JP2005128278A - 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスク及びパターン転写方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板上に位相シフト多層膜を具備する位相シフトマスクブランクであって、前記位相シフト多層膜が、少なくとも1層の金属、金属とケイ素、又は不飽和金属化合物からなる光吸収機能膜と、少なくとも1層の位相シフト機能膜とからなり、前記光吸収機能膜の波長157〜260nmの光に対する消衰係数kが、波長157nmから260nmに向かうに従って増加すると共に、前記光吸収機能膜の膜厚を15nm以下とする。
【選択図】 図1
Description
請求項1:
基板上に位相シフト多層膜を具備する位相シフトマスクブランクであって、前記位相シフト多層膜が、少なくとも1層の金属、金属とケイ素、又は金属若しくは金属とケイ素を主要構成元素とする酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物若しくは窒化炭化物の不飽和金属化合物からなる光吸収機能膜と、少なくとも1層の金属又は金属とケイ素を含有する酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物又は窒化炭化物からなる位相シフト機能膜とからなり、前記光吸収機能膜の波長157〜260nmの光に対する消衰係数kが、波長157nmから260nmに向かうに従って増加すると共に、前記光吸収機能膜の膜厚が15nm以下であることを特徴とする位相シフトマスクブランク。
請求項2:
前記光吸収機能膜の消衰係数kが、157〜260nmの波長範囲において0.5以上であることを特徴とする請求項1記載の位相シフトマスクブランク。
請求項3:
前記光吸収機能膜が1層であり、かつ該光吸収機能膜が基板に隣接して設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の位相シフトマスクブランク。
請求項4:
前記光吸収機能膜が2層であり、かつ該2層の光吸収機能膜のうちの一方が基板に隣接して設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の位相シフトマスクブランク。
請求項5:
前記2層の光吸収機能膜のうちの他方の前記位相シフト多層膜表面側の界面が、前記位相シフト多層膜の表面から深さ68.75nm以内に位置するように設けられていることを特徴とする請求項4記載の位相シフトマスクブランク。
請求項6:
前記位相シフト多層膜上に、クロム系遮光膜及び/又はクロム系反射防止膜を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の位相シフトマスクブランク。
請求項7:
請求項1乃至6のいずれか1項記載の位相シフトマスクブランクの位相シフト多層膜を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。
請求項8:
位相シフトマスク上に形成されたパターンを被転写体上に転写する方法であって、請求項7記載の位相シフトマスクを240〜270nmの波長の光にて欠陥検査することにより選定された良品を用いることを特徴とするパターン転写方法。
請求項9:
位相シフトマスク上に形成されたパターンを被転写体上に転写する方法であって、請求項7記載の位相シフトマスクを用い、450〜600nmの波長の光にてアライメント調整を行うことを特徴とするパターン転写方法。
本発明の位相シフトマスクブランクは、基板上に位相シフト多層膜を具備する位相シフトマスクブランクであり、前記位相シフト多層膜が、少なくとも1層の金属、金属とケイ素、又は金属若しくは金属とケイ素を主要構成元素とする酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物若しくは窒化炭化物の不飽和金属化合物からなる光吸収機能膜と、少なくとも1層の金属又は金属とケイ素を含有する酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物又は窒化炭化物からなる位相シフト機能膜とからなり、前記光吸収機能膜の波長157〜260nmの光に対する消衰係数kが、波長157nmから260nmに向かうに従って増加すると共に、前記光吸収機能膜の膜厚が15nm以下のものである。
[実験例1〜4]
石英基板上にMoとZrとSiとを含む不飽和金属化合物薄膜を形成し、その消衰係数kの波長依存性について評価した。不飽和金属化合物薄膜の成膜は以下のとおりである。
以下に示す方法により、基板上に図2に示されるような3層構造の位相シフト多層膜を成膜した位相シフトマスクブランクを作製した。
分光光度計により、光を透明基板側から入射させた場合の位相シフト多層膜の透過率を測定した。結果を図14に示す。図14に示されるように、260nm付近における透過率は40%程度と低い値を示している。
CF4によるドライエッチング(CF4:O2=80:1(SCCM) 60W 2Pa 4分)を行い、その断面を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果、エッチング断面形状は良好であり、光吸収機能膜と位相シフト機能膜との間に段差は確認されなかった。
分光光度計により、光を膜面側から入射させた場合の位相シフト多層膜の反射率を測定した。結果を図14に示す。図14に示されるように、この位相シフト多層膜は、400nmよりも長波長で反射率が10%を下回る結果となった。
位相シフト多層膜にレーザー光を照射し、所望の領域のみ膜が除去可能であるかどうかを確認した。その結果、この位相シフト多層膜は、透明基板を露呈させた状態で、所望の領域のみ完全に除去できることが確認された。
以下に示す方法により、基板上に図4に示されるような4層構造の位相シフト多層膜を成膜した位相シフトマスクブランクを作製した。
実施例1と同様の方法により位相シフト多層膜の透過率を測定した。結果を図14に示す。図14に示されるように、260nm付近における透過率は40%程度と低い値を示している。
実施例1と同様の方法によりエッチングを行い、その断面を観察した。その結果、エッチング断面形状は良好であり、光吸収機能膜と位相シフト機能膜との間に段差は確認されなかった。
実施例1と同様の方法により位相シフト多層膜の反射率を測定した。結果を図14に示す。図14に示されるように、この位相シフト多層膜は、400nmよりも長波長で反射率が10%以上となっており、反射率によりコントラストを得る検査機において十分検査可能な位相シフト膜であることが確認された。
位相シフト多層膜にレーザー光を照射し、所望の領域のみ膜が除去可能であるかどうかを確認した。その結果、この位相シフト多層膜は、透明基板を露呈させた状態で、所望の領域のみ完全に除去できることが確認された。
以下に示す方法により、基板上に図3に示されるような3層構造の位相シフト多層膜を成膜した位相シフトマスクブランクを作製した。
実施例1と同様の方法により位相シフト多層膜の透過率を測定した。結果を図14に示す。図14に示されるように、260nm付近における透過率は40%程度と低い値を示している。
実施例1と同様の方法によりエッチングを行い、その断面を観察した。その結果、エッチング断面形状は良好であり、光吸収機能膜と位相シフト機能膜との間に段差は確認されなかった。
実施例1と同様の方法により位相シフト多層膜の反射率を測定した。結果を図14に示す。図14に示されるように、この位相シフト多層膜は、400nmよりも長波長で反射率が10%以上となっており、反射率によりコントラストを得る検査機において十分検査可能な位相シフト膜であることが確認された。
位相シフト多層膜にレーザー光を照射し、所望の領域のみ膜が除去可能であるかどうかを確認した。その結果、この位相シフト多層膜は、ほとんどの場合、透明基板を露呈させた状態で、所望の領域のみ完全に除去できるが、稀に透明基板上に位相シフト膜の一部が残存することがあることが確認された。
以下に示す方法により、基板上に図2に示されるような3層構造の位相シフト多層膜を成膜した位相シフトマスクブランクを作製した。
実施例1と同様の方法により位相シフト多層膜の透過率を測定した。この位相シフト多層膜の260nm付近における透過率は42%程度と低い値を示していた。
実施例1と同様の方法によりエッチングを行い、その断面を観察した。その結果、エッチング断面形状は良好であり、光吸収機能膜と位相シフト機能膜との間に段差は確認されなかった。
実施例1と同様の方法により位相シフト多層膜の反射率を測定した。この位相シフト多層膜では、450nmよりも長波長で反射率が10%を下回る結果となった。
位相シフト多層膜にレーザー光を照射し、所望の領域のみ膜が除去可能であるかどうかを確認した。その結果、この位相シフト多層膜は、透明基板を露呈させた状態で、所望の領域のみ完全に除去できることが確認された。
以下に示す方法により、基板上に図2に示されるような3層構造の位相シフト多層膜を成膜した位相シフトマスクブランクを作製した。
実施例1と同様の方法により位相シフト多層膜の透過率を測定した。この位相シフト多層膜の260nm付近における透過率は44%程度と低い値を示していた。
実施例1と同様の方法によりエッチングを行い、その断面を観察した。その結果、エッチング断面は、光吸収機能膜と位相シフト機能膜との間に僅かに段差を有するものの、実用上問題の無いレベルであった。
実施例1と同様の方法により位相シフト多層膜の反射率を測定した。この位相シフト多層膜では、470nmよりも長波長で反射率が10%を下回る結果となった。
位相シフト多層膜にレーザー光を照射し、所望の領域のみ膜が除去可能であるかどうかを確認した。その結果、この位相シフト多層膜は、透明基板を露呈させた状態で、所望の領域のみ完全に除去できることが確認された。
以下に示す方法により、基板上に単層の位相シフト膜を成膜した位相シフトマスクブランクを作製した。
実施例1と同様の方法により位相シフト膜の透過率を測定した。結果を図15に示す。図15に示されるように、260nm付近における透過率は50%を超えており、欠陥検査機による検査は困難である。
実施例1と同様の方法によりエッチングを行い、その断面を観察した。その結果、本例の膜は単層であるため、エッチング断面形状は良好であった。
実施例1と同様の方法により位相シフト膜の反射率を測定した。結果を図15に示す。図15に示されるように、この位相シフト膜は、290〜360nmの波長範囲で反射率が10%を下回る結果となった。
位相シフト膜にレーザー光を照射し、所望の領域のみ膜が除去可能であるかどうかを確認した。その結果、この位相シフト膜は、透明基板を露呈させた状態で、所望の領域のみ完全に除去できることが確認された。
以下に示す方法により、基板上に図2に示されるような3層構造の位相シフト多層膜を成膜した位相シフトマスクブランクを作製した。
実施例1と同様の方法によりエッチングを行い、その断面を観察した。その結果、光吸収機能膜と第1の位相シフト機能膜との間にエッチング速度の違いによる明らかな段差が確認された。更に、光吸収機能膜のエッチング速度の低下によるエッチング時間の増加が確認された。このことから、マスク面内のパターンムラの発生が懸念される。
位相シフト多層膜にレーザー光を照射し、所望の領域のみ膜が除去可能であるかどうかを確認した。その結果、この位相シフト多層膜は、透明基板を露呈させた状態で、所望の領域のみ完全に除去できることが確認された。
1a 基板露出部
2 位相シフト多層膜
2’ 位相シフト膜
2a 位相シフター部
21,211,212 光吸収機能膜
22,221,222 位相シフト機能膜
3 クロム系遮光膜
4,4’ クロム系反射防止膜
5 レジスト膜
Claims (9)
- 基板上に位相シフト多層膜を具備する位相シフトマスクブランクであって、前記位相シフト多層膜が、少なくとも1層の金属、金属とケイ素、又は金属若しくは金属とケイ素を主要構成元素とする酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物若しくは窒化炭化物の不飽和金属化合物からなる光吸収機能膜と、少なくとも1層の金属又は金属とケイ素を含有する酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化窒化炭化物又は窒化炭化物からなる位相シフト機能膜とからなり、前記光吸収機能膜の波長157〜260nmの光に対する消衰係数kが、波長157nmから260nmに向かうに従って増加すると共に、前記光吸収機能膜の膜厚が15nm以下であることを特徴とする位相シフトマスクブランク。
- 前記光吸収機能膜の消衰係数kが、157〜260nmの波長範囲において0.5以上であることを特徴とする請求項1記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記光吸収機能膜が1層であり、かつ該光吸収機能膜が基板に隣接して設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記光吸収機能膜が2層であり、かつ該2層の光吸収機能膜のうちの一方が基板に隣接して設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記2層の光吸収機能膜のうちの他方の前記位相シフト多層膜表面側の界面が、前記位相シフト多層膜の表面から深さ68.75nm以内に位置するように設けられていることを特徴とする請求項4記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記位相シフト多層膜上に、クロム系遮光膜及び/又はクロム系反射防止膜を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の位相シフトマスクブランク。
- 請求項1乃至6のいずれか1項記載の位相シフトマスクブランクの位相シフト多層膜を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。
- 位相シフトマスク上に形成されたパターンを被転写体上に転写する方法であって、請求項7記載の位相シフトマスクを240〜270nmの波長の光にて欠陥検査することにより選定された良品を用いることを特徴とするパターン転写方法。
- 位相シフトマスク上に形成されたパターンを被転写体上に転写する方法であって、請求項7記載の位相シフトマスクを用い、450〜600nmの波長の光にてアライメント調整を行うことを特徴とするパターン転写方法。
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