JP2013068887A - フォトマスクブランク及びその製造方法並びにフォトマスクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】石英からなる支持基板11と第1の遮光膜12とを有するフォトマスクブランクにおいて、支持基板11の一方の面に、支持基板11のドライエッチング処理時に実質的にエッチングされないエッチングストップ膜13を形成する。エッチングストップ膜13の支持基板11と反対の面に支持基板11と同じ材質からなる透過層14を形成する。第1の遮光膜12を透過層14のエッチングストップ膜13と反対の面に形成する。
【選択図】図1
Description
また、後者のように掘り込みシフターを有する場合、支持基板の上部にエッチングストッパー層を形成後、透過層を形成することで、シフターの掘り込み量の制御を可能とするフォトマスクブランクがある。
本発明にかかるフォトマスクブランクの実施の形態について、図1を参照して詳細に説明する。
フォトマスクブランクは、図1に示すように、石英からなる支持基板11を有する。ここで石英とは、合成・天然を問わず、二酸化ケイ素(SiO2)のみまたは、二酸化ケイ素(SiO2)を主成分とする物質を言う。一般に石英ガラスと呼ばれるものを含む。
また、支持基板11の一方の面には、支持基板11のドライエッチング処理が可能なSF4などのエッチングガスに対して実質的にエッチングされない、酸化クロム等の材料からなるエッチングストップ膜13が形成されている。このエッチングストップ膜13は、ドライエッチング装置の状態変化、またはパターン密度やパターン寸法等によるエッチングレート変化によって掘り込み深さの変化を抑制することが可能となる。
また、透過層14のエッチングストップ膜13と反対の面には第1の遮光膜12が形成されている。
なお、この場合、図2(a)に示すようにシフター部のエッチングストップ膜を除去して、遮光部直下のエッチングストップ膜16が有する形態であっても良い。また、図2(b)に示すようにシフター部のエッチングストップ膜15を除去せずに残したものであっても良い。
また、図1に示すフォトマスクブランクにおいて、石英からなる透過層14をエッチングストップ膜13までエッチング処理する際、ドライエッチング処理の代わりにフッ酸等のエッチングが可能な薬液を用いてウェットエッチング処理を行ってもよい。
図3に示すように、石英からなる支持基板17上に石英のドライエッチング処理に対して実質的にエッチングされない材料からなるエッチングストップ膜13を任意の厚さで成膜した後、エッチングストップ膜13の支持基板17と反対の面に、支持基板17と同じ材質の石英からなる基板18を矢印19に示す方向に貼り合わせ、図1と同様の透過層を形成する。これにより、スパッタ法にて積層、形成した場合と比べて、膜の均一性および欠陥低減に優れている膜の実現が可能となる。
この場合の基板18は、ウェハ露光波長に対して任意の位相差を有するような厚さの石英基板となる。
本発明に係るフォトマスクブランクの第2の実施の形態について、図4を参照して説明する。
本実施の形態におけるフォトマスクブランクは、図4に示すように、石英からなる支持基板11と、支持基板11の一方の面に形成され、支持基板11のドライエッチング処理時に実質的にエッチングされないエッチングストップ膜14と、エッチングストップ膜13の支持基板11と反対の面に形成され、支持基板11と同じ材質からなる透過層14と、透過層14のエッチングストップ膜13と反対の面に形成された第1の遮光膜12と、第1の遮光膜12の透過層14と反対の面に形成され、第1の遮光膜12のドライエッチング処理に対して実質的にエッチングされない材料からなる第2の遮光膜20とから構成されている。なお、第1の遮光膜12と接触した状態での第2の遮光膜20を含むフォトマスクブランク全体の透過率が10%以下である。
本発明に係るフォトマスクブランクを用いてCPLマスクを作製する場合の実施の形態について、図5を参照して説明する。
図5(a)に示すように、エッチングストップ膜13の支持基板11と反対の面に形成された透過層14をエッチングストップ膜13までエッチング処理することでシフター部を形成し、このシフター部におけるエッチングストップ膜13を、石英がエッチングされず、且つエッチングストップ膜13がエッチングされる塩素等のエッチングガスを用いてエッチングし、シフター部のエッチングストップ膜を除去する。これにより、シフター部の透過率を十分に確保することができる。
なお、エッチングストップ膜を除去する際、ドライエッチング処理の代わりに塩酸等の酸化クロム等からなるエッチングストップ膜のエッチングが可能な薬液を用いてウェットエッチング処理を行ってもよい。
(実施例1)
本実施例におけるフォトマスクの構造の一例を下記に示す。
(フォトマスク構造ほか)
第1の遮光膜:30%ハーフトーン膜
第1の遮光膜厚:250Å
エッチングストップ膜:酸化クロム
エッチングストップ膜の膜厚:10Å
透過層の膜厚:1710Å
レジスト:化学増幅型ポジ型レジスト
レジスト膜厚:1500Å
また、上記評価を3枚のフォトマスクを作製して実施したが、それぞれの平均値のレンジが0.3°と再現性が確認された。
本実施例におけるフォトマスクの構造の他の例を下記に示す。
(フォトマスク構造ほか)
第1の遮光膜:クロム
第1の遮光膜厚:50Å
(遮光膜はシフター形成後除去)
エッチングストップ膜:酸化クロム
エッチングストップ膜の膜厚:10Å
透過層膜厚:1990Å
レジスト:化学増幅型ポジ型レジスト
レジスト膜厚:1000Å
また、上記評価を3枚のフォトマスクを作製して実施したが、それぞれの平均値のレンジが0.4°と再現性が確認された。
12…第1の遮光膜
13…エッチングストップ膜
14…透過層
15…シフター部のエッチングストップ膜
16…遮光部直下のエッチングストップ膜
17…支持基板と同じ材質の基板
18…ウェハ露光波長に対して任意の位相差を有する厚さの石英基板
20…第2の遮光膜
Claims (14)
- 石英からなる支持基板と第1の遮光膜とを有するフォトマスクブランクにおいて、
前記支持基板の一方の面に、前記支持基板のドライエッチング処理時に実質的にエッチングされないエッチングストップ膜が形成され、
前記エッチングストップ膜の前記支持基板と反対の面に前記支持基板と同じ材質からなる透過層が形成され、
前記第1の遮光膜は、前記透過層の前記エッチングストップ膜と反対の面に形成されている、
ことを特徴とするフォトマスクブランク。 - 前記エッチングストップ膜が、ウェハ露光波長に対して80%以上の透過率を有することを特徴とする請求項1記載のフォトマスクブランク。
- 前記エッチングストップ膜の膜厚が10nm以下であることを特徴とする請求項1または2記載のフォトマスクブランク。
- 前記第1の遮光膜のウェハ露光波長に対する透過率が10%以下であることを特徴とする請求項1乃至3に何れか1項記載のフォトマスクブランク。
- 前記第1の遮光膜の前記透過層と反対の面に前記第1の遮光膜のドライエッチング処理に対して実質的にエッチングされない材料からなる第2の遮光膜が更に形成され、前記第1の遮光膜のウェハ露光波長に対する透過率が5%以上40%以下であり、且つ前記第1の遮光膜と接触した状態での前記第1及び第2の遮光膜を含む全体の透過率が10%以下であることを特徴とする請求項1乃至4に何れか1項記載のフォトマスクブランク。
- 前記第1の遮光膜が、クロム、酸化クロム、モリブデン、シリコン、モリブデンシリコン、ジルコニウムおよびタンタルのうち、1つまたは複数の膜組成からなることを特徴とする請求項1乃至5に何れか1項記載のフォトマスクブランク。
- 前記エッチングストップ膜が、クロム、酸化クロム、ジルコニウム、酸化ジルコニウム、インジウム、酸化インジウム、酸化インジウムスズおよびタンタルのうち、1つまたは複数の膜組成からなることを特徴とする請求項1乃至6に何れか1項記載のフォトマスクブランク。
- 前記第2の遮光膜が、クロム、酸化クロム、ジルコニウム、酸化ジルコニウム、インジウム、酸化インジウム、酸化インジウムスズおよびタンタルのうち、1つまたは複数の膜組成からなる請求項5記載の膜を有するフォトマスクブランク。
- 石英からなる支持基板上に石英のドライエッチング処理に対して実質的にエッチングされない材料からなるエッチングストップ膜を一定の厚さで成膜するエッチングストップ成膜工程と、
前記エッチングストップ膜の前記支持基板と反対の面に前記支持基板と同じ材質からなる基板を貼り合わせた後、一定の厚さになるまで研磨処理して透過層を形成する透過層形成工程と、
前記透過層の前記エッチングストップ膜と反対の面に第1の遮光膜を形成する遮光膜形成工程とを備える、
ことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。 - 前記エッチングストップ膜に前記基板を貼り合わせる際に熱処理を行うことを特徴とする請求項9記載のフォトマスクブランクの製造方法。
- 前記熱処理は400℃以下で行われることを特徴とする請求項10記載のフォトマスクブランクの製造方法。
- 前記第1の遮光膜の前記透過層と反対の面に前記第1の遮光膜のドライエッチング処理に対して実質的にエッチングされない材料からなる第2の遮光膜を更に形成する工程を備えることを特徴とする請求項9乃至11に何れか1項記載のフォトマスクブランクの製造方法。
- 請求項1乃至8に何れか1項記載のフォトマスクブランクを有し、前記フォトマスクブランクの前記遮光膜または前記第2の遮光膜にレジストを塗布し、電子描画機にて描画した後、現像処理を行うことでレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクにして前記第1の遮光膜または該第1の遮光膜を含む前記第2の遮光膜をエッチングしてパターンを形成した後、前記透過層を前記エッチングストップ膜に達するまでエッチング処理を行うことでシフター部を形成することを特徴とするフォトフォトマスクの製造方法。
- 請求項1乃至8に何れか1項記載のフォトマスクブランクを有し、前記フォトマスクブランクの前記遮光膜または前記第2の遮光膜にレジストを塗布し、電子描画機にて描画後、現像処理を行うことでレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクに前記第1の遮光膜または該第1の遮光膜を含む前記第2の遮光膜をエッチングしてパターン形成後、前記透過層を前記エッチングストップ膜に達するまでエッチング処理を行うことでシフター部を形成し、且つ前記第1の遮光膜または該第1の遮光膜を含む前記第2の遮光膜を除去することでCPLマスクとすることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
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