JP4206940B2 - Phase shift mask blank, phase shift mask, and method of manufacturing phase shift mask blank - Google Patents
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
本発明は、半導体集積回路等の製造などに用いられる位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク並びに位相シフトマスクブランクの製造方法に関し、特に、位相シフト膜によって露光波長の光を減衰させるハーフトーン型の位相シフトマスク及びそれに用いられる位相シフトマスクブランク並びにその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a phase shift mask blank and a phase shift mask used in the manufacture of semiconductor integrated circuits and the like, and a method of manufacturing a phase shift mask blank, and in particular, a halftone phase that attenuates light having an exposure wavelength by a phase shift film. The present invention relates to a shift mask, a phase shift mask blank used therefor, and a manufacturing method thereof.
IC、LSI及びVLSI等の半導体集積回路の製造をはじめとして、広範囲な用途に用いられているフォトマスクは、基本的には透光性基板上にクロムを主成分とした遮光膜を有するフォトマスクブランクの該遮光膜に、フォトリソグラフィ法を応用して紫外線や電子線等を使用することにより、所定のパターンを形成したものである。近年では半導体集積回路の高集積化等の市場要求に伴ってパターンの微細化が急速に進み、これに対して露光波長の短波長化を図ることにより対応してきた。しかしながら、露光波長の短波長化は解像度を改善する反面、焦点深度の減少を招き、プロセスの安定性が低下し、製品の歩留まりに悪影響を及ぼすという問題があった。 Photomasks used in a wide range of applications including the manufacture of semiconductor integrated circuits such as ICs, LSIs, and VLSIs are basically photomasks having a light-shielding film containing chromium as a main component on a light-transmitting substrate. A predetermined pattern is formed on the light shielding film of the blank by applying a photolithographic method and using ultraviolet rays, electron beams, or the like. In recent years, along with market demands such as higher integration of semiconductor integrated circuits, pattern miniaturization has progressed rapidly, and this has been dealt with by shortening the exposure wavelength. However, while shortening the exposure wavelength improves the resolution, there is a problem in that the depth of focus is reduced, process stability is lowered, and product yield is adversely affected.
このような問題に対して有効なパターン転写法の一つとして位相シフト法があり、微細パターンを転写するためのマスクとして位相シフトマスクが使用されている。
この位相シフトマスク(ハーフトーン型位相シフトマスク)は、例えば、図9(A),(B)に示したように、マスク上のパターン部分を形成している位相シフター部bと、位相シフターの存在しない基板が露出している部分aからなり、両者を透過してくる光の位相差を約180°とすることで、パターン境界部分の光の干渉により、干渉した部分で光強度はゼロとなり、転写像のコントラストを向上させることができるものである。また、位相シフト法を用いることにより、必要な解像度を得るための焦点深度を増大させることが可能となり、クロム膜等からなる一般的な遮光パターンを持つ通常のマスクを用いた場合に比べて、解像度の改善と露光プロセスのマージンを向上させることが可能なものである。
There is a phase shift method as an effective pattern transfer method for such a problem, and a phase shift mask is used as a mask for transferring a fine pattern.
For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, the phase shift mask (halftone type phase shift mask) includes a phase shifter portion b that forms a pattern portion on the mask, and a phase shifter of the phase shifter. It consists of the part a where the non-existing substrate is exposed, and by setting the phase difference of the light transmitted through both to about 180 °, the light intensity at the interference part becomes zero due to the interference of the light at the pattern boundary part. The contrast of the transferred image can be improved. In addition, by using the phase shift method, it becomes possible to increase the depth of focus for obtaining the necessary resolution, compared with the case of using a normal mask having a general light-shielding pattern made of a chromium film or the like. It is possible to improve the resolution and the margin of the exposure process.
