JP2556534B2 - フォトマスクブランク - Google Patents

フォトマスクブランク

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JP2556534B2
JP2556534B2 JP30189787A JP30189787A JP2556534B2 JP 2556534 B2 JP2556534 B2 JP 2556534B2 JP 30189787 A JP30189787 A JP 30189787A JP 30189787 A JP30189787 A JP 30189787A JP 2556534 B2 JP2556534 B2 JP 2556534B2
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、IC、LSI等の半導体集積回路の製造に用い
られるフォトマスクブランクに関するものである。
[従来の技術] 従来より、前記フォトマスクブランクとして、石英ガ
ラスからなる透明基板上に、金属珪化物からなる遮光性
薄膜を積層させたものが知られている。この場合に、前
記金属珪化物は、例えば、モリブデン珪化物であり、こ
の金属珪化物による遮光性薄膜は、スパッタリング法、
真空蒸着法等の加工技術により形成されている。
そして、このような構成をなすフォトマスクブランク
からフォトマスクを形成する場合の一連のフォトリソグ
ラフィー工程を簡単に説明すると、次のようである。
まず、フォトマスクブランクの遮光性薄膜の上にフ
ォトレジスト膜を塗布する。
次いで、前記フォトレジスト膜を、所定のパターン
を持ったマスターマスクを使って露光させる。
次いで、前記フォトレジスト膜を現像して、レジス
トパターンを形成する。
次いで、前記レジストパターンをマスクとして、遮
光性薄膜をドライエッチングする。
次いで、前記レジストパターンを除去することによ
って、金属珪化物からなる遮光性パターンを有したフォ
トマスクとする。
ところで、前述のフォトマスクブランクにおいて、金
属珪化物からなる遮光性薄膜は、フォトレジスト膜(特
にポジ型フォトレジスト膜、例えば、ヘキスト社製のAZ
−1350等の場合に顕著)の付着性が悪く、そのまま前述
のフォトリソグラフィー工程を行うと、遮光性薄膜とフ
ォトレジスト膜との密着性が良くない為に、パターンの
線幅の細りや消失等の不都合が発生する虞れがあった。
そこで、従来では、金属珪化物からなる遮光性薄膜と
フォトレジスト膜との密着性を高めるための対策とし
て、前述したフォトリソグラフィー工程中のの工程
(即ち、フォトレジスト膜を塗布する工程)の前に、予
め、フォトマスクブランクの表面に接着促進剤(例え
ば、ヘキサメチルシラザンなど)を塗布することによっ
て、フォトマスクブランク表面の特性を改善することが
できた。また、この場合に、接着促進剤の塗布方法とし
ては、スピンコート法あるいは接着促進剤を含んだ雰囲
気中にさらすことが考えられている。
[発明が解決しようとする問題点] 前述のような対策を施した場合、確かに金属珪化物か
らなる遮光性薄膜とフォトレジスト膜との密着性を高め
ることができ、従って、密着性の不良に起因した問題が
解決されるが、その反面、製品歩留りの低下や工程管理
の困難化等の新たな問題が発生するに至った。
つまり、前述の対策は、フォトマスクの製造工程であ
るフォトリソグラフィー工程の前に、完成したフォトマ
スクブランクを対象とした新たな処理工程を設けたもの
である。そして、さらには、その処理工程における技術
は、フォトマスクブランクの製造工程やフォトリソグラ
フィー工程に於ける技術に対して異質なもので、そのた
め、全く別に専用の装置を用意して、その都度そこへフ
ォトマスクブランクを搬出入して処理しなければならな
い。そのため、作業工程が大幅に増大して、工程の管理
が困難になるという問題が発生する。
また、該処理工程のために、フォトマスクブランク自
体を移動させる機会が増大し、移動時にぶつけて傷をつ
けたり、異物が付着する危険度が高まり、これらによる
製品不良の増大等によって、製品の歩留り低下という問
題が発生する。
この発明は、このような問題点を解決すべく提案され
たもので、接着促進剤を塗布せずともフォトマスクブラ
ンクの遮光性薄膜の上にフォトレジスト膜を良好に密着
させることができ、従って、従来の接着促進剤を塗布す
る処理工程に起因していた製品歩留りの低下を防止し
得、かつ、工程管理を容易にすることができる新規構造
のフォトマスクブランクを提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] この発明に係るフォトマスクブランクは、本発明者等
が問題点の原因となっている接着促進剤による処理工程
をいかにして回避するかを鋭意考究し、実験究明を重ね
た結果解明された事実、即ち、酸素を含有させた金属珪
化物の膜に対しては、フォトレジスト膜が良好に密着す
るという事実に基づいてなされたものである。
そして、この解明した事実に端を発してさらに実験究
明を重ねた結果、本発明に係るフォトマスクブランク
は、透明基板上に金属珪化物からなる遮光性薄膜を形成
し、この遮光性薄膜上に酸素を5〜60原子%含有した金
属珪化物からなり、前記遮光膜とレジストとの接着を強
化する接着強化用の薄膜を設けた構造を呈するに至っ
た。
[作用] 本発明に係るフォトマスクブランクにおいて、接着強
化用薄膜は、金属珪化物からなる遮光性薄膜と組成が似
ており、遮光性薄膜の場合と同様の薄膜形成技術に因っ
て形成し得るという点で遮光性薄膜と同質であり、従来
のフォトマスクブランクの製造ラインを使って遮光性薄
膜形成工程の延長として、容易に形成することができ
る。換言すれば、接着強化用薄膜を形成するために、新
規に専用の装置を導入するような必要が無く、また繁雑
な処理工程が付加されることも無い。
しかも、この接着強化用薄膜に対してはフォトレジス
ト膜の密着性が良いため、フォトマスクを形成する際に
接着促進剤による処理工程が必要なく、直接、従来例の
項に記載したフォトリソグラフィー工程〜を実施す
るだけで、精度の良いフォトマスクを製作することがで
きる。
したがって、本発明に係るフォトマスクブランクによ
れば、フォトマスクの形成に際して従来の接着促進剤を
塗布する処理工程が不要で、該処理工程に起因していた
製品の歩留りの低下を効果的に防止し得るとともに、工
程管理を容易にすることができる。
[実施例] 第1図は、本発明に係るフォトマスクブランク1の一
実施例の縦断面図である。
このフォトマスクブランク1は、石英ガラスからなる
透明基板2の一表面上に金属珪化物からなる遮光性薄膜
3を形成し、この遮光性薄膜3上に酸素を含有した金属
珪化物からなる接着強化用薄膜4を設けたものである。
前記透明基板2の寸法は、5インチ×5インチ×0.09
インチである。
前記遮光性薄膜3は、モリブデン珪化物のターゲット
(モリブデンと珪素との混合比は、33原子%:67原子%
である)を用いて、アルゴンガス雰囲気中(圧力3×10
-3Torr)で反応性スパッタリング法により膜厚約1000オ
ングストロームに形成したものである。
前記接着強化用薄膜4は、遮光性薄膜3の形成後に、
同様のターゲットを用いたスパッタリング法によって、
アルゴン95体積%と酸素5体積%の混合ガス雰囲気中
(圧力3×10-3Torr)で形成したもので、膜厚は350オ
ングストロームであり、酸素と珪素とモリブデンとを含
有している。
以上の如きフォトマスクブランク1において、波長45
0nmに対する光学濃度は3.0である。
次に、このフォトマスクブランク1からフォトマスク
を製造する工程を以下に説明する。
I) まず、前記接着強化用薄膜4の上にポジ型フォトレジ
スタ(例えば、ヘキスト社製のAZ−1350等)を滴下し、
スピンコート法により膜厚5000オングストロームのレジ
スト膜を形成する。
II) 次いで、所定の線幅(例えば、2μm)のパター
ンを有するマスターマスクを通して紫外光により露光量
55mJで露光した後、現像液にで38秒間現像して、レジス
ト膜にレジストパターンを形成する。
このレジストパターンは、光学顕微鏡にて観察したと
ころ、線幅の細りやレジストパターンの消失等の不都合
がどこにも発生せず、マスターマスクに忠実なパターン
を確認することができた。これは、前記レジスト膜の密
着性が極めて良いためであると考えることができる。
III) 次いで、前述のレジストパターン付きフォトマ
スクブランク1を平行平板プラズマエッチング装置内に
て、CF4ガスとO2ガスとの混合ガス(両者の混合比が、8
0体積%:20体積%)中に載置し、レジストパターンをマ
スクとして、接着強化用薄膜4及び遮光性薄膜3を90秒
間ドライエッチングする。
VI) 次いで、レジストパターンを、熱濃硫酸等で除去
して、第2図に示すような遮光性パターン3Aを有するフ
ォトマスク5を製作する。このマスク5のパターン形状
を光学顕微鏡にて検査したところ、マスターマスクに忠
実なマスクパターンを確認することができた。レジスト
パターンの除去には、熱濃硫酸等を利用するため、フォ
トマスクブランク1には耐酸性が必要である。
この実施例の場合、例えば、新規構成である接着強化
用薄膜4の耐酸性が弱く、そのためにレジストパターン
の除去処理に不都合が発生するようでは困る。
そこで、接着強化用薄膜4の耐酸性を調べる実験をし
た。
この実験は、フォトマスク5を濃度96%の硫酸(温度
120℃)中に浸漬し、遮光性パターン3Aの膜厚変化を測
定したものである。
この結果、第3図の線aに示すように、浸漬し始めて
120分経過しても膜厚は減少せず、接着強化用薄膜を積
層した遮光性パターン3Aは良好な耐酸性を備えているこ
とが確認できた。
以上の説明のように、この実施例に示したフォトマス
クブランクにおいて、接着強化用薄膜4は、遮光性薄膜
3を形成する工程の延長として、従来の装置で容易に形
成することができる。
しかも、この実施例のフォトマスクブランク1からフ
ォトマスクを形成する場合には、接着促進剤を塗布せず
とも遮光性薄膜3の上にフォトレジスト膜を良好に密着
させることができるため、接着促進剤の塗布工程に起因
した歩留りの低下を効果的に防止し得、かつ工程管理を
容易にすることができる。
なお、この実施例では、前記接着強化用薄膜4が含有
する酸素量を、該薄膜4形成時の雰囲気中の酸素含有量
(実施例では、5体積%)によって設定したが、本発明
者等の実験によれば、雰囲気中の酸素含有量は、1体積
%乃至10体積%の範囲に設定することが好ましい。すな
わち、酸素含有量が1体積%未満の場合には、フォトレ
ジスト膜の密着性の効果が低減し、一方、10体積%以上
の含有量の場合には、耐酸性が低下する傾向が見られた
からである。
この薄膜形成時の雰囲気中の酸素含有量は、接着強化
用薄膜4自体の酸素含有量と密接に、しかも所定の関数
関係で対応することは勿論であり、雰囲気中の酸素含有
量が1体積%乃至10体積%の場合に、実際に接着強化用
薄膜4自体の酸素含有量を測定すると、約5原子%乃至
60原子%であった(測定は、オージェ分析によるもの
で、5体積%の雰囲気中で薄膜4を形成した場合には、
実際の薄膜4中の含有量は40原子%であった)。
従って、本発明の作用・効果をより一層確実に得るた
めには、接着強化用薄膜4自体の酸素含有量を約5原子
%乃至60原子%の範囲に抑える事が好ましい。
また、この実施例では、透明基板2の材質として石英
ガラスを示したが、これに限るものではなく、ソーダラ
イムガラス、アルミノシリケートガラス、アルミノボロ
シリケートガラス等であっても良い。
また、遮光性薄膜3や接着強化用薄膜4に使う金属珪
化物の金属としては、実施例に示したモリブデン(Mo)
の他、タンタル(Ta)やタングステン(W)、あるいは
ニッケル(Ni)等の金属、さらにはこれ等の金属の合金
が考えられる。
また、本発明は、前記実施例のレジストに限らず、他
のレジストに対しても適用できることは勿論である。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明に係るフォト
マスクブランクは、金属珪化物からなる遮光性薄膜の上
に酸素を5〜60原子%含有した金属珪化物を形成したも
ので、この遮光性膜上に形成した金属珪化物を接着強化
用薄膜としたものである。この接着強化用薄膜は、金属
珪化物からなる遮光性薄膜と組成が似ており、遮光性薄
膜の場合と同様の薄膜形成技術に因って形成し得るとい
う点で遮光性薄膜と同質であり、従来のフォトマスクブ
ランクの製造ラインを使って遮光性薄膜形成工程の延長
として、容易に形成することができる。換言すれば、接
着強化用薄膜を形成するために、新規に専用の装置を導
入するような必要が無く、また繁雑な処理工程が付加さ
れることもない。
しかも、この接着強化用薄膜に対してはフォトレジス
ト膜の密着性が良いため、フォトマスクを形成する際に
接着促進剤による処理工程が必要なく、直接、従来例の
項に記載したフォトリソグラフィー工程〜を実施す
るだけで、精度の良いフォトマスクを製作することがで
きる。
したがって、本発明に係るフォトマスクブランクによ
れば、フォトマスクの形成に際して従来の接着促進剤を
塗布する処理工程が不要で、該処理工程に起因していた
製品の歩留りの低下を効果的に防止し得るとともに、工
程管理を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るフォトマスクブランクの一実施例
の縦断面図、第2図は前記一実施例のフォトマスクブラ
ンクから形成したフォトマスクの縦断面図、第3図は前
記一実施例のフォトマスクブランクにおける接着強化用
薄膜の耐酸性を立証するグラフである。 1……フォトマスクブランク、2……透明基板、3……
遮光性薄膜、4……接着強化用薄膜、5……フォトマス
ク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−52550(JP,A) 特開 昭62−257166(JP,A) 特開 昭63−212937(JP,A) 特開 昭63−202748(JP,A) 特開 昭63−214754(JP,A) 特開 昭63−214755(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板上に金属珪化物からなる遮光性薄
    膜を形成し、この遮光性薄膜上に酸素を5〜60原子%含
    有した金属珪化物の薄膜を形成したことを特徴とするフ
    ォトマスクブランク。
  2. 【請求項2】透明基板上に金属珪化物からなる遮光性薄
    膜を形成し、この遮光性薄膜上に酸素を5〜60原子%含
    有した金属珪化物の薄膜を形成し、この金属珪化物の薄
    膜の上にフォトレジスト膜を形成したことを特徴とする
    フォトマスクブランク。
JP30189787A 1987-11-30 1987-11-30 フォトマスクブランク Expired - Lifetime JP2556534B2 (ja)

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JP4807739B2 (ja) * 2006-03-30 2011-11-02 Hoya株式会社 マスクブランク及びフォトマスク
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