JP3037038B2 - Halftone type phase shift mask blank and its manufacturing method, halftone type phase shift mask and its manufacturing method, and sputter target - Google Patents

Halftone type phase shift mask blank and its manufacturing method, halftone type phase shift mask and its manufacturing method, and sputter target

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JP3037038B2 JP21647893A JP21647893A JP3037038B2 JP 3037038 B2 JP3037038 B2 JP 3037038B2 JP 21647893 A JP21647893 A JP 21647893A JP 21647893 A JP21647893 A JP 21647893A JP 3037038 B2 JP3037038 B2 JP 3037038B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マスクパターンを光透
過部と光半透過部とで構成し、両者を通過する光の位相
を異ならしめてこれらの境界部近傍を通過した光が打ち
消し合うようにして境界部のコントラストを向上させる
ようにしたハーフトーン型位相シフトマスクの素材たる
ハーフトーン型位相シフトマスクブランクとその製造方
法並びにハーフトーン型位相シフトマスクとその製造方
法並びにこれらの方法において実施するスパッタ法のタ
ーゲットとして用いることができるスパッタターゲット
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask pattern comprising a light transmitting portion and a light semi-transmitting portion, wherein the phases of the light passing through the two portions are made different so that the light passing near the boundary between them is canceled out. Material of a halftone type phase shift mask that improves the contrast at the boundary
Halftone phase shift mask blank and its manufacturing method
Method and Halftone Type Phase Shift Mask and Manufacturing Method
Method and the sputtering method used in these methods
Sputter target that can be used as target
About the.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体LSI製造などにおいては、微細
パターンの転写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の1つ
に、特に、単一のホール、ドット、又はライン、スペー
ス等の孤立したパターン転写に適したものとして、例え
ば特開平5−127361号公報に記載のハーフトーン
型位相シフトマスクが知られている。
2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor LSIs, a phase shift mask is used as one of photomasks for transferring a fine pattern. One of the phase shift masks, which is particularly suitable for transferring a single hole, dot, or isolated pattern such as a line or space, is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-127361. Masks are known.

【0003】この公報記載のハーフトーン型位相シフト
マスクは、透明基板の表面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し
た光の位相と光透過部を通過した光の位相とを180°
ずらすことにより、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合うようにして境
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。
The halftone type phase shift mask described in this publication has a mask pattern formed on the surface of a transparent substrate, and a light transmitting portion for transmitting light having an intensity substantially contributing to exposure and a light transmitting portion for substantially contributing to exposure. And a light semi-transmissive portion that transmits light of an intensity that is not intensified, and the phase of light passing through the light semi-transmissive portion and the phase of light passing through the light transmissive portion are 180 °.
By shifting, the light passing near the boundary between the light transmitting portion and the light semi-transmitting portion cancels each other, so that the contrast at the boundary can be maintained well.

【0004】この場合、上記光半透過部を構成する光半
透過膜は、略均一な組成の材料からなる一層の膜で構成
されている。すなわち、クロムをターゲットとし、蒸着
雰囲気中に酸素などのガスを入れて堆積したCrOx 、
CrNx 、CrOx Ny 、CrOx Ny Cz 等の膜、あ
るいは、透明な無機物又は有機物(例えばスピン・オン
・グラス(SOG))中に顔料又は染料を分散させた材
料からなる膜等で構成されている。
In this case, the light semi-transmissive film constituting the light semi-transmissive portion is composed of a single layer made of a material having a substantially uniform composition. That is, CrOx, which is deposited with a target such as chromium and a gas such as oxygen in a deposition atmosphere
It is composed of a film such as CrNx, CrOxNy, CrOxNyCz, or a film made of a material in which a pigment or dye is dispersed in a transparent inorganic or organic material (for example, spin-on-glass (SOG)).

【0005】このように一層の膜からなるな光半透過部
を用いることにより、光半透過部を、高透過率層(例え
ばSOG)と低透過率層(例えばクロム)との複数種類
の材料からなる複数層構造としたハーフトーン型位相シ
フトマスクと比較して、製造工程数が減り欠陥の発生も
押さえられるという利点を有する。特に、CrOx 等の
クロムを用いた光半透過膜は、SOGに比べ、透明基板
(ガラス)とのエッチング選択比が高く、エッチング停
止層を設ける必要がないという利点がある。
[0005] By using the light semi-transmissive portion composed of one layer as described above, the light semi-transmissive portion can be formed of a plurality of kinds of materials of a high transmittance layer (for example, SOG) and a low transmittance layer (for example, chromium). Compared with a halftone type phase shift mask having a multi-layer structure composed of a plurality of layers, there is an advantage that the number of manufacturing steps is reduced and generation of defects is suppressed. In particular, a light semi-transmissive film using chromium such as CrOx has the advantage that the etching selectivity with a transparent substrate (glass) is higher than that of SOG and there is no need to provide an etching stop layer.

【0006】このCrOx 、CrNx 、CrOx Ny 、
又は、CrOx Ny Cz 等からなる光半透過膜の形成方
法に関して、上記公報には、クロムをスパッタリングの
ターゲットとし、蒸着雰囲気中に酸素などのガスを入れ
て透明基板上にクロムの酸化物、窒化物、酸窒化物、酸
窒炭化物を堆積する方法、すなわち、いわゆる反応性ス
パッタによる方法が開示されている。
The CrOx, CrNx, CrOx Ny,
Alternatively, regarding the method of forming a light semi-transmissive film made of CrOxNyCz or the like, the above-mentioned publication discloses that chromium is used as a sputtering target, and a gas such as oxygen is put in a vapor deposition atmosphere to form a chromium oxide, A method for depositing a substance, an oxynitride, or an oxynitride carbide, that is, a method using so-called reactive sputtering is disclosed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
SOG中に顔料又は染料を分散させた材料からなる光半
透過膜は電気絶縁性であり、また、上述の従来の方法
(反応性スパッタ法)によって形成されるCrOx ,C
rNx ,CrOx Ny ,CrOx Ny Cz 等からなる光
半透過膜については、露光に寄与しない程度の光を透過
する性質、すなわち、露光光に対する透過率が4〜20
%という要件と所定の位相差を与えるという光半透過部
の要件とを同時に満たしたものは導電性に乏しい。その
ため、光半透過膜をエッチングする際にレジストをパタ
ーニングするために行うレジストへの電子線描画によっ
て打ち込まれた電子が帯電してしまい、正確にパターン
が形成できないという問題点があった。
However, the light semi-transmissive film made of a material in which a pigment or a dye is dispersed in SOG is electrically insulating, and the conventional method (reactive sputtering method) is used. CrOx, C formed by
A light semi-transmissive film made of rNx, CrOx Ny, CrOx Ny Cz, or the like has a property of transmitting light that does not contribute to exposure, that is, a transmittance for exposure light of 4 to 20.
Those satisfying both the requirement of% and the requirement of the light semi-transmissive portion to provide a predetermined phase difference have poor conductivity. Therefore, when the light semi-transmissive film is etched, the electrons which are injected by electron beam lithography performed on the resist to pattern the resist are charged, and there is a problem that a pattern cannot be formed accurately.