上記位相シフトマスクは、位相シフター部の光透過特性によって、完全透過型位相シフトマスクとハーフトーン型位相シフトマスクとに実用的には大別することができる。完全透過型位相シフトマスクは、位相シフター部の光透過率が基板露出部と同等であり、露光波長に対して透明なマスクである。ハーフトーン型位相シフトマスクは、位相シフター部の光透過率が基板露出部の数%〜数十%程度のものである。 The phase shift mask can be roughly divided into a practically transmissive phase shift mask and a halftone phase shift mask depending on the light transmission characteristics of the phase shifter. The completely transmissive phase shift mask is a mask that has a light transmittance of the phase shifter portion equivalent to that of the substrate exposed portion and is transparent to the exposure wavelength. In the halftone phase shift mask, the light transmittance of the phase shifter portion is about several percent to several tens percent of the substrate exposed portion.
図1にハーフトーン型位相シフトマスクブランク、図2にハーフトーン型位相シフトマスクの基本的な構造をそれぞれ示す。図1のハーフトーン型位相シフトマスクブランクは透明基板1のほぼ全面にハーフトーン位相シフト膜2を形成したものである。また、図2のハーフトーン型位相シフトマスクは、上記位相シフト膜2をパターン化したもので、基板1上のパターン部分を形成する位相シフター部2a、位相シフターの存在しない基板露出部1aからなる。ここで、位相シフター部2aを透過した光は基板露出部1aを通過した光に対し、位相シフトされ、位相シフター部2aの透過率は被転写基板上のレジストに対しては感光しない光強度に設定される。従って、露光光を実質的に遮断する遮光機能を有する。
FIG. 1 shows a halftone phase shift mask blank, and FIG. 2 shows a basic structure of a halftone phase shift mask. The halftone phase shift mask blank of FIG. 1 is obtained by forming a halftone
上記ハーフトーン型位相シフトマスクとしては、構造が簡単で製造が容易な単層型のハーフトーン型位相シフトマスクがある。この単層型のハーフトーン型位相シフトマスクとしては、特開平7−140635号公報(特許文献1)記載のMoSiO、MoSiON等のMoSi系の材料からなる位相シフターを有するものなどが提案されている。 As the halftone phase shift mask, there is a single-layer halftone phase shift mask that has a simple structure and is easy to manufacture. As this single-layer halftone phase shift mask, a mask having a phase shifter made of a MoSi-based material such as MoSiO, MoSiON or the like described in JP-A-7-140635 (Patent Document 1) has been proposed. .
このような位相シフトマスクに使用される位相シフトマスクブランクにおいて重要なことは、使用する露光波長における透過率、反射率、屈折率などの光学特性を満足しつつ、かつマスクパターン形成時のエッチ断面形状及び低欠陥を実現しなくてはならないことである。 What is important in such a phase shift mask blank used for such a phase shift mask is that it satisfies optical characteristics such as transmittance, reflectance and refractive index at the exposure wavelength to be used, and is an etched cross section at the time of mask pattern formation. The shape and low defects must be realized.
しかしながら、上記の単層型のハーフトーン型位相シフト膜は、光学特性を所望の値に設定すると膜組成が一義的に決まってしまうため、他の要求特性を満足した位相シフト膜を得ることが困難であった。 However, since the film composition of the single-layer halftone phase shift film is uniquely determined when the optical characteristics are set to a desired value, it is possible to obtain a phase shift film satisfying other required characteristics. It was difficult.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、上記の光学特性を満足しつつ、マスクパターン形成時のエッチ断面形状の優れた位相シフトマスクブランク及びそれを用いた位相シフトマスク並びに位相シフトマスクブランクの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. A phase shift mask blank having an excellent etching cross-sectional shape at the time of mask pattern formation, a phase shift mask using the same, and the optical characteristics described above are satisfied. It aims at providing the manufacturing method of a phase shift mask blank.
