JP2005128218A - エッチング方法、エッチング装置及び層形成方法 - Google Patents
エッチング方法、エッチング装置及び層形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005128218A JP2005128218A JP2003363225A JP2003363225A JP2005128218A JP 2005128218 A JP2005128218 A JP 2005128218A JP 2003363225 A JP2003363225 A JP 2003363225A JP 2003363225 A JP2003363225 A JP 2003363225A JP 2005128218 A JP2005128218 A JP 2005128218A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- rate
- substrate
- etching method
- changing
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
【目的】 エッチング処理において、被エッチング物としての基板に対する掘り込み量を精度良く制御することを目的とする。
【構成】 第1の期間、第1のエッチング速度で基板をエッチングする第1のエッチング工程(S202)と、上記第1のエッチング工程により上記第1の期間、上記基板をエッチングした後、上記第1のエッチング速度よりも低下させた第2のエッチング速度で上記基板を第2の期間エッチングする第2のエッチング工程(S203)とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図2
【構成】 第1の期間、第1のエッチング速度で基板をエッチングする第1のエッチング工程(S202)と、上記第1のエッチング工程により上記第1の期間、上記基板をエッチングした後、上記第1のエッチング速度よりも低下させた第2のエッチング速度で上記基板を第2の期間エッチングする第2のエッチング工程(S203)とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
本発明は、エッチング方法、マスク作製方法及びエッチング装置に関する。特に、フォトマスクの製造方法に係り、さらに、基板掘り込み型位相シフトマスクの製造方法に関する発明である。
ウエハ上に微細なレジストパターンを形成するリソグラフィ技術において、露光装置の解像度を向上させる一つの手法に、遮光部を挟んで隣接する透明部を透過する露光光の位相を、互いに180°反転させる、位相シフト法が採用されている。この方法は、遮光部を挟んで隣接する透明部の一方に、位相を反転させるためのシフタとして、膜厚をd、透明基板の屈折率をn、露光波長をλ、とした場合、d=λ/2(n−1)の関係を満足するように形成した位相シフトマスクを用いて、ウエハ上に投影露光する方法であり、シフタを透過した露光光とシフタの形成されていない透過部を透過した露光光とは位相が180°ずれるために、遮光部の光強度が0となり、レジストの解像度が向上する。
図9は、通常マスクと位相シフトマスクの構造、およびそれぞれのマスクの光強度を比較するための概略図である。
図9において、20は通常マスクの断面構造、21は通常マスクの透過光の振幅分布、22は、通常マスクのそれぞれのスリットからの光強度と振幅分布、23は、通常マスクのレジスト上での光強度、30は、片堀型位相シフトマスクの断面構造、31は、片堀型位相シフトマスクの透過光の振幅分布、32は、片堀型位相シフトマスクのそれぞれのスリットからの光強度と振幅分布、33は片堀型シフトマスクのレジスト上での光強度、41は、遮光膜、42は、透明基板、43は、掘り込み部を示す。通常マスクのレジスト上での光強度23と片堀型位相シフトマスクのレジスト上での光強度33を比較すると、片堀型位相シフトマスクのコントラストが有利であり、解像度が向上することが分かる。
この位相シフトマスクの掘り込み部分は、レジスト、あるいはCr(クロム)などの金属をマスクとし、ウェットエッチング、あるいは、reactive ion etching(以下、「RIE」とする。)などのドライエッチング技術を用いて形成する。ウェットエッチングは、エッチング速度の制御が容易であり、掘り込み量の制御が容易であるが、等方性エッチングであるため、マスク基板の掘り込み部において、側壁まで掘り込んでしまう。したがって、微細パターンにおける基板掘り込み部の形成の工程において、最終的な仕上げには向いているが、ウェットエッチングのみで全て掘り込むのは不適である。一方、ドライエッチングは、CF4などのフッ素系ガス、酸素、および塩素などの混合ガスによって、異方的にマスク基板を掘り込むことが可能となり、シフタとなる部分の形成に有効な手段である。
RIEなどのドライエッチング技術は、例えば、マイクロ波を伝播する導波管内に石英製の放電室を有し、放電室外部に配置されたコイルにより発生した磁場と、マイクロ波電場の作用により、放電室内でプラズマを生成させ、ウエハ、あるいはガラス基板などの表面に対して、プラズマ処理を施す仕組みになっている(非特許文献1参照)。
特開平11−330044号公報
特開2000−216138号公報
特開2001−284319号公報
特開2000−241121号公報
特開2000−269186号公報
特開2003−133294号公報
半導体ドライエッチング技術、徳山巌編著、産業図書発行、1992、P245
近年の半導体プロセスにおけるデバイスパターンの微細化に伴い、露光波長の短波長化が進んでいる。これに伴い、現在では、波長248nmのKrFエキシマレーザーや真空紫外領域の光線である波長193nmのArFエキシマレーザーが光源に使用されている。さらに、波長157nmのF2レーザーの光線を、露光光源に用いる研究も行われている。
このように露光波長の短波長化が進むにつれて、位相シフトマスクの掘り込み量の制御が困難になってきている。例えば、KrFエキシマレーザーを露光光源として用いた場合、シフタとなる部分の掘り込み量は、270.0nmであり、位相2.0°に相当する堀り込み量は3.0nmであった。しかしF2レーザーを露光光源とする場合、シフタとなる部分の掘り込み量は、115.4nmであり、位相2.0°に相当する堀り込み量は、1.3nmとなる。一般に、位相シフトマスクのシフタは、2.0°以内の精度に形成することが要求されている。掘り込み型位相シフトマスクのシフタ形成においては、基板内にエッチングストッパーとなるべき、異なる材質の層が無いため、エッチング時間等で掘り込み量を制御するしかない。したがって、露光波長の短波長化によって、掘り込み型位相シフトマスクのシフタ形成における、ドライエッチングによる掘り込み量の制御は、非常に困難となる。
また、ドライエッチング技術に関しては、エッチング速度を向上させるための研究が多くなされている(特許文献1、2参照)。あるいは、エッチングパラメータの最適化により、エッチングレートと選択比を向上させ、スループット向上を目的とした研究がなされている(特許文献3参照)。これらの研究は、エッチングストッパーとなるべき、異なる材質の層までを掘り込むためには有利な技術である。しかし、位相シフトマスクなど、掘り込み量を制御するための研究はなされていない。
本発明は、エッチング処理において、被エッチング物としての基板に対する掘り込み量を精度良く制御することを目的とする。
この発明に係るエッチング方法は、第1の期間、第1のエッチング速度で基板をエッチングする第1のエッチング工程と、
上記第1のエッチング工程により上記第1の期間、上記基板をエッチングした後、上記第1のエッチング速度よりも低下させた第2のエッチング速度で上記基板を第2の期間エッチングする第2のエッチング工程と
を備えたことを特徴とする。
上記第1のエッチング工程により上記第1の期間、上記基板をエッチングした後、上記第1のエッチング速度よりも低下させた第2のエッチング速度で上記基板を第2の期間エッチングする第2のエッチング工程と
を備えたことを特徴とする。
この発明に係るエッチング方法は、基板を所定の掘り込み量までエッチングするエッチング方法において、
上記所定の掘り込み量の100%未満の掘り込みが完了した時点で、エッチング速度を低下させ、低下させたエッチング速度により上記所定の掘り込み量まで上記基板をエッチングする。
上記所定の掘り込み量の100%未満の掘り込みが完了した時点で、エッチング速度を低下させ、低下させたエッチング速度により上記所定の掘り込み量まで上記基板をエッチングする。
上記エッチング方法は、エッチングガスを用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、エッチングガスの濃度を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、エッチングガスの濃度を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、ガスが供給されるエッチングチャンバーを用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、エッチングチャンバー内のガス流量を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、エッチングチャンバー内のガス流量を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、エッチングチャンバーを用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、エッチングチャンバー内の圧力を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、エッチングチャンバー内の圧力を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、プラズマソース電力を用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、プラズマソース電力を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、プラズマソース電力を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、バイアス電力を用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、バイアス電力を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、バイアス電力を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、エッチングされる基板と高密度プラズマ領域とを所定の距離に配置してエッチングし、
上記エッチング方法は、配置された上記基板と高密度プラズマ領域との上記所定の距離を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、配置された上記基板と高密度プラズマ領域との上記所定の距離を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、エッチングチャンバーと高周波(radio frequency:RF)が入り込むためのアース部と絶縁部とを用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、エッチングチャンバー内に設置されるアース部の表面を上記絶縁部を用いてスライド移動させ、上記スライド移動により上記高周波が入り込むアース部の表面の露出率を変更することによりバイアス電力を変更させることを特徴とする。
上記エッチング方法は、エッチングチャンバー内に設置されるアース部の表面を上記絶縁部を用いてスライド移動させ、上記スライド移動により上記高周波が入り込むアース部の表面の露出率を変更することによりバイアス電力を変更させることを特徴とする。
この発明に係るエッチング装置は、第1のエッチング速度と第2のエッチング速度とで基板をエッチングするエッチング部と、
上記第1のエッチング速度を第2のエッチング速度に変更するエッチング速度変更部と、
上記エッチング部により上記基板が第1のエッチング速度でエッチングされる期間をカウントし、所定の期間経過後に上記エッチング速度変更部により第1のエッチング速度を第2のエッチング速度に変更させるカウント部と
を備えたことを特徴とする。
上記第1のエッチング速度を第2のエッチング速度に変更するエッチング速度変更部と、
上記エッチング部により上記基板が第1のエッチング速度でエッチングされる期間をカウントし、所定の期間経過後に上記エッチング速度変更部により第1のエッチング速度を第2のエッチング速度に変更させるカウント部と
を備えたことを特徴とする。
この発明に係る層形成方法は、第1の期間、第1の形成速度で基板に層を形成する第1の形成工程と、
上記第1の形成工程により上記第1の期間、上記基板に層を形成した後、上記第1の形成速度よりも低下させた第2の形成速度で上記基板に第2の期間上記層の厚さを厚くするように上記層をさらに形成する第2の形成工程と
を備えたことを特徴とする。
上記第1の形成工程により上記第1の期間、上記基板に層を形成した後、上記第1の形成速度よりも低下させた第2の形成速度で上記基板に第2の期間上記層の厚さを厚くするように上記層をさらに形成する第2の形成工程と
を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、エッチング深さを精度良く制御することが可能となる。
本発明によれば、特に、ドライエッチングの特徴である異方性を損なうこと無く、エッチングストッパーのない基板においてもエッチング深さを精度良く制御することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。なお、本発明は下記実施の形態に制限されるものではない。
実施の形態1.
以下に説明するように、本実施の形態は、掘り込み型位相シフトマスクのシフタ形成において、エッチング処理中にエッチング速度を変化させることによって、掘り込み量を精度良く制御する。
以下に説明するように、本実施の形態は、掘り込み型位相シフトマスクのシフタ形成において、エッチング処理中にエッチング速度を変化させることによって、掘り込み量を精度良く制御する。
図1は、実施の形態1におけるエッチング装置の概略図である。
図1において、エッチング装置150は、エッチング部100、制御部200を備えている。制御部200は、エッチング速度変更部210、カウント部220を有している。
図2は、実施の形態1におけるエッチング方法のフローチャート図である。
エッチング部100は、制御部200により初期設定された後(図2におけるS(ステップ)201)、第1のエッチング速度と第2のエッチング速度とで基板をエッチングする。エッチング部100は、第1のエッチング工程(図2におけるS202)として、第1の期間、第1のエッチング速度で基板をエッチングする。そして、上記第1のエッチング工程により上記第1の期間、上記基板をエッチングした後、第2のエッチング工程(図2におけるS203)として、上記第1のエッチング速度よりも低下させた第2のエッチング速度で上記基板を第2の期間エッチングする。そして、低下させたエッチング速度により所定の掘り込み量まで上記基板をエッチングする。
エッチング速度変更部210は、上記第1のエッチング速度を第2のエッチング速度に変更する。エッチング速度変更部210は、以下に説明するように、各機器を制御することで、エッチングガス濃度、ガス流量、圧力、プラズマソース電力、バイアス電力などのエッチングパラメータを変更し、あるいは、マスク基板を高密度プラズマ領域から遠ざけるなどの操作をおこなうことで、基板のエッチング速度を低下させる。言いかえれば、エッチングガス濃度、ガス流量、圧力、プラズマソース電力、バイアス電力などのエッチングパラメータを変更する各機器や、マスク基板を高密度プラズマ領域から遠ざける機構を、エッチング速度変更部210の一例としてもよい。
