983402B (zh) * | 2016-12-28 | 2022-04-22 | 株式会社Sk电子 | 半色调掩模、光掩模坯和半色调掩模的制造方法 |
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