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、透明基板上に2層以上で構成された位相シフト膜を設けてなる位相シフトマスクブランクにおいて、上記位相シフト膜を、表層がジルコニウムシリサイド化合物を主成分とした組成、基板側がモリブデンシリサイド化合物を主成分とした組成とし、その組成がなだらかに傾斜してなる膜を少なくとも1層以上形成することで、光学特性を満足しつつ、マスクパターン形成時のエッチ断面形状の優れた位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクが得られることを見出した。 As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventor has obtained a phase shift mask blank comprising a phase shift film composed of two or more layers on a transparent substrate. The composition having a zirconium silicide compound as a main component and the substrate side having a composition having a molybdenum silicide compound as a main component, and forming at least one film having a gently inclined composition, satisfying optical characteristics, It has been found that a phase shift mask blank and a phase shift mask having an excellent etch cross-sectional shape when forming a mask pattern can be obtained.
即ち、本発明者らは、薬品耐性に優れ、かつエッチ断面の段差が十分に少ない構造として、ジルコニウムシリサイド化合物膜とモリブデンシリサイド化合物膜を組み合わせることが有効であることを知見した。しかしながら、エッチ断面の段差を解消するために要求されるジルコニウムシリサイド化合物膜とモリブデンシリサイド化合物膜の組成範囲が限定的(ジルコニウム濃度[Zr]とモリブデン濃度[Mo]の比[Zr]/[Mo]は、0.7〜1.3の範囲)となるため、エッチパターンの断面形状(断面の傾斜角度)を積極的に改善するには、自由度が少ないといった問題を解決することが更に望まれた。 That is, the present inventors have found that it is effective to combine a zirconium silicide compound film and a molybdenum silicide compound film as a structure excellent in chemical resistance and having a sufficiently small step in the etch cross section. However, the composition range of the zirconium silicide compound film and the molybdenum silicide compound film required to eliminate the step in the etched cross section is limited (ratio of zirconium concentration [Zr] to molybdenum concentration [Mo] [Zr] / [Mo] Therefore, in order to positively improve the cross-sectional shape (inclination angle of the cross-section) of the etch pattern, it is further desired to solve the problem that the degree of freedom is small. It was.
これを解決するために、ジルコニウムシリサイド化合物膜とモリブデンシリサイド化合物膜の組成を連続的に変化させることによって、エッチ断面の段差が発生せず、かつ薬品耐性に優れ、しかも、エッチ断面形状、特に傾斜角度が最適な位相シフト膜が得られることを知見し、本発明をなすに至った。 In order to solve this problem, by continuously changing the composition of the zirconium silicide compound film and the molybdenum silicide compound film, there is no step in the etched cross section, the chemical resistance is excellent, and the etched cross sectional shape, in particular, the inclination It has been found that a phase shift film having an optimum angle can be obtained, and the present invention has been made.
従って、本発明は、下記の位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク並びに位相シフトマスクブランクの製造方法を提供する。
請求項1:
透明基板上に2層以上で構成された位相シフト膜を設けてなる位相シフトマスクブランクにおいて、上記位相シフト膜は、表層がジルコニウムシリサイド化合物を主成分とした組成であり、基板側がモリブデンシリサイド化合物を主成分とした組成であり、少なくとも一の層とこれと組成の異なる隣接した他の層との間に、上記一の層組成から他の層組成に組成がなだらかに傾斜した層を有することを特徴とする位相シフトマスクブランク。
請求項2:
ジルコニウムシリサイド化合物を主成分とした組成の表層と、モリブデンシリサイド化合物を主成分とした組成の基板側層との間に、表層組成から基板側組成に組成がなだらかに傾斜した中間層が介在された請求項1記載の位相シフトマスクブランク。
請求項3:
ジルコニウムシリサイド化合物を主成分とした組成の表層が、ジルコニウムシリサイドと酸素及び/又は窒素の化合物を主成分とした膜からなり、モリブデンシリサイド化合物を主成分とした組成の基板側層が、モリブデンシリサイドと酸素及び/又は窒素の化合物を主成分とした膜からなる請求項1又は2記載の位相シフトマスクブランク。
請求項4:
前記位相シフト膜上に、クロム系遮光膜もしくはクロム系反射防止膜又はこれらクロム系遮光膜及びクロム系反射防止膜を各々1層以上積層した複数層膜を形成したことを特徴とする請求項1,2又は3記載の位相シフトマスクブランク。
請求項5:
モリブデンシリサイドターゲットと、ジルコニウムシリサイドターゲットと、必要によりシリコンターゲットとを1つのチャンバー内に備えたスパッタリング成膜装置を用い、少なくとも酸素及び/又は窒素を含むスパッタガスを用いてスパッタリング成膜を行い、前記複数のターゲットに印加する電力の組み合わせを変えることにより組成の傾斜した位相シフト膜を形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の位相シフトマスクブランクの製造方法。
請求項6:
請求項1〜4のいずれか1項記載の位相シフトマスクブランクの位相シフト膜がパターン形成されてなることを特徴とする位相シフトマスク。
Accordingly, the present invention provides the following phase shift mask blank, phase shift mask, and method for manufacturing the phase shift mask blank.
Claim 1:
In the phase shift mask blank in which a phase shift film composed of two or more layers is provided on a transparent substrate, the phase shift film has a surface layer composed mainly of a zirconium silicide compound, and the substrate side is composed of a molybdenum silicide compound. It is a composition having a main component, and between the at least one layer and another adjacent layer having a different composition, has a layer whose composition is gently inclined from the one layer composition to the other layer composition. Feature phase shift mask blank.
Claim 2:
An intermediate layer having a gentle gradient from the surface layer composition to the substrate side composition was interposed between the surface layer having a composition mainly composed of zirconium silicide compound and the substrate side layer having a composition mainly composed of molybdenum silicide compound. The phase shift mask blank according to
Claim 3:
The surface layer having a composition mainly composed of a zirconium silicide compound is composed of a film mainly composed of a compound of zirconium silicide and oxygen and / or nitrogen, and the substrate side layer having a composition mainly composed of a molybdenum silicide compound is composed of molybdenum silicide. The phase shift mask blank according to
Claim 4:
2. A chrome-based light-shielding film or a chrome-based antireflection film, or a multi-layer film in which one or more of these chrome-based light-shielding films and chrome-based antireflection films are laminated on the phase shift film. , 2 or 3 phase shift mask blank.
Claim 5:
Using a sputtering film forming apparatus provided with a molybdenum silicide target, a zirconium silicide target, and, if necessary, a silicon target in one chamber, performing sputtering film formation using a sputtering gas containing at least oxygen and / or nitrogen, The method of manufacturing a phase shift mask blank according to any one of
Claim 6:
The phase shift mask of any one of
この場合、本発明によれば、透明基板上に2層以上で構成された位相シフト膜を設けてなる位相シフトマスクブランクにおいて、上記位相シフト膜を、表層がジルコニウムシリサイド化合物を主成分とした組成、基板側がモリブデンシリサイド化合物を主成分とした組成とし、その組成がなだらかに傾斜してなる膜を少なくとも1層以上形成することで、光学特性を満足しつつ、マスクパターン形成時のエッチ断面形状の優れた位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクが得られるものである。 In this case, according to the present invention, in the phase shift mask blank in which a phase shift film composed of two or more layers is provided on a transparent substrate, the phase shift film has a composition whose surface layer is mainly composed of a zirconium silicide compound. The substrate side has a composition containing a molybdenum silicide compound as a main component, and at least one layer having a gently inclined composition is formed, so that the etch cross-sectional shape at the time of mask pattern formation is satisfied while satisfying optical characteristics. An excellent phase shift mask blank and phase shift mask can be obtained.
更に、この位相シフト膜上にクロム系遮光膜もしくはクロム系反射防止膜、又はこれらを各々1層以上積層した複数層膜を形成することにより、これらが相俟って、より精密なパターンニングが可能となり、更なる半導体集積回路の微細化、高集積化に十分対応することができる。 Furthermore, by forming a chromium-based light-shielding film or a chromium-based antireflection film on the phase shift film, or a multi-layer film in which one or more of these layers are laminated, a combination of these layers enables more precise patterning. Therefore, it is possible to sufficiently cope with further miniaturization and higher integration of the semiconductor integrated circuit.
本発明によれば、上記の構成をとることでマスクパターン形成時のエッチ断面形状を改善した位相シフトマスクを製造可能とする。 According to the present invention, it is possible to manufacture a phase shift mask having an improved etch cross-sectional shape when forming a mask pattern by adopting the above configuration.
以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明の位相シフトマスクブランクは、図1に示したように、石英、CaF2等の露光光が透過する透明基板1上に、表層がジルコニウムシリサイド化合物を主成分とした組成、基板側がモリブデンシリサイド化合物を主成分とした組成とし、その組成がなだらかに傾斜してなる位相シフト膜2を成膜してなるものである。また、本発明の位相シフトマスクは、上記位相シフトマスクブランクの位相シフト膜をパターン形成してなり、図2に示したように、パターン化された位相シフター部間が第1光透過部(基板露出部)1a、パターン化された位相シフト膜(位相シフター部)2が第2光透過部2aとなるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
As shown in FIG. 1, the phase shift mask blank of the present invention has a composition in which the surface layer is composed mainly of a zirconium silicide compound on a
上記ジルコニウムシリサイド化合物を主成分とする層は、薬品耐性向上のために表層に配置するものであり、また、上記モリブデンシリサイド化合物を主成分とする層は、上記光学特性を満足させるために上記ジルコニウムシリサイド化合物層の基板側に設けるものである。 The layer mainly composed of the zirconium silicide compound is disposed on the surface layer for improving chemical resistance, and the layer mainly composed of the molybdenum silicide compound is composed of the zirconium silicide in order to satisfy the optical characteristics. It is provided on the substrate side of the silicide compound layer.
ここで、ジルコニウムシリサイド化合物膜のジルコニウム濃度を低くしていくと、ドライエッチング時に表層部のサイドエッチ量が多くなり、逆に、ジルコニウム濃度を高くしていくと表層部のサイドエッチ量が少なくなる。例えば、エッチ断面の傾斜が表層に向かって広がっている場合、表層部のジルコニウム濃度を上げることによって、断面形状を垂直に補正することが可能となる。また、表層から基板側に向かって組成がなだらかに傾斜しているので、エッチ断面に段差が生じることもない。 Here, when the zirconium concentration of the zirconium silicide compound film is lowered, the amount of side etching in the surface layer portion increases during dry etching, and conversely, when the zirconium concentration is increased, the side etching amount of the surface layer portion decreases. . For example, when the inclination of the etched cross section spreads toward the surface layer, the cross-sectional shape can be corrected vertically by increasing the zirconium concentration in the surface layer portion. Further, since the composition is gently inclined from the surface layer toward the substrate side, there is no step in the etched cross section.
なお、最もジルコニウム濃度が高くなる表層部のジルコニウム濃度[Zr]は、モリブデン濃度が最も高くなる基板側のモリブデン濃度[Mo]の0.1〜2(モル比[Zr]/[Mo])であることが望ましい。更に望ましくは、[Zr]/[Mo]=0.2〜1.5となるように設定するとよい。 The zirconium concentration [Zr] in the surface layer portion where the zirconium concentration is highest is 0.1 to 2 (molar ratio [Zr] / [Mo]) of the molybdenum concentration [Mo] on the substrate side where the molybdenum concentration is highest. It is desirable to be. More desirably, it is set to satisfy [Zr] / [Mo] = 0.2 to 1.5.
