JP3072114B2 - フォトマスクブランク、フォトマスク及びその製造方法 - Google Patents

フォトマスクブランク、フォトマスク及びその製造方法

Info

Publication number
JP3072114B2
JP3072114B2 JP14048890A JP14048890A JP3072114B2 JP 3072114 B2 JP3072114 B2 JP 3072114B2 JP 14048890 A JP14048890 A JP 14048890A JP 14048890 A JP14048890 A JP 14048890A JP 3072114 B2 JP3072114 B2 JP 3072114B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
photomask
film
photomask blank
chromium
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
Application number
JP14048890A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0434436A (ja
Inventor
勝 三井
一雄 飯田
Original Assignee
ホーヤ株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ホーヤ株式会社 filed Critical ホーヤ株式会社
Priority to JP14048890A priority Critical patent/JP3072114B2/ja
Publication of JPH0434436A publication Critical patent/JPH0434436A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3072114B2 publication Critical patent/JP3072114B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、IC及びLSI等の製作に際して利用されるフ
ォトリソグラフィー技術において、露光用のマスクとし
て使用されるフォトマスク、並びに該フォトマスクの材
料となるフォトマスクブランクに関する。
〔従来の技術〕
一般に、透光性基板上にクロム等の遮光膜パターンを
被着して成るフォトマスクを使用して所定の基板上のレ
ジストを露光すると、露光に使用する紫外光が前記遮光
膜パターンの表面で反射してフォトマスクの位置合わせ
不良を引き起こし、この結果、被露光基板のパターン精
度を低下させることが広く知られている。このような問
題点を解消するため、例えば、特公昭62−32782号公報
に記載されたフォトマスクブランクのように透光性基板
上に形成された遮光膜上に更に反射防止膜を形成したフ
ォトマスクブランクが提案されている。この公報に記載
されたフォトマスクブランクは、反射防止膜をクロム窒
化物を含有したクロム酸化膜から構成することにより、
遮光膜の表面における高い反射防止効果を得ている。
ところで、この種のフォトマスクブランクからフォト
マスクを製作するには、以下の公知の工程が踏襲されて
いる。
(1)先ず、透光性基板上に透光膜と反射防止膜を順次
形成して成るフォトマスクブランクを用意し、このフォ
トマスクブランクの反射防止膜上にレジスト液を滴下
し、これを遠心力を利用して反射防止膜の表面に広げレ
ジスト膜を形成する。
(2)次に、所定のパターンが形成されたマスターマス
クを用いて、前記工程で形成されたレジスト膜を選択的
に露光する。この露光に際しては、電子線により直線描
画することもある。
(3)次いで、露光済のレジスト膜を所定の現像液で現
像してレジストパターンを形成する。
(4)次に、前記レジストパターンをマスクとして遮光
膜及び反射防止膜をエッチングする。
(5)次いで、前述のエッチング工程のときマスクとし
て使用したレジストパターンを剥離する。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、前述したレジストパターンの剥離工程に
は、有機溶剤から成る処理液に処理基板を浸漬する湿式
剥離方法か、あるいは酸素等の反応性ガスをプラズマ放
電させてレジストパターンを剥離するプラズマガス放電
剥離方法が適用されている。このプラズマガス放電剥離
方法は湿式剥離方法に較べて、洗浄度、安全性及び操作
の簡便性等の優位点があり、近年特に注目されている。
特にレジスト膜として電子線用レジスト膜を使用した場
合、その洗浄度の優劣は顕著となる。
しかしながら、前述した特公昭62−32782号に記載さ
れたフォトマスクブランクからフォトマスクブランクを
製作する際、レジストパターンを上述したプラズマガス
放電剥離法によって剥離する場合、反射防止膜がプラズ
マ耐性の乏しい組成である、クロム窒化物を含有したク
ロム酸化物膜から構成されていることに起因して以下の
問題点があった。
一般にレジストパターンの剥離完了時点を見極めるの
が著しく困難なため、剥離完了後も誤って過度のプラズ
マガス放電が行われがちである。このような事態に至っ
た場合、レジストパターンの下地たる反射防止膜もプラ
ズマガス放電にさらされることにより、その上層部分を
消失することになる。この結果、所期の反射防止膜効果
が低減し、このフォトマスクを使用して転写を行うとき
