JP2015092281A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. ＡｒＦエキシマレーザ露光光が適用されるハーフトーン型の位相シフトマスクを作製するために用いられるマスクブランクスであって、
   透明基板と、
   前記透明基板の上に形成され、前記露光光の位相及び透過率を制御する半透明層と、
   前記半透明層の上に形成された中間層と、
   前記中間層の上に形成された遮光層と、
   を有し、
   前記遮光層が、遷移金属を含まない屈折率ｎが１．０以下であり、かつ、消衰係数ｋが２．０以上の単一の金属材料から構成されており、
   前記遮光層の膜厚が４０ｎｍ以下であり、
   前記半透明層、前記中間層、前記遮光層の３種の層を積層した積層体の前記露光光に対する光学濃度が２．８以上であることを特徴とするマスクブランクス。
2. 前記半透明層の前記露光光に対する透過率Ｔと前記遮光層の膜厚ｄとの関係が、
   Ｔ＝６％において２３ｎｍ≦ｄ≦２７ｎｍの範囲であり、
   Ｔ＝２０％において３１ｎｍ≦ｄ≦３５ｎｍの範囲であり、
   Ｔ＝３０％において３３ｎｍ≦ｄ≦３７ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のマスクブランクス。
3. 前記単一の金属材料が、シリコンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマスクブランクス。
4. 前記半透明層が、Ｓｉ_ｘＯ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ_ｙ（ｘおよびｙは、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、および０＜ｘ＋ｙ≦１を満足する）からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のマスクブランクス。
5. 前記中間層が、フッ素系ガスを用いたドライエッチングに対して耐性を有する材料から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のマスクブランクス。
6. 前記中間層がクロム（Ｃｒ）を含有するクロム系材料から構成され、かつ前記中間層の膜厚が２ｎｍ〜５ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のマスクブランクス。
7. 前記遮光層の上に、フッ素系ガスを用いたドライエッチングに対して耐性を有する材料から構成されるハードマスク層を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のマスクブランクス。
8. ＡｒＦエキシマレーザ露光光が適用されるハーフトーン型の位相シフトマスクであって、
   透明基板と、
   前記透明基板の上に形成され、前記露光光の位相及び透過率を制御する半透明パターン膜と、
   前記半透明パターン膜の上に形成された中間パターン膜と、
   前記中間パターン膜の上に形成された遮光パターン膜と、
   を有し、
   前記遮光パターン膜が、遷移金属を含まない屈折率ｎが１．０以下であり、かつ、消衰係数ｋが２．０以上の単一の金属材料から構成されており、
   前記遮光パターン膜の膜厚が４０ｎｍ以下であり、
   前記半透明パターン膜、前記中間パターン膜、前記遮光パターン膜の３種の膜を積層した積層体の前記露光光に対する光学濃度が２．８以上であることを特徴とする位相シフトマスク。
9. 前記半透明パターン膜の前記露光光に対する透過率Ｔと前記遮光パターン膜の膜厚ｄとの関係が、
   Ｔ＝６％において２３ｎｍ≦ｄ≦２７ｎｍの範囲であり、
   Ｔ＝２０％において３１ｎｍ≦ｄ≦３５ｎｍの範囲であり、
   Ｔ＝３０％において３３ｎｍ≦ｄ≦３７ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項８に記載の位相シフトマスク。
10. 前記単一の金属材料が、シリコンであることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の位相シフトマスク。
11. 前記半透明層が、Ｓｉ_ｘＯ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ_ｙ（ｘおよびｙは、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、および０＜ｘ＋ｙ≦１を満足する）からなることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか一項に記載の位相シフトマスク。
