JP2891411B2 - 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク - Google Patents
位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランクInfo
- Publication number
- JP2891411B2 JP2891411B2 JP21624897A JP21624897A JP2891411B2 JP 2891411 B2 JP2891411 B2 JP 2891411B2 JP 21624897 A JP21624897 A JP 21624897A JP 21624897 A JP21624897 A JP 21624897A JP 2891411 B2 JP2891411 B2 JP 2891411B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- phase shift
- shift mask
- phase
- transmissive portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マスクを通過する露光
光間に位相差を与えることにより、転写パターンの解像
度を向上できるようにした位相シフトマスク及びその素
材としての位相シフトマスクブランクに関し、特に、い
わゆるハーフトーン型の位相シフトマスク及びその素材
としての位相シフトマスクブランクに関する。
光間に位相差を与えることにより、転写パターンの解像
度を向上できるようにした位相シフトマスク及びその素
材としての位相シフトマスクブランクに関し、特に、い
わゆるハーフトーン型の位相シフトマスク及びその素材
としての位相シフトマスクブランクに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ＬＳＩ製造の際等においては、微
細パターン転写のマスクたるフォトマスクの１つとして
位相シフトマスクが用いられる。この位相シフトマスク
は、マスクを通過する露光光間に位相差を与えることに
より、転写パターンの解像度を向上できるようにしたも
のである。この位相シフトマスクの１つに、特に、単一
のホール、ドット又はライン等の孤立したパターン転写
に適したものとして、特開平４ー１３６８５４号公報に
記載の位相シフトマスクが知られている。
細パターン転写のマスクたるフォトマスクの１つとして
位相シフトマスクが用いられる。この位相シフトマスク
は、マスクを通過する露光光間に位相差を与えることに
より、転写パターンの解像度を向上できるようにしたも
のである。この位相シフトマスクの１つに、特に、単一
のホール、ドット又はライン等の孤立したパターン転写
に適したものとして、特開平４ー１３６８５４号公報に
記載の位相シフトマスクが知られている。
【０００３】この公報記載の位相シフトマスクは、透明
基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光に寄
与する強度の光を透過させる光透過部と実質的に露光に
寄与しない強度の光を透過させる光半透過部とで構成
し、かつ、この光半透過部を通過する光の位相をシフト
させて該光半透過部を通過した光の位相が上記光透過部
を通過した光の位相に対して実質的に反転する関係にな
るようにすることにより、前記光透過部と光半透過部と
の境界部近傍を通過した光が互いに打ち消しあうように
して境界部のコントラストを良好に保持できるようにし
たものである。このタイプの位相シフトマスクは、いわ
ゆるハーフトーン型位相シフトマスクと称されている。
この位相シフトマスクは、光半透過部が、露光光を実質
的に遮断する遮光機能と光の位相をシフトさせる位相シ
フト機能との２つの機能を兼ねることになるので、遮光
膜パターンと位相シフト膜パターンとを別々に形成する
必要がなく、構成が単純で製造も容易であるという特徴
も有している。
基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光に寄
与する強度の光を透過させる光透過部と実質的に露光に
寄与しない強度の光を透過させる光半透過部とで構成
し、かつ、この光半透過部を通過する光の位相をシフト
させて該光半透過部を通過した光の位相が上記光透過部
を通過した光の位相に対して実質的に反転する関係にな
るようにすることにより、前記光透過部と光半透過部と
の境界部近傍を通過した光が互いに打ち消しあうように
して境界部のコントラストを良好に保持できるようにし
たものである。このタイプの位相シフトマスクは、いわ
ゆるハーフトーン型位相シフトマスクと称されている。
この位相シフトマスクは、光半透過部が、露光光を実質
的に遮断する遮光機能と光の位相をシフトさせる位相シ
フト機能との２つの機能を兼ねることになるので、遮光
膜パターンと位相シフト膜パターンとを別々に形成する
必要がなく、構成が単純で製造も容易であるという特徴
も有している。
【０００４】ところで、上述のハーフトーン型位相シフ
トマスクにおける光半透過部は、光透過率及び位相シフ
ト性能の双方について、要求される最適な値を有してい
る必要がある。ここで、光半透過部を一種類の材料によ
って構成した場合には、その厚さを選ぶことによって双
方の条件を同時に満たすようにしなければならないが、
これまで、このような条件を十分に満たすことができる
適当な材料の開発はなされていない。
トマスクにおける光半透過部は、光透過率及び位相シフ
ト性能の双方について、要求される最適な値を有してい
る必要がある。ここで、光半透過部を一種類の材料によ