【0008】また、静電気の帯電が起こり、マスクの製
造工程や使用時においてゴミが吸着しやすいという問題
点があった。したがって、帯電現象を防止するために
は、電気を伝導し、拡散する導電層を例えば透明基板上
に設ける必要があり、その為に製造工程が増加するとい
う欠点があった。
Also, there is a problem that dust is easily adsorbed in a mask manufacturing process or at the time of use, due to electrostatic charging. Therefore, in order to prevent the charging phenomenon, it is necessary to provide a conductive layer that conducts and diffuses electricity, for example, on a transparent substrate, which has a disadvantage that the number of manufacturing steps increases.

【0009】さらに、透明基板と光半透過膜との間に導
電膜を形成する場合は、短波長の露光光に対して透明で
ある必要があり、例えば、近年における高解像度のパタ
ーンが要求されるに伴う露光光の短波長化に対しては、
そのような露光光に対して透明である導電層材料を新た
に開発しなければならないという問題もあった。
Further, when a conductive film is formed between a transparent substrate and a light semi-transmissive film, the conductive film must be transparent to short-wavelength exposure light. For example, a high-resolution pattern in recent years is required. With the shortening of the exposure light wavelength
There is also a problem that a conductive layer material that is transparent to such exposure light must be newly developed.

【0010】本発明は、上述の背景のもとでなされたも
のであり、単純な膜構成でしかも適度な導電性を有する
光半透過膜を比較的簡単に形成できるハーフトーン型位
相シフトマスクブランクの製造方法及びハーフトーン型
位相シフトマスクの製造方法並びにこれらの方法におい
て実施するスパッタ法のターゲットとして用いることが
できるスパッタターゲットを提供することを目的とした
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made under the above-mentioned background, and is a halftone type phase shift mask blank capable of relatively easily forming a light semi-transmissive film having a simple film structure and appropriate conductivity. And a method for manufacturing a halftone phase shift mask, and a sputter target that can be used as a target for a sputtering method performed in these methods.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明にかかるハーフトーン型位相シフトマスクブ
ランク自体としては、 (構成1) 微細パターン露光を施すためのマスクであ
って、透明基板の表面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合うようにして境界
部のコントラストを良好に保持できるようにしたハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造する際の素材として用
いるものであり、透明基板上に光半透過膜が形成されて
おり、この光半透過膜が、実質的に露光に寄与しない強
度の光を透過する性質と、露光光の位相を所定量シフト
させる性質と、電子線描画の際に電荷が帯電しない程度
以上の導電性とを兼ね備えたものであるハーフトーン型
位相シフトマスクを製造するハーフトーン型位相シフト
マスクブランクにおいて、前記光半透過膜は酸素とクロ
ムを含み、かつ、前記光半透過膜のシート抵抗が5×1
7Ω/□以下であることを特徴とする構成とし、又、
本発明にかかるハーフトーン型位相シフトマスク自体と
して、 (構成2) 構成1のハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクの光半透過膜をパターンニングしたことを特徴
とする構成とし、さらに、ハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクの製造方法として、 (構成3) 微細パターン露光を施すためのマスクであ
って、透明基板の表面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合うようにして境界
部のコントラストを良好に保持できるようにしたハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造する際に素材として用
いられるものであり、透明基板上に光半透過膜が形成さ
れており、この光半透過膜が、実質的に露光に寄与しな
い強度の光を透過する性質と、露光光の位相を所定量シ
フトさせる性質と、電子線描画の際に電荷が帯電しない
程度以上の導電性とを兼ね備えたものであるハーフトー
ン型位相シフトマスクを製造するハーフトーン型位相シ
フトマスクブランクの製造方法において、前記透明基板
上に前記光半透過膜を形成する工程を、酸素を含むクロ
ムからなるターゲットを用い、実質的に酸素を含まない
雰囲気でのスパッタリングによって行うことを特徴とす
る構成とし、この構成3の態様として、 (構成4) 構成3のハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクの製造方法において、前記酸素を含むクロムか
らなるターゲットは、クロムと酸化クロムとを所定の割
合で混合して形成した混合ターゲットであることを特徴
とする構成とし、この構成4の態様として、 (構成5) 構成4のハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクの製造方法において、前記混合ターゲット中の
クロムの含有量が35〜80重量%であることを特徴と
する構成とし、また、構成3ないし5のいずれかの態様
として、 (構成6) 構成3ないし5のいずれかのハーフトーン
型位相シフトマスクブランクの製造方法において、前記
光半透過膜の露光光に対する透過率を、4〜20%とす
ることを特徴とする構成とし、さらに、構成3ないし6
のいずれかの態様として、 (構成7) 構成3ないし5のいずれかのハーフトーン
型位相シフトマスクブランクの製造方法において、前記
光半透過膜のクロムと酸素との原子比(Cr/O)を
0.3以上とすることを特徴とする構成とし、また、本
発明にかかるハーフトーン型位相シフトマスクの製造方
法は、 (構成8) 微細パターン露光を施すためのマスクであ
って、透明基板の表面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合うようにして境界
部のコントラストを良好に保持できるようにしたハーフ
トーン型位相シフトマスクの製造方法であって、構成3
ないし7のいずれかに記載の方法を用いて製造した位相
シフトマスクブランクの光半透過膜に、所定のパターン
にしたがって一部除去するパターニング処理を施すこと
により、光透過部と光半透過部とからなるマスクパター
ンを形成してハーフトーン型位相シフトマスクを得るこ
とを特徴とする構成とし、さらに、本発明にかかるスパ
ッタターゲットは、 (構成9) ハーフトーン型位相シフトマスクの光半透
過膜をスパッタ法で成膜する際に用いるクロムと酸素と
を含むスパッタターゲットであって、該スパッタターゲ
ットのクロムの含有率が35〜80重量%となる範囲内
においてクロムと酸化クロムとを所定の割合で混合する
ことによって、該スパッタターゲットを用いてスパッタ
法で前記光半透過膜を形成したときに形成される光半透
過膜のクロムと酸素との組成比が所定の組成比になるよ
うにしたことを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a halftone type phase shift mask blank according to the present invention includes: (1) a mask for performing fine pattern exposure, which is a transparent substrate; Mask pattern to be formed on the surface of
A light transmitting portion that transmits light having an intensity substantially contributing to exposure and a light semi-transmitting portion that transmits light having an intensity substantially not contributing to exposure, and light that has passed through the light semi-transmitting portion. And the phase of light passing through the light transmitting portion are made different from each other, so that light passing near the boundary between the light transmitting portion and the light semi-transmitting portion cancels each other, thereby increasing the contrast of the boundary portion. It is used as a material when manufacturing a halftone type phase shift mask that can be favorably held, and a light semi-transmissive film is formed on a transparent substrate, and this light semi-transmissive film is substantially exposed to light. A halftone type phase that combines the property of transmitting light of an intensity not contributing to the light, the property of shifting the phase of the exposure light by a predetermined amount, and the conductivity not to charge the electron beam at the time of drawing. Shift mask Half-tone type phase shift of manufacturing
In the mask blank , the light semi-transmissive film contains oxygen and chromium, and has a sheet resistance of 5 × 1.
0 7 Ω / □ or less, and
As a halftone phase shift mask according to the present invention, (Structure 2) the halftone phase shift mask blank of Structure 1 is characterized in that the light semi-transmissive film is patterned. As a method of manufacturing a shift mask blank, (Structure 3) a mask for performing fine pattern exposure, wherein a mask pattern to be formed on the surface of a transparent substrate is
A light transmitting portion that transmits light having an intensity substantially contributing to exposure and a light semi-transmitting portion that transmits light having an intensity substantially not contributing to exposure, and light that has passed through the light semi-transmitting portion. And the phase of light passing through the light transmitting portion are made different from each other, so that light passing near the boundary between the light transmitting portion and the light semi-transmitting portion cancels each other, thereby increasing the contrast of the boundary portion. It is used as a material when manufacturing a halftone type phase shift mask that can be held well, and a light semi-transmissive film is formed on a transparent substrate, and this light semi-transmissive film is substantially A halftone type that combines the property of transmitting light with an intensity that does not contribute to exposure, the property of shifting the phase of exposure light by a predetermined amount, and the conductivity that is not charged enough during electron beam drawing. Phase shifter In the method for manufacturing a halftone type phase shift mask blank for manufacturing a mask, the step of forming the light semi-transmissive film on the transparent substrate is performed by using a target made of chromium containing oxygen and using an atmosphere substantially free of oxygen. According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing a halftone phase shift mask blank of the third aspect, the target made of chromium containing oxygen is chromium. And a chromium oxide mixed at a predetermined ratio, and a target formed by mixing the target with the chromium oxide at a predetermined ratio. , Wherein the content of chromium in the mixed target is 35 to 80% by weight. According to any one of Configurations 3 to 5, (Constitution 6) In the method for manufacturing a halftone type phase shift mask blank according to any one of Configurations 3 to 5, the transmittance of the light semi-transmissive film to exposure light Is set to 4 to 20%.
(Structure 7) In the method for manufacturing a halftone type phase shift mask blank according to any one of Structures 3 to 5, wherein an atomic ratio (Cr / O) of chromium to oxygen of the light semi-transmissive film is adjusted. The method of manufacturing a halftone phase shift mask according to the present invention is characterized in that: (8) a mask for performing fine pattern exposure, Mask pattern to be formed on the surface,
A light transmitting portion that transmits light having an intensity substantially contributing to exposure and a light semi-transmitting portion that transmits light having an intensity substantially not contributing to exposure, and light that has passed through the light semi-transmitting portion. And the phase of light passing through the light transmitting portion are made different from each other, so that light passing near the boundary between the light transmitting portion and the light semi-transmitting portion cancels each other, thereby increasing the contrast of the boundary portion. A method for manufacturing a halftone phase shift mask capable of favorably holding, comprising:
7. The light transmissive portion and the light transflective portion are subjected to a patterning process for partially removing the light translucent film of the phase shift mask blank manufactured by using the method according to any one of (7) to (7) according to a predetermined pattern. A halftone phase shift mask is obtained by forming a mask pattern consisting of: A sputter target containing chromium and oxygen used when forming a film by a sputtering method, wherein the sputter target
Within the range where the chromium content of the cut is 35 to 80% by weight
Chromium and chromium oxide are mixed at a predetermined ratio in
By using the sputtering target,
Light semi-transparent formed when the light semi-transmissive film is formed
The composition ratio of chromium and oxygen in the supermembrane will be the prescribed composition ratio
This is a feature of the present invention.