カウント部220は、上記エッチング部100により上記基板が第1のエッチング速度でエッチングされる期間をカウントし、所定の期間経過後に上記エッチング速度変更部210により第1のエッチング速度を第2のエッチング速度に変更させる。例えば、基板を目的の掘り込み量となる所定の掘り込み量までエッチングする場合において、第1の期間として、上記所定の掘り込み量の100%未満(例えば、80%から90%)の掘り込みが完了した時点を想定した期間をカウントする。そして、カウント部220は、第2の期間として、低下させたエッチング速度により残りの量をエッチングするための期間に相当する期間をカウントする。そして、上記基板は、エッチング部100により目的の掘り込み量となる所定の掘り込み量までエッチングされ、エッチング装置150は、掘り込みを完了させる。ここでは、第1のエッチング工程として所定の掘り込み量の100%未満(例えば、80%から90%)の掘り込みが望ましいが、これに限られるものではない。第1、2のエッチング速度と速度を変更してエッチングする工程であればよい。特に、エッチング速度を低下させる場合に有効である。また、第3以上のエッチング速度があってもよい。
上記エッチング処理は、材質の異なる層がない基板の掘り込み、あるいは材質の異なる層までは掘り込まない場合で、掘り込み深さに高い精度が要求される場合に、特に有効である。
ここでは、例えば、一例として、F2レーザーを光源とするリソグラフィ(以下、F2リソグラフィとする)に用いるための、掘り込み型位相シフトマスクの、シフタ部分のエッチング処理による掘り込みについて説明する。
ここで、一例として、露光波長λが157nm、F2リソグラフィ用マスク基板であるフッ素含有合成石英の屈折率nが、1.68とすると、F2リソグラフィ用の掘り込み型位相シフトマスクのシフタ部分の掘り込み量は、λ/[2×(n−1)]=115.34nmとなる。一般に位相シフトマスクのシフタは位相2.0°以内に制御する要求がある。したがって、F2リソグラフィ用の掘り込み位相シフトマスクの掘り込み量は、1.3nm以下の精度が要求される。
続いて、F2リソグラフィ用の掘り込み型位相シフトマスクの、シフタ部分形成方法について説明する。まず、マスク基板上に、遮光膜となるCrなどの金属の膜を、厚さ117nm程度で形成し、この遮光膜上にレジストを塗布し、露光、現像により、マスク基板を掘り込まない部分に対応するレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、遮光膜をエッチングする。次にレジストパターン、あるいは、遮光膜をマスクとして、RIEなどのドライエッチング技術を用いてマスク基板を100nmの深さまでエッチングする。この後、エッチング速度を、例えば20%程度まで低下させ、さらに15.4nmエッチングし、シフタとなる堀り込みを形成する。レジストを除去した後、遮光膜、およびシフタ上にレジストを再び塗布し、重ね合わせ露光、および現像によって、ウエハに転写するべきパターンに相当する、レジストパターンを形成し、エッチングによって遮光膜に転写する。レジスト除去後、マスク基板にウェットエッチングを施すことによって、ドライエッチング時にダメージを受けたマスク基板表面を滑らかにし、また、シフタ側面にサイドエッチングを施す。ここで、エッチング速度を、例えば20%程度まで低下させるのが望ましいが、これに限るものではない。必要な精度が得られる速度まで低下させればよい。あるいは、スループットによって調整してもよい。以上のように、この実施の形態1に係るエッチング方法は、レジスト、あるいはCrなどの遮光膜をマスクとして、かつ、上記エッチング方法を用いたことを特徴とする。
続いて、エッチング速度を低下させる方法について説明する。方法は複数あるが、単独で用いるか、あるいは複数の組み合わせして用いるかは、限定しない。
第一の方法は、エッチングガスの濃度を変更する方法である。合成石英であるマスク基板において、ドライエッチングを実施する場合、エッチングガスとして、一般にCF4などのフッ素系ガスと、酸素と、塩素の混合ガスが用いられる。これらの混合ガスの混合比や、各ガスの濃度などを変更し、調整することにより、エッチング速度を変化させることができる。すなわち、この実施の形態1に係るエッチング方法は、基板掘り込み中に、エッチングガスの濃度を変更、および/或いは調整することによって、エッチング速度を変更させることを特徴とする。
第二の方法は、エッチングチャンバー内のガス流量を変更する方法である。キャリアガスである窒素、水素などの流量を変化させることによって、マスク基板へのエッチングガス供給速度や、マスク基板からの反応後のガス排気速度が変化し、エッチング速度を変化させることができる。すなわち、この実施の形態1に係るエッチング方法は、基板掘り込み中に、エッチングチャンバー内のガス流量を変更、および/或いは調整することによって、エッチング速度を変更させることを特徴とする。
第三の方法は、エッチングチャンバー内の圧力を変更する方法である。エッチングチャンバー内の圧力が変化することで、RIEによる電子の平均自由工程が変化し、プラズマの生成率が変化して、エッチングガスの活性化率が変化し、エッチング速度を変化させることができる。すなわち、この実施の形態1に係るエッチング方法は、基板掘り込み中に、エッチングチャンバー内の圧力を変更、および/或いは調整することによって、エッチング速度を変更させることを特徴とする。
第四の方法は、プラズマソース電力を変更する方法である。プラズマソース電力が変化することによって、RIEによる電子の平均自由工程が変化し、プラズマの生成率が変化して、エッチングガスの活性化率が変化し、エッチング速度を変化させることができる。すなわち、この実施の形態1に係るエッチング方法は、基板掘り込み中に、プラズマソース電力を変更、および/或いは調整することによって、エッチング速度を変更させることを特徴とする。
第五の方法は、バイアス電力を変更する方法がある。バイアス電力が変化することによって、プラズマ密度が変化し、エッチング速度を変化させることができる。すなわち、この実施の形態1に係るエッチング方法は、基板掘り込み中に、バイアス電力を変更、および/或いは調整することによって、エッチング速度を変更させることを特徴とする。このバイアス電力を変化させる方法を、図面を用いて説明する。
図3は、実施の形態1による、エッチング方法を説明するための概略図である。
エッチング装置150は、エッチング部100、制御部200を備えている。エッチング部100において、1はマグネトロン、2は導波管、3は石英板、4はエッチングチャンバー、5は空気層、6は磁場供給用コイルA、7は磁場供給用コイルB、8は真空ポンプ、9は試料台、10はマスク基板、11はRF電源、12はガス供給系、13はアース(アース部の一例である)を示す。制御部200は、エッチング速度変更部210、カウント部220を有している。アース13表面が絶縁処理されている場合、絶縁処理されていない場合と比較して、50%バイアスが向上する(特許文献1参照)。
図4は、実施の形態1による、高周波が入り込むためのアースを説明するための概略図である。
アース13表面は、スライドして移動可能な、ガラスなどの絶縁板14(絶縁部の一例である)にて覆われている。そこで、速いエッチング速度が必要な場合は、アース13の表面を絶縁板14にて完全に覆ってしまう。また、遅いエッチングが必要な場合には絶縁板をスライドさせ、アース13の表面を露出し、その露出率を最適化することで、エッチング速度を調整することができる。すなわち、この実施の形態1に係るエッチング方法は、エッチングチャンバー内に設置された、高周波(radio frequency;RF)が入り込むためのアースの表面を、スライドして移動することのできる絶縁材料にて覆い、あるいは、前記アース表面を覆った絶縁材料をスライドさせて移動し、前記アースの表面を露出させることを特徴とする。
図5は、実施の形態1による高周波が入り込むためのアースの他の例を説明するための概略図である。
図5に示されるように、アース表面を覆う絶縁材料を2枚のスリットとし、そのうちの1枚、あるいは2枚ともを、スライド移動し、前記アース部の露出率を変更させてもよい。
以上のように、上記エッチング方法は、エッチングチャンバー内に設置されるアース部の表面を上記絶縁部を用いてスライド移動させ、上記スライド移動により上記高周波が入り込むアース部の表面の露出率を変更することによりバイアス電力を変更させる。
第六の方法は、マスク基板と、高密度プラズマ領域との距離を変更する方法がある。マスク基板と、高密度プラズマ領域の距離が変化することで、エッチング速度を変化させることができる。その具体的方法は、図3において、試料台9の高さを変化させればよい。すなわち、この実施の形態1に係るエッチング方法は、基板掘り込み中に、エッチングする基板と、高密度プラズマ領域との距離を変更、および/或いは調整することによって、エッチング速度を変更させることを特徴とする。
なお、ドライエッチング中にエッチング速度を低下させて、掘り込み量を精度良く制御する方法は、掘り込み型の位相シフトマスク製造だけでなく、半導体装置製造においても、例えばデュアルダマシン構造などの形成において有効な技術である。
以上のように、実施の形態1では、上記エッチング方法を用いてマスクを作製する。
実施の形態2.
図6は、実施の形態2におけるエッチング方法を説明するためのフローチャート図である。
図6は、実施の形態2におけるエッチング方法を説明するためのフローチャート図である。
実施の形態2における各構成は、実施の形態1と同様である。実施の形態1では、基板掘り込み中に、エッチング速度を変更させているが、実施の形態2では、第1のエッチング工程(S501)と第2のエッチング工程(S503)との間に、基板掘り込み深さを測定する測定工程(S502)を設けている。
第1のエッチング工程と第2のエッチング工程との間に、基板掘り込み深さを測定する測定工程を設けることで、エッチング時間による掘り込み深さ制御以上に、正確な掘り込み深さを得ることができる。
以上のように、上記実施の形態では、位相シフトマスクのシフタ部分を掘り込む際、100%未満(例えば、80%から90%)掘り込みが完了した時点で、エッチングガス濃度、ガス流量、圧力、プラズマソース電力、バイアス電力などのエッチングパラメータを変更し、あるいは、マスク基板を高密度プラズマ領域から遠ざけるなどの手法を用いて、基板のエッチング速度を低下させる。低下したエッチング速度で、目的の掘り込み量までエッチングを実施すれば、エッチングストッパーのないマスク基板における、シフタとなる部分の掘り込み量を、180°の位相に相当する深さに精度よく制御することが可能となる。
実施の形態3.
実施の形態1では、堀り込み型位相シフトのシフタ形成について示した。しかし、成膜によりシフタを形成する場合に、成膜速度を変更して行ってもよい。成膜によるシフタ形成について説明する。
実施の形態1では、堀り込み型位相シフトのシフタ形成について示した。しかし、成膜によりシフタを形成する場合に、成膜速度を変更して行ってもよい。成膜によるシフタ形成について説明する。
図7は、実施の形態3における成膜によるシフタ形式について説明するための図である。
まず、ガラス基板にCrなどの遮光膜を形成し、レジストを塗布し、所望のパターンを形成する。レジストを剥離後、シフタとする透明膜を、スパッタリング、あるいは、CVD法などを用いて形成する。このシフタとなる透明膜を形成する際、第一の形成速度で目的の堆積量の100%未満(例えば、80%から90%)堆積するように第1の期間層を形成した後、第二の形成速度で目的の堆積量となるように、第2の期間シフタとなる透明膜を堆積させることで層を形成するのが本実施の形態の特徴である。その後、レジストを塗布し、重ね合わせを用いた電子ビーム露光により、パターンニングし、そのレジストパターンをマスクとしてエッチングし、シフタを形成する。この方法により、シフタの膜厚を高精度に制御できる。
実施の形態4.
実施の形態1、3では、レベンリン型位相シフトマスクのシフタ形成について示した。実施の形態4ではハーフトーン位相シフトマスクの形成方法について示す。
実施の形態1、3では、レベンリン型位相シフトマスクのシフタ形成について示した。実施の形態4ではハーフトーン位相シフトマスクの形成方法について示す。
図8は、実施の形態4における位相シフトマスクの形成方法を説明するための図である。
ここでは、F2リソグラフィ用ハーフトーン位相シフトマスクの形成方法を示す。まず、ガラス基板に、Taなどの光吸収膜をスパッタリングなどを用いて堆積させる。このTa膜は光の透過率調整膜である。この透過率を精度よく調整するために、Ta膜厚を高精度に制御するために、第一の堆積速度で目的の堆積量(15nm)の100%未満(例えば80%から90%)堆積した後、第二の速度で、目的の堆積量(15nm)まで堆積する。
次に、SiONあるいはTaSiOなどの位相シフト膜をスパッタリングなどにより堆積させる。この際も、第一の堆積速度にて目的の堆積量(SiONの場合80nm、TaSiOの場合115nm)の100%未満(例えば、80%から90%)堆積した後、第二の速度で目的の堆積量まで堆積する。第二の堆積速度は、第一の堆積速度の20%程度が望ましい。その後、レジストを塗布し、電子ビーム露光により、パターニングし、そのレジストパターをマスクとしてエッチングし、ハーフトーン位相シフトマスクを形成する。この方法により、ハーフトーン位相シフトマスクの透過率、位相ともに高精度に制御することが可能となる。
以上のように、実施の形態3,4では、第1の形成工程として、第1の期間、第1の形成速度で基板に層を形成する。そして、第2の形成工程として、上記第1の形成工程により上記第1の期間、上記基板に層を形成した後、上記第1の形成速度よりも低下させた第2の形成速度で上記基板に第2の期間上記層の厚さを厚くするように上記層をさらに形成する。
また、実施の形態4では、上記層形成方法を異なる材料を用いて再度必要な層厚さとなるように繰り返し、2層が形成された後にエッチングにより位相シフトマスクを形成する。
また、以上の説明において、各実施の形態の説明において「〜部」として説明したものは、一部或いはすべてコンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。これらのプログラムは、例えば、C言語により作成することができる。或いは、HTMLやSGMLやXMLを用いても構わない。或いは、JAVA(登録商標)を用いて画面表示を行っても構わない。
以上の説明において、各実施の形態の説明において「〜部」として説明したものを、一部或いはすべてコンピュータで動作可能なプログラムにより構成する場合、エッチング装置150或いは制御部200は、図示されていないが、プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)を備えている。CPUは、バスを介してROM(Read Only Memory)(記憶装置の一例である)、RAM(Random Access Memory)(記憶装置の一例である)、通信ボード、CRT表示装置(或いはタッチパネル等)、K/B、マウス、FDD(Flexible Disk Drive)、磁気ディスク装置(記憶装置の一例である)、CDD、プリンタ装置、スキャナ装置等と接続されている。通信ボードは、専用回線等に接続されている。
ここで、通信ボードは、専用回線に限らず、さらに、LAN(ローカルエリアネットワーク)、或いはISDN等のWAN(ワイドエリアネットワーク)、インターネットに接続されていても構わない。
磁気ディスク装置には、オペレーティングシステム(OS)、ウィンドウシステム、プログラム群、ファイル群が記憶されている。プログラム群は、CPU、OS、ウィンドウシステムにより実行される。
プログラムにより構成する場合、上記プログラム群には、各実施の形態の説明において「〜部」として説明したものにより実行されるプログラムが記憶されている。ファイル群には、例えば、エッチングパラメータが記憶されている。また、エッチング部100は、基板をエッチングする各機構にエッチング動作をさせるプログラムとして機能してもよい。
また、各実施の形態の説明において「〜部」として説明したものは、ROMに記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェア或いは、ハードウェア或いは、ソフトウェアとハードウェアとファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。
また、上記各実施の形態を実施させるプログラムは、磁気ディスク装置、FD(Flexible Disk)、光ディスク、CD(コンパクトディスク)、MD(ミニディスク)、DVD(Digital Versatile Disk)等のその他の記録媒体による記録装置を用いて記憶されても構わない。
1 マグネトロン、2 導波管、3 石英板、4 エッチングチャンバー、5 空気層、6 磁場供給用コイルA、7 磁場供給用コイルB、8 真空ポンプ、9 試料台、10 マスク基板、11 RF電源、12 ガス供給系、13 アース、14 絶縁板、20 通常マスクの断面構造、21 通常マスクの透過光の振幅分布、22 通常マスクのそれぞれのスリットからの光強度と振幅分布、23 通常マスクのレジスト上での光強度、30 片堀型位相シフトマスクの断面構造、31 片堀型位相シフトマスクの透過光の振幅分布、32 片堀型位相シフトマスクのそれぞれのスリットからの光強度と振幅分布、33 片堀型シフトマスクのレジスト上での光強度、41 遮光膜、42 透明基板、43 掘り込み部、100 エッチング部、150 エッチング装置、200 制御部、210 エッチング速度変更部、220 カウント部。
Claims (11)
- 第1の期間、第1のエッチング速度で基板をエッチングする第1のエッチング工程と、
上記第1のエッチング工程により上記第1の期間、上記基板をエッチングした後、上記第1のエッチング速度よりも低下させた第2のエッチング速度で上記基板を第2の期間エッチングする第2のエッチング工程と
を備えたことを特徴とするエッチング方法。 - 基板を所定の掘り込み量までエッチングするエッチング方法において、
上記所定の掘り込み量の100%未満の掘り込みが完了した時点で、エッチング速度を低下させ、低下させたエッチング速度により上記所定の掘り込み量まで上記基板をエッチングするエッチング方法。 - 上記エッチング方法は、エッチングガスを用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、エッチングガスの濃度を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする請求項1又は2記載のエッチング方法。 - 上記エッチング方法は、ガスが供給されるエッチングチャンバーを用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、エッチングチャンバー内のガス流量を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする請求項1又は2記載のエッチング方法。 - 上記エッチング方法は、エッチングチャンバーを用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、エッチングチャンバー内の圧力を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする請求項1又は2記載のエッチング方法。 - 上記エッチング方法は、プラズマソース電力を用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、プラズマソース電力を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする請求項1又は2記載のエッチング方法。 - 上記エッチング方法は、バイアス電力を用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、バイアス電力を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする請求項1又は2記載のエッチング方法。 - 上記エッチング方法は、エッチングされる基板と高密度プラズマ領域とを所定の距離に配置してエッチングし、
上記エッチング方法は、配置された上記基板と高密度プラズマ領域との上記所定の距離を変更することによりエッチング速度を変更させることを特徴とする請求項1又は2記載のエッチング方法。 - 上記エッチング方法は、エッチングチャンバーと高周波(radio frequency:RF)が入り込むためのアース部と絶縁部とを用いてエッチングし、
上記エッチング方法は、エッチングチャンバー内に設置されるアース部の表面を上記絶縁部を用いてスライド移動させ、上記スライド移動により上記高周波が入り込むアース部の表面の露出率を変更することによりバイアス電力を変更させることを特徴とする請求項7記載のエッチング方法。 - 第1のエッチング速度と第2のエッチング速度とで基板をエッチングするエッチング部と、
上記第1のエッチング速度を第2のエッチング速度に変更するエッチング速度変更部と、
上記エッチング部により上記基板が第1のエッチング速度でエッチングされる期間をカウントし、所定の期間経過後に上記エッチング速度変更部により第1のエッチング速度を第2のエッチング速度に変更させるカウント部と
を備えたことを特徴とするエッチング装置。 - 第1の期間、第1の形成速度で基板に層を形成する第1の形成工程と、
上記第1の形成工程により上記第1の期間、上記基板に層を形成した後、上記第1の形成速度よりも低下させた第2の形成速度で上記基板に第2の期間上記層の厚さを厚くするように上記層をさらに形成する第2の形成工程と
を備えたことを特徴とする層形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003363225A JP2005128218A (ja) | 2003-10-23 | 2003-10-23 | エッチング方法、エッチング装置及び層形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003363225A JP2005128218A (ja) | 2003-10-23 | 2003-10-23 | エッチング方法、エッチング装置及び層形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005128218A true JP2005128218A (ja) | 2005-05-19 |
Family
ID=34642611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003363225A Withdrawn JP2005128218A (ja) | 2003-10-23 | 2003-10-23 | エッチング方法、エッチング装置及び層形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005128218A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100878539B1 (ko) * | 2007-02-08 | 2009-01-14 | 세메스 주식회사 | 기판 에칭 방법 |
WO2014156186A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 富士フイルム株式会社 | 保護膜のエッチング方法、テンプレートの製造方法およびそれらを利用して製造されたテンプレート |
-
2003
- 2003-10-23 JP JP2003363225A patent/JP2005128218A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100878539B1 (ko) * | 2007-02-08 | 2009-01-14 | 세메스 주식회사 | 기판 에칭 방법 |
WO2014156186A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 富士フイルム株式会社 | 保護膜のエッチング方法、テンプレートの製造方法およびそれらを利用して製造されたテンプレート |
JP2014195909A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 富士フイルム株式会社 | 保護膜のエッチング方法、テンプレートの製造方法およびそれらを利用して製造されたテンプレート |
KR101879606B1 (ko) * | 2013-03-29 | 2018-07-18 | 후지필름 가부시키가이샤 | 보호막의 에칭 방법, 템플릿의 제조 방법 및 그들을 이용해서 제조된 템플릿 |
US10248026B2 (en) | 2013-03-29 | 2019-04-02 | Fujifilm Corporation | Method for etching protective film, method for producing template, and template produced thereby |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6913706B2 (en) | Double-metal EUV mask absorber | |
JP5820557B2 (ja) | フォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法、並びに半導体装置の製造方法 | |
EP1686421B1 (en) | Method for plasma etching a chromium layer suitable for photomask fabrication | |
JP5323526B2 (ja) | 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 | |
JP5510947B2 (ja) | フォトマスクの製造方法およびフォトマスク | |
KR20050035882A (ko) | 크롬계 박막의 에칭방법 및 포토마스크의 제조방법 | |
KR20100061505A (ko) | 마스크 블랭크, 및 임프린트용 몰드의 제조 방법 | |
JP2007094250A (ja) | フォトマスクブランクの製造方法及びフォトマスクの製造方法 | |
US5424153A (en) | Optical mask using phase shift and method of producing the same | |
KR100269931B1 (ko) | 플라즈마 에칭 방법 및 플라즈마 에칭 장치 | |
CN1717624A (zh) | 形成凸缘相移掩模及利用凸缘相移掩模来形成半导体器件的方法 | |
EP1172692B1 (en) | Phase shift mask blank, phase shift mask, and methods of manufacture | |
JP2005128218A (ja) | エッチング方法、エッチング装置及び層形成方法 | |
US20050202323A1 (en) | Phase shift mask and method of manufacturing phase shift mask | |
Naya et al. | Near-field optical photolithography for high-aspect-ratio patterning using bilayer resist | |
Staaks et al. | Temperature and oxygen concentration effects on anisotropy in chromium hard mask etching for nanoscale fabrication | |
JP2000267255A (ja) | 位相シフトマスク及びその製造方法 | |
Wang et al. | Low temperature ZEP-520A development process for enhanced critical dimension realization in reactive ion etch etched polysilicon | |
Glinsner et al. | Fabrication of 3D-photonic crystals via UV-nanoimprint lithography | |
Li et al. | Deep dry-etch of silica in a helicon plasma etcher for optical waveguide fabrication | |
Kuramochi et al. | Drilled alternating-layer structure for three-dimensional photonic crystals with a full band gap | |
JP2002303966A (ja) | マスクの製造方法 | |
JP2016188882A (ja) | 掘込レベンソン型位相シフトマスクの製造方法及び半導体装置の製造方法 | |
Dupuy et al. | Spectral analysis of sidewall roughness during resist-core self-aligned double patterning integration | |
Schellenberg et al. | Electromagnetic phenomena in advanced photomasks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050428 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061016 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090106 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090108 |