って構成した場合には、その厚さを選ぶことによって双
方の条件を同時に満たすようにしなければならないが、
これまで、このような条件を十分に満たすことができる
適当な材料の開発はなされていない。
【０００５】このため、光半透過部を、高透過率層と低
透過率層との複数種類の材料からなる複数層構造にし、
低透過率層により主として光透過率を所定の値に調整
し、高透過率層により主として位相シフト量を調整する
ようにすることによって、光透過率及び位相シフト量の
双方の値を最適な値に設定することを容易にすることが
考えられている。図３及び図４は光半透過部を複数層構
造にした位相シフトマスクの部分断面図を示すものであ
る。図３に示される例は、透明基板１０にストッパー膜
１１を形成し、このストッパー膜１１の上に高透過率層
たるＳＯＧ（塗布ガラス；スピン・オン・グラス）膜１
２を形成し、さらにこのＳＯＧ膜１２の上に低透過率層
たるクロム膜１３を形成したものである。また、図４に
示される例は、透明基板１０の上にクロム膜１３を形成
し、このクロム膜１３の上にＳＯＧ膜１２を形成したも
のである。
透過率層との複数種類の材料からなる複数層構造にし、
低透過率層により主として光透過率を所定の値に調整
し、高透過率層により主として位相シフト量を調整する
ようにすることによって、光透過率及び位相シフト量の
双方の値を最適な値に設定することを容易にすることが
考えられている。図３及び図４は光半透過部を複数層構
造にした位相シフトマスクの部分断面図を示すものであ
る。図３に示される例は、透明基板１０にストッパー膜
１１を形成し、このストッパー膜１１の上に高透過率層
たるＳＯＧ（塗布ガラス；スピン・オン・グラス）膜１
２を形成し、さらにこのＳＯＧ膜１２の上に低透過率層
たるクロム膜１３を形成したものである。また、図４に
示される例は、透明基板１０の上にクロム膜１３を形成
し、このクロム膜１３の上にＳＯＧ膜１２を形成したも
のである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の光半
透過部を複数層構造にしたものは、以下の問題点があっ
た。
透過部を複数層構造にしたものは、以下の問題点があっ
た。
【０００７】すなわち、上記高透過率層を構成する材料
にＳＯＧを用い、低透過率層を構成する材料にクロムを
用いていることから、マスクパターンを形成するための
エッチングを行う際、高透過率層たるＳＯＧ膜１２をエ
ッチングするときと、低透過率層たるクロム膜１３をエ
ッチングするときとで、異なる種類のエッチング媒質を
用いる必要があった。例えば、両者をサイドエッチング
を抑えるためにドライエッチングで行う場合には、ＳＯ
Ｇ膜１２のエッチングを行うエッチングガスとして、Ｃ
Ｆ4 、ＣＨＦ3 、ＳＦ6 、Ｃ2 Ｆ6 、ＮＦ3 、ＣＦ4 ＋
Ｈ2 、ＣＢｒＦ3 等のフッ化物系のガスを用いる。これ
に対して、低透過率層たるクロム膜１３をエッチングす
るときは、ＣＣｌ4 、Ｃｌ2 等の塩素系ガスを用いる必
要がある。これらのエッチングを同一のエッチング装置
内で行うと、前のエッチングガスが後のエッチングガス
に混入してエッチング条件を乱すおそれがでてくる。ま
た、このおそれを防止するために別々のエッチング装置
でエッチングを行うにはエッチング装置を余分に用意す
る必要が生ずるとともに、基板を一方のエッチング装置
から他方のエッチング装置に移送する手間が必要にな
り、さらに、その移送の際に基板にゴミ等の異物が付着
してパターン欠陥の原因をつくるおそれもでてくるとい
う問題があった。しかも、屈折率の低いＳＯＧを用いて
いるため、フォトマスクのパターン段差が大きく、洗浄
時のパターン破損、あるいは、異物除去等の洗浄性の観
点から不利であるという問題もあった。
にＳＯＧを用い、低透過率層を構成する材料にクロムを
用いていることから、マスクパターンを形成するための
エッチングを行う際、高透過率層たるＳＯＧ膜１２をエ
ッチングするときと、低透過率層たるクロム膜１３をエ
ッチングするときとで、異なる種類のエッチング媒質を
用いる必要があった。例えば、両者をサイドエッチング
を抑えるためにドライエッチングで行う場合には、ＳＯ
Ｇ膜１２のエッチングを行うエッチングガスとして、Ｃ
Ｆ4 、ＣＨＦ3 、ＳＦ6 、Ｃ2 Ｆ6 、ＮＦ3 、ＣＦ4 ＋
Ｈ2 、ＣＢｒＦ3 等のフッ化物系のガスを用いる。これ
に対して、低透過率層たるクロム膜１３をエッチングす
るときは、ＣＣｌ4 、Ｃｌ2 等の塩素系ガスを用いる必
要がある。これらのエッチングを同一のエッチング装置
内で行うと、前のエッチングガスが後のエッチングガス
に混入してエッチング条件を乱すおそれがでてくる。ま
た、このおそれを防止するために別々のエッチング装置
でエッチングを行うにはエッチング装置を余分に用意す
る必要が生ずるとともに、基板を一方のエッチング装置
から他方のエッチング装置に移送する手間が必要にな
り、さらに、その移送の際に基板にゴミ等の異物が付着
してパターン欠陥の原因をつくるおそれもでてくるとい
う問題があった。しかも、屈折率の低いＳＯＧを用いて
いるため、フォトマスクのパターン段差が大きく、洗浄
時のパターン破損、あるいは、異物除去等の洗浄性の観
点から不利であるという問題もあった。
【０００８】本発明は、上述の背景のもとでなされたも
のであり、比較的単純な工程で微小欠陥の発生を押さえ
つつ製造でき、かつ、高解像度のパターン転写が可能な
位相シフトマスク及びその素材たる位相シフトマスクブ
ランクを提供することを目的としたものである。
のであり、比較的単純な工程で微小欠陥の発生を押さえ
つつ製造でき、かつ、高解像度のパターン転写が可能な
