JP2017223972A - フォトマスクブランク - Google Patents
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Abstract
Description
2Cr≦2O+3N (1)
(式中、Crはクロム含有率(原子%)、Oは酸素含有率(原子%)、Nは窒素含有率(原子%)を表す。)
を満たす組成において、更に、C(炭素)を所定量以上含有するCrC化合物が、炭素を含有しないCr化合物と比較して、光学濃度基準のエッチング速度や膜厚基準のエッチング速度が高いことを見出した。そして、このような膜を用いれば、膜のドライエッチングレートが高くなったことで、フォトレジストの薄膜化が可能となり、その結果、薄膜化されたフォトレジストであっても、高解像性及び高パターニング精度でエッチングすることができ、波長が250nm以下の露光光を用いて線幅が0.1μm以下のレジストパターンを形成するフォトリソグラフィのような微細なフォトマスクパターンの形成においても、フォトマスクパターンを高精度で形成できるCr含有膜を備えるフォトマスクブランクを提供できることを見出し、本発明をなすに至った。
請求項1:
透明基板上にフォトマスクパターンを設けたフォトマスクの素材となるフォトマスクブランクであって、
上記フォトマスクが、波長が250nm以下の露光光を用いて線幅が0.1μm以下のレジストパターンを形成するフォトリソグラフィに用いるフォトマスクであり、
上記フォトマスクブランクが、透明基板と、該透明基板上に、直接又は1若しくは2以上の他の膜を介して形成されたCr含有膜とを含み、
該Cr含有膜が、Crと、O及び/又はNと、Cとを含有し、Crが50原子%以下、OとNとの合計が25原子%以上、かつCが5原子%以上であるCrC化合物層と、該CrC化合物層とは組成が異なるCr化合物層との組み合わせからなる2以上の層で構成され、
上記CrC化合物層が遮光膜であり、
上記Cr化合物層として、CrO層又はCrON層を含み、
上記CrC化合物層の合計の厚みが、Cr含有膜全体の厚みの60%以上であることを特徴とするフォトマスクブランク。
請求項2:
上記Cr化合物層として、更にCrN層を含む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。
請求項3:
上記CrC化合物層が、下記式(1)
2Cr≦2O+3N (1)
(式中、Crはクロム含有率(原子%)、Oは酸素含有率(原子%)、Nは窒素含有率(原子%)を表す。)
を満たすことを特徴とする請求項1又は2記載のフォトマスクブランク。
請求項4:
上記CrC化合物層が、Crと、O及び/又はNと、Cとを、上記含有率で、かつ上記CrC化合物層のシート抵抗が5,000Ω/□以上となるように含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
請求項5:
上記CrC化合物層がCrCO層、CrCN層及びCrCON層から選ばれることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
請求項6:
上記Cr含有膜全体の膜厚が20nm以上150nm以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
請求項7:
上記Cr含有膜が、上記透明基板上に1又は2以上の他の膜を介して形成され、該他の膜の少なくとも1つが光学膜であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
請求項8:
上記光学膜が位相シフト膜であることを特徴とする請求項7記載のフォトマスクブランク。
請求項9:
上記Cr含有膜の露光光に対する光学濃度が1.4以上2.5以下であることを特徴とする請求項8記載のフォトマスクブランク。
請求項10:
上記遮光膜と位相シフト膜との合計の光学濃度が2.0以上である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。
また、本発明は、下記のフォトマスクブランクが関連する。
[1] 透明基板上にフォトマスクパターンを設けたフォトマスクの素材となるフォトマスクブランクであって、
上記フォトマスクが、波長が250nm以下の露光光を用いて線幅が0.1μm以下のレジストパターンを形成するフォトリソグラフィに用いるフォトマスクであり、
上記フォトマスクブランクが、透明基板と、該透明基板上に、直接又は1若しくは2以上の他の膜を介して形成されたCr含有膜とを含み、
該Cr含有膜が、1又は2以上の層で構成され、
該層の少なくとも1つが、Crと、O及び/又はNと、Cとを含有し、Crが50原子%以下、OとNとの合計が25原子%以上、かつCが5原子%以上であるCrC化合物層であることを特徴とするフォトマスクブランク。
[2] 上記CrC化合物層が、下記式(1)
2Cr≦2O+3N (1)
(式中、Crはクロム含有率(原子%)、Oは酸素含有率(原子%)、Nは窒素含有率(原子%)を表す。)
を満たすことを特徴とする[1]記載のフォトマスクブランク。
[3] 上記CrC化合物層のシート抵抗が5,000Ω/□以上であることを特徴とする[1]又は[2]記載のフォトマスクブランク。
[4] 上記CrC化合物層の合計の厚みが、Cr含有膜全体の厚みの60%以上であることを特徴とする[1]乃至[3]のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
[5] 上記CrC化合物層が遮光膜であることを特徴とする[1]乃至[4]のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
[6] 上記Cr含有膜が、上記透明基板上に1又は2以上の他の膜を介して形成され、該他の膜の少なくとも1つが光学膜であることを特徴とする[5]記載のフォトマスクブランク。
[7] 上記光学膜が位相シフト膜であることを特徴とする[6]記載のフォトマスクブランク。
[8] 上記Cr含有膜の露光光に対する光学濃度が1.4以上2.5以下であることを特徴とする[7]記載のフォトマスクブランク。
[9] 上記遮光膜と位相シフト膜との合計の光学濃度が2.0以上であることを特徴とする[8]記載のフォトマスクブランク。
[10] 上記CrC化合物層がエッチングマスク膜又はエッチングストッパ膜であることを特徴とする[1]乃至[4]のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
本発明のフォトマスクブランクは、透明基板上にフォトマスクパターンを設けたフォトマスクの素材となるフォトマスクブランクである。フォトマスクは、透明基板上に露光光に対して透明な領域と実効的に不透明な領域とを有するフォトマスクパターンが設けられている。本発明においては、上記フォトマスクが、波長が250nm以下、好ましくは200nm以下の露光光、例えば、ArFエキシマレーザ(193nm)やF2レーザ(157nm)を用いて、線幅が0.1μm以下のレジストパターンを形成するフォトリソグラフィに用いるフォトマスクを対象とする。
2Cr≦2O+3N (1)
(式中、Crはクロム含有率(原子%)、Oは酸素含有率(原子%)、Nは窒素含有率(原子%)を表す。)
を満たすものであることが好ましい。
152mm角、6mm厚の石英基板上に、193nmに対する透過率が6%のMoSiONのハーフトーン位相シフト膜(膜厚80nm)を形成し、このハーフトーン位相シフト膜の上に、スパッタリングガスとして、Arガスと、表1に示されるO2ガス、N2ガス及びCH4ガスから選ばれた反応ガスとを使用して、Cr系遮光膜を形成した。Cr系遮光膜は、上記波長での光学濃度(OD)が1.85となる膜厚に形成した。得られたCr系遮光膜について、XPS(X線光電子分光分析法)で測定した組成、下記式(2)
A=2O+3N−2Cr (2)
(式中、Oは酸素含有率(原子%)、Nは窒素含有率(原子%)、Crはクロム含有率(原子%)を表す。)
で表わされるA値、膜厚、及び定電流印加方式四探針法で測定したシート抵抗を表1に示す。
2Cr≦2O+3N (1)
(式中、Crはクロム含有率(原子%)、Oは酸素含有率(原子%)、Nは窒素含有率(原子%)を表す。)
を満たさない、即ち、A値が0未満のものは、比較例1、2に示されるように、炭素含有率を増加させた場合でも、エッチングレート相対値は、大きくは向上しない。
152mm角、6mm厚の石英基板上に、波長193nmに対する透過率が6%のMoSiONのハーフトーン位相シフト膜(膜厚80nm)を形成し、このハーフトーン位相シフト膜の上に、スパッタリングガスとして、Arガスと、表1に示されるO2ガス、N2ガス及びCH4ガスから選ばれた反応ガスとを使用して、Cr系遮光膜を形成した。Cr系遮光膜は、上記波長での光学濃度(OD)が1.85となる膜厚に形成した。得られたCr系遮光膜について、XPS(X線光電子分光分析法)で測定した組成、下記式(2)
A=2O+3N−2Cr (2)
(式中、Oは酸素含有率(原子%)、Nは窒素含有率(原子%)、Crはクロム含有率(原子%)を表す。)
で表わされるA値、膜厚、及び定電流印加方式四探針法で測定したシート抵抗を表1に示す。
Claims (10)
- 透明基板上にフォトマスクパターンを設けたフォトマスクの素材となるフォトマスクブランクであって、
上記フォトマスクが、波長が250nm以下の露光光を用いて線幅が0.1μm以下のレジストパターンを形成するフォトリソグラフィに用いるフォトマスクであり、
上記フォトマスクブランクが、透明基板と、該透明基板上に、直接又は1若しくは2以上の他の膜を介して形成されたCr含有膜とを含み、
該Cr含有膜が、Crと、O及び/又はNと、Cとを含有し、Crが50原子%以下、OとNとの合計が25原子%以上、かつCが5原子%以上であるCrC化合物層と、該CrC化合物層とは組成が異なるCr化合物層との組み合わせからなる2以上の層で構成され、
上記CrC化合物層が遮光膜であり、
上記Cr化合物層として、CrO層又はCrON層を含み、
上記CrC化合物層の合計の厚みが、Cr含有膜全体の厚みの60%以上であることを特徴とするフォトマスクブランク。 - 上記Cr化合物層として、更にCrN層を含む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。
- 上記CrC化合物層が、下記式(1)
2Cr≦2O+3N (1)
(式中、Crはクロム含有率(原子%)、Oは酸素含有率(原子%)、Nは窒素含有率(原子%)を表す。)
を満たすことを特徴とする請求項1又は2記載のフォトマスクブランク。 - 上記CrC化合物層が、Crと、O及び/又はNと、Cとを、上記含有率で、かつ上記CrC化合物層のシート抵抗が5,000Ω/□以上となるように含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
- 上記CrC化合物層がCrCO層、CrCN層及びCrCON層から選ばれることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
- 上記Cr含有膜全体の膜厚が20nm以上150nm以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
- 上記Cr含有膜が、上記透明基板上に1又は2以上の他の膜を介して形成され、該他の膜の少なくとも1つが光学膜であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
- 上記光学膜が位相シフト膜であることを特徴とする請求項7記載のフォトマスクブランク。
- 上記Cr含有膜の露光光に対する光学濃度が1.4以上2.5以下であることを特徴とする請求項8記載のフォトマスクブランク。
- 上記遮光膜と位相シフト膜との合計の光学濃度が2.0以上である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。
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