12. 前記中間パターン膜が、フッ素系ガスを用いたドライエッチングに対して耐性を有する材料から構成されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の位相シフトマスク。
13. 前記中間層がクロム（Ｃｒ）を含有するクロム系材料から構成され、かつ前記中間層の膜厚が２ｎｍ〜５ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか一項に記載の位相シフトマスク。
14. 透明基板と、前記透明基板の上に形成され、前記露光光の位相及び透過率を制御する半透明層と、前記半透明層の上に形成された中間層と、前記中間層の上に形成された遮光層と、を有し、前記遮光層が、遷移金属を含まない屈折率ｎが１．０以下であり、かつ、消衰係数ｋが２．０以上の単一の金属材料から構成されているマスクブランクスの前記遮光層の上にハードマスク層を形成した、ハードマスク層付きマスクブランクスを準備する工程と、
    前記ハードマスク層の上に、第１のレジストパターン膜を形成する工程と、
    前記第１のレジストパターン膜から露出する前記ハードマスク層をエッチングして、第１の形態のハードマスクパターン膜を形成する工程と、
    前記第１の形態のハードマスクパターン膜から露出する前記遮光層を、前記中間層をエッチング停止層に用いてエッチングして、第１の形態の遮光パターン膜を形成する工程と、
    前記第１のレジストパターン膜を除去する工程と、
    前記第１の形態のハードマスクパターン膜の所望の領域、および、前記第１の形態の遮光パターン膜から露出する前記中間層の所望の領域を覆う第２のレジストパターン膜を形成する工程と、
    前記第２のレジストパターン膜から露出する前記第１の形態のハードマスクパターン膜、および、前記第２のレジストパターン膜と前記第１の形態の遮光パターン膜から露出する前記中間層をエッチングして、第２の形態のハードマスクパターン膜、および第１の形態の中間パターン膜を形成する工程と、
    前記第２のレジストパターン膜を除去する工程と、
    前記第２の形態のハードマスクパターン膜から露出する前記第１の形態の遮光パターン膜と、前記第１の形態の中間パターン膜から露出する前記半透明層をエッチングして、第２の形態の遮光パターン膜、および半透明パターン膜を形成する工程と、
    前記第２の形態のハードマスクパターン膜、および前記第２の形態の遮光パターン膜から露出する前記第１の形態の中間パターン膜をエッチングして、前記第２の形態のハードマスクパターン膜を除去しつつ、第２の形態の中間パターン膜を形成する工程と、
    を順に備えることを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
15. 透明基板と、前記透明基板の上に形成され、前記露光光の位相及び透過率を制御する半透明層と、前記半透明層の上に形成された中間層と、前記中間層の上に形成された遮光層と、を有し、前記遮光層が、遷移金属を含まない屈折率ｎが１．０以下であり、かつ、消衰係数ｋが２．０以上の単一の金属材料から構成されているマスクブランクスの前記遮光層の上にハードマスク層を形成した、ハードマスク層付きマスクブランクスを準備する工程と、
    前記ハードマスク層の上に、第１のレジストパターン膜を形成する工程と、
    前記第１のレジストパターン膜から露出する前記ハードマスク層をエッチングして、第１の形態のハードマスクパターン膜を形成する工程と、
    前記第１の形態のハードマスクパターン膜から露出する前記遮光層を、前記中間層をエッチング停止層に用いてエッチングして、第１の形態の遮光パターン膜を形成する工程と、
    前記第１の形態の遮光パターン膜から露出する前記中間層をエッチングして、第１の形態の中間パターン膜を形成する工程と、
    前記第１のレジストパターン膜を除去する工程と、
    前記第１の形態のハードマスクパターン膜の所望の領域を覆う第２のレジストパターン膜を形成する工程と、
    前記第２のレジストパターン膜から露出する前記第１の形態のハードマスクパターン膜をエッチングして、第２の形態のハードマスクパターン膜を形成する工程と、
    前記第２のレジストパターン膜を除去する工程と、
    前記第２の形態のハードマスクパターン膜から露出する前記第１の形態の遮光パターン膜、および前記第１の形態の中間パターン膜から露出する前記半透明層をエッチングして、第２の形態の遮光パターン膜、および半透明パターン膜を形成する工程と、
    前記第２の形態のハードマスクパターン膜、および前記第２の形態の遮光パターン膜から露出する前記第１の形態の中間パターン膜をエッチングして、前記第２の形態のハードマスクパターン膜を除去しつつ、第２の形態の中間パターン膜を形成する工程と、
    を順に備えることを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。