位相シフトマスク及びその素材たる位相シフトマスクブ
ランクを提供することを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段として、請求項１の発明は、微細パターン露光
を施すためのマスクであって、透明基板上に形成するマ
スクパターンを、実質的に露光に寄与する強度の光を透
過させる光透過部と実質的に露光に寄与しない強度の光
を透過させる光半透過部とで構成し、かつ、この光半透
過部を通過する光の位相をシフトさせて該光半透過部を
通過した光の位相と前記光透過部を通過した光の位相と
を異ならしめることにより、前記光透過部と光半透過部
との境界部近傍を通過した光が互いに打ち消しあうよう
にして境界部のコントラストを良好に保持できるように
した位相シフトマスクであって、前記光半透過部を、金
属とシリコンとの混合ターゲットを用いてＡｒとＮ2 Ｏ
又はＮＯとの混合ガス雰囲気で反応性スパッタによって
前記透明基板上に形成された酸素、窒素、金属及びシリ
コンを含む物質からなる薄膜で構成したことを特徴とす
る位相シフトマスクである。
めの手段として、請求項１の発明は、微細パターン露光
を施すためのマスクであって、透明基板上に形成するマ
スクパターンを、実質的に露光に寄与する強度の光を透
過させる光透過部と実質的に露光に寄与しない強度の光
を透過させる光半透過部とで構成し、かつ、この光半透
過部を通過する光の位相をシフトさせて該光半透過部を
通過した光の位相と前記光透過部を通過した光の位相と
を異ならしめることにより、前記光透過部と光半透過部
との境界部近傍を通過した光が互いに打ち消しあうよう
にして境界部のコントラストを良好に保持できるように
した位相シフトマスクであって、前記光半透過部を、金
属とシリコンとの混合ターゲットを用いてＡｒとＮ2 Ｏ
又はＮＯとの混合ガス雰囲気で反応性スパッタによって
前記透明基板上に形成された酸素、窒素、金属及びシリ
コンを含む物質からなる薄膜で構成したことを特徴とす
る位相シフトマスクである。
【００１０】請求項２の発明は、前記金属がモリブデ
ン、タンタル又はタングステンのいずれか１又は２以上
であることを特徴とする位相シフトマスクである。
ン、タンタル又はタングステンのいずれか１又は２以上
であることを特徴とする位相シフトマスクである。
【００１１】請求項３の発明は、前記ＡｒとＮ2 Ｏ又は
ＮＯとの混合ガスのＡｒの組成比率が７２〜８４％であ
り、Ｎ2 Ｏ又はＮＯの組成比率が１６〜２８％であるこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の位相シフトマス
クである。
ＮＯとの混合ガスのＡｒの組成比率が７２〜８４％であ
り、Ｎ2 Ｏ又はＮＯの組成比率が１６〜２８％であるこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の位相シフトマス
クである。
【００１２】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかに記載の位相シフトマスクの素材として用いられ
る位相シフトマスクブランクであって、透明基板上に、
請求項１ないし３のいずれかに規定される薄膜を構成す
る物質で構成される薄膜を形成したことを特徴とする位
相シフトマスクブランクである。
ずれかに記載の位相シフトマスクの素材として用いられ
る位相シフトマスクブランクであって、透明基板上に、
請求項１ないし３のいずれかに規定される薄膜を構成す
る物質で構成される薄膜を形成したことを特徴とする位
相シフトマスクブランクである。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例にかかる位
相シフトマスクを示す部分断面図、図２は実施例にかか
る位相シフトマスクブランクを示す部分断面図である。
以下、これらの図を参照にしながら実施例にかかる位相
シフトマスク及び位相シフトマスクブランクを説明す
る。
相シフトマスクを示す部分断面図、図２は実施例にかか
る位相シフトマスクブランクを示す部分断面図である。
以下、これらの図を参照にしながら実施例にかかる位相
シフトマスク及び位相シフトマスクブランクを説明す
る。
【００１４】図１において、符号１は透明基板、符号２
はこの透明基板１の上に形成された光半透過部、符号４
は光透過部である。
はこの透明基板１の上に形成された光半透過部、符号４
は光透過部である。
【００１５】透明基板１は、主表面（表裏の面）を鏡面
研磨した石英ガラス基板（寸法；縦５インチ、横５イン
チ、厚さ０．０９インチ）である。
研磨した石英ガラス基板（寸法；縦５インチ、横５イン
チ、厚さ０．０９インチ）である。
【００１６】光半透過部２は、酸素、モリブデン及びシ
リコンを主たる構成元素とする物質、例えば、酸化モリ
ブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ）、あるいは、酸素、モ
リブデン及びシリコンの外に窒素をも構成元素とする酸
化窒化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯＮ）の薄膜で
構成されている。この実施例では、露光光として水銀ラ
ンプのｉ線（波長λ＝３６５ｎｍ）を用いることとし、
この露光光に対して光半透過部２が所定の位相シフト量
と所定の遮光性能とを同時に得られるようにするため、
酸素含有率（原子％）、窒素含有率（原子％）、膜厚ｄ
（オングストローム）、光透過率を選定する。
リコンを主たる構成元素とする物質、例えば、酸化モリ
ブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ）、あるいは、酸素、モ
リブデン及びシリコンの外に窒素をも構成元素とする酸
化窒化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯＮ）の薄膜で
構成されている。この実施例では、露光光として水銀ラ
ンプのｉ線（波長λ＝３６５ｎｍ）を用いることとし、
この露光光に対して光半透過部２が所定の位相シフト量
と所定の遮光性能とを同時に得られるようにするため、
酸素含有率（原子％）、窒素含有率（原子％）、膜厚ｄ
（オングストローム）、光透過率を選定する。
【００１７】この場合、位相シフト量をφ、屈折率を
ｎ、露光光の波長をλとすると、膜厚ｄは次の(1) 式で
決定される。
ｎ、露光光の波長をλとすると、膜厚ｄは次の(1) 式で
決定される。
【００１８】 ｄ＝（φ／３６０）×｛λ／（ｎ−１）｝……(1) (1) 式において、位相シフト量φは、１８０°であるこ
とが望ましいが、実用的には１６０°≦φ≦２００°で
あればよい。また、光半透過部２の露光光に対する光透
過率は、パターン形成の際に用いるレジストの感度にも
よるが、一般的には２〜２０％が望ましい。この光半透
過部２の光透過率は、光半透過部を構成する薄膜の酸素
含有率、又は、酸素と窒素の含有率を選定することによ
って選ぶことができる。
とが望ましいが、実用的には１６０°≦φ≦２００°で
あればよい。また、光半透過部２の露光光に対する光透
過率は、パターン形成の際に用いるレジストの感度にも
よるが、一般的には２〜２０％が望ましい。この光半透
過部２の光透過率は、光半透過部を構成する薄膜の酸素
含有率、又は、酸素と窒素の含有率を選定することによ
って選ぶことができる。
【００１９】図５は光半透過部を構成する薄膜の酸素の
含有率、又は、酸素及び窒素の含有率を変えたものを実
施例１〜９として表にして掲げたものである。なお、図
５において、耐酸性は、Ｈ2 ＳＯ4 （１２０℃の熱濃硫
酸）に２時間侵漬して変化が全く認められなかったもの
を○、変化はあるが許容できる範囲である場合を△とし
た。
含有率、又は、酸素及び窒素の含有率を変えたものを実
施例１〜９として表にして掲げたものである。なお、図
５において、耐酸性は、Ｈ2 ＳＯ4 （１２０℃の熱濃硫
酸）に２時間侵漬して変化が全く認められなかったもの
を○、変化はあるが許容できる範囲である場合を△とし
た。
【００２０】図５において実施例１〜３は光半透過部を
酸化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ）の薄膜で構成
した例であり、実施例４〜９は光半透過部を酸化窒化モ
リブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯＮ）の薄膜で構成した
例である。このうち、実施例９は、薄膜の厚さ方向にお
いて表面近傍が他の部位より酸素の含有量を少ないもの
にした例である。
酸化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ）の薄膜で構成
した例であり、実施例４〜９は光半透過部を酸化窒化モ
リブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯＮ）の薄膜で構成した
例である。このうち、実施例９は、薄膜の厚さ方向にお
いて表面近傍が他の部位より酸素の含有量を少ないもの
にした例である。
【００２１】上述の構成の位相シフトマスクの製造手順
を図２を参照にしながら説明する。
を図２を参照にしながら説明する。
【００２２】図２に示されるように、まず、透明基板１
の表面に酸化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ）の薄
膜（実施例１〜３）、又は、酸化窒化モリブデンシリサ
イド（ＭｏＳｉＯＮ）の薄膜（実施例４〜９）からなる
光半透過膜２ａを形成して位相シフトマスクブランクを
得る。
の表面に酸化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ）の薄
膜（実施例１〜３）、又は、酸化窒化モリブデンシリサ
イド（ＭｏＳｉＯＮ）の薄膜（実施例４〜９）からなる
光半透過膜２ａを形成して位相シフトマスクブランクを
得る。
【００２３】光半透過膜２ａの形成は、該光半透過膜２
ａを酸化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ）の薄膜で
構成する実施例１〜３の場合は次のようにして行う。
ａを酸化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ）の薄膜で
構成する実施例１〜３の場合は次のようにして行う。
【００２４】モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（珪素；Ｓ
ｉ）との混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：２ｍｏｌ
％）を用い、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2 ）との混合
ガス雰囲気（Ａｒ；９０〜８０％、Ｏ2 ；１０〜２０
％、圧力；１．５×１０-3Torr）で、反応性スパッタに
より、透明基板１上に膜厚１４００〜２０００オングス
トロームの薄膜を成膜することにより行う。なお、実施
例２の場合は、アルゴン（Ａｒ；８５％）と酸素
（Ｏ2 ；１５％）との混合ガス雰囲気で膜厚２０００オ
ングストロームに形成した。この場合、膜厚は、位相差
が１８０°になるように選定される。