パターン精度の劣化を招くという問題点があった。
上述の問題点を解決するために、本発明はレジストパ
ターンの下地となる反射防止膜及び反射防止膜パターン
を高いプラズマ耐性を有する組成から構成することによ
り、反射防止膜パターンの上層部分の消失を防止し、反
射防止効果を十分に発揮し得るフォトマスクブランク及
びフォトマスクを提供することを目的とする。更に、本
発明は、迅速にレジストパターンをプラズマ放電により
剥離することができるフォトマスクブランク及びフォト
マスクを提供することを他の目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のフォトマスクブランクは、透光性基板と、こ
の透光性基板の主表面上に順次形成された透光膜及び反
射防止膜とを備えたフォトマスクブランクにおいて、前
記反射防止膜は、クロムとモリブデンとの合金ターゲッ
トを用いた反応性スパッタにより形成された、酸素及び
/又は窒素を含有するクロム−モリブデン合金から成る
ことを特徴とする。
また、本発明のフォトマスクは、上述したフォトマス
クブランクの遮光膜及び反射防止膜を選択的にエッチン
グしてパターン形成がなされていることを特徴とする。
また、本発明のフォトマスクブランクの製造方法は、
透光性基板と、この透光性基板の主表面上に順次形成さ
れた遮光膜及び反射防止膜を備えたフォトマスクブラン
クの製造方法において、前記反射防止膜は、酸素及び窒
素を含有するクロム−モリブデン合金かなら、Arガスと
NOガスの混合ガス雰囲気中でクロムとモリブデンとの合
金ターゲットを用いた反応性スパッタ法により成膜され
たことを特徴とする。
さらに、本発明のフォトマスクの製造方法は、上述の
フォトマスクブランクの遮光膜及び反射防止膜を選択的
にエッチングしてパターニングしたことを特徴とする。
〔作用〕
本発明のフォトマスクブランク及びフォトマスクは、
各々、反射防止膜及び反射防止膜パターンを、酸素及び
/又は窒素を含有したクロム−モリブデン合金から構成
している。これにより、反射防止膜及び反射防止膜パタ
ーンは、高いプラズマ耐性を有していることから、反射
防止膜パターン上に形成されたレジストパターンをプラ
ズマガス放電により剥離する際、反射防止膜パターンの
上層部分の消失を防止することができる。又、閾値電力
(反射防止膜の上層部分が消失を始める電力)が比較的
高いため、プラズマ放電を引き起こすための供給電力を
高い値に設定することができる。これによりレジストパ
ターンの剥離時間を短縮することができる。
又、前記反射防止膜のクロムに対するモリブデンの重
量比は2wt%〜20wt%が好ましい範囲である。2wt%より
少ないと閾値電力の増加は僅少であり、一方、20wt%を
超えると次第に反射防止膜のエッチングプロファイルの
平滑性が損なわれる傾向が認められたからである。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図は、本発明によるフォトマスクブランクの実施
例における縦断面図である。このフォトマスクブランク
1は、石英ガラスからなる透光性基板2の一主表面上に
クロムからなる遮光膜3を被着し、この遮光膜3上に酸
素及び窒素を含有したクロム−モリブデン合金からなる
反射防止膜4を順次積層したものである。
次に、このフォトマスクブランク1を製作する方法を
説明する。
先ず、表面及び裏面を精密研磨した石英ガラス(寸
法:5インチ×5インチ×0.09インチ)からなる透光性基
板2を用意する。次にクロムのターゲットを用いて、反
応性スパッタリング法により、Arガス雰囲気中(2×10
-3Torr)にて、遮光膜3を透光性基板2上に、膜厚:650
Åで被着する。次に、クロムとモリブデンとの重量比
(Wt%)87:13の合金ターゲットを用いて、それぞれ前
記スパッタリング法により、モル比率:Ar80%,NO20%の
混合ガス雰囲気中(1.3×10-3Torr)にて、反射防止膜
4を遮光膜3上に、膜厚:250Å積層して、フォトマスク
ブランク1を製作した。こうして製作されたフォトマス
クブランク1の、光学濃度は3.0であり、波長436nmに対
する表面反射率は約10.5%であった。
次に、このフォトマスクブランク1から、フォトマス
クを製作する方法を第2図(a)〜(d)の工程図を参
照して説明する。
(1)先ず、フォトマスクブランク1の反射防止膜4上
に、ネガ型電子線レジスト液(例えば、東ソー社製CMS
−EX<S>)を滴下し、スピンコート法により反射防止
膜4の表面全域に行きわたらせ、膜厚3500Åのレジスト
膜6を形成する(第2図(a)参照)。
(2)次に、電子線描画装置を使用して所定の軌跡で電
子線(ビーム径2μm)描画することにより、レジスト
膜6を選択的に露光する。しかる後、このレジスト膜6
付フォトマスクブランク1を所定の現像液に浸漬して、
レジスト膜6の未露光領域を溶解することにより、レジ
ストパターン6bを形成する(第2図(b)参照)。
(3)次いで、前記工程(2)で得られたレジストパタ
ーン6b付きフォトマスクブランク1をポストベークする
ことにより、反射防止膜4とレジストパターン6bとの付
着を堅固にする。しかる後、バレル型ガスプラズマ装置
を使用してプラズマガス放電(活性ガス=酸素)を施す
ことによりレジストパターン6bの側壁6b1を平滑にす
る。このときのプラズマガス放電の条件は以下の通りで
ある。特に、放電高周波電力の値は予め求めた閾値電
力:550W(スパッタ・ターゲットのクロムとモリブデン