【0012】[0012]

【作用】本発明の構成1によれば、前記透明基板上に前
記光半透過膜を形成する工程を、酸素を含むクロムから
なるターゲットを用い、実質的に酸素を含まない雰囲気
でのスパッタリングによって行うようにしたことによっ
て、得られる光半透過膜を、実質的に露光に寄与しない
強度の光を透過する性質と、露光光の位相を所定量シフ
トさせる性質と、電子線描画の際に電荷が帯電しない程
度以上の導電性とを兼ね備えたハーフトーン型シフトマ
スクブランクを製造でき、特に前記光半透過膜のシート
抵抗を5×107 /□を越えないように制御することに
よって、実質的に露光に寄与しない強度の光を透過する
性質と、露光光の位相を所定量シフトさせる性質と、電
子線描画の際に電荷が帯電しない程度以上の導電性とを
兼ね備えたハーフトーン型シフトマスクブランクを提供
するものである。 また構成2によれば、上記構成1のハ
ーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜を
パターニングしたハーフトーン型シフト型位相シフトマ
スクとすることにより、電子線描画時における帯電がな
く、また、光半透過膜と別個に導電膜を設ける必要がな
い素材を提供するものである。 本発明の構成3によれ
ば、前記透明基板上に前記光半透過膜を形成する工程
を、酸素を含むクロムからなるターゲットを用い、実質
的に酸素を含まない雰囲気でのスパッタリングによって
行うようにしたことによって、得られる光半透過膜を、
実質的に露光に寄与しない強度の光を透過する性質と、
露光光の位相を所定量シフトさせる性質と、電子線描画
の際に電荷が帯電しない程度以上の導電性とを兼ね備え
たものにすることが可能になった。すなわち、この構成
により、適度な導電性を有する光半透過膜を単純な膜構
成でしかも比較的簡単に形成できるようになった。ま
た、この構成によれば、光半透過膜のクロムと酸素との
原子比は、ターゲットとほぼ同じ組成のものが得られる
ので、光半透過膜中の酸素量の調整はターゲット中の酸
素量を調整することにより行うことができ、スパッタリ
ングガス中の酸素を反応させる方法よりも膜中の酸素量
のコントロールも比較的容易に行うことが可能となっ
た。
According to the first aspect of the present invention, the step of forming the light semi-transmissive film on the transparent substrate is performed by sputtering in a substantially oxygen-free atmosphere using a target made of chromium containing oxygen. By doing so, the obtained light semi-transmissive film has the property of transmitting light of an intensity that does not substantially contribute to exposure, the property of shifting the phase of exposure light by a predetermined amount, and the charge of Can produce a halftone shift mask blank having a conductivity not less than that which does not cause charging. In particular, by controlling the sheet resistance of the light semi-transmissive film so as not to exceed 5 × 10 7 / □, half that combines the property of transmitting light having an intensity that does not contribute to exposure, a property of a predetermined amount shifts the phase of exposure light, and a degree or more electrically conductive charge is not charged in the electron beam lithography to Provide over down-type shift mask blank
Is what you do. Further, according to the configuration 2, the c of the above configuration 1
The light transflective film of the halftone phase shift mask blank
Patterned halftone shift phase shifter
By using a mask, there is no charge during electron beam drawing.
In addition, it is not necessary to provide a conductive film separately from the light translucent film.
It provides a new material. According to the third aspect of the present invention,
Forming the light translucent film on the transparent substrate
Using a target made of chromium containing oxygen
By sputtering in an oxygen-free atmosphere
By doing so, the resulting light translucent film
The property of transmitting light of an intensity that does not substantially contribute to exposure,
The property of shifting the phase of exposure light by a predetermined amount and electron beam writing
At the same time as the electrical conductivity is higher than the electric charge is not charged.
It became possible to be. That is, this configuration
With this, a light semi-transmissive film having appropriate conductivity can be converted into a simple film structure.
It can be formed easily and relatively easily. Ma
According to this configuration, the chromium and oxygen of the light semi-transmissive film
The atomic ratio is almost the same as the target.
Therefore, the adjustment of the amount of oxygen in the light translucent film depends on the acid in the target.
It can be performed by adjusting the amount of
Of oxygen in the film than the method of reacting oxygen in the oxygen gas
Can be controlled relatively easily
Was.

【0013】また、構成4によれば、導電性を有するク
ロム、及び光透過性を有する酸化クロムを混合した混合
ターゲットを用いることにより、導電性と光透過率のコ
ントロールを比較的容易に行うことができる。
According to the fourth aspect, by using a mixed target in which chromium having conductivity and chromium oxide having light transmittance are mixed, control of conductivity and light transmittance can be performed relatively easily. Can be.

【0014】また、構成5ないし7によれば、光透過機
能、位相シフト機能及び導電性をともに適度に備えた光
半透過膜を得ることができる。
In addition, according to the constitutions 5 to 7 , it is possible to obtain a light semi-transmissive film having a light transmission function, a phase shift function, and an appropriate conductivity.

【0015】なお、構成5において、クロムの含有量を
35%未満にすると、形成された光半透過膜の導電性が
乏しくなるとともに、ターゲット自体の導電性も乏しく
なるので膜表面を良好に形成できるDCスパッタ法を用
いることが困難になる。RFスパッタ法では膜の表面荒
れが起こりやすいので好ましくない。また、クロムの含
有量が80%を越えると、形成された光半透過膜の光透
過率が小さくなりすぎる。また、構成6において、光半
透過膜の露光光に対する透過率が4%未満であると、位
相差による相殺効果が十分でなくなり、20%を越える
と光透過部に対する光半透過部のコントラストが十分に
とれなくなる。
In the structure 5 , when the chromium content is less than 35%, the conductivity of the formed light semi-transmissive film becomes poor, and the conductivity of the target itself becomes poor, so that the film surface is formed well. It becomes difficult to use a DC sputtering method that can be used. RF sputtering is not preferred because the surface of the film tends to be rough. On the other hand, when the chromium content exceeds 80%, the light transmittance of the formed light semi-transmissive film becomes too small. Further, in the configuration 6, if the transmittance of the light semi-transmissive film to the exposure light is less than 4%, the canceling effect due to the phase difference is insufficient, and if it exceeds 20%, the contrast of the light semi-transmissive portion with respect to the light transmissive portion is reduced. Not enough.

【0016】また、構成8によれば、電子線描画時にお
ける帯電がなく、また、光半透過膜と別個に導電膜を設
ける必要がないことなどにより、ハーフトーン型の位相
シフトマスクを比較的容易に製造することを可能にす
る。
Further, according to the configuration 8 , since there is no charge at the time of drawing an electron beam and there is no need to provide a conductive film separately from the light semi-transmissive film, a halftone type phase shift mask can be used relatively. Enables easy manufacture.

【0017】さらに構成9によれば、クロムと酸素との
組成比を所望の値に設定したターゲットを容易に得られ
るとともに、このターゲット自体を容易に導電性を備え
たものとすることができるので、DCスパッタ法に用い
ることを可能にし、さらに、このターゲットを用いたス
パッタ法によって形成した膜に導電性を持たせることも
容易となる。
Further, according to the ninth aspect, it is possible to easily obtain a target in which the composition ratio of chromium and oxygen is set to a desired value, and to easily provide the target itself with conductivity. In addition, it is possible to use the film for the DC sputtering method, and furthermore, it is easy to impart conductivity to the film formed by the sputtering method using this target.

【0018】[0018]

【実施例】図1は本発明の一実施例にかかるハーフトー
ン型位相シフトマスクの製造方法の工程説明図である。
以下、図1を参照にしながら、一実施例にかかるハーフ
トーン型位相シフトマスクの製造方法を説明する。な
お、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクは、ハー
フトーン型位相シフトマスクの製造過程で製造されるの
で、その一実施例は上記一実施例のハーフトーン型位相
シフトマスクの製造方法の説明の中で説明する。
FIG. 1 is a process explanatory view of a method for manufacturing a halftone type phase shift mask according to one embodiment of the present invention.
Hereinafter, a method of manufacturing a halftone phase shift mask according to one embodiment will be described with reference to FIG. Since the halftone type phase shift mask blank is manufactured in the manufacturing process of the halftone type phase shift mask, one embodiment thereof will be described in the description of the manufacturing method of the halftone type phase shift mask of the above one embodiment. explain.

【0019】まず、透明基板1(石英ガラス)上に47
wt%のクロム(Cr)と53wt%の酸化クロム(C
2 3 )との混合ターゲット(密度90%)用い、A
rガス雰囲気下でDCスパッタリングを行い、屈折率が
2.36、露光光(i線、波長λ=365nm)におい
て、位相が実質的に180°シフトする膜厚である13
42オングストロームの膜厚を有する光半透過膜2aを
形成し、位相シフトマスクブランクを得る(図1(a)
参照)。ここで、上述のクロムと酸化クロムとの混合タ
ーゲットとは、例えば、金属クロム(Cr)と酸化クロ
ム(Cr2 3と)とを粉砕、プレス成形、焼成を数回
繰り返す固相反応法により製造することができ、このタ
ーゲット自体が所定の導電性及び所定の光透過率を有す
る。また、この場合のスパッタの雰囲気は、実質的に酸
素を含まない雰囲気、すなわち、クロムと反応して光半
透過膜2aの透過率を実質的に変化させるような量の酸
化性ガス(例えばO2 ,CO2 ,NO2 ,N2 O,O3
等)を含まない雰囲気下で行う。これを酸素を含む雰囲
気下で行うと、得られた光半透過膜の酸素含有量が同じ
でも酸素を含まない雰囲気下で形成した場合に比較して
著しく導電性が乏しくなる。
First, 47 is placed on the transparent substrate 1 (quartz glass).
wt% chromium (Cr) and 53 wt% chromium oxide (C
r 2 O 3 ) and a mixed target (density 90%)
DC sputtering is performed in an r gas atmosphere, the refractive index is 2.36, and the exposure light (i-line, wavelength λ = 365 nm) has a film thickness whose phase is substantially shifted by 180 ° 13
A light translucent film 2a having a thickness of 42 angstroms is formed to obtain a phase shift mask blank (FIG. 1A).
reference). Here, the above-mentioned mixed target of chromium and chromium oxide is, for example, obtained by a solid-phase reaction method in which metal chromium (Cr) and chromium oxide (Cr 2 O 3 ) are pulverized, pressed, and fired several times. The target itself can have a predetermined conductivity and a predetermined light transmittance. The sputtering atmosphere in this case is an atmosphere containing substantially no oxygen, that is, an oxidizing gas (for example, O2) that reacts with chromium to substantially change the transmittance of the light semi-transmissive film 2a. , CO2, NO2, N2 O, O3
And so on). When this is performed in an atmosphere containing oxygen, the conductivity of the obtained light semi-transmissive film is significantly lower than that in the case where the film is formed in an atmosphere containing no oxygen even if the oxygen content is the same.

【0020】なお、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。
In this case, assuming that the phase shift amount is φ, the refractive index is n, and the wavelength of the exposure light is λ, the film thickness d is determined by the following equation (1).

【0021】 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。
D = (φ / 360) × {λ / (n−1)} (1) In equation (1), the phase shift amount φ is desirably 180 °, but practically 160 ° ° ≦ φ ≦ 200 °
Should be fine.

【0022】こうして得られた光半透過膜2aの膜特性
は、以下の通りであった。
The film characteristics of the light translucent film 2a thus obtained were as follows.

【0023】(Cr/O)=0.92 シ−ト(面)抵抗=7.8×10 4 Ω/□ 光透過率=4.2%(at365nm) 次に、上述の位相シフトマスクブランクの光半透過膜2
a上に電子線レジスト膜4a(東ソ−社製CMS−M
8)を膜厚6000オングストロ−ムに形成し(図1
(b)参照)、所定のパタ−ンに電子線を照射した(電
子線描画)後、現像を行ってレジストパタ−ン4を形成
する(図1(C)参照)。ここで、この電子線描画の際
に、光半透過膜に電荷が蓄積することがないので、正確
な描画が可能であった。
(Cr / O) = 0.92 Sheet (surface) resistance = 7.8 × 10 4 Ω / □ Light transmittance = 4.2% (at 365 nm) Next, the above-mentioned phase shift mask blank was manufactured. Light translucent film 2
a on the electron beam resist film 4a (CMS-M manufactured by Tosoh Corporation)
8) is formed to a film thickness of 6000 angstroms (FIG. 1).
(See FIG. 1B.) After a predetermined pattern is irradiated with an electron beam (electron beam drawing), development is performed to form a resist pattern 4 (see FIG. 1C). Here, during the electron beam drawing, no electric charge is accumulated in the light semi-transmissive film, so that accurate drawing was possible.

【0024】次に、硝酸セリウム第2アンモニウムによ
るウェットエッチングを行い(図1(d)参照)、残存
レジストパターンを剥離することにより、光半透過部2
及び光透過部3からなるマスクパターンを有する位相シ
フトマスクを得る(図1(e)参照)。
Next, wet etching is performed with cerium secondary ammonium nitrate (see FIG. 1D), and the remaining resist pattern is peeled off.
Then, a phase shift mask having a mask pattern including the light transmitting portion 3 is obtained (see FIG. 1E).

【0025】この位相シフトマスクは、図2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被転写体に達す
る光L1 光透過部3を通過して被転写体に達する光L2
とに分かれる。この場合、光半透過部2を通過した光L
1 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3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3との境界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
界領域での被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。
As shown in FIG. 2, when the exposure light L0 is applied to the phase shift mask, the exposure light L0
Is a light L1 that passes through the light semi-transmissive portion 2 and reaches a transfer target (not shown).
Divided into In this case, the light L passing through the light semi-transmissive portion 2
The intensity of 1 is weak light that does not substantially contribute to exposure. On the other hand, the light L2 that has passed through the light transmitting section 3 is strong light substantially contributing to exposure. Therefore, this
Pattern exposure is performed. At this time, the light passing through the boundary between the light semi-transmissive portion 2 and the light transmissive portion 3 wraps around to the other region due to the diffraction phenomenon, but the two light beams are canceled by each other because their phases are almost reversed. . As a result, the light intensity on the transfer object in the boundary region becomes almost zero.
Therefore, the boundaries are very clear and the resolution is improved.

【0026】上述の一実施例によれば、電子線描画時に
おける電荷蓄積や静電気の帯電がなく、また、光半透過
膜と別個に導電膜を設ける必要がないことなどにより、
ハーフトーン型の位相シフトマスクを比較的容易に製造
することができる。すなわち、光半透過膜を形成する工
程を、クロムと酸化クロムとの混合ターゲットを用い
て、実質的に酸素を含まない雰囲気でスパタッタリング
を行って形成することによって、光半透過膜自体に光半
透過膜として必要な機能の他に十分な導電性をもたせる
ことができるので、従来のように、光半透過膜の他に導
電膜を設ける必要がなく、膜構造が単純であり、単純な
工程で製造できるようになった。
According to the above-described embodiment, there is no charge accumulation and no static charge at the time of drawing an electron beam, and there is no need to provide a conductive film separately from the light semi-transmissive film.
A halftone phase shift mask can be manufactured relatively easily. That is, the process of forming the light semi-transmissive film is performed by performing spattattaling in an atmosphere substantially free of oxygen using a mixed target of chromium and chromium oxide, thereby forming the light semi-transmissive film itself. Since sufficient conductivity can be imparted in addition to the function required as the light semi-transmissive film, there is no need to provide a conductive film in addition to the light semi-transmissive film as in the related art. It can be manufactured in a simple process.

【0027】ここで、光半透過膜の、光透過率、位相シ
フト特性及び導電性は、主としてクロムと酸素との組成
比、並びに、その結合構造によって定まる。結合構造
は、スパッタ時の雰囲気及び他のスパッタ条件等で定ま
る。この場合、スパッタを実質的に酸素を含まない雰囲
気下で行うので、形成される半透過膜のクロムと酸素と
の組成比は、実質的にターゲットの組成比で決まる。一
実施例では、このターゲットを金属クロムと酸化クロム
とを混合することによって得ている。このため、ターゲ
ットのクロムと酸素との組成比を変える場合、クロムと
酸化クロムとの混合比を変える方法と、これらの混合比
は一定にしておいて、酸化クロム自体の酸化度を変える
方法とがある。
Here, the light transmittance, phase shift characteristics, and conductivity of the light semi-transmissive film are mainly determined by the composition ratio of chromium to oxygen and the bonding structure thereof. The coupling structure is determined by the atmosphere at the time of sputtering, other sputtering conditions, and the like. In this case, since the sputtering is performed in an atmosphere containing substantially no oxygen, the composition ratio between chromium and oxygen of the formed semi-permeable film is substantially determined by the composition ratio of the target. In one embodiment, the target is obtained by mixing chromium metal and chromium oxide. For this reason, when changing the composition ratio of chromium and oxygen of the target, a method of changing the mixing ratio of chromium and chromium oxide, and a method of changing the degree of oxidation of chromium oxide itself while keeping these mixing ratios constant. There is.

【0028】図3及び図4は一実施例の変形例を表にま
とめて示した図である。
FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams showing modified examples of the embodiment in a table.

【0029】図3における各変形例は、クロム50wt
%、酸化クロム50wt%のターゲットを用い、ターゲ
ット中の酸化クロムの酸化度を変化させることによりタ
ーゲット中のクロムと酸素との組成比を変え、光半透過
膜のクロムと酸素の原子比を変化させた場合の各例であ
る。
Each of the modifications in FIG.
%, Chromium oxide 50% by weight, and by changing the degree of oxidation of chromium oxide in the target, the composition ratio of chromium to oxygen in the target is changed and the atomic ratio of chromium to oxygen in the light semi-transmissive film is changed. This is an example of each case.

【0030】図4における各変形例は、クロムと酸化ク
ロムとの混合比を変えることによって、ターゲット中の
クロムと酸素との組成比を変え、光半透過膜のクロムと
酸素の原子比を変化させた場合の各例である。
In each of the modifications shown in FIG. 4, the composition ratio of chromium and oxygen in the target is changed by changing the mixture ratio of chromium and chromium oxide, and the atomic ratio of chromium and oxygen in the light semi-transmissive film is changed. This is an example of each case.

【0031】以上の一実施例及び各変型例からも明らか
なように、光半透過膜のシ−ト抵抗は主としてクロムと
酸素との原子比によって決まる。ここで、光半透過膜の
導電性たるシ−ト抵抗は、実用的には、5×10 7 Ω/
以下が望ましい。その理由は、5×10 7 Ω/□を越
えると、電子線照射により打ち込まれた電子を十分に伝
導し難く、電荷の蓄積(チャ−ジアップ)が生ずるおそ
れがあるからである。.このような、シ−ト抵抗が得る
ために、光半透過膜のクロムと酸素の原子比は0.3以
上であることが好ましい。
As is apparent from the above-described embodiment and each of the modifications, the sheet resistance of the light semi-transmissive film is mainly determined by the atomic ratio between chromium and oxygen. Here, the sheet resistance which is the conductivity of the light semi-transmissive film is practically 5 × 10 7 Ω /.
□ The following is desirable. The reason is that if it exceeds 5 × 10 7 Ω / □ , it is difficult to sufficiently conduct electrons injected by electron beam irradiation, and there is a possibility that charge accumulation (charge-up) may occur. . In order to obtain such sheet resistance, it is preferable that the atomic ratio between chromium and oxygen in the light semi-transmissive film is 0.3 or more.

【0032】また、光半透過膜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4〜20%程度であればよいが、5〜
15%とすることが望ましい。透過率が4%未満の場合
は光透過部を通過する光との十分なコントラストが得ら
れない場合があり、また20%を越える場合は、光半透
過膜を通過した光によってもレジストを感光してしまう
おそれがある。この光半透過膜の光透過率は、ターゲッ
ト中の酸化クロムの酸化度、又はスパッタリングの雰囲
気ガス中の窒素、炭化フッ素等の含有率を選定し光半透
過膜中の窒素の含有量を選定することによって選ぶこと
ができる。この光透過率の点から、光半透過膜のクロム
と酸素の原子比は、1.4よりも小さいことが好まし
い。これより大きいと、窒素分圧を上げても光透過率を
向上させることが難しい。また、さらに好ましくは1.
0よりも小さいことが望ましい。
The light transmittance of the light semi-transmissive film with respect to the exposure light depends on the sensitivity of the resist used in forming the pattern, but is generally about 4 to 20%.
It is desirable to be 15%. When the transmittance is less than 4%, a sufficient contrast with light passing through the light transmitting portion may not be obtained. On the other hand, when the transmittance exceeds 20%, the resist is exposed even by light passing through the light translucent film. There is a risk of doing it. The light transmittance of this light semi-transmissive film is determined by the degree of oxidation of chromium oxide in the target or the content of nitrogen, fluorine, etc. in the atmosphere gas of sputtering, and the content of nitrogen in the light semi-transmissive film is selected. You can choose by doing. From the viewpoint of the light transmittance, the atomic ratio between chromium and oxygen of the light semi-transmissive film is preferably smaller than 1.4. If it is larger than this, it is difficult to improve the light transmittance even if the nitrogen partial pressure is increased. More preferably, 1.
Desirably less than zero.

【0033】また、光半透過膜の形成に用いるターゲッ
トとしては、クロムと酸化クロムを混合した混合ターゲ
ットを用いることが好ましく、ターゲット中のクロムの
含有率は、35〜80重量%であることが好ましい。3
5重量%未満の場合は所望の導電性が得難くなり、ま
た、80重量%を越えると所望の透過率が得難くなるか
らである。
It is preferable to use a mixed target of chromium and chromium oxide as a target used for forming the light translucent film, and the chromium content in the target is 35 to 80% by weight. preferable. 3
If the amount is less than 5% by weight, it is difficult to obtain desired conductivity, and if it exceeds 80% by weight, it is difficult to obtain a desired transmittance.

【0034】次に、従来の製造方法によって透明基板上
に光半透過膜を形成してハーフトーン型位相シフトマス
クブランクを製造した例を比較例として掲げる。
Next, an example in which a light-transmitting film is formed on a transparent substrate by a conventional manufacturing method to manufacture a halftone type phase shift mask blank will be described as a comparative example.

【0035】なお、上述の各実施例では、露光光とし
て、i線(波長;365nm)を用いた場合の例を掲げ
たが、他の波長の露光光、例えば、KrFエキシマレー
ザ光(波長;248nm)を用いた場合にも適用できる
ことは勿論である。
In each of the embodiments described above, an example in which i-line (wavelength: 365 nm) is used as the exposure light is described. However, exposure light of another wavelength, for example, KrF excimer laser light (wavelength; 248 nm).

【0036】(比較例1)透明基板上にクロムターゲッ
ト(密度99.9%)を用い、酸素/アルゴン混合ガス
雰囲気中でスパッタリングし、光半透過膜の形成を行っ
た。
(Comparative Example 1) A light translucent film was formed on a transparent substrate using a chromium target (density: 99.9%) by sputtering in an oxygen / argon mixed gas atmosphere.

【0037】このとき、酸素分圧をパラメータとして光
半透過膜のシート抵抗、光半透過膜の光透過率(波長3
65nmにおける値)の評価を行った。図5に評価結果
を示す。
At this time, the sheet resistance of the light semi-transmissive film and the light transmittance (wavelength 3
(Value at 65 nm) was evaluated. FIG. 5 shows the evaluation results.

【0038】なお、この場合の膜厚は各条件下での屈折
率から算出し、i線(波長365nm)において位相差
が180°になるように設定した。
The film thickness in this case was calculated from the refractive index under each condition, and was set such that the phase difference was 180 ° at the i-line (wavelength 365 nm).

【0039】図5から明らかなように、位相差を180
°に設定した場合、光透過率4%以上では電子線描画時
におけるチャージアップ防止のための導電性を得ること
はできなかった。
As is clear from FIG. 5, the phase difference is 180
When set to °, it was not possible to obtain conductivity for preventing charge-up during electron beam drawing when the light transmittance was 4% or more.

【0040】(比較例2)クロムターゲットを用いて、
酸素、窒素アルゴン混合ガスによる反応性スパッタリン
グにより膜形成した。
Comparative Example 2 Using a chromium target,
A film was formed by reactive sputtering using a mixed gas of oxygen, nitrogen and argon.

【0041】この場合、反応を高めることによりi線に
おいて7〜8%の透過率を得ることはできるが、酸化反
応が優先的に進むため比較例1と同様に透過率4%以上
の膜においては、導電性を得ることは不可能であった。
In this case, it is possible to obtain a transmittance of 7 to 8% at the i-line by increasing the reaction. However, the oxidation reaction proceeds preferentially. It was impossible to obtain conductivity.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかるハ
ーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法及び
ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法は、透明基
板上に光半透過膜を形成する工程を、酸素を含むクロム
からなるターゲットを用い、実質的に酸素を含まない雰
囲気でのスパッタリングによって行うことを特徴とした
もので、これによって、単純な膜構成でしかも適度な導
電性を有し、電子線照射の際に打ち込まれた電子、ある
いは静電気による帯電を防止することができるため、正
確なパターンを形成することができ、かつゴミが付着し
て欠陥を発生することを防止できる光半透過膜を比較的
簡単に形成できるハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクの製造方法及びハーフトーン型位相シフトマスクの
製造方法を得ているものである。また、本発明にかかる
スパッタターゲットは、クロムと酸化クロムとを所定に
割合で混合してクロムと酸素との組成比を所定の組成比
にして形成したことにより、クロムと酸素との組成比を
所望の値に設定したターゲットを容易に得られるととも
に、このターゲット自体を容易に導電性を備えたものと
することができるので、DCスパッタ法に用いることを
可能にし、さらに、このターゲットを用いたスパッタ法
によって形成した膜に導電性をもたせることも容易とな
る。
As described in detail above, the method for manufacturing a halftone type phase shift mask blank and the method for manufacturing a halftone type phase shift mask according to the present invention comprise the steps of forming a light translucent film on a transparent substrate. Is performed using a target made of chromium containing oxygen and by sputtering in an atmosphere substantially free of oxygen, thereby having a simple film configuration and an appropriate conductivity, Since it is possible to prevent electrification due to electrons or static electricity injected during electron beam irradiation, it is possible to form an accurate pattern, and to prevent the generation of defects due to dust adhering to light semi-transmission. A method of manufacturing a halftone type phase shift mask blank and a method of manufacturing a halftone type phase shift mask which can form a film relatively easily have been obtained. It is intended. Further, the sputter target according to the present invention is formed by mixing chromium and chromium oxide at a predetermined ratio and forming the composition ratio of chromium and oxygen at a predetermined composition ratio, thereby reducing the composition ratio of chromium and oxygen. A target set to a desired value can be easily obtained, and the target itself can be easily provided with conductivity. Therefore, it is possible to use the target for the DC sputtering method. It is also easy to impart conductivity to the film formed by the sputtering method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例にかかるハーフトーン型位
相シフトマスクの製造方法の工程説明図である。
FIG. 1 is a process explanatory view of a method for manufacturing a halftone type phase shift mask according to one embodiment of the present invention.

【図2】 一実施例のハーフトーン型位相シフトマスク
の作用説明図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of a halftone type phase shift mask according to one embodiment.

【図3】 一実施例の各変形例を表に現した図である。FIG. 3 is a diagram showing each modified example of the embodiment in a table.

【図4】 一実施例の各変形例を表に現した図である。FIG. 4 is a diagram showing each modified example of the embodiment in a table.

【図5】 比較例の方法におけるスパッタ雰囲気の酸素
分圧と形成された光半透過膜のシート抵抗及び光透過率
との関係を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the oxygen partial pressure of the sputtering atmosphere and the sheet resistance and light transmittance of the formed light translucent film in the method of the comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…透明基板、2…光半透過部、2a…光半透過膜、3
…光透過部、4…レジストパターン、4a…レジスト
膜。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent board, 2 ... Semi-transmissive part, 2a ... Semi-transmissive film, 3
... Light transmitting portion, 4 ... resist pattern, 4a ... resist film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−136854(JP,A) 特開 平5−2259(JP,A) 特開 平5−127361(JP,A) 特開 平6−75361(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 1/00 - 1/16 C23C 14/34 H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-136854 (JP, A) JP-A-5-2259 (JP, A) JP-A-5-127361 (JP, A) JP-A-6-127 75361 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 1/00-1/16 C23C 14/34 H01L 21/027

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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、透明基板の表面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合うようにして
境界部のコントラストを良好に保持できるようにしたハ
ーフトーン型位相シフトマスクを製造する際の素材とし
て用いるものであり、 透明基板上に光半透過膜が形成されており、この光半透
過膜が、実質的に露光に寄与しない強度の光を透過する
性質と、露光光の位相を所定量シフトさせる性質と、電
子線描画の際に電荷が帯電しない程度以上の導電性とを
兼ね備えたものであるハーフトーン型位相シフトマスク
を製造するハーフトーン型位相シフトマスクブランク
おいて、 前記光半透過膜は酸素とクロムを含み、かつ、前記光半
透過膜のシート抵抗が5×107Ω/□以下であること
を特徴としたハーフトーン型位相シフトマスクブラン
ク。
1. A mask for performing fine pattern exposure, wherein a mask pattern formed on a surface of a transparent substrate is substantially exposed to a light transmitting portion that transmits light having an intensity contributing to exposure. A light transmissive portion that transmits light of an intensity that does not contribute to the light, and by making the phase of light passing through the light transmissive portion and the phase of light passing through the light transmissive portion different, Used as a material when manufacturing a halftone type phase shift mask in which light passing near the boundary between the light transmitting portion and the light semi-transmitting portion cancels each other to maintain good contrast at the boundary portion. Wherein a light semi-transmissive film is formed on a transparent substrate, and the light semi-transmissive film shifts the phase of the exposure light by a predetermined amount, with the property of transmitting light having an intensity that does not substantially contribute to exposure. Nature and Sagittal <br/> Oite the halftone phase shift mask blank charge to produce a halftone phase shift mask is obtained both a degree or more conductive not charged during the drawing, the light semi-transmitting A halftone phase shift mask blank, characterized in that the film contains oxygen and chromium, and the light semi-transmissive film has a sheet resistance of 5 × 10 7 Ω / □ or less.
【請求項2】 請求項1記載のハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクの光半透過膜をパターニングしたこと
を特徴とするハーフトーン型位相シフトマスク。
2. The halftone phase shifter according to claim 1,
Patterning of the light translucent film of the mask blank
A halftone type phase shift mask characterized by the following.
【請求項3】 微細パターン露光を施すためのマスクで
あって、透明基板の表面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合うようにして
境界部のコントラストを良好に保持できるようにしたハ
ーフトーン型位相シフトマスクを製造する際の素材とし
て用いるものであり、 透明基板上に光半透過膜が形成されており、この光半透
過膜が、実質的に露光に寄与しない強度の光を透過する
性質と、露光光の位相を所定量シフトさせる性質と、電
子線描画の際に電荷が帯電しない程度以上の導電性とを
兼ね備えたものであるハーフトーン型位相シフトマスク
を製造するハーフトーン型位相シフトマスクブランクの
製造方法において、 前記透明基板上に前記光半透過膜を形成する工程を、酸
素を含むクロムからなるターゲットを用い、実質的に酸
素を含まない雰囲気でのスパッタリングによって行うこ
とを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクブラン
クの製造方法。
3. A mask for performing fine pattern exposure, wherein a mask pattern formed on the surface of a transparent substrate is substantially exposed to a light transmitting portion that transmits light having an intensity contributing to exposure. A light transmissive portion that transmits light of an intensity that does not contribute to the light, and by making the phase of light passing through the light transmissive portion and the phase of light passing through the light transmissive portion different, Used as a material when manufacturing a halftone type phase shift mask in which light passing near the boundary between the light transmitting portion and the light semi-transmitting portion cancels each other to maintain good contrast at the boundary portion. Wherein a light semi-transmissive film is formed on a transparent substrate, and the light semi-transmissive film shifts the phase of the exposure light by a predetermined amount, with the property of transmitting light having an intensity that does not substantially contribute to exposure. Nature and The method of manufacturing a halftone phase shift mask blank for producing a halftone phase shift mask <br/> in which charge has both a degree or more conductive not charged during the sagittal drawing, the transparent substrate Producing a halftone type phase shift mask blank, wherein the step of forming the light semi-transmissive film thereon is performed by sputtering in a substantially oxygen-free atmosphere using a target made of chromium containing oxygen. Method.
【請求項4】 請求項3に記載のハーフトーン型位相シ
フトマスクブランクの製造方法において、 前記酸素を含むクロムからなるターゲットは、クロムと
酸化クロムとを所定の割合で混合して形成した混合ター
ゲットであることを特徴とするハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクの製造方法。
4. A method of manufacturing a halftone phase shift mask blank of claim 3, the target of chrome containing the oxygen is mixed target formed by mixing a chromium and chromium oxide at a predetermined ratio A method for producing a halftone type phase shift mask blank, characterized in that:
【請求項5】 請求項4に記載のハーフトーン型位相シ
フトマスクブランクの製造方法において、 前記混合ターゲット中のクロムの含有量が35〜80重
量%であることを特徴とするハーフトーン型位相シフト
マスクブランクの製造方法。
5. A method of manufacturing a halftone phase shift mask blank of claim 4, halftone phase shift amount of chromium in the mixed target is characterized in that 35 to 80 wt% Manufacturing method of mask blank.
【請求項6】 請求項3ないし5のいずれかに記載のハ
ーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法にお
いて、 前記光半透過膜の露光光に対する透過率を、4〜20%
とすることを特徴とするハーフトーン型位相シフトマス
クブランクの製造方法。
6. A method of manufacturing a halftone phase shift mask blank according to any one of claims 3 to 5, the transmittance for exposure light of the light semi-transmissive film, 4-20%
A method for manufacturing a halftone type phase shift mask blank.
【請求項7】 請求項3ないし6のいずれかに記載の
ーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法にお
いて、 前記光半透過膜のクロムと酸素との原子比(Cr/O)
を0.3以上とすることを特徴とするハーフトーン型位
相シフトマスクブランクの製造方法。
7. Ha according to any one of claims 3 to 6
In the method for manufacturing a halftone type phase shift mask blank , the atomic ratio (Cr / O) of chromium to oxygen of the light semi-transmissive film is provided.
Is set to 0.3 or more.
【請求項8】 微細パターン露光を施すためのマスクで
あって、透明基板の表面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合うようにして
境界部のコントラストを良好に保持できるようにしたハ
ーフトーン型位相シフトマスクの製造方法であって、請求項3ないし7 のいずれかに記載の方法を用いて製造
した位相シフトマスクブランクの光半透過膜に、所定の
パターンにしたがって一部除去するパターニング処理を
施すことにより、光透過部と光半透過部とからなるマス
クパターンを形成してハーフトーン型位相シフトマスク
を得ることを特徴とするハーフトーン型位相シフトマス
クの製造方法。
8. A mask for performing fine pattern exposure, wherein a mask pattern formed on a surface of a transparent substrate is substantially exposed to a light transmitting portion that transmits light having an intensity contributing to exposure. A light transmissive portion that transmits light of an intensity that does not contribute to the light, and by making the phase of light passing through the light transmissive portion and the phase of light passing through the light transmissive portion different, a method of manufacturing a halftone phase shift mask light which has passed through the boundary vicinity and to maintaining good contrast boundary as cancel each other between the light transmitting portion and a light semi-transmitting portion, wherein the semi-transmission film of the phase shift mask blank produced using the method according to any one of claim 3 to 7, by performing the patterning process of removing part according to a predetermined pattern, light transmission Method for producing a halftone phase shift mask, characterized in that to obtain a halftone phase shift mask to form a mask pattern consisting of a light semi-transmitting portion and.
【請求項9】 ハーフトーン型位相シフトマスクの光半
透過膜をスパッタ法で成膜する際に用いるクロムと酸素
とを含むスパッタターゲットであって、該スパッタター
ゲットのクロムの含有率が35〜80重量%となる範囲
内においてクロムと酸化クロムとを所定の割合で混合す
ることによって、該スパッタターゲットを用いてスパッ
タ法で前記光半透過膜を形成したときに形成される光半
透過膜のクロムと酸素との組成比が所定の組成比になる
ようにしたことを特徴とするスパッタターゲット。
9. A sputter target containing chromium and oxygen for use in forming a light translucent film of a halftone phase shift mask by a sputtering method, wherein the sputter target
Range in which the chromium content of the get is 35 to 80% by weight
Chromium and chromium oxide are mixed at a predetermined ratio
By using the sputtering target,
Light half formed when the light semi-transmissive film is formed by the
The composition ratio of chromium and oxygen in the permeable membrane becomes the prescribed composition ratio
Sputter target, characterized in that the the like.
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