JP2012181549A - 半透明積層膜の設計方法、フォトマスクブランク、フォトマスク、およびフォトマスクブランクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半透明積層膜12は、第1の半透明膜13と第2の半透明膜14の積層構造とされ、これらの半透明膜の膜厚d、ならびに露光光に対する屈折率nおよび消衰係数kは、その一方が位相先行膜となり他方が位相遅延膜となるように設計される。位相進行膜の膜厚(nm)をd(+)、屈折率をn(+)、消衰係数をk(+)とし、位相遅延膜の膜厚をd(-)、屈折率をn(-)、消衰係数をk(-)としたときに、位相進行膜はk(+)>a1・n(+)+b1、位相遅延膜はk(-)<a2・n(-)+b2となるように設計される。係数aおよびbは、a1=0.113・d(+)+0.774、b1=−0.116・d(+)−0.281、a2=0.113・d(-)+0.774、b2=−0.116・d(-)−0.281、である。
【選択図】図1
Description
前記位相進行膜につき、k(+)>a1・n(+)+b1
前記位相遅延膜につき、k(−)<a2・n(−)+b2
の関係を満足させることを特徴とする。
ここで、
a1=0.113・d(+)+0.774
b1=−0.116・d(+)−0.281
a2=0.113・d(-)+0.774
b2=−0.116・d(-)−0.281
本比較例は、従来から知られている単純な構成の半透明膜の諸特性を、実施例1の本発明の半透明積層膜の諸特性と比較した結果について説明するものである。
本実施例では、本発明のフォトマスクブランクを使用して位相シフトマスクを得るための製造プロセスを説明する。
12 半透明積層膜
13 第1の半透明膜
14 第2の半透明膜
15 遮光性膜
16 第1のレジストパターン
17 第2のレジストパターン
18 溝部
19 半遮光部
20 位相シフタ(位相シフト部)
21 開口部
Claims (27)
- 膜中を透過する光の位相を空気中を伝播する場合に比較して進行させる位相進行膜と遅延させる位相遅延膜とが積層された半透明積層膜の設計方法であって、
前記位相進行膜および前記位相遅延膜の膜厚(nm)をd(+)およびd(−)とし、該膜中を透過する光に対する屈折率をn(+)およびn(−)、消衰係数をk(+)およびk(−)としたとき、
前記位相進行膜につき、k(+)>a1・n(+)+b1
前記位相遅延膜につき、k(−)<a2・n(−)+b2
の関係を満足させる、ことを特徴とする半透明積層膜の設計方法。
ここで、
a1=0.113・d(+)+0.774
b1=−0.116・d(+)−0.281
a2=0.113・d(-)+0.774
b2=−0.116・d(-)−0.281 - 請求項1に記載の方法により設計された半透明積層膜を備えている、フォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜が透明基板上に積層されている、請求項2に記載のフォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜中を透過する光と空気中を伝播する光の位相差の絶対値は50°以下である、請求項2又は3に記載のフォトマスクブランク。
- 前記位相差の絶対値は10°以下である、請求項4に記載のフォトマスクブランク。
- 前記位相差の絶対値は3°以下である、請求項5に記載のフォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜の露光光に対する透過率は3%以上30%以下である、請求項2乃至6の何れか1項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜の膜厚は50nm以下である、請求項2乃至7の何れか1項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜の膜厚は20nm以下である、請求項8に記載のフォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜は、酸素含有塩素系ドライエッチングでは実質的にエッチングされず、フッ素系ドライエッチングではエッチングが可能な膜である、請求項2乃至9の何れか1項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜は、珪素の酸化物、窒化物、または酸化窒化物、もしくは珪素と遷移金属の酸化物、窒化物、または酸化窒化物を主成分とする珪素含有化合物である、請求項10に記載のフォトマスクブランク。
- 前記遷移金属は、チタン(Ti)、バナジウム(V)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、タングステン(W)から選択された少なくとも1種の金属元素である、請求項11に記載のフォトマスクブランク。
- 前記透明基板上に前記位相先行膜と前記位相遅延膜が順次積層されており、該位相遅延膜は、珪素の飽和窒化物または飽和酸窒化物、若しくは、珪素と遷移金属の飽和窒化物または飽和酸窒化物である、請求項11又は12に記載のフォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜上に遮光性膜を備えている、請求項2乃至13の何れか1項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記遮光性膜は複数層を順次積層させた多層構造を有する、請求項14に記載のフォトマスクブランク。
- 前記遮光性膜は、フッ素系ドライエッチングでは実質的にエッチングされず、酸素含有塩素系ドライエッチングではエッチングが可能なクロム(Cr)を主成分とする膜である、請求項14又は15に記載のフォトマスクブランク。
- 前記遮光性膜は、金属クロム、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム酸窒化物、クロム酸化炭化物、クロム窒化炭化物、またはクロム酸窒化炭化物を主成分とする膜である、請求項16に記載のフォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜は、フッ素系ドライエッチングでは実質的にエッチングされず、酸素含有塩素系ドライエッチングではエッチングが可能な膜である、請求項2乃至9の何れか1項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜は、金属クロム、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム酸窒化物、クロム酸化炭化物、クロム窒化炭化物、またはクロム酸窒化炭化物を主成分とする膜である、請求項18に記載のフォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜上に遮光性膜を備えている、請求項18又は19に記載のフォトマスクブランク。
- 前記遮光性膜は、シリコン、タンタル、モリブデンおよびタングステンの群から選択された金属元素を主成分とする金属、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属酸化炭化物、金属窒化炭化物、または金属酸窒化炭化物を主成分とする膜である、請求項20に記載のフォトマスクブランク。
- 前記遮光性膜は反射防止機能を有する、請求項14乃至17、20および21の何れか1項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記半透明積層膜と前記遮光性膜の露光光に対する光学濃度の総和は、2.5以上である、請求項14乃至17、20乃至22の何れか1項に記載のフォトマスクブランク。
- 請求項2乃至23の何れか1項に記載のフォトマスクブランクを用いて作製されたフォトマスク。
- 透明基板上に請求項1に記載の方法により設計された半透明積層膜を形成した後に、該半透明積層膜に150℃以上600℃以下の温度で熱処理を施すステップを備えている、ことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
- 前記熱処理温度は200℃以上600℃以下である、請求項25に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
- 前記熱処理温度は300℃以上600℃以下である、請求項26に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
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