JP2010122543A - フォトマスクの製造方法及びそのフォトマスクを用いたパターン転写方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フォトマスクにおいて、透光性基板1の主表面上にCrを含有する遮光膜の形成及びパターニング実施することにより遮光膜パターン2aを形成し、その後に、当該遮光膜パターン2aに含有されるCrについてCrイオン低減処理を実施することで、成長性異物の発生の主要因であるCrイオンを低減させることができ、成長性異物の発生を抑制することができることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
更なる解析の結果、当該成長性物質には、フォトマスクの遮光膜等に含まれるCrイオン(Cr2+、Cr3+等)にイオン化したシュウ酸が配位し、そこに、アンモニアが結合してシュウ酸とアンモニアを主体とする塩として結晶が成長したものが、検出された。そこで本発明者らは、フォトマスクの遮光膜等に含まれるイオン化したCrを低減し、またはCrのイオン化を抑止することにより、成長性異物の発生を防止することを考えた。
このような表面処理は、Cr系薄膜の表面のみでなく、パターン断面にも作用することから有効である。
例えば、本発明のCrイオン低減処理は、前記薄膜上に、実質的に絶縁性の酸化物を形成することができることから、複数層の間が絶縁され、イオン化が抑止される。また、本発明のCrイオン低減処理が、Crを含む複数の層に作用すると、両者が同様の酸化物を形成し、電位差が生じなくなることから、Crのイオン化が抑止される。こうした作用の一つまたは複数の影響により本発明の処理が有効に作用するのである。
このような用途に用いられるフォトマスクに対し、発明は顕著な効果をもたらす。特に、高湿度化の露光や保管によっても、成長性異物の発生が抑止される、すぐれたフォトマスクを得ることができる。
まず、図1(a)に示すように、石英ガラス等からなる透光性基板1の主表面上に、スパッタリング等の手段により遮光膜2を形成することで、フォトマスクブランクを作製する。例えばスパッタターゲットとしてクロムを用い、スパッタガスとしてアルゴンを用いることができる。更にスパッタガスに酸素、窒素、または二酸化炭素などを適切な流量導入することができる。
たとえば、インラインタイプのスパッタ装置において、被成膜体である基板の搬送に合わせて、供給するスパッタガスの種類や量を変更することで、例えば、Cr層の上に、CrOからなる層を積層することができる。上層側を、フォトマスクの反射防止層として機能させてもよい。
次に、図1(b)に示すように、透光性基板1上に成膜された遮光膜2の上に、レジスト材料を塗布してレジスト膜3を形成する。レジスト材料の塗布方法としては、スピンコータ等、公知の装置を使用した方法を用いることができる。
次に、図1(c)に示すように、所望のパターンに基づき、レジスト膜3上にパターン描画(選択的な露光)を行う。このパターン描画は、例えば、レーザ又は電子線を用いた描画機により行うことができる。その後、現像等の公知の処理をすることにより、レジストパターン3aを形成する。
次に、図1(d)に示すように、このように形成されたレジストパターン3aをマスクとして、遮光膜2をエッチング処理することにより、遮光膜パターン2aを形成する。エッチング処理の方式には特に制限はないが、例えば、公知のウエットエッチング処理方法を用いることができる。特に、クロム遮光膜を、硝酸セリウム第二アンモンを主成分とするウエットエッチング液でエッチングするときに形成される、遮光膜のパターン断面付近から形成される、成長性異物に対し本発明は顕著な効果を有する。
次に、レジストパターン3aを公知の方法で除去することにより、図2(e)に示すように、透光性基板1に遮光膜パターン2aが形成される。
次に、Crを主成分とする遮光膜パターン2aに含まれるCr2+、Cr3+等のCrイオンを低減させ、またはその生成を抑止する処理を行う。成長性異物の発生を防止するためである。その方法には以下の2つの方法がある。
波長が200nm以下の紫外光(例えば、波長172nmのエキシマUVランプ)を強度30mW/cm2以上(例えば40mW/cm2)で照射する。この処理を実施することによって、フォトマスクに形成されたCrを含む膜パターン中に生じていた、イオン化したCrが、UV光のエネルギーにより活性化し、酸素が吸着してCrの低級酸化物(Cr2O3、Cr3O4等)になり、Crイオンの量が減少する。このため、シュウ酸の配位が抑えられ、成長性異物の発生が抑制される。照射する光の波長が200nmを超えると、膜に含まれるCrの活性化効率が下がるため、Crの酸化物の生成不十分になることがある。また、強度が30mW/cm2未満である場合には、膜中のCrイオンを活性化するためにエネルギーが不十分となることがある。
150℃以上500℃以下の温度(好ましくは200℃〜350℃)で1時間程度加熱する。この加熱により、遮光膜パターン2aの表面及び内部のCrの酸化が加速してCrイオンがCrの低級酸化物(Cr2O3、Cr3O4等)になり、Crイオンの量が減少する。このため、シュウ酸の配位が押さえられ、成長性異物の発生が押さえられる。温度が150℃以上とすることにより、膜中のCrを活性化する際に、パターンの断面に対しても十分に酸化することが出来る。また、500度を超える温度としても上記効果の増強は見られず、500℃以下とすることが適切である。
次に、図2(g)に示すように、Crイオン低減工程を経て製造されたフォトマスクについて、そのパターン形成面にペリクル4を公知の方法で装着する。ペリクルは、ニトロセルロースやセルロースエステルなどのセルロース系、またフッ素ポリマー系、シクロオレフィン系等のペリクル膜とペリクルフレームからなる、公知のものを使用することができる。
2 遮光膜
2a 遮光膜パターン
3 レジスト膜
3a レジストパターン
4 ペリクル
Claims (12)
- 透光性基板の上に形成された、Crを主成分とする薄膜をパターニングしてなるフォトマスクの製造方法であって、
前記薄膜に所定のパターンをパターニングする工程と、前記パターニングされた前記薄膜に含まれるイオン化したCrの量を低減し、又はCrのイオン化を抑止する、Crイオン低減処理を行う工程とを具備するフォトマスクの製造方法。 - 前記Crイオン低減処理が、波長200nm以下で強度30W以上の光を前記薄膜に照射する処理を含む請求項1記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記Crイオン低減処理が、前記薄膜を150度以上500度以下の温度で1時間以上加熱する処理を含む請求項1記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記薄膜が、遮光膜、反射防止膜又は半透明膜である請求項1乃至3のいずれか記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記薄膜が、スパッタリング法により成膜された膜である請求項1乃至4のいずれか記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記薄膜は、ウエットエッチングによりパターニングされた断面をもつことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記薄膜は、組成の異なる複数の層を積層してなるものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記Crイオン低減処理は、前記薄膜上に、実質的に絶縁性の酸化物を形成することを特徴とする請求項7記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記薄膜は、いずれもCrを主成分とする層を積層してなるものであることを特徴とする請求項7記載のフォトマスクの製造方法。
- 請求項1乃至9のいずれか記載の製造方法によるフォトマスクに対し、i線、h線、g線の波長を含む露光光を照射することによって、被転写体上に形成されたレジスト膜にパターンを転写することを特徴とするパターン転写方法。
- シュウ酸イオンおよびアンモニウムイオンが存在する雰囲気下においてパターンを転写することを特徴とする請求項10記載のパターン転写方法。
- 湿度が80%以上の雰囲気においてパターンを転写することを特徴とする請求項10記載のパターン転写方法。
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