との重量比(Wt%)が87:13)より小さな300Wとした。
*放電雰囲気…600cc/minで流入される飽和水蒸気(1.0
Torr) *放電高周波電力…300W *放電時間…7分間 (4)次に、前記工程(3)で得られたレジストパター
ン6b付フォトマスクブランク1をエッチング液(例え
ば、硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸と純水と
の混合液)に浸漬することにより、レジストパターン6b
をマスクとして、選択的に反射防止膜4と遮光膜3を順
次エッチングして反射防止膜パターン4aと遮光膜パター
ン3aを形成する(第2図(c)参照)。
(5)次いで、前記工程(4)で得られた、遮光膜3及
び反射防止膜4を選択的にエッチングしたフォトマスク
ブランク1を、前記工程(3)で使用したバレル型ガス
プラズマ装置に再び導入し、プラズマガス放電(活性ガ
ス:酸素)を施すことにより、レジストパターン6bを剥
離して、第2図(d)に示すフォトマスク5を得た。こ
のときのプラズマガス放電条件は下記のように選定し
た。特に放電高周波電力の選定は、工程(3)と同様に
閾値電力550Wより小さな値となるように、500Wとした。
*放電雰囲気…250cc/minで流入される飽和水蒸気(1.7
Torr) *放電高周波電力…500W *放電時間…15分間 以上の工程(1)〜(5)を経て得たフォトマスク5
の遮光膜パターン3a光学濃度及びその表面での反射率を
測定したところ、フォトマスクブランク1とほぼ同様で
あった。この測定結果より、遮光膜パターンの上層部が
消失してないことが確認できた。
ところで、前述した実施例においては反射防止膜4を
成膜する際、スパッタ・ターゲットのクロムとモリブデ
ンとの重量比(Wt%)を87:13としたが、本発明はこの
重量比に勿論限られるわけではない。従って、下記の表
1に、一例としてクロムとモリブデンとの重量比を99:1
〜75:25の範囲で変化させて反射防止膜(薄膜250Å)を
成膜し、各重量比における反射防止膜の閾値電力と、そ
の閾値電力の92%の高周波電力でレジストパターン6bを
剥離するのに要した時間とを測定した結果を記す。
上掲の表1から明らかな通り、モリブデンの重量比率
を高くするに連れ、閾値電力も向上し、又、剥離時間は
逆に短くなることが判る。クロムに対するモリブデンの
重量比は2Wt%〜20Wt%が好ましい範囲である。2Wt%よ
り少ないと閾値電力の増加は僅少であり、一方、20Wt%
を越えると次第に反射防止膜のエッチングプロファイル
の平滑性が損なわれる傾向が認められたからである。
以上、実施例により本発明を説明してきたが、本発明
は以下の変形例を含むものである。
先ず、反射防止膜は、例えば、エッチング速度を調整
するために炭素を含有させる等、種々の目的に応じて適
宜選択した元素を含有させても良い。
又、実施例においては反射防止膜に反射防止効果を付
与するため、スパッタリング条件の一つとしてNOを20%
雰囲気中に含有させたが、この窒素及び酸素の含有量
は、エッチング、反射率及びエッチングレートを考慮し
て適宜選定すればよい。又、必ずしも窒素と酸素との混
合ガスとしなくともいずれか一方のみのガスでもよい。
又、レジストパターン剥離するプラズマガス放電の
際、バレル型ガスプラズマ装置の代わりに平行平板型ガ
スプラズマ装置を使用した場合でも上述した実施例と同
様の効果が得られる。
更に、遮光膜のエッチング工程においても湿式エッチ
ングの代わりに、CCl4を反応性ガスとしたプラズマガス
放電によるエッチングでもよい。
又、遮光膜をクロムのみで構成する代わりに、所望の
特性を付与するために、酸素、窒素、及び炭素等の元素
を含有させても良い。そして母体金属としてはクロムの
代わりにニッケル・タンタル・タングステン、又はそれ
らの合金を使用することができる。
更に、レジスト膜は電子線の代わりにフォトレジス
ト、X線感応レジストでもよい。
又、透明性基板としては、石英ガラスの代わりにソー
ダライムガラス、アルミノシリケートガラス、アルミノ
ボルシリケートガラス等の硝種の硝子であってもよい。
更に、遮光膜及び反射防止膜の成膜方法としては、ス
パッタリングの代わりに真空蒸着法、イオンプレーティ
ング法等であっても良い。
〔発明の効果〕
本発明のフォトマスクブランク及びフォトマスクによ
れは、反射防止膜及び反射防止膜パターンが高いプラズ
マ耐性を有していることから、フォトマスクブランクか
らフォトマスクを製作する過程におけるレジストパター
ンの剥離の際、反射防止膜パターンの上層部分がプラズ
マガス放電により消失するのを防止できる。従って、本
発明のフォトマスクを使用して所定基板上のレジストを
露光すれば、反射防止膜が本来の反応防止効果を損なう
ことがないので、レジストパターン精度の劣化を防止す
ることができる。又、本発明の反射防止膜は比較的閾値
電力が高いので、プラズマガス放電を引き起こす供給電
力を高い値に設定することによりレジストパターンの剥
離時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のフォトマスクブランクの一実施例の縦
断面図、第2図は本発明のフォトマスクの縦断面図、第
2図(a)〜(d)は第1図に示したフォトマスクブラ
ンクから本発明の一実施例のフォトマスクを製作する工
程図である。 1……フォトマスクブランク、2……透光性基板 3……遮光膜、4……反射防止膜 5……フォトマスク、6……レジスト膜

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透光性基板と、この透光性基板の主表面上
    に順次形成された遮光膜及び反射防止膜とを備えたフォ
    トマスクブランクにおいて、 前記反射防止膜は、クロムとモリブデンとの合金ターゲ
    ットを用いた反応性スパッタにより形成された、酸素及
    び/又は窒素を含有するクロム−モリブデン合金から成
    ることを特徴とするフォトマスクブランク。
  2. 【請求項2】請求項1記載のフォトマスクブランクにお
    いて、前記反射防止膜におけるモリブデンの重量比が2w
    t%〜20wt%であることを特徴とするフォトマスクブラ
    ンク。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載のフォトマスクブラン
    クの遮光膜及び反射防止膜を選択的にエッチングしてパ
    ターン形成がなされていることを特徴とするフォトマス
    ク。
  4. 【請求項4】透光性基板と、この透光性基板の主表面上
    に順次形成された遮光膜及び反射防止膜を備えたフォト
    マスクブランクの製造方法において、 前記反射防止膜は、酸素及び窒素を含有するクロム−モ
    リブデン合金からなり、ArガスとNOガスの混合ガス雰囲
    気中でクロムとモリブデンとの合金ターゲットを用いた
    反応性スパッタ法により成膜されたことを特徴とするフ
    ォトマスクブランクの製造方法。
  5. 【請求項5】請求項4のフォトマスクブランクの遮光膜
    及び反射防止膜を選択的にエッチングしてパターニング
    したことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
JP14048890A 1990-05-30 1990-05-30 フォトマスクブランク、フォトマスク及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3072114B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14048890A JP3072114B2 (ja) 1990-05-30 1990-05-30 フォトマスクブランク、フォトマスク及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14048890A JP3072114B2 (ja) 1990-05-30 1990-05-30 フォトマスクブランク、フォトマスク及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0434436A JPH0434436A (ja) 1992-02-05
JP3072114B2 true JP3072114B2 (ja) 2000-07-31

Family

ID=15269780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14048890A Expired - Fee Related JP3072114B2 (ja) 1990-05-30 1990-05-30 フォトマスクブランク、フォトマスク及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3072114B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106371282A (zh) * 2015-07-24 2017-02-01 株式会社S&Stech 空白掩模及利用其制备的光掩模

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07201700A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JP5820766B2 (ja) * 2012-05-16 2015-11-24 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランクの製造方法、フォトマスクブランク、フォトマスク、および、パターン転写方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106371282A (zh) * 2015-07-24 2017-02-01 株式会社S&Stech 空白掩模及利用其制备的光掩模
EP3136172A1 (en) * 2015-07-24 2017-03-01 S&S Tech Co., Ltd. Mask blank and photomask using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0434436A (ja) 1992-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6037083A (en) Halftone phase shift mask blanks, halftone phase shift masks, and fine pattern forming method
JP3036085B2 (ja) 光学マスクとその欠陥修正方法
JP3249948B2 (ja) 位相シフトマスクブランクおよび位相シフトマスク
JP3037763B2 (ja) フォトマスクブランク及びその製造方法、並びにフォトマスク及びその製造方法
JP2001291661A (ja) 反射型マスク製造方法
JP2719493B2 (ja) 位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク
JP3072114B2 (ja) フォトマスクブランク、フォトマスク及びその製造方法
JP3041802B2 (ja) フォトマスクブランク及びフォトマスク
JP7371198B2 (ja) フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法
JPH07201700A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11125896A (ja) フォトマスクブランクス及びフォトマスク
JPS62218585A (ja) フオトマスクの製造方法
JP2991444B2 (ja) フォトマスクブランクおよびフォトマスク
JP7490485B2 (ja) フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法
JPH0616170B2 (ja) フオトマスクブランクとフオトマスク
JPH0463349A (ja) フォトマスクブランクおよびフォトマスク
JP3202253B2 (ja) 露光用マスクの製造方法及び露光用マスク
JP3289606B2 (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク
JP3956116B2 (ja) フォトマスクブランクの選定方法
JPH0629968B2 (ja) パタ−ン形成法
JP3301557B2 (ja) 位相シフトフォトマスクの製造方法
JP7258717B2 (ja) フォトマスクブランク、フォトマスクブランクの製造方法、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法
JPH1115135A (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
JPH1048808A (ja) フォトマスクの製造方法
JPS6227386B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090526

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090526

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100526

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees