JP2003043668A - Sputtering target, phase shift mask blank using the sputtering target and method of manufacturing phase shift mask - Google Patents

Sputtering target, phase shift mask blank using the sputtering target and method of manufacturing phase shift mask

Info

Publication number
JP2003043668A
JP2003043668A JP2001236796A JP2001236796A JP2003043668A JP 2003043668 A JP2003043668 A JP 2003043668A JP 2001236796 A JP2001236796 A JP 2001236796A JP 2001236796 A JP2001236796 A JP 2001236796A JP 2003043668 A JP2003043668 A JP 2003043668A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase shift
shift mask
film
metal
sputter target
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
Application number
JP2001236796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Shinagawa
勉 品川
Satoshi Okazaki
智 岡崎
Sadaomi Inazuki
判臣 稲月
Hideo Kaneko
英雄 金子
Masataka Watanabe
政孝 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP2001236796A priority Critical patent/JP2003043668A/en
Publication of JP2003043668A publication Critical patent/JP2003043668A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sputtering target which is used for forming photosemipermeable sections of a phase shift mask and contains at least metal and borosilicate glass. SOLUTION: In manufacturing a phase shift film by a sputtering method, the sputtering target containing the borosilicate glass is used as the sputtering target, by which the phase shift mask blank and phase shift mask having the photosemitransmissive film (phase shift film) surpassed in chemical resistance are provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路及
び高密度集積回路などの製造工程において使用される位
相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクを構成す
る光半透過膜をスパッタリングにより形成するために使
用されるスパッタターゲット、及びこのターゲットを用
いて光半透過膜を形成する位相シフトマスクブランク、
位相シフトマスクの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for forming a phase shift mask blank used in a manufacturing process of semiconductor integrated circuits, high density integrated circuits, etc., and a light semitransmissive film constituting the phase shift mask by sputtering. Sputtering target, and a phase shift mask blank for forming a light semi-transmissive film using this target,
The present invention relates to a method for manufacturing a phase shift mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI、VLSI等の高密度半導体集積
回路や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、このフォトマスクを制作するためにフォト
マスクブランクが使用されている。
2. Description of the Related Art Photolithography using a photomask for fine processing of high density semiconductor integrated circuits such as LSI and VLSI, color filters for CCD (charge coupled device), LCD (liquid crystal display device) and magnetic head. Technology has been used and photomask blanks have been used to make this photomask.

【0003】このフォトマスクブランクとしては、通
常、石英ガラス等の透光性基板上にクロムからなる遮光
膜を設けたものが使用されている。
As this photomask blank, one having a light-shielding film made of chromium provided on a transparent substrate such as quartz glass is usually used.

【0004】しかし、近年のさらなるパターンの微細化
の要求に応える技術として、位相シフトリソグラフィー
が注目を集めている。位相シフトリソグラフィーは光リ
ソグラフィーの解像度を上げる技術のひとつであり、フ
ォトマスクを透過する露光光間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解像度を飛躍的に向
上できるようにしたものである。
However, phase shift lithography has been attracting attention as a technique to meet the recent demand for further miniaturization of patterns. Phase shift lithography is one of the techniques to increase the resolution of photolithography, and by providing a phase difference between the exposure light that passes through a photomask, it is possible to dramatically improve the resolution by utilizing the interference of transmitted light. It was done.

【0005】位相シフトマスクには、レベンソン型、補
助パターン型、自己整合型などのタイプが知られてお
り、近年開発が活発に行われているが、この位相シフト
マスクの一つとしていわゆるハーフトーン型位相シフト
マスクと呼ばれる位相シフトマスクがあり、現在最も実
用化の可能性が高い位相シフトマスクとなっている。
Known types of phase shift masks include Levenson type, auxiliary pattern type, and self-alignment type, which have been actively developed in recent years. One of the phase shift masks is so-called halftone. There is a phase shift mask called “type phase shift mask”, and it is the phase shift mask with the highest possibility of practical use at present.

【0006】この位相シフトマスク(ハーフトーン型位
相シフトマスク)は、例えば、図4(A),(B)に示
したように、基板1上に位相シフト膜2をパターン形成
してなるもので、位相シフト膜の存在しない基板露出部
(第1の光透過部)1aとマスク上のパターン部分を形
成している位相シフター部(第2の光透過部)2aとに
おいて、両者を透過してくる光の位相差を図4(B)に
示したように180度とすることで、パターン境界部分
の光の干渉により、干渉した部分で光強度はゼロとな
り、転写像のコントラストを向上させることができるも
のである。また、位相シフト法を用いることにより、必
要な解像度を得る際の焦点深度を増大させることが可能
となり、クロム膜等からなる一般的な露光パターンを持
つ通常のマスクを用いた場合に比べて、解像度の改善と
露光プロセスのマージンを向上させることが可能なもの
である。
This phase shift mask (halftone type phase shift mask) is formed by patterning a phase shift film 2 on a substrate 1 as shown in FIGS. 4A and 4B, for example. , The substrate exposed portion (first light transmitting portion) 1a where the phase shift film does not exist and the phase shifter portion (second light transmitting portion) 2a forming the pattern portion on the mask By setting the phase difference of the incoming light to 180 degrees as shown in FIG. 4B, the light intensity at the interfering portion becomes zero due to the interference of the light at the pattern boundary portion, and the contrast of the transferred image is improved. Is something that can be done. In addition, by using the phase shift method, it is possible to increase the depth of focus when obtaining the required resolution, compared to the case of using a normal mask having a general exposure pattern made of a chromium film, It is possible to improve the resolution and the margin of the exposure process.

【0007】上記位相シフトマスクは、位相シフター部
の光透過特性によって、完全透過型位相シフトマスクと
ハーフトーン型位相シフトマスクとに実用的には大別す
ることができる。完全透過型位相シフトマスクは、位相
シフター部の光透過率が基板と同等であり、露光波長に
対し透明なマスクである。一方、ハーフトーン型位相シ
フトマスクは、位相シフター部の光透過率が基板露出部
の数%〜数十%程度のものである。
The above-mentioned phase shift mask can be roughly divided into a complete transmission type phase shift mask and a halftone type phase shift mask in practical use, depending on the light transmission characteristics of the phase shifter portion. The complete transmission type phase shift mask is a mask in which the light transmittance of the phase shifter portion is equivalent to that of the substrate and which is transparent to the exposure wavelength. On the other hand, in the halftone type phase shift mask, the light transmittance of the phase shifter portion is about several percent to several tens percent of the exposed portion of the substrate.

【0008】図1にハーフトーン型位相シフトマスクブ
ランク、図2にハーフトーン型位相シフトマスクの基本
的な構造をそれぞれ示す。図1に示したハーフトーン型
位相シフトマスクブランクは、露光光に対して透明な基
板1上にハーフトーン型位相シフト膜2を形成したもの
である。また、図2に示したハーフトーン型位相シフト
マスクは、上記シフト膜2をパターニングして、マスク
上のパターン部分を形成するハーフトーン型位相シフタ
ー部2aと、位相シフト膜が存在しない基板露出部1a
を形成したものである。
FIG. 1 shows the basic structure of a halftone type phase shift mask blank, and FIG. 2 shows the basic structure of a halftone type phase shift mask. The halftone phase shift mask blank shown in FIG. 1 has a halftone phase shift film 2 formed on a substrate 1 which is transparent to exposure light. In the halftone type phase shift mask shown in FIG. 2, the shift film 2 is patterned to form a pattern portion on the mask, and a halftone type phase shifter portion 2a and a substrate exposed portion where the phase shift film does not exist. 1a
Is formed.

【0009】ここで、位相シフター部2aを透過した露
光光は基板露出部1aを透過した露光光に対して位相が
シフトされる(図4(A),(B)参照)。また、位相
シフター部2aを透過した露光光が被転写基板上のレジ
ストに対しては感光しない程度の光強度になるように、
位相シフター部2aの透過率は設定されている。従っ
て、位相シフター部2aは露光光を実質的に遮光する機
能を有する。
Here, the exposure light transmitted through the phase shifter portion 2a is phase-shifted with respect to the exposure light transmitted through the substrate exposure portion 1a (see FIGS. 4A and 4B). In addition, the exposure light transmitted through the phase shifter portion 2a has such a light intensity that it is not exposed to the resist on the transfer substrate.
The transmittance of the phase shifter portion 2a is set. Therefore, the phase shifter portion 2a has a function of substantially blocking the exposure light.

【0010】上記ハーフトーン型位相シフトマスクとし
ては、構造が簡単な単層型のハーフトーン型位相シフト
マスクが提案されており、このような単層型のハーフト
ーン型位相シフトマスクとして、モリブデンシリサイド
酸化物(MoSiO)、モリブデンシリサイド酸化窒化
物(MoSiON)からなる位相シフト膜を有するもの
などが提案されている(特開平7−140635号公報
等)。
As the halftone type phase shift mask, a single layer type halftone type phase shift mask having a simple structure has been proposed. As such a single layer type halftone type phase shift mask, molybdenum silicide is used. A device having a phase shift film made of oxide (MoSiO) or molybdenum silicide oxynitride (MoSiON) has been proposed (JP-A-7-140635).

【0011】このような位相シフトマスクを作製する方
法としては、位相シフトマスクブランクをリソグラフィ
ー法によりパターン形成する方法が用いられる。このリ
ソグラフィー法は、位相シフトマスクブランク上にレジ
ストを塗布し、電子線又は紫外線により所望の部分のレ
ジストを感光後に現像し、位相シフト膜表面を露出させ
た後、パターニングされたレジスト膜をマスクとして所
望の部分の位相シフト膜をエッチングして基板を露出さ
せる。その後、レジスト膜を剥離することにより位相シ
フトマスクが得られるものである。
As a method of producing such a phase shift mask, a method of forming a pattern on a phase shift mask blank by a lithography method is used. In this lithography method, a resist is applied on a phase shift mask blank, and a desired portion of the resist is exposed to an electron beam or ultraviolet rays and then developed to expose the surface of the phase shift film, and then the patterned resist film is used as a mask. The substrate is exposed by etching the desired portion of the phase shift film. After that, the resist film is peeled off to obtain the phase shift mask.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな位相シフトマスクは、その製造工程における洗浄及
びマスク使用時の洗浄等の前処理、または、一般に洗浄
液として使用される硫酸、硫酸過水(硫酸と過酸化水素
水との混合液)等の酸に対する耐薬品性が低いため、光
半透過部の膜質が変化し、洗浄後、必要な透過率、位相
差が得られなくなるという問題があった。
The phase shift mask as described above is subjected to pretreatment such as cleaning in the manufacturing process and cleaning when the mask is used, or sulfuric acid, sulfuric acid / hydrogen peroxide (sulfuric acid / hydrogen peroxide) which is generally used as a cleaning liquid. Since the chemical resistance to acids such as mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution) is low, the film quality of the light semi-transmissive part changes and there is a problem that the required transmittance and phase difference cannot be obtained after cleaning. It was

【0013】低い耐薬品性に対応するために、マスクと
して使用する前に酸で処理する、保護膜を形成する等の
処置がなされてはいるが、何れも必要とされる十分な耐
薬品性を有しておらず、また工程が増える分、コストや
時間もかかるといった問題があった。
In order to cope with low chemical resistance, treatments such as acid treatment and formation of a protective film have been carried out before use as a mask, but all of them have sufficient chemical resistance required. However, there is a problem in that the cost and time are increased due to the increased number of steps.

【0014】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、耐薬品性に優れた光半透過部を有する
位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクの製造
に関して、前記光半透過部の成膜工程において使用され
るスパッタターゲット、及び前記スパッタターゲットを
用いてスパッタリングすることで、前記耐薬品性の優れ
た光半透過部を有する位相シフトマスクブランク及び位
相シフトマスクを製造する方法を提供することを目的と
する。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and relates to the manufacture of a phase shift mask blank and a phase shift mask having a light semi-transmissive portion excellent in chemical resistance. Provided are a sputter target used in a film forming step, and a method for manufacturing a phase shift mask blank having a light-semitransmissive portion having excellent chemical resistance and a method for manufacturing the phase shift mask by sputtering using the sputter target. The purpose is to

【0015】[0015]

【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、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた
結果、位相シフトマスクの光半透過膜をスパッタリング
法により形成するためのスパッタターゲットとして、金
属及びホウケイ酸ガラスを含むものを用い、不活性ガス
雰囲気下又はこれに窒素元素及び/又は酸素元素を含む
ガスを添加した雰囲気中でスパッタリングすることによ
り、位相シフトマスクに要求される遮光機能、位相シフ
ト機能を満たすだけでなく、これまで問題であった耐薬
品性に優れた位相シフトマスクブランク及び位相シフト
マスクの光半透過膜が得られることを見出し、本発明を
なすに至った。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that a light semitransmissive film for a phase shift mask is formed by a sputtering method. As a sputtering target, one containing metal and borosilicate glass is used, and sputtering is performed in an inert gas atmosphere or in an atmosphere in which a gas containing a nitrogen element and / or an oxygen element is added to the sputtering target. In addition to satisfying the light-shielding function and the phase-shifting function, it was found that a semi-transparent film of a phase-shifting mask blank and a phase-shifting mask having excellent chemical resistance, which has been a problem so far, can be obtained, and the present invention is made. I arrived.

【0016】即ち、本発明は下記のスパッタターゲッ
ト、該スパッタターゲットを用いた位相シフトマスクブ
ランク及び位相シフトマスクの製造方法を提供する。
That is, the present invention provides the following sputter target, a phase shift mask blank using the sputter target, and a method for manufacturing a phase shift mask.

【0017】請求項1:位相シフトマスクの光半透過部
を形成するために使用されるスパッタターゲットであっ
て、前記スパッタターゲットは少なくとも金属とホウケ
イ酸ガラスを含むことを特徴とするスパッタターゲッ
ト。 請求項2:前記スパッタターゲット中の金属とホウケイ
酸ガラスの組成比が、金属とホウケイ酸ガラス中のシリ
コン含有量のモル比で1:0.5〜1:4である請求項
1記載のスパッタターゲット。 請求項3:前記金属が、モリブデン、チタン、タンタ
ル、タングステン、クロム、ジルコニウム、ゲルマニウ
ムのうちから選ばれる一つ以上の金属であることを特徴
とする請求項1又は2記載のスパッタターゲット。 請求項4:さらに、シリコン及び/又は金属シリサイド
を添加してなる請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
スパッタターゲット。 請求項5:請求項1乃至4のいずれか1項に記載のスパ
ッタターゲットを用いて不活性ガス雰囲気中でスパッタ
リングすることにより光半透過膜を形成することを特徴
とする位相シフトマスクブランクの製造方法。 請求項6:前記不活性ガスに反応性ガスとして窒素元素
及び/又は酸素元素を含むガスを添加した雰囲気中でス
パッタリングすることにより光半透過膜を形成する請求
項5記載の位相シフトマスクブランクの製造方法。 請求項7:請求項5又は6に記載の位相シフトマスクブ
ランク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マスクの製造方法。
Claim 1: A sputter target used for forming a light-semitransmissive portion of a phase shift mask, wherein the sputter target contains at least a metal and borosilicate glass. [2] The sputtering according to [1], wherein the composition ratio of the metal in the sputter target and the borosilicate glass is 1: 0.5 to 1: 4 in terms of the molar ratio of the silicon content in the metal and the borosilicate glass. target. Claim 3: The sputter target according to claim 1 or 2, wherein the metal is one or more metals selected from molybdenum, titanium, tantalum, tungsten, chromium, zirconium, and germanium. Claim 4: The sputter target according to any one of claims 1 to 3, further comprising silicon and / or metal silicide. [Claim 5] A phase shift mask blank, comprising forming a light semi-transmissive film by sputtering in an inert gas atmosphere using the sputtering target according to any one of claims 1 to 4. Method. [6] The phase shift mask blank according to [5], wherein the light semitransmissive film is formed by sputtering in an atmosphere in which a gas containing a nitrogen element and / or an oxygen element is added to the inert gas as a reactive gas. Production method. (7) A method of manufacturing a phase shift mask, which comprises pattern-forming the phase shift mask blank according to (5) or (6) by a lithography method.

【0018】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。
The present invention will be described in more detail below.

【0019】本発明のスパッタターゲットは、金属とホ
ウケイ酸ガラス、又はこれにシリコン、金属シリサイド
を添加したものから構成される。ホウケイ酸ガラスの組
成は、主に金属、酸化ホウ素、酸化ケイ素、アルミナ等
からなり、耐薬品性、耐熱性に非常に優れた理化学用ガ
ラス(パイレックス(登録商標))として広く一般に用
いられている。例えば、ターゲットを作製するには、
(i)金属とホウケイ酸ガラス粉末を所定の組成になる
ように混合し焼結する。また、(ii)金属、ホウケイ
酸ガラス粉末及びシリコン、(iii)金属、ホウケイ
酸ガラス粉末及び金属シリサイド、又は(iv)金属、
ホウケイ酸ガラス粉末、シリコン及び金属シリサイドを
所定の組成になるように混合し、ホットプレス又はHI
Pで焼結させて作製してもよい。
The sputter target of the present invention is composed of a metal and borosilicate glass, or a material obtained by adding silicon or metal silicide to this. The composition of borosilicate glass is mainly composed of metal, boron oxide, silicon oxide, alumina, etc., and is widely and generally used as a physics and chemistry glass (Pyrex (registered trademark)) having excellent chemical resistance and heat resistance. . For example, to make a target,
(I) A metal and borosilicate glass powder are mixed and sintered so as to have a predetermined composition. In addition, (ii) metal, borosilicate glass powder and silicon, (iii) metal, borosilicate glass powder and metal silicide, or (iv) metal,
Borosilicate glass powder, silicon and metal silicide are mixed so as to have a predetermined composition, and hot-pressed or HI is mixed.
It may be produced by sintering with P.

【0020】なお、スパッタターゲット中の金属として
はモリブデン、チタン、タンタル、タングステン、クロ
ム、ジルコニウム、ゲルマニウムなどが挙げられるが、
特に、モリブデン、チタン、ジルコニウムが好ましい。
Examples of the metal in the sputter target include molybdenum, titanium, tantalum, tungsten, chromium, zirconium, germanium, etc.
In particular, molybdenum, titanium and zirconium are preferable.

【0021】また、金属シリサイドとしては、上記した
金属のシリサイド化合物が挙げられるが、特に、モリブ
デンシリサイド、チタンシリサイド、ジルコニウムシリ
サイドが好ましい。
Examples of the metal silicide include the above-mentioned metal silicide compounds, and molybdenum silicide, titanium silicide, and zirconium silicide are particularly preferable.

【0022】前記ターゲット中の金属とホウケイ酸ガラ
スの組成比は、金属とホウケイ酸ガラス中のシリコンと
のモル比を1:0.5〜1:4、特に1:2〜1:3.
5とすることが好ましい。そのモル比が1:0.5未満
であると、形成された膜は位相シフト膜として機能する
ための透過率を確保できなく、1:4を超えると、DC
スパッタリングにおいて放電が不安定になり、膜に欠陥
等が発生したり、また形成された膜の導電性が低下する
という問題がある。
The composition ratio of the metal to the borosilicate glass in the target is such that the molar ratio of the metal to the silicon in the borosilicate glass is 1: 0.5 to 1: 4, particularly 1: 2 to 1: 3.
It is preferably 5. When the molar ratio is less than 1: 0.5, the formed film cannot secure the transmittance for functioning as a phase shift film, and when it exceeds 1: 4, DC is not generated.
There are problems that the discharge becomes unstable during sputtering, defects occur in the film, and the conductivity of the formed film decreases.

【0023】また、金属、ホウケイ酸ガラス、シリコン
及び金属シリサイドを含むターゲットにおいて、ターゲ
ット中の総金属と総シリコンのモル比を、1:2〜1:
5、特に1:2〜1:4とすることが好ましい。
In a target containing metal, borosilicate glass, silicon and metal silicide, the molar ratio of total metal to total silicon in the target is 1: 2 to 1: 1.
It is preferably set to 5, particularly 1: 2 to 1: 4.

【0024】金属シリサイドの金属種は上記した金属か
ら選び、配合する金属と同一の金属種である必要はな
い。
The metal species of the metal silicide is selected from the above-mentioned metals and need not be the same metal species as the metal to be blended.

【0025】上記ホウケイ酸ガラスと金属とを含むター
ゲットは、導電性を帯びているので、DCスパッタリン
グの際に放電が安定し、形成された光半透過膜(位相シ
フト膜)は均一で耐薬品性に非常に優れた特性を有し、
さらに導電性も併せ持つことから、EB露光時における
チャージアップを防止でき、良好な描画を行うことがで
きる。
Since the target containing the borosilicate glass and the metal is electrically conductive, the discharge is stable during DC sputtering, and the formed light semi-transmissive film (phase shift film) is uniform and resistant to chemicals. Has very excellent properties,
Furthermore, since it also has conductivity, it is possible to prevent charge-up during EB exposure and to perform good drawing.

【0026】上記選択した金属とホウケイ酸ガラスとを
含むスパッタターゲットを用い、不活性ガス雰囲気中で
スパッタリングすることにより、光半透過膜(位相シフ
ト膜)が形成される。成膜された光半透過膜の屈折率
は、その膜厚から要求される屈折率よりも低い場合が多
い。その場合には、上記スパッタターゲットに適当な量
のシリコン及び/又は金属シリサイドを添加したスパッ
タターゲットを用い、不活性ガスと反応性ガスとして窒
素を含む混合ガスの雰囲気中でスパッタリングすること
により、薄膜中に窒化ケイ素成分が含有されるようにな
り、屈折率の向上が図られ、所望とする屈折率に調整す
ることができる。
A light semi-transmissive film (phase shift film) is formed by sputtering in an inert gas atmosphere using a sputter target containing the selected metal and borosilicate glass. The refractive index of the formed light semi-transmissive film is often lower than the refractive index required from the film thickness. In that case, a thin film can be obtained by sputtering in a mixed gas atmosphere containing an inert gas and nitrogen as a reactive gas, using a sputter target in which an appropriate amount of silicon and / or metal silicide is added to the sputter target. Since the silicon nitride component is contained in the composition, the refractive index is improved, and the desired refractive index can be adjusted.

【0027】スパッタリング法としては、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。なお、
成膜装置は通過型でも枚葉型でも構わない。
As the sputtering method, direct current (DC) is used.
A power source may be used, a high frequency (RF) power source may be used, and a magnetron sputtering method or a conventional method may be used. In addition,
The film forming apparatus may be a passage type or a single wafer type.

【0028】本発明に係る位相シフト膜は、透明基板上
に、スパッタターゲットとして金属とホウケイ酸ガラス
とを含むターゲットを用いてスパッタリング法により成
膜され、露光光における透過率が数%〜数十%(特に3
%〜40%であることが好ましい)を有し、位相シフタ
ー部を透過した光の位相が透明基板のみを透過した光に
対して180±5度の位相差を有することが好ましい。
なお、透明基板は、使用する露光波長に対して透明な基
板であれば特に制限はない。透明基板としては、石英基
板、蛍石、その他各種ガラス基板(例えば、ソーダライ
ムガラス、アルミノシリケートガラス等)等が挙げられ
る。
The phase shift film according to the present invention is formed on a transparent substrate by a sputtering method using a target containing a metal and borosilicate glass as a sputtering target, and has a transmittance of exposure light of several% to several tens. % (Especially 3
%), And the phase of light transmitted through the phase shifter portion has a phase difference of 180 ± 5 degrees with respect to light transmitted through only the transparent substrate.
The transparent substrate is not particularly limited as long as it is a substrate transparent to the exposure wavelength used. Examples of the transparent substrate include a quartz substrate, fluorite, and various other glass substrates (eg, soda lime glass, aluminosilicate glass, etc.).

【0029】位相シフト膜を成膜する際に用いるスパッ
タリングガスの組成は、アルゴンなどの不活性ガスに酸
素ガスや窒素ガス、各種酸化窒素ガス、各種酸化炭素ガ
ス等の炭素を含むガスなどを、成膜される位相シフト膜
が所望の組成を持つように、適宜添加したものとするこ
とができる。なお、成膜される位相シフト膜の透過率を
上げたいときには、膜中に酸素及び窒素が多く取り込ま
れるようにスパッタリングガスに添加する酸素や窒素を
含むガス量を増やす方法で調整することができる。
The composition of the sputtering gas used for forming the phase shift film is a gas containing carbon such as oxygen gas, nitrogen gas, various nitric oxide gases, various carbon oxide gases, etc. in an inert gas such as argon. The phase shift film to be formed may be appropriately added so that it has a desired composition. Note that when it is desired to increase the transmittance of the formed phase shift film, the amount of gas containing oxygen or nitrogen added to the sputtering gas can be adjusted so that a large amount of oxygen and nitrogen is incorporated into the film. .

【0030】次に、本発明の位相シフトマスクブランク
を用いて図2に示したような位相シフトマスクを製造す
る場合は、図3(A)に示したように、透明基板1上に
位相シフト膜2を形成した後、位相シフト膜2上にレジ
スト膜3を形成し、図3(B)に示したように、レジス
ト膜3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2をエッチングした後、図3(D)
に示したように、レジスト膜3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。
Next, when manufacturing the phase shift mask as shown in FIG. 2 using the phase shift mask blank of the present invention, as shown in FIG. 3 (A), the phase shift is performed on the transparent substrate 1. After forming the film 2, a resist film 3 is formed on the phase shift film 2, the resist film 3 is patterned as shown in FIG. 3 (B), and further, as shown in FIG. 3 (C). , FIG. 3D after etching the phase shift film 2.
As shown in, the method of peeling the resist film 3 can be adopted. In this case, application of the resist film, patterning (exposure, development), and removal of the resist film can be performed by known methods.

【0031】このようにして得られる位相シフト膜は、
位相シフト膜としての機能(透過率、屈折率等の光学特
性)を有するだけでなく、これまで問題であった耐薬品
性に優れた特性を有する。さらに導電性を有することか
ら、良好なEB描画を行うことができる。
The phase shift film thus obtained is
Not only does it have a function as a phase shift film (optical characteristics such as transmittance and refractive index), but also has excellent chemical resistance, which has been a problem so far. Further, since it has conductivity, good EB drawing can be performed.

【0032】[0032]

【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、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below by showing Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

【0033】[実施例1]モリブデンとパイレックス
(登録商標)の粉末をMo:Siのモル比が1:2.3
になるように混合したものを焼結してスパッタターゲッ
トを作製し、これを用いて光半透過膜を形成した。
Example 1 Powders of molybdenum and Pyrex (registered trademark) were used, and the molar ratio of Mo: Si was 1: 2.3.
The mixture thus obtained was sintered to prepare a sputter target, which was used to form a light semi-transmissive film.

【0034】具体的には、6”の角形石英基板上に上記
スパッタターゲットを用いて、スパッタリングガスとし
てアルゴンと窒素の流量比が1:5である混合ガスを用
い、放電中のガス圧0.2Pa、200W、成膜温度1
20℃でスパッタリング法により位相シフト膜(膜厚1
21nm)を得た。なお、膜厚は位相差が180度にな
るように調整した。
Specifically, the above sputtering target is used on a 6 "square quartz substrate, a mixed gas having a flow ratio of argon and nitrogen of 1: 5 is used as a sputtering gas, and the gas pressure during discharge is 0. 2 Pa, 200 W, film forming temperature 1
Phase shift film (film thickness 1
21 nm) was obtained. The film thickness was adjusted so that the phase difference was 180 degrees.

【0035】上記薄膜上に電子線レジスト膜を形成し、
パターン露光、現像によりレジスト膜を形成した。次
に、フッ素系ガスを用いたドライエッチングにより、薄
膜部分を除去し、位相シフト薄膜のL&Sパターンを得
た。レジスト膜を剥離後、80℃の濃硫酸に15分間浸
漬して洗浄、純水でリンスして位相シフトマスクを得
た。なお、電子線描画の際のチャージアップは殆ど問題
にならなかった。
An electron beam resist film is formed on the above thin film,
A resist film was formed by pattern exposure and development. Next, the thin film portion was removed by dry etching using a fluorine-based gas to obtain an L & S pattern of the phase shift thin film. After peeling the resist film, it was immersed in concentrated sulfuric acid at 80 ° C. for 15 minutes for cleaning, and rinsed with pure water to obtain a phase shift mask. In addition, the charge-up at the time of electron beam drawing was not a problem.

【0036】得られた位相シフトマスクを80℃の硫酸
過水(硫酸と過酸化水素水との混合液 H2SO4:H2
2=1:4〈重量比〉)に2時間浸漬し、浸漬前後の
位相差、透過率を測定し、その変化量から耐薬品性を評
価した。
The obtained phase shift mask was treated with sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture at 80 ° C. (mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution H 2 SO 4 : H 2
It was immersed in O 2 = 1: 4 (weight ratio)) for 2 hours, the phase difference and the transmittance before and after the immersion were measured, and the chemical resistance was evaluated from the amount of change.

【0037】その位相差の変化量は1.9度、透過率の
変化量は0.82%であった。結果を表1に示す。
The amount of change in phase difference was 1.9 degrees, and the amount of change in transmittance was 0.82%. The results are shown in Table 1.

【0038】なお、位相差及び透過率の測定は、波長2
48nmでレーザーテック社製MPM−248で測定し
た。
The phase difference and the transmittance are measured at the wavelength of 2
It was measured at 48 nm with MPM-248 manufactured by Lasertec.

【0039】[比較例1]スパッタターゲットにMo:
Siのモル比が1:2.3になるようにモリブデンとシ
リコンの粉末を焼結したターゲットを作製し、上記実施
例1と同様の手法でスパッタリングガスとしてアルゴン
と窒素と酸素を流量比1:5:2の混合ガスを用い、放
電中のガス圧0.25Pa、200W、成膜温度120
℃で、MoSiNOからなる位相シフト膜(膜厚102
nm)を得た。なお、膜厚は位相差が180度になるよ
うに調整した。
[Comparative Example 1] Mo:
A target was prepared by sintering powder of molybdenum and silicon so that the molar ratio of Si was 1: 2.3, and argon, nitrogen, and oxygen were used as sputtering gas in the same flow rate ratio as in Example 1 above. A mixed gas of 5: 2 was used, gas pressure during discharge was 0.25 Pa, 200 W, and film formation temperature was 120.
A phase shift film made of MoSiNO (film thickness: 102
nm) was obtained. The film thickness was adjusted so that the phase difference was 180 degrees.

【0040】上記実施例1と同様の手法でレジストパタ
ーンを得た後、これを剥離し、位相シフトマスクを作製
した。得られた位相シフトマスクについて実施例1と同
様に耐薬品性を評価した。
After obtaining a resist pattern in the same manner as in Example 1, the resist pattern was peeled off to prepare a phase shift mask. The chemical resistance of the obtained phase shift mask was evaluated in the same manner as in Example 1.

【0041】その位相差の変化量は5.0度、透過率の
変化量は2.11%であった。結果を表1に示す。
The amount of change in phase difference was 5.0 degrees, and the amount of change in transmittance was 2.11%. The results are shown in Table 1.

【0042】なお、位相差及び透過率は実施例1と同様
に測定した。
The phase difference and the transmittance were measured in the same manner as in Example 1.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、位相シフト膜をスパッ
タリング法で製造する際、スパッタターゲットとして金
属とホウケイ酸ガラスとを含むものを用いることで、耐
薬品性の非常に優れた光半透過膜(位相シフト膜)を有
する位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクを
提供できる。
According to the present invention, when a phase shift film is manufactured by a sputtering method, a sputter target containing a metal and borosilicate glass is used, so that light semi-transmission with excellent chemical resistance is obtained. A phase shift mask blank having a film (phase shift film) and a phase shift mask can be provided.

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

【図1】本発明の一実施例に係るフォトマスクブランク
の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a photomask blank according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係るフォトマスクの断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view of a photomask according to an embodiment of the present invention.

【図3】位相シフトマスクブランクより位相シフトマス
クを製造する工程を説明するもので、(A)は位相シフ
トマスクブランクの位相シフト膜上にレジスト膜を形成
した状態、(B)はレジスト膜をパターニングした状
態、(C)は位相シフト膜をドライエッチング又はウェ
ットエッチングによりパターンニングした状態、(D)
はレジスト膜を除去して位相シフトマスクを形成した状
態を示す断面図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a step of manufacturing a phase shift mask from a phase shift mask blank, (A) shows a state in which a resist film is formed on the phase shift film of the phase shift mask blank, and (B) shows a resist film. Patterned state, (C) is a state where the phase shift film is patterned by dry etching or wet etching, (D)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the resist film is removed and a phase shift mask is formed.

【図4】(A)、(B)はハーフトーン型位相シフトマ
スクの原理を説明する図であり、(B)はX部の拡大図
である。
4A and 4B are diagrams illustrating the principle of a halftone type phase shift mask, and FIG. 4B is an enlarged view of an X portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明基板 1a 透明基板露出部 2 位相シフト膜 2a 位相シフター部 3 レジスト膜 1 transparent substrate 1a Transparent substrate exposed part 2 Phase shift film 2a Phase shifter section 3 Resist film

───────────────────────────────────────────────────── 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新機能材料技術研究 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新機能材料技術研究 所内 (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新機能材料技術研究 所内 (72)発明者 渡辺 政孝 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新機能材料技術研究 所内 Fターム(参考) 2H095 BB03 BB25 BC05 BC08 4K029 BA50 BC08 BD00 CA05 DC03 DC05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Satoshi Okazaki             28-1 Nishifukushima, Kubiki Village, Nakakubiki District, Niigata Prefecture             Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.Research on new functional materials technology             In-house (72) Inventor Jinomi Inazuki             28-1 Nishifukushima, Kubiki Village, Nakakubiki District, Niigata Prefecture             Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.Research on new functional materials technology             In-house (72) Inventor Hideo Kaneko             28-1 Nishifukushima, Kubiki Village, Nakakubiki District, Niigata Prefecture             Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.Research on new functional materials technology             In-house (72) Inventor Masataka Watanabe             28-1 Nishifukushima, Kubiki Village, Nakakubiki District, Niigata Prefecture             Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.Research on new functional materials technology             In-house F term (reference) 2H095 BB03 BB25 BC05 BC08                 4K029 BA50 BC08 BD00 CA05 DC03                       DC05

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 位相シフトマスクの光半透過部を形成す
るために使用されるスパッタターゲットであって、前記
スパッタターゲットは少なくとも金属とホウケイ酸ガラ
スを含むことを特徴とするスパッタターゲット。
1. A sputter target used for forming a light-semitransmissive portion of a phase shift mask, wherein the sputter target contains at least a metal and borosilicate glass.
【請求項2】 前記スパッタターゲット中の金属とホウ
ケイ酸ガラスの組成比が、金属とホウケイ酸ガラス中の
シリコン含有量のモル比で1:0.5〜1:4である請
求項1記載のスパッタターゲット。
2. The composition ratio of metal to borosilicate glass in the sputter target is 1: 0.5 to 1: 4 in terms of molar ratio of metal content to silicon content in borosilicate glass. Sputter target.
【請求項3】 前記金属が、モリブデン、チタン、タン
タル、タングステン、クロム、ジルコニウム、ゲルマニ
ウムのうちから選ばれる一つ以上の金属である請求項1
又は2記載のスパッタターゲット。
3. The metal is one or more selected from molybdenum, titanium, tantalum, tungsten, chromium, zirconium, and germanium.
Or the sputter target according to 2.
【請求項4】 さらに、シリコン及び/又は金属シリサ
イドを添加してなる請求項1乃至3のいずれか1項に記
載のスパッタターゲット。
4. The sputter target according to claim 1, further comprising silicon and / or metal silicide.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
スパッタターゲットを用いて不活性ガス雰囲気中でスパ
ッタリングすることにより光半透過膜を形成することを
特徴とする位相シフトマスクブランクの製造方法。
5. A phase shift mask blank, comprising forming a light semi-transmissive film by sputtering in an inert gas atmosphere using the sputter target according to claim 1. Production method.
【請求項6】 前記不活性ガスに反応性ガスとして窒素
元素及び/又は酸素元素を含むガスを添加した雰囲気中
でスパッタリングすることにより光半透過膜を形成する
請求項5記載の位相シフトマスクブランクの製造方法。
6. The phase shift mask blank according to claim 5, wherein the light semitransmissive film is formed by sputtering in an atmosphere in which a gas containing a nitrogen element and / or an oxygen element is added as a reactive gas to the inert gas. Manufacturing method.
【請求項7】 請求項5又は6に記載の位相シフトマス
クブランク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マスクの製造方法。
7. A method of manufacturing a phase shift mask, which comprises pattern-forming the phase shift mask blank according to claim 5 or 6 by a lithography method.
JP2001236796A 2001-08-03 2001-08-03 Sputtering target, phase shift mask blank using the sputtering target and method of manufacturing phase shift mask Pending JP2003043668A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001236796A JP2003043668A (en) 2001-08-03 2001-08-03 Sputtering target, phase shift mask blank using the sputtering target and method of manufacturing phase shift mask

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001236796A JP2003043668A (en) 2001-08-03 2001-08-03 Sputtering target, phase shift mask blank using the sputtering target and method of manufacturing phase shift mask

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003043668A true JP2003043668A (en) 2003-02-13

Family

ID=19068001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001236796A Pending JP2003043668A (en) 2001-08-03 2001-08-03 Sputtering target, phase shift mask blank using the sputtering target and method of manufacturing phase shift mask

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003043668A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7833387B2 (en) 2004-01-07 2010-11-16 Hoya Corporation Mask blank manufacturing method and sputtering target for manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7833387B2 (en) 2004-01-07 2010-11-16 Hoya Corporation Mask blank manufacturing method and sputtering target for manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9436079B2 (en) Phase shift mask blank, method of manufacturing the same, and phase shift mask
KR101742325B1 (en) Method for manufacturing mask blank, method for manufacturing mask for transfer, mask blank and mask for transfer
JP4158885B2 (en) Photomask blank manufacturing method
JP2002156742A (en) Phase shift mask blank, phase shift mask and method for manufacturing the same
JP2005234209A (en) Method for producing halftone phase shift mask blank, halftone phase shift mask blank, halftone phase shift mask and method for transferring pattern
JP4600629B2 (en) Phase shift mask blank and manufacturing method thereof
JP4054951B2 (en) Method for manufacturing phase shift mask blank and method for manufacturing phase shift mask
TWI807597B (en) Halftone phase shift type blank photomask, manufacturing method thereof, and halftone phase shift type photomask
JP2016194626A (en) Method for manufacturing halftone phase shift type photomask blank
JP2002062632A (en) Phase shift mask blank, phase shift mask and method for producing the same
JP3696320B2 (en) Phase shift mask, phase shift mask blank, and manufacturing method thereof
JP4466805B2 (en) Phase shift mask blank and phase shift mask
TW520462B (en) Phase shift mask blank, phase shift mask, and methods of manufacturing the same
JP4076989B2 (en) Phase shift mask blanks and phase shift masks
JP4332697B2 (en) Sputter target
JP2003066587A (en) Sputtering target and method for producing phase shifting mask blank, and phase shifting mask using the same
JP4707068B2 (en) Photomask blank manufacturing method
JP2002189284A (en) Phase shift mask blank, phase shift mask and method for producing these
JP2003043668A (en) Sputtering target, phase shift mask blank using the sputtering target and method of manufacturing phase shift mask
JP4026000B2 (en) Method for manufacturing photomask blank, method for reducing warpage, method for improving chemical resistance of film, and photomask
JPH08272074A (en) Halftone phase shift photomask and blank for halftone phase shift photomask
JP2002341515A (en) Phase shifting mask blank, and method for producing phase shifting mask
JP2002229182A (en) Halftone phase shift mask blank and halftone phase shift mask using the same
JP2003215778A (en) Sputtering target, phase shift mask blank using this sputtering target, and method of manufacturing phase shift mask
JP6947207B2 (en) Halftone phase shift photomask blank and halftone phase shift photomask