ｉ）との混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：２ｍｏｌ
％）を用い、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ2 ）との混合
ガス雰囲気（Ａｒ；９０〜８０％、Ｏ2 ；１０〜２０
％、圧力；１．５×１０-3Torr）で、反応性スパッタに
より、透明基板１上に膜厚１４００〜２０００オングス
トロームの薄膜を成膜することにより行う。なお、実施
例２の場合は、アルゴン（Ａｒ；８５％）と酸素
（Ｏ2 ；１５％）との混合ガス雰囲気で膜厚２０００オ
ングストロームに形成した。この場合、膜厚は、位相差
が１８０°になるように選定される。
【００２５】また、光半透過膜２ａを酸化窒化モリブデ
ンシリサイド（ＭｏＳｉＯＮ）の薄膜で構成する実施例
４〜９の場合は次のようにして行う。モリブデン（Ｍ
ｏ）とシリコン（珪素；Ｓｉ）との混合ターゲット（Ｍ
ｏ：Ｓｉ＝１：２ｍｏｌ％）を用い、アルゴン（Ａｒ）
と亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）との混合ガス雰囲気（Ａｒ；８
４〜７２％、Ｎ2 Ｏ；１６〜２８％、圧力；１．５×１
０-3Torr）で、反応性スパッタにより、透明基板１上に
膜厚１４００〜２０００オングストロームの薄膜を成膜
することにより行う。なお、実施例４の場合は、アルゴ
ン（Ａｒ；８４％）と酸化窒素（Ｎ2 Ｏ；１６％）との
混合ガス雰囲気で膜厚１４００オングストロームに形成
した。また、この場合、酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）ガスの代わ
りに、ＮＯガス、あるいは、Ｏ2 ＋Ｎ2 ガスを用いても
よい。さらに、実施例９において、膜厚方向において酸
素含有量を異ならしめるためには、Ａｒガスの分圧を制
御する。図６は実施例９の光透過膜の組成をオージェ分
析装置によって分析した結果を示す図である。図の縦軸
が各元素の含有率（％）、横軸がスパッタリング時間
（分）、すなわち、厚さ方向の位置を表すものである。
ンシリサイド（ＭｏＳｉＯＮ）の薄膜で構成する実施例
４〜９の場合は次のようにして行う。モリブデン（Ｍ
ｏ）とシリコン（珪素；Ｓｉ）との混合ターゲット（Ｍ
ｏ：Ｓｉ＝１：２ｍｏｌ％）を用い、アルゴン（Ａｒ）
と亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）との混合ガス雰囲気（Ａｒ；８
４〜７２％、Ｎ2 Ｏ；１６〜２８％、圧力；１．５×１
０-3Torr）で、反応性スパッタにより、透明基板１上に
膜厚１４００〜２０００オングストロームの薄膜を成膜
することにより行う。なお、実施例４の場合は、アルゴ
ン（Ａｒ；８４％）と酸化窒素（Ｎ2 Ｏ；１６％）との
混合ガス雰囲気で膜厚１４００オングストロームに形成
した。また、この場合、酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）ガスの代わ
りに、ＮＯガス、あるいは、Ｏ2 ＋Ｎ2 ガスを用いても
よい。さらに、実施例９において、膜厚方向において酸
素含有量を異ならしめるためには、Ａｒガスの分圧を制
御する。図６は実施例９の光透過膜の組成をオージェ分
析装置によって分析した結果を示す図である。図の縦軸
が各元素の含有率（％）、横軸がスパッタリング時間
（分）、すなわち、厚さ方向の位置を表すものである。
【００２６】次に、こうして得た位相シフトマスクブラ
ンクの光半透過膜２ａの上にレジスト膜を形成し、パタ
ーン露光、現像、エッチング、洗浄等の一連の周知のパ
ターン形成処理を施して、光半透過部２ａの一部を除去
し、光透過部４と光半透過部２とでホールあるいはドッ
ト等のパターンを形成した位相シフトマスクを得る。な
お、この場合、酸化モリブデンシリサイド膜、又は、酸
化窒化モリブデンシリサイド膜のエッチングは、ドライ
エッチングによる場合はエッチングガスとして、ＣＦ4
＋Ｏ2 混合ガスを用いればよい。
ンクの光半透過膜２ａの上にレジスト膜を形成し、パタ
ーン露光、現像、エッチング、洗浄等の一連の周知のパ
ターン形成処理を施して、光半透過部２ａの一部を除去
し、光透過部４と光半透過部２とでホールあるいはドッ
ト等のパターンを形成した位相シフトマスクを得る。な
お、この場合、酸化モリブデンシリサイド膜、又は、酸
化窒化モリブデンシリサイド膜のエッチングは、ドライ
エッチングによる場合はエッチングガスとして、ＣＦ4
＋Ｏ2 混合ガスを用いればよい。
【００２７】この位相シフトマスクは、図１に示される
ように、露光光Ｌ0 が照射された場合、この露光光Ｌ0
は、光半透過部２を通過して図示しない非転写体に達す
る光Ｌ1 と光透過部４を通過して非転写体に達する光Ｌ
2 とに分かれる。この場合、光半透過部２を通過した光
Ｌ1 の強度は、実質的に露光に寄与しない程度の弱い光
である。一方、光透過部４を通過した光Ｌ2 は実質的に
露光に寄与する強い光である。したがって、これによ
り、パターン露光が行われる。その際、回折現象によっ
て光半透過部２と光透過部４との境界部を通過する光が
互いに相手の領域に回り込むが、両者の光の位相がほぼ
反転した関係にあるので、互いに相殺される。これによ
って境界領域での非転写体上における光強度はほぼ０に
なる。したがって、境界が極めて明確になり、解像度が
向上する。
ように、露光光Ｌ0 が照射された場合、この露光光Ｌ0
は、光半透過部２を通過して図示しない非転写体に達す
る光Ｌ1 と光透過部４を通過して非転写体に達する光Ｌ
2 とに分かれる。この場合、光半透過部２を通過した光
Ｌ1 の強度は、実質的に露光に寄与しない程度の弱い光
である。一方、光透過部４を通過した光Ｌ2 は実質的に
露光に寄与する強い光である。したがって、これによ
り、パターン露光が行われる。その際、回折現象によっ
て光半透過部２と光透過部４との境界部を通過する光が
互いに相手の領域に回り込むが、両者の光の位相がほぼ
反転した関係にあるので、互いに相殺される。これによ
って境界領域での非転写体上における光強度はほぼ０に
なる。したがって、境界が極めて明確になり、解像度が
向上する。
【００２８】上述の一実施例によれば、光半透過部２
を、酸素、モリブデン及びシリサイドを主たる構成元素
とする物質からなる薄膜で構成したことにより、光半透
過部２を複数層構造とすることなく１層の膜で構成して
も、光透過率及び位相シフト性能の双方について要求さ
れる最適な値を同時に満足させることが可能になった。
また、１層の膜で構成しているから、製造工程を極めて
単純にできるとともに、屈折率が高い薄膜で構成するの
で膜厚を極めて薄く形成でき、したがって、マスクのパ
ターン段差を従来のＳＯＧ膜とクロム膜との２層構造に
した場合の１／２ないし１／３程度に小さくできるか
ら、洗浄時のパターン破損、あるいは、異物除去等の洗
浄性の観点からも有利となる。しかも、酸素、モリブデ
ン及びシリコンを主たる構成要素とする物質からなる薄
膜は、スパッタリングの外にも蒸着等の一般の成膜技術
で容易に形成でき、しかも、酸素含有量、又は酸素及び
窒素含有量を調整することにより光透過率や耐酸性を制
御でき、しかも、ドライエッチングにおけるエッチング
選択性の向上も図ることができるので、所望の特性の半
透過部を得ることを比較的容易にする。
を、酸素、モリブデン及びシリサイドを主たる構成元素
とする物質からなる薄膜で構成したことにより、光半透
過部２を複数層構造とすることなく１層の膜で構成して
も、光透過率及び位相シフト性能の双方について要求さ
れる最適な値を同時に満足させることが可能になった。
また、１層の膜で構成しているから、製造工程を極めて
単純にできるとともに、屈折率が高い薄膜で構成するの
で膜厚を極めて薄く形成でき、したがって、マスクのパ
ターン段差を従来のＳＯＧ膜とクロム膜との２層構造に
した場合の１／２ないし１／３程度に小さくできるか
ら、洗浄時のパターン破損、あるいは、異物除去等の洗
浄性の観点からも有利となる。しかも、酸素、モリブデ
ン及びシリコンを主たる構成要素とする物質からなる薄
膜は、スパッタリングの外にも蒸着等の一般の成膜技術
で容易に形成でき、しかも、酸素含有量、又は酸素及び
窒素含有量を調整することにより光透過率や耐酸性を制
御でき、しかも、ドライエッチングにおけるエッチング
選択性の向上も図ることができるので、所望の特性の半
透過部を得ることを比較的容易にする。
【００２９】また、上記薄膜の膜応力が小さいので、マ
スクの歪みを少なくできると共に、石英基板等の透明基
板に対する優れた密着性を確保することができる。
スクの歪みを少なくできると共に、石英基板等の透明基
板に対する優れた密着性を確保することができる。
【００３０】なお、上記実施例では、光半透過部を構成
する物質の構成要素としての金属としてモリブデンを用
いる例を掲げたが、これは、タンタルもしくはタングス
テンを用いてもよい。
する物質の構成要素としての金属としてモリブデンを用
いる例を掲げたが、これは、タンタルもしくはタングス
テンを用いてもよい。
【００３１】また、一実施例では、露光光として水銀ラ
ンプのｉ線（３６５ｎｍ）を用いた例を掲げたが、本発
明は、露光光として、他の波長のもの、例えば、ｇ線
（４３６ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎ
ｍ）等を用いた場合にも適用できることは勿論である。
この時は、それぞれの露光波長に対する薄膜の屈折率や
吸収率を検討して、酸素や窒素の含有率、膜厚を調整す
ればよい。
ンプのｉ線（３６５ｎｍ）を用いた例を掲げたが、本発
明は、露光光として、他の波長のもの、例えば、ｇ線
（４３６ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎ
ｍ）等を用いた場合にも適用できることは勿論である。
この時は、それぞれの露光波長に対する薄膜の屈折率や
吸収率を検討して、酸素や窒素の含有率、膜厚を調整す
ればよい。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
光半透過部を、モリブデンとシリコンとの混合ターゲッ
トを用いてＡｒとＮ2 Ｏ又はＮＯとの混合ガス雰囲気で
反応性スパッタによって前記透明基板上に形成された酸
素、窒素、金属及びシリコンを含む物質からなる薄膜で
構成したことにより、光半透過部を１種類の材料からな
る１層の膜で構成しても、光透過率及び位相シフト性能
の双方について要求される最適な値を同時に満足させる
ことが容易に可能になった。また、１層の膜で構成でき
るから、製造工程を極めて単純にできるとともに、屈折
率が高い薄膜で構成するので膜厚を極めて薄く形成で
き、したがって、マスクのパターン段差を小さくできる
から、洗浄時のパターン破損、あるいは、異物除去等の
洗浄性の観点からも有利であるという効果を得ている。
光半透過部を、モリブデンとシリコンとの混合ターゲッ
トを用いてＡｒとＮ2 Ｏ又はＮＯとの混合ガス雰囲気で
反応性スパッタによって前記透明基板上に形成された酸
素、窒素、金属及びシリコンを含む物質からなる薄膜で
構成したことにより、光半透過部を１種類の材料からな
る１層の膜で構成しても、光透過率及び位相シフト性能
の双方について要求される最適な値を同時に満足させる