ここで、ジルコニウムシリサイド化合物としては、酸化物、窒化物又は酸窒化物であることが望ましく、同様に、モリブデンシリサイド化合物としては、酸化物、窒化物又は酸窒化物であることが望ましく、本発明の位相シフトマスクブランクは、透明基板上に、酸素源ガス及び/又は窒素源ガスを含むスパッタガスを用いた反応性スパッタ法により成膜され、露光光における透過率が数%〜数十%(特に3〜40%であることが好ましい)を有し、位相シフター部を透過した光の位相が透明基板のみを透過した光に対し180度±5度の位相差を有する金属シリサイドの酸化物、窒化物又は酸窒化物から形成された位相シフト膜(位相シフト多層膜)であることが好ましい。 Here, the zirconium silicide compound is preferably an oxide, nitride, or oxynitride, and similarly, the molybdenum silicide compound is preferably an oxide, nitride, or oxynitride. The phase shift mask blank is formed on a transparent substrate by a reactive sputtering method using a sputtering gas containing an oxygen source gas and / or a nitrogen source gas, and has a transmittance of several% to several tens% for exposure light ( In particular, it is preferably 3 to 40%), and an oxide of a metal silicide having a phase difference of 180 ° ± 5 ° with respect to the light transmitted through the phase shifter portion only with respect to the light transmitted through the transparent substrate, A phase shift film (phase shift multilayer film) formed of nitride or oxynitride is preferable.
このような位相シフト膜の製造方法について更に詳述すると、まず、1つのスパッタチャンバー内にモリブデンシリサイドターゲットと、ジルコニウムシリサイドターゲットと、必要によりシリコンターゲットとを必要数取り付ける。ここで、複数のターゲットを同時に放電してスパッタリングを行い、夫々のターゲットから飛散する膜成分を合成しながら成膜することで所望の膜組成が得られる(一般にコースパッタ(co sputter)という)。基板は、夫々のターゲットからの膜成分が均一に混合されるように回転させておくことが望ましい。このとき、各ターゲットに印加する放電パワーを調整することで所望の傾斜組成層が得られる。 The manufacturing method of such a phase shift film will be described in more detail. First, a necessary number of molybdenum silicide targets, zirconium silicide targets, and, if necessary, silicon targets are attached in one sputter chamber. Here, a plurality of targets are simultaneously discharged and sputtered, and film formation is performed while synthesizing film components scattered from each target, thereby obtaining a desired film composition (generally referred to as “co-sputter”). It is desirable to rotate the substrate so that the film components from the respective targets are uniformly mixed. At this time, a desired gradient composition layer is obtained by adjusting the discharge power applied to each target.
本発明において、スパッタリング法は、直流電源を用いたものでも高周波電源を用いたものでもよく、また、マグネトロンスパッタリング方式であっても、コンベンショナル方式であってもよい。 In the present invention, the sputtering method may be one using a DC power source or one using a high frequency power source, and may be a magnetron sputtering method or a conventional method.
スパッタリングガスの組成は、アルゴン、キセノン等の不活性ガスと窒素ガスや酸素ガス、各種酸化窒素ガス、酸化炭素ガス等を、成膜される位相シフト膜が所望の組成を持つように、適宜に添加することで成膜される。 The composition of the sputtering gas is appropriately determined so that the phase shift film to be formed has a desired composition, such as an inert gas such as argon or xenon, and nitrogen gas, oxygen gas, various nitrogen oxide gases, or carbon oxide gas. A film is formed by addition.
この場合、成膜される位相シフト膜の透過率を上げたい時には、膜中に酸素及び窒素が多く取込まれるようにスパッタリングガスに添加する酸素や窒素を含むガスの量を増やす方法、スパッタリングターゲットに予め酸素や窒素を多く添加したターゲットを用いる方法などにより調製することができる。具体的には、基板側のモリブデンシリサイド酸化窒化物(MoSiON)を成膜する場合には、ターゲットとしてモリブデンシリサイドを用い、スパッタガスとしてアルゴンガスと窒素ガスと酸素ガスを含むスパッタガスで反応性スパッタリングすることが好ましい。 In this case, when it is desired to increase the transmittance of the phase shift film to be formed, a method of increasing the amount of oxygen or nitrogen containing gas added to the sputtering gas so that a large amount of oxygen and nitrogen is taken into the film, sputtering target It can be prepared by a method using a target to which a large amount of oxygen or nitrogen is previously added. Specifically, in the case of forming molybdenum silicide oxynitride (MoSiON) on the substrate side, molybdenum silicide is used as a target, and reactive sputtering is performed using a sputtering gas containing argon gas, nitrogen gas, and oxygen gas as sputtering gases. It is preferable to do.
また、表層のジルコニウムシリサイド酸化窒化物(ZrSiON)を成膜する場合には、ターゲットとしてジルコニウムシリサイドを用い、スパッタガスとしてアルゴンガスと窒素ガスと酸素ガスを含むスパッタガスで反応性スパッタリングすることが好ましい。 Further, when a surface layer of zirconium silicide oxynitride (ZrSiON) is formed, it is preferable to use zirconium silicide as a target and perform reactive sputtering with a sputtering gas containing argon gas, nitrogen gas, and oxygen gas as sputtering gases. .
ここで、本発明において、MoSiO膜組成は、Mo=0.2〜25原子%、Si=10〜33原子%、O=33〜60原子%であることが好ましく、MoSiN膜組成は、Mo=0.2〜25原子%、Si=10〜42原子%、N=37〜57原子%であることが好ましく、MoSiON膜組成は、Mo=0.2〜25原子%、Si=10〜42原子%、O=1〜60原子%、N=5〜57原子%であることが好ましい。 Here, in the present invention, the MoSiO film composition is preferably Mo = 0.2 to 25 atomic%, Si = 10 to 33 atomic%, O = 33 to 60 atomic%, and the MoSiN film composition is Mo = It is preferable that they are 0.2-25 atomic%, Si = 10-42 atomic%, N = 37-57 atomic%, and MoSiON film composition is Mo = 0.2-25 atomic%, Si = 10-42 atomic%. %, O = 1 to 60 atomic%, and N = 5 to 57 atomic%.
また、ZrSiO膜組成は、Zr=0.02〜25原子%、Si=10〜33原子%、O=42〜67原子%であることが好ましく、ZrSiN膜組成は、Zr=0.02〜25原子%、Si=10〜33原子%、N=42〜67原子%であることが好ましく、ZrSiON膜組成は、Zr=0.02〜25原子%、Si=10〜57原子%、O=1〜60原子%、N=5〜57原子%であることが好ましい。 The ZrSiO film composition is preferably Zr = 0.02 to 25 atomic%, Si = 10 to 33 atomic%, and O = 42 to 67 atomic%, and the ZrSiN film composition is Zr = 0.02 to 25 Atomic%, Si = 10 to 33 atomic%, and N = 42 to 67 atomic% are preferable. The composition of the ZrSiON film is Zr = 0.02 to 25 atomic%, Si = 10 to 57 atomic%, and O = 1. It is preferable that ˜60 atomic% and N = 5 to 57 atomic%.
更に、これら基板側のMoSi化合物膜と表層のZrSi化合物膜との間に中間層として組成がなだらかに傾斜した層が介在された場合、この中間層組成は、基板側のMoSi化合物膜組成と表層のZrSi化合物膜組成との中間の組成を有するものであるが、ここで組成がなだらかに傾斜したとは、組成が連続的に変化しても段階的に変化してもよく、後者の場合、基板側組成から表層組成に5段階以上、特に10〜50段階に組成が変化した(例えば、Mo量が5段階以上、特に10〜50段階に亘って順次低下する及び/又はZr量が5段階以上、特に10〜50段階に亘って順次増加するように変化する)ことを意味する。 Further, when a layer having a gently inclined composition is interposed as an intermediate layer between the MoSi compound film on the substrate side and the ZrSi compound film on the surface layer, the composition of the intermediate layer is the same as the composition of the MoSi compound film on the substrate side and the surface layer. The composition has an intermediate composition with respect to the ZrSi compound film composition. However, the gentle inclination of the composition may mean that the composition may change continuously or stepwise. In the latter case, The composition changed from the substrate-side composition to the surface layer composition in 5 steps or more, particularly in 10 to 50 steps (for example, the amount of Mo is decreased in 5 steps or more, particularly in 10 to 50 steps and / or the Zr amount is 5 steps). As described above, it means that the number of times increases in particular in 10 to 50 steps.
ここで、このような傾斜した層は、ターゲットに対する放電電力を調整することにより得ることができるが、ターゲットに対する放電電力を連続的に変化させることで、実質的に組成が連続的に変化する傾斜膜が得られ、放電電力を段階的に乃至間欠的に変化させることで、組成が段階的に変化する傾斜膜が得られる。 Here, such a tilted layer can be obtained by adjusting the discharge power for the target, but by changing the discharge power for the target continuously, the slope of the composition changes substantially continuously. A film is obtained, and a gradient film whose composition changes stepwise is obtained by changing the discharge power stepwise or intermittently.
なお、本発明において、基板側の層の厚さは20〜1000Å、特に40〜600Åであることが好ましく、表層の厚さは20〜1000Å、特に40〜600Åであることが好ましく、また傾斜膜の厚さは200〜1000Å、特に300〜1000Åであって、表層の厚さの1/2〜1/1、特に1/1.5〜1/1であることが、位相シフト膜のエッチ断面形状を適切に制御可能とする点で好ましい。 In the present invention, the thickness of the layer on the substrate side is preferably 20 to 1000 mm, particularly preferably 40 to 600 mm, the thickness of the surface layer is preferably 20 to 1000 mm, particularly 40 to 600 mm, and the gradient film The thickness of the phase shift film is 200 to 1000 mm, particularly 300 to 1000 mm, and is 1/2 to 1/1, particularly 1 / 1.5 to 1/1 of the thickness of the surface layer. This is preferable in that the shape can be appropriately controlled.
本発明においては、図3に示したように、位相シフト膜2上にクロム系遮光膜3を設けるか、又は図4に示したように、クロム系遮光膜3からの反射を低減させるクロム系反射防止膜4をクロム系遮光膜3上に形成することもできる。更に、図5に示したように、基板1側から位相シフト膜2、第1のクロム系反射防止膜4、クロム系遮光膜3、第2のクロム系反射防止膜4’の順に形成することもできる。この場合、クロム系遮光膜又はクロム系反射防止膜としてはクロム酸化炭化物(CrOC)又はクロム酸化窒化炭化物(CrONC)もしくはこれらを積層したものを用いることが好ましい。
In the present invention, as shown in FIG. 3, a chromium-based light-shielding
このようなクロム系遮光膜又はクロム系反射防止膜は、クロム単体又はクロムに酸素、窒素、炭素のいずれか又はこれらを組み合わせたものを添加したターゲットを用い、アルゴン、クリプトン等の不活性ガスに炭素源として二酸化炭素ガス等を添加したスパッタガスを用いた反応性スパッタリングにより成膜することができる。 Such a chromium-based light-shielding film or chromium-based antireflection film uses a target obtained by adding chromium alone or oxygen, nitrogen, carbon, or a combination thereof to an inert gas such as argon or krypton. The film can be formed by reactive sputtering using a sputtering gas to which carbon dioxide gas or the like is added as a carbon source.
具体的には、CrONC膜を成膜する場合にはスパッタガスとしてはCH4,CO2,CO等の炭素を含むガスと、NO,NO2,N2等の窒素を含むガスと、CO2,NO,O2等の酸素を含むガスをそれぞれ1種以上を導入するか、これらにAr,Ne,Kr等の不活性ガスを混合したガスを用いることもできる。特に、炭素源及び酸素源ガスとしてCO2ガスを用いることが基板面内均一性、製造時の制御性の点から好ましい。導入方法としては各種スパッタガスを別々にチャンバー内に導入してもよいし、いくつかのガスをまとめて又は全てのガスを混合して導入してもよい。 Specifically, in the case of forming a CrONC film, as a sputtering gas, a gas containing carbon such as CH 4 , CO 2 and CO, a gas containing nitrogen such as NO, NO 2 and N 2 , and CO 2 , NO, