JP2002156743A - フォトマスクブランクス及びその製造方法 - Google Patents
フォトマスクブランクス及びその製造方法Info
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- JP2002156743A JP2002156743A JP2000353044A JP2000353044A JP2002156743A JP 2002156743 A JP2002156743 A JP 2002156743A JP 2000353044 A JP2000353044 A JP 2000353044A JP 2000353044 A JP2000353044 A JP 2000353044A JP 2002156743 A JP2002156743 A JP 2002156743A
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 透明基板上に少なくとも一層の遮光膜と
少なくとも一層の反射防止膜とを有するフォトマスクブ
ランクスにおいて、上記遮光膜がフッ素を含まないクロ
ム系膜、上記反射防止膜がフッ素原子を含み且つＳｉ原
子を含むクロム系膜とを組み合わせた複合膜から形成さ
れてなることを特徴とするフォトマスクブランクス。 【効果】 本発明によれば、露光光２４８ｎｍ以下でも
低い反射率を有する高品質なフォトマスクブランクスを
得ることができる。
少なくとも一層の反射防止膜とを有するフォトマスクブ
ランクスにおいて、上記遮光膜がフッ素を含まないクロ
ム系膜、上記反射防止膜がフッ素原子を含み且つＳｉ原
子を含むクロム系膜とを組み合わせた複合膜から形成さ
れてなることを特徴とするフォトマスクブランクス。 【効果】 本発明によれば、露光光２４８ｎｍ以下でも
低い反射率を有する高品質なフォトマスクブランクスを
得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトリソグラフ
ィーに用いるフォトマスク用ブランクス及びフォトマス
クブランクスの製造方法に関し、更に詳述すると、ＬＳ
Ｉ，ＶＬＳＩ等の高密度半導体集積回路、ＣＣＤ（電荷
結合素子），ＬＣＤ（液晶表示素子）用のカラーフィル
ター及び磁気ヘッド等の微細加工に好適に用いられるフ
ォトマスクブランクス及びフォトマスクブランクスの製
造方法に関する。
ィーに用いるフォトマスク用ブランクス及びフォトマス
クブランクスの製造方法に関し、更に詳述すると、ＬＳ
Ｉ，ＶＬＳＩ等の高密度半導体集積回路、ＣＣＤ（電荷
結合素子），ＬＣＤ（液晶表示素子）用のカラーフィル
ター及び磁気ヘッド等の微細加工に好適に用いられるフ
ォトマスクブランクス及びフォトマスクブランクスの製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】上記フ
ォトマスクとしては、石英ガラス、アルミノシリケート
ガラス等の透明な基板上に、通常クロム系の遮光膜をス
パッタリング法又は真空蒸着法等により成膜したフォト
マスク用ブランクスの遮光膜に所定のパターンを形成し
たフォトマスクが用いられている。
ォトマスクとしては、石英ガラス、アルミノシリケート
ガラス等の透明な基板上に、通常クロム系の遮光膜をス
パッタリング法又は真空蒸着法等により成膜したフォト
マスク用ブランクスの遮光膜に所定のパターンを形成し
たフォトマスクが用いられている。
【０００３】このようなフォトマスクは、基板上にクロ
ム系の遮光膜を成膜したフォトマスク用ブランクスに、
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
ていない部分のクロム系膜を除去し、その後レジストを
除去することにより、遮光部と透光部とからなる所定の
パターンを有するフォトマスクを形成することができ
る。
ム系の遮光膜を成膜したフォトマスク用ブランクスに、
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
ていない部分のクロム系膜を除去し、その後レジストを
除去することにより、遮光部と透光部とからなる所定の
パターンを有するフォトマスクを形成することができ
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、又は表面及
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、又は表面及
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
化窒化物膜とを順次積層したフォトマスクブランクスが
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６
１−４６８２１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６
２−２７３８６号公報、特公昭６２−２７３８７号公
報）などが提案されている。更に、遮光膜としてＣｒを
用いたもの（特公昭６１−４６８２１号公報）、遮光膜
としてＣｒＣを用いたもの（特公昭６２−２７３８７号
公報）なども提案されている。
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
化窒化物膜とを順次積層したフォトマスクブランクスが
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６
１−４６８２１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６
２−２７３８６号公報、特公昭６２−２７３８７号公
報）などが提案されている。更に、遮光膜としてＣｒを
用いたもの（特公昭６１−４６８２１号公報）、遮光膜
としてＣｒＣを用いたもの（特公昭６２−２７３８７号
公報）なども提案されている。
【０００６】また、解像度を上げるためにハーフトーン
膜を形成した上にクロム系膜を形成したフォトマスク用
ブランクスも実用化されている。
膜を形成した上にクロム系膜を形成したフォトマスク用
ブランクスも実用化されている。
【０００７】現在一般的なフォトマスクブランクスの製
造方法として、金属クロムをターゲットとし、Ａｒガ
ス、Ｏ2ガス、Ｎ2ガス、ＣＨ4ガス等の混合ガスを反応
ガスとして用い、反応性スパッタリングにてＣｒＯＣＮ
膜を成膜し、反射防止膜を形成する方法があるが、Ｃｒ
ＯＣＮ膜は、２４８ｎｍ以下の波長での透過率が低く、
反射防止膜としての効果が低いという問題点があった。
造方法として、金属クロムをターゲットとし、Ａｒガ
ス、Ｏ2ガス、Ｎ2ガス、ＣＨ4ガス等の混合ガスを反応
ガスとして用い、反応性スパッタリングにてＣｒＯＣＮ
膜を成膜し、反射防止膜を形成する方法があるが、Ｃｒ
ＯＣＮ膜は、２４８ｎｍ以下の波長での透過率が低く、
反射防止膜としての効果が低いという問題点があった。
【０００８】一般にクロムマスクブランクスは、透明石
英基板上に金属クロム膜を７０ｎｍ程度積層し、遮光膜
とし、その上に酸素、窒素、炭素を少なくとも一種含有
したクロム膜を３０ｎｍ程度積層し、反射防止膜とす
る。
英基板上に金属クロム膜を７０ｎｍ程度積層し、遮光膜
とし、その上に酸素、窒素、炭素を少なくとも一種含有
したクロム膜を３０ｎｍ程度積層し、反射防止膜とす
る。
【０００９】反射防止膜と反射率の関係は、一般に、 ｎｄ＝λ／４ （ｎ：屈折率、ｄ：膜厚み、λ：光波
長） の関係であり、反射防止膜内を一往復した光と反射光と
の干渉を利用し、反射光強度を押さえている。しかし、
反射防止膜の減衰係数ｋの値が大きくなると、すなわち
透過率が大きくなると、膜内を一往復する間に光が減衰
し、反射防止膜の機能を果たせなくなる。
長） の関係であり、反射防止膜内を一往復した光と反射光と
の干渉を利用し、反射光強度を押さえている。しかし、
反射防止膜の減衰係数ｋの値が大きくなると、すなわち
透過率が大きくなると、膜内を一往復する間に光が減衰
し、反射防止膜の機能を果たせなくなる。
【００１０】一般に、ＣｒＯＣＮ膜の減衰係数の値は、
図１に示したように紫外光の領域で大きくなる傾向があ
る。
図１に示したように紫外光の領域で大きくなる傾向があ
る。
【００１１】このため、ＣｒＯＣＮ膜を反射防止膜とし
て用いたフォトマスクブランクスでは、２４８ｎｍ以下
の波長光の反射率が大きい傾向にある。
て用いたフォトマスクブランクスでは、２４８ｎｍ以下
の波長光の反射率が大きい傾向にある。
【００１２】一方、反応性スパッタリング法は、Ｏ2ガ
ス、Ｎ2ガス等の反応ガスの導入量により、広範囲に組
成元素比率の異なるＣｒＯＣＮ膜の成膜が可能であり、
反応ガスの導入量を増やすことで、紫外域でもｋ値を低
く押さえたＣｒＯＣＮも成膜が可能である。しかしその
場合、ターゲット表面は、反応ガスにより酸化あるいは
窒化され、ターゲット表面に絶縁層を形成してしまうこ
ととなる。これは、プラズマを不安定にし、成膜中のパ
ーティクルの発生、成膜速度の減少（一般的にはおよそ
１／３以下）といった問題点を発生させていた。
ス、Ｎ2ガス等の反応ガスの導入量により、広範囲に組
成元素比率の異なるＣｒＯＣＮ膜の成膜が可能であり、
反応ガスの導入量を増やすことで、紫外域でもｋ値を低
く押さえたＣｒＯＣＮも成膜が可能である。しかしその
場合、ターゲット表面は、反応ガスにより酸化あるいは
窒化され、ターゲット表面に絶縁層を形成してしまうこ
ととなる。これは、プラズマを不安定にし、成膜中のパ
ーティクルの発生、成膜速度の減少（一般的にはおよそ
１／３以下）といった問題点を発生させていた。
【００１３】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、２４８ｎｍ以下の波長光でも反射率が低
く、高品質なフォトマスクブランクス及びフォトマスク
ブランクスの製造方法を提供することを目的とする。
されたもので、２４８ｎｍ以下の波長光でも反射率が低
く、高品質なフォトマスクブランクス及びフォトマスク
ブランクスの製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【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、透明基板上に少なくとも一層の遮光膜と少なくとも
一層の反射防止膜とを有するフォトマスクブランクスに
おいて、前記反射防止膜をフッ素およびＳｉを含むＣｒ
系膜から形成することにより、従来のＣｒＯＮ層に比べ
２４８ｎｍ以下の波長光でも反射率が低く、高品質なフ
ォトマスクブランクスが得られことを見出し、本発明を
なすに至った。
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、透明基板上に少なくとも一層の遮光膜と少なくとも
一層の反射防止膜とを有するフォトマスクブランクスに
おいて、前記反射防止膜をフッ素およびＳｉを含むＣｒ
系膜から形成することにより、従来のＣｒＯＮ層に比べ
２４８ｎｍ以下の波長光でも反射率が低く、高品質なフ
ォトマスクブランクスが得られことを見出し、本発明を
なすに至った。
【００１５】即ち、本発明は、下記のフォトマスクブラ
ンクス及びフォトマスクブランクスの製造方法を提供す
る。 請求項１：透明基板上に少なくとも一層の遮光膜と少な
くとも一層の反射防止膜とを有するフォトマスクブラン
クスにおいて、上記遮光膜がフッ素を含まないクロム系
膜、上記反射防止膜がフッ素原子を含み且つＳｉ原子を
含むクロム系膜とを組み合わせた複合膜から形成されて
なることを特徴とするフォトマスクブランクス。 請求項２：上記遮光膜のフッ素を含まないクロム系膜
が、酸素、窒素、炭素の少なくとも一種を含有したクロ
ム系膜である請求項１に記載のフォトマスクブランク
ス。 請求項３：上記反射防止膜のフッ素原子を含み且つＳｉ
原子を含むクロム系膜が、ＣｒＳｉＯＣＦ膜又はＣｒＳ
ｉＯＣＮＦ膜である請求項１又は２に記載のフォトマス
クブランクス。 請求項４：透明基板上に少なくとも一層の遮光膜と少な
くとも一層の反射防止膜とを有するフォトマスクブラン
クスを製造する方法において、前記反射防止膜をターゲ
ットとしてクロムを用いると共に、少なくともＣＯ2ガ
ス、ＳｉＦ4ガスと不活性ガスを用いて反応性スパッタ
リングを行うことによって形成することを特徴とするフ
ォトマスクブランクスの製造方法。 請求項５：前記反射防止膜がＣｒＳｉＯＣＦ膜又はＣｒ
ＳｉＯＣＮＦ膜である請求項４記載のフォトマスクブラ
ンクスの製造方法。
ンクス及びフォトマスクブランクスの製造方法を提供す
る。 請求項１：透明基板上に少なくとも一層の遮光膜と少な
くとも一層の反射防止膜とを有するフォトマスクブラン
クスにおいて、上記遮光膜がフッ素を含まないクロム系
膜、上記反射防止膜がフッ素原子を含み且つＳｉ原子を
含むクロム系膜とを組み合わせた複合膜から形成されて
なることを特徴とするフォトマスクブランクス。 請求項２：上記遮光膜のフッ素を含まないクロム系膜
が、酸素、窒素、炭素の少なくとも一種を含有したクロ
ム系膜である請求項１に記載のフォトマスクブランク
ス。 請求項３：上記反射防止膜のフッ素原子を含み且つＳｉ
原子を含むクロム系膜が、ＣｒＳｉＯＣＦ膜又はＣｒＳ
ｉＯＣＮＦ膜である請求項１又は２に記載のフォトマス
クブランクス。 請求項４：透明基板上に少なくとも一層の遮光膜と少な
くとも一層の反射防止膜とを有するフォトマスクブラン
クスを製造する方法において、前記反射防止膜をターゲ
ットとしてクロムを用いると共に、少なくともＣＯ2ガ
ス、ＳｉＦ4ガスと不活性ガスを用いて反応性スパッタ
リングを行うことによって形成することを特徴とするフ
ォトマスクブランクスの製造方法。 請求項５：前記反射防止膜がＣｒＳｉＯＣＦ膜又はＣｒ
ＳｉＯＣＮＦ膜である請求項４記載のフォトマスクブラ
ンクスの製造方法。
【００１６】本発明の透明基板上に遮光膜としてフッ素
原子を含まないＣｒ系層、反射防止膜としてフッ素原子
を含むＣｒ系層とを組み合わせた複合層からなる、遮光
膜及び反射防止膜を有するフォトマスクブランクスは、
その反射率が２４８ｎｍ以下の波長光でも反射率が低
く、所望とする微細なパターンが正確に形成することが
でき、更なる半導体集積回路装置における高集積化、微
細化に十分対応することができるものである。
原子を含まないＣｒ系層、反射防止膜としてフッ素原子
を含むＣｒ系層とを組み合わせた複合層からなる、遮光
膜及び反射防止膜を有するフォトマスクブランクスは、
その反射率が２４８ｎｍ以下の波長光でも反射率が低
く、所望とする微細なパターンが正確に形成することが
でき、更なる半導体集積回路装置における高集積化、微
細化に十分対応することができるものである。
【００１７】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
【００１８】本発明のフォトマスクブランクスは、図２
に示したように、石英、ＣａＦ2等の露光光が透過する
基板１上に、少なくとも一層の遮光膜２と少なくとも一
層の反射防止膜３を形成したものである。
に示したように、石英、ＣａＦ2等の露光光が透過する
基板１上に、少なくとも一層の遮光膜２と少なくとも一
層の反射防止膜３を形成したものである。
【００１９】この場合、遮光膜はフッ素を含まないクロ
ム膜、好ましくはＣｒＯＮ膜又はＣｒＯＣＮ膜で形成
し、反射防止膜は、フッ素原子を含み、しかもＳｉ原子
を含むクロム系膜、好ましくはＣｒＳｉＯＣＦ膜又はＣ
ｒＳｉＯＣＮＦ膜で形成する。
ム膜、好ましくはＣｒＯＮ膜又はＣｒＯＣＮ膜で形成
し、反射防止膜は、フッ素原子を含み、しかもＳｉ原子
を含むクロム系膜、好ましくはＣｒＳｉＯＣＦ膜又はＣ
ｒＳｉＯＣＮＦ膜で形成する。
【００２０】ここで、ＣｒＯＮ膜，ＣｒＯＣＮ膜の組成
は特に制限されないが、ＣｒＯＮ膜の場合、Ｏ １〜２
０原子％、Ｎ １〜３０原子％、Ｃｒ ６０〜９８原子
％とすることができ、ＣｒＯＣＮ膜の場合は、Ｏ １〜
２０原子％、Ｃ １〜１５原子％、Ｎ １〜３０原子
％、Ｃｒ ６０〜９７原子％とすることができる。ま
た、ＣｒＳｉＯＣＦ膜は、Ｃｒ １０〜７３原子％、Ｓ
ｉ １〜１０原子％、Ｏ１５〜５０原子％、Ｃ １〜１
５原子％、Ｆ １０〜６０原子％とすることができ、Ｃ
ｒＳｉＯＣＮＦ膜の場合、Ｃｒ １０〜７２原子％、Ｓ
ｉ １〜１０原子％、Ｏ １５〜５０原子％、Ｃ １〜
１５原子％、Ｎ １〜２０原子％、Ｆ １０〜６０原子
％とすることができる。
は特に制限されないが、ＣｒＯＮ膜の場合、Ｏ １〜２
０原子％、Ｎ １〜３０原子％、Ｃｒ ６０〜９８原子
％とすることができ、ＣｒＯＣＮ膜の場合は、Ｏ １〜
２０原子％、Ｃ １〜１５原子％、Ｎ １〜３０原子
％、Ｃｒ ６０〜９７原子％とすることができる。ま
た、ＣｒＳｉＯＣＦ膜は、Ｃｒ １０〜７３原子％、Ｓ
ｉ １〜１０原子％、Ｏ１５〜５０原子％、Ｃ １〜１
５原子％、Ｆ １０〜６０原子％とすることができ、Ｃ
ｒＳｉＯＣＮＦ膜の場合、Ｃｒ １０〜７２原子％、Ｓ
ｉ １〜１０原子％、Ｏ １５〜５０原子％、Ｃ １〜
１５原子％、Ｎ １〜２０原子％、Ｆ １０〜６０原子
％とすることができる。
【００２１】この場合、図１に示したように、遮光膜が
一層、反射防止膜が一層の合計二層構造のフォトマスク
用ブランクスの場合、基板の上に遮光膜、この遮光膜の
上に反射防止膜を順次形成することが好ましい。
一層、反射防止膜が一層の合計二層構造のフォトマスク
用ブランクスの場合、基板の上に遮光膜、この遮光膜の
上に反射防止膜を順次形成することが好ましい。
【００２２】このような二層構造膜としては、遮光膜
としてＣｒＯＮ層、反射防止膜としてＣｒＳｉＯＣＦ
層、遮光膜としてＣｒＯＣＮ層、反射防止膜としてＣ
ｒＳｉＯＣＦ層、遮光膜としてＣｒＯＮ層、反射防止
膜としてＣｒＳｉＯＣＮＦ層、遮光膜としてＣｒＯＣ
Ｎ層、反射防止膜としてＣｒＳｉＯＣＮＦ層、合計４種
類のパターンをとることができる。これらの中でも、
基板側から順次形成された遮光膜としてＣｒＯＣＮ層、
反射防止膜としてＣｒＳｉＯＣＦ層からなるもの、が好
ましい。
としてＣｒＯＮ層、反射防止膜としてＣｒＳｉＯＣＦ
層、遮光膜としてＣｒＯＣＮ層、反射防止膜としてＣ
ｒＳｉＯＣＦ層、遮光膜としてＣｒＯＮ層、反射防止
膜としてＣｒＳｉＯＣＮＦ層、遮光膜としてＣｒＯＣ
Ｎ層、反射防止膜としてＣｒＳｉＯＣＮＦ層、合計４種
類のパターンをとることができる。これらの中でも、
基板側から順次形成された遮光膜としてＣｒＯＣＮ層、
反射防止膜としてＣｒＳｉＯＣＦ層からなるもの、が好
ましい。
【００２３】なお、反射防止膜の厚みはステッパー等の
露光器に用いる光の波長をλ、膜の屈折率をｎとすると
λ／４ｎ程度とすればよい。遮光膜の厚みは光を十分遮
光できる膜厚にすればよく、通常３０〜１５０ｎｍ程度
である。
露光器に用いる光の波長をλ、膜の屈折率をｎとすると
λ／４ｎ程度とすればよい。遮光膜の厚みは光を十分遮
光できる膜厚にすればよく、通常３０〜１５０ｎｍ程度
である。
【００２４】本発明のフォトマスクブランクスにおいて
は、反射防止膜の反射率は２０％以下であることが好ま
しく、特に、１５％以下であることが好ましい。
は、反射防止膜の反射率は２０％以下であることが好ま
しく、特に、１５％以下であることが好ましい。
【００２５】このような本発明の遮光膜であるＣｒＯＮ
膜、ＣｒＯＣＮ膜及び反射防止膜であるＣｒＳｉＯＣＦ
膜、ＣｒＳｉＯＣＮＦ膜は、ターゲットとしてクロムを
用いた反応性スパッタ法により、基板側から順次成膜す
ることにより形成することができるものである。
膜、ＣｒＯＣＮ膜及び反射防止膜であるＣｒＳｉＯＣＦ
膜、ＣｒＳｉＯＣＮＦ膜は、ターゲットとしてクロムを
用いた反応性スパッタ法により、基板側から順次成膜す
ることにより形成することができるものである。
【００２６】スパッタ法としては、直流（ＤＣ）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が、ＤＣスパ
ッタの方が機構が単純である点で好ましい。また、マグ
ネトロンを用いた方が成膜速度が速くなり、生産性が向
上する点から好ましい。なお、成膜装置は通過型でも枚
葉型でも構わない。
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が、ＤＣスパ
ッタの方が機構が単純である点で好ましい。また、マグ
ネトロンを用いた方が成膜速度が速くなり、生産性が向
上する点から好ましい。なお、成膜装置は通過型でも枚
葉型でも構わない。
【００２７】具体的には、反射防止膜であるＣｒＳｉＯ
ＣＦ膜、又はＣｒＳｉＯＣＮＦ膜を成膜する場合には、
スパッタガスとしてはＣＨ4、ＣＯ2、ＣＯ等の炭素を含
むガスと、ＮＯ、ＮＯ2、Ｎ2等の窒素を含むガスと、Ｃ
Ｏ2、ＮＯ、Ｏ2等の酸素を含むガスと、ＳｉＦ4等のフ
ッ化珪素ガスと、Ａｒ，Ｎｅ，Ｋｒ等の不活性ガスのそ
れぞれ１種以上を導入するか、これらを混合したガスを
用いることもできる。特に、炭素源及び酸素源ガスとし
ては、ＣＯ2ガスを用いることが基板面内均一性、製造
時の制御性の点から好ましい。そして、フッ化珪素ガス
の導入が、紫外域でのｋ値を低く押さえるために非常に
有効である。導入方法としては各種スパッタガスを別々
にチャンバー内に導入してもよいし、いくつかのガスを
まとめて又は全てのガスを混合して導入してもよい。
ＣＦ膜、又はＣｒＳｉＯＣＮＦ膜を成膜する場合には、
スパッタガスとしてはＣＨ4、ＣＯ2、ＣＯ等の炭素を含
むガスと、ＮＯ、ＮＯ2、Ｎ2等の窒素を含むガスと、Ｃ
Ｏ2、ＮＯ、Ｏ2等の酸素を含むガスと、ＳｉＦ4等のフ
ッ化珪素ガスと、Ａｒ，Ｎｅ，Ｋｒ等の不活性ガスのそ
れぞれ１種以上を導入するか、これらを混合したガスを
用いることもできる。特に、炭素源及び酸素源ガスとし
ては、ＣＯ2ガスを用いることが基板面内均一性、製造
時の制御性の点から好ましい。そして、フッ化珪素ガス
の導入が、紫外域でのｋ値を低く押さえるために非常に
有効である。導入方法としては各種スパッタガスを別々
にチャンバー内に導入してもよいし、いくつかのガスを
まとめて又は全てのガスを混合して導入してもよい。
【００２８】ターゲットとしてはクロム単体だけでな
く、クロムが主成分であればよく、酸素、窒素、炭素、
珪素のいずれかを含むクロム、又は酸素、窒素、炭素、
珪素を組み合わせたものをクロムに添加したターゲット
を用いても良い。
く、クロムが主成分であればよく、酸素、窒素、炭素、
珪素のいずれかを含むクロム、又は酸素、窒素、炭素、
珪素を組み合わせたものをクロムに添加したターゲット
を用いても良い。
【００２９】成膜に用いる基板には特に制約はなく、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を用いることができ
る。
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を用いることができ
る。
【００３０】なお、本発明のフォトマスク用ブランクス
の膜構成としてはＣｒ系の２層膜又は３層膜だけでな
く、４層構造膜とすることもできる。更に露光波長の位
相を変化させる位相シフター膜と組み合わせたものでも
よい。
の膜構成としてはＣｒ系の２層膜又は３層膜だけでな
く、４層構造膜とすることもできる。更に露光波長の位
相を変化させる位相シフター膜と組み合わせたものでも
よい。
【００３１】クロム系のフォトマスクブランクスは、一
般的に、硝酸セリウムアンモン系のエッチャントでウェ
ットエッチングが可能であるが、このＣｒＳｉＯＣＦあ
るいはＣｒＳｉＯＣＮＦはこのエッチャントではエッチ
ング不可能である。しかしながら、塩素／酸素ガス系で
ドライエッチング可能である。
般的に、硝酸セリウムアンモン系のエッチャントでウェ
ットエッチングが可能であるが、このＣｒＳｉＯＣＦあ
るいはＣｒＳｉＯＣＮＦはこのエッチャントではエッチ
ング不可能である。しかしながら、塩素／酸素ガス系で
ドライエッチング可能である。
【００３２】本発明のフォトマスクブランクスは、２４
８ｎｍ以下の波長光でも反射率が低く、所望の微細な幅
のパターンを正確に形成することができ、更なる半導体
集積回路装置などにおける高集積化、微細化に十分対応
することができるものである。
８ｎｍ以下の波長光でも反射率が低く、所望の微細な幅
のパターンを正確に形成することができ、更なる半導体
集積回路装置などにおける高集積化、微細化に十分対応
することができるものである。
【００３３】
【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。
【００３４】［実施例１］６”の合成石英基板の上に金
属クロムをターゲットとして、Ａｒガスを５ｓｃｃｍ、
ＣＯ2ガスを０．４ｓｃｃｍ 、Ｎ2ガスを０．５ｓｃｃ
ｍの混合ガスを流して、放電中のガス圧０．３Ｐａ、出
力／ターゲット面積比＝３．０Ｗ／ｃｍ2、ＤＣスパッ
タ法にて、ＣｒＯＣＮ膜を７０ｎｍ成膜した。そのとき
の成膜速度は０．２３ｎｍ／ｓｅｃであった。続いてＣ
ｒＯＣＮ膜の上に、金属クロムをターゲットとして、Ａ
ｒガスを５ｓｃｃｍ、ＣＯ2ガスを１．２ｓｃｃｍ、Ｓ
ｉＦ4ガスを０．５ｓｃｃｍの混合ガスを流して、スパ
ッタ圧力０．３Ｐａ、出力／ターゲット面積比＝３．０
Ｗ／ｃｍ2にて膜厚を３０〜４０ｎｍと変えてＣｒＳｉ
ＯＣＦ膜を成膜した。そのときの成膜速度は０．１４ｎ
ｍ／ｓｅｃであった。
属クロムをターゲットとして、Ａｒガスを５ｓｃｃｍ、
ＣＯ2ガスを０．４ｓｃｃｍ 、Ｎ2ガスを０．５ｓｃｃ
ｍの混合ガスを流して、放電中のガス圧０．３Ｐａ、出
力／ターゲット面積比＝３．０Ｗ／ｃｍ2、ＤＣスパッ
タ法にて、ＣｒＯＣＮ膜を７０ｎｍ成膜した。そのとき
の成膜速度は０．２３ｎｍ／ｓｅｃであった。続いてＣ
ｒＯＣＮ膜の上に、金属クロムをターゲットとして、Ａ
ｒガスを５ｓｃｃｍ、ＣＯ2ガスを１．２ｓｃｃｍ、Ｓ
ｉＦ4ガスを０．５ｓｃｃｍの混合ガスを流して、スパ
ッタ圧力０．３Ｐａ、出力／ターゲット面積比＝３．０
Ｗ／ｃｍ2にて膜厚を３０〜４０ｎｍと変えてＣｒＳｉ
ＯＣＦ膜を成膜した。そのときの成膜速度は０．１４ｎ
ｍ／ｓｅｃであった。
【００３５】得られた膜の反射率を波長２４８ｎｍ、３
６５ｎｍ、４３６ｎｍでナノメトリクス社製のナノスペ
ックを用いて測定した。その結果を表１に示す。
６５ｎｍ、４３６ｎｍでナノメトリクス社製のナノスペ
ックを用いて測定した。その結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】 膜厚３０〜４０ｎｍという広い範囲で、膜欠陥も皆無で
低反射率のマスクブランクスが得られた。そして、成膜
速度の減少も少ない。
低反射率のマスクブランクスが得られた。そして、成膜
速度の減少も少ない。
【００３７】このフォトマスクブランクスをＣｌ2／Ｏ2
ガスの混合ガスで、ドライエッチングでパターン形成し
たところ、良好な形状のパターンを得ることができた。
ガスの混合ガスで、ドライエッチングでパターン形成し
たところ、良好な形状のパターンを得ることができた。
【００３８】［比較例１］６”の合成石英基板の上に金
属クロムをターゲットとして、前記条件でＣｒＯＣＮ膜
を７０ｎｍ成膜した後、続いてＣｒＯＣＮ膜上に金属ク
ロムをターゲットとして、Ａｒガスを５ｓｃｃｍ、ＣＯ
2ガスを１．２ｓｃｃｍ、Ｎ2ガスを１．６ｓｃｃｍの混
合ガスを流して、スパッタ圧力０．３Ｐａ、出力／ター
ゲット面積比＝３．０Ｗ／ｃｍ2にて２５ｎｍの膜厚の
ＣｒＯＣＮ膜を成膜した。そのときの成膜速度は０．０
７ｎｍ／ｓｅｃであり、得られた膜の反射率を波長２４
８ｎｍ、３６５ｎｍ、４３６ｎｍでナノメトリクス社製
のナノスペックを用いて測定した。その結果を表２に示
す。
属クロムをターゲットとして、前記条件でＣｒＯＣＮ膜
を７０ｎｍ成膜した後、続いてＣｒＯＣＮ膜上に金属ク
ロムをターゲットとして、Ａｒガスを５ｓｃｃｍ、ＣＯ
2ガスを１．２ｓｃｃｍ、Ｎ2ガスを１．６ｓｃｃｍの混
合ガスを流して、スパッタ圧力０．３Ｐａ、出力／ター
ゲット面積比＝３．０Ｗ／ｃｍ2にて２５ｎｍの膜厚の
ＣｒＯＣＮ膜を成膜した。そのときの成膜速度は０．０
７ｎｍ／ｓｅｃであり、得られた膜の反射率を波長２４
８ｎｍ、３６５ｎｍ、４３６ｎｍでナノメトリクス社製
のナノスペックを用いて測定した。その結果を表２に示
す。
【００３９】
【表２】
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、露光光２４８ｎｍ以下
でも低い反射率を有する高品質なフォトマスクブランク
スを得ることができる。
でも低い反射率を有する高品質なフォトマスクブランク
スを得ることができる。
【図１】ＣｒＯＣＮ膜の波長と減衰係数の関係を表した
グラフである。
グラフである。
【図２】本発明の一実施例に係るフォトマスクブランク
スの断面図である。
スの断面図である。
１ 基板 ２ Ｃｒ系遮光膜 ３ ＣｒＳｉＯＣＦ膜（又はＣｒＳｉＯＣＮＦ膜）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 英雄 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 (72)発明者 稲月 判臣 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 (72)発明者 小島 幹夫 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 (72)発明者 高野 伸一 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 BC05 BC08 BC14 4K029 BA41 BB02 BC07 BD00 CA06 DC03 DC34 HA02
Claims (5)
- 【請求項１】 透明基板上に少なくとも一層の遮光膜と
少なくとも一層の反射防止膜とを有するフォトマスクブ
ランクスにおいて、上記遮光膜がフッ素を含まないクロ
ム系膜、上記反射防止膜がフッ素原子を含み且つＳｉ原
子を含むクロム系膜とを組み合わせた複合膜から形成さ
れてなることを特徴とするフォトマスクブランクス。 - 【請求項２】 上記遮光膜のフッ素を含まないクロム系
膜が、酸素、窒素、炭素の少なくとも一種を含有したク
ロム系膜である請求項１に記載のフォトマスクブランク
ス。 - 【請求項３】 上記反射防止膜のフッ素原子を含み且つ
Ｓｉ原子を含むクロム系膜が、ＣｒＳｉＯＣＦ膜又はＣ
ｒＳｉＯＣＮＦ膜である請求項１又は２に記載のフォト
マスクブランクス。 - 【請求項４】 透明基板上に少なくとも一層の遮光膜と
少なくとも一層の反射防止膜とを有するフォトマスクブ
ランクスを製造する方法において、前記反射防止膜を、
ターゲットとしてクロムを用いると共に、少なくともＣ
Ｏ2ガス、ＳｉＦ4ガスと不活性ガスを用いて反応性スパ
ッタリングを行うことによって形成することを特徴とす
るフォトマスクブランクスの製造方法。 - 【請求項５】 前記反射防止膜がＣｒＳｉＯＣＦ膜又は
ＣｒＳｉＯＣＮＦ膜である請求項４記載のフォトマスク
ブランクスの製造方法。
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-
2000
- 2000-11-20 JP JP2000353044A patent/JP4497263B2/ja not_active Expired - Fee Related
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