ことが容易に可能になった。また、１層の膜で構成でき
るから、製造工程を極めて単純にできるとともに、屈折
率が高い薄膜で構成するので膜厚を極めて薄く形成で
き、したがって、マスクのパターン段差を小さくできる
から、洗浄時のパターン破損、あるいは、異物除去等の
洗浄性の観点からも有利であるという効果を得ている。
【図１】本発明の一実施例にかかる位相シフトマスクの
構成を示す部分断面図である。
構成を示す部分断面図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる位相シフトマスクブ
ランクの構成を示す部分断面図である。
ランクの構成を示す部分断面図である。
【図３】２層構造の位相シフトマスクの構成を示す部分
断面図である。
断面図である。
【図４】２層構造の位相シフトマスクの構成を示す部分
断面図である。
断面図である。
【図５】実施例１〜９の説明図である。
【図６】実施例９の光半透過膜の組成をオージェ分析装
置で分析した結果を示した図である。
置で分析した結果を示した図である。
１…透明基板、２…光半透過部、２ａ…光半透過膜、４
…光透過部。
…光透過部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03F 1/08 H01L 21/027
Claims (4)
- 【請求項１】 微細パターン露光を施すためのマスクで
あって、透明基板上に形成するマスクパターンを、実質
的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部と実
質的に露光に寄与しない強度の光を透過させる光半透過
部とで構成し、かつ、この光半透過部を通過する光の位
相をシフトさせて該光半透過部を通過した光の位相と前
記光透過部を通過した光の位相とを異ならしめることに
より、前記光透過部と光半透過部との境界部近傍を通過
した光が互いに打ち消しあうようにして境界部のコント
ラストを良好に保持できるようにした位相シフトマスク
であって、 前記光半透過部を、金属とシリコンとの混合ターゲット
を用いてＡｒとＮ2 Ｏ又はＮＯとの混合ガス雰囲気で反
応性スパッタによって前記透明基板上に形成された酸
素、窒素、金属及びシリコンを含む物質からなる薄膜で
構成したことを特徴とする位相シフトマスク。 - 【請求項２】 前記金属がモリブデン、タンタル又はタ
ングステンのいずれか１又は２以上であることを特徴と
する請求項１に記載の位相シフトマスク。 - 【請求項３】 前記ＡｒとＮ2 Ｏ又はＮＯとの混合ガス
のＡｒの組成比率が７２〜８４％であり、Ｎ2 Ｏ又はＮ
Ｏの組成比率が１６〜２８％であることを特徴とする請
求項１又は２に記載の位相シフトマスク。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の位
相シフトマスクの素材として用いられる位相シフトマス
クブランクであって、透明基板上に、請求項１ないし３
のいずれかに規定される薄膜を構成する物質で構成され
る薄膜を形成したことを特徴とする位相シフトマスクブ
ランク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21624897A JP2891411B2 (ja) | 1993-03-26 | 1997-08-11 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-68190 | 1993-03-26 | ||
| JP05068190 | 1993-03-26 | ||
| JP21624897A JP2891411B2 (ja) | 1993-03-26 | 1997-08-11 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5737194A Division JP2837803B2 (ja) | 1993-03-26 | 1994-03-28 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1073915A JPH1073915A (ja) | 1998-03-17 |
| JP2891411B2 true JP2891411B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=26409424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21624897A Expired - Fee Related JP2891411B2 (ja) | 1993-03-26 | 1997-08-11 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2891411B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5332879B2 (ja) * | 2009-04-30 | 2013-11-06 | 東洋紡株式会社 | 表面改質繊維を用いたプリプレグ |
-
1997
- 1997-08-11 JP JP21624897A patent/JP2891411B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1073915A (ja) | 1998-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2983020B1 (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク | |
| KR101511926B1 (ko) | 포토 마스크의 제조방법 및 포토 마스크 블랭크 | |
| JP3722029B2 (ja) | 位相シフトマスクブランクの製造方法、及び位相シフトマスクの製造方法 | |
| JP2837803B2 (ja) | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク | |
| US5635315A (en) | Phase shift mask and phase shift mask blank | |
| JP2966369B2 (ja) | 位相シフトマスク、及び位相シフトマスクブランク | |
| WO2007074806A1 (ja) | フォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法、並びに半導体装置の製造方法 | |
| JP3037941B2 (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスク及びハーフトーン型位相シフトマスクブランク | |
| JP2003195479A (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク、及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法 | |
| US20090325084A1 (en) | Photomask blank, photomask, and methods of manufacturing the same | |
| JP4707922B2 (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク | |
| JP5215421B2 (ja) | 位相シフトフォトマスクブランクス及び位相シフトフォトマスク並びに半導体装置の製造方法 | |
| JP3993005B2 (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク、ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法、並びにパターン転写方法 | |
| JP2018116269A (ja) | 表示装置製造用の位相シフトマスクブランク、表示装置製造用の位相シフトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 | |
| JPH06175346A (ja) | 位相シフトマスクの製造方法及び位相シフトマスクブランク | |
| JP4322848B2 (ja) | 位相シフトマスクブランクの製造方法、位相シフトマスクの製造方法、及びパターン転写方法 | |
| JP2004004791A (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク | |
| JPH1073913A (ja) | スパッタターゲット、該スパッタターゲットを用いた位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクの製造方法 | |
| JP3214840B2 (ja) | 位相シフトマスクの製造方法、及び位相シフトマスクブランクの製造方法 | |
| JP2891411B2 (ja) | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク | |
| JP2837807B2 (ja) | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク | |
| JP4014922B2 (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク | |
| JPH09311431A (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法 | |
| JP4459523B2 (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク | |
| JP3090651B2 (ja) | 位相シフトマスクの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080226 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090226 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100226 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100226 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110226 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120226 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120226 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130226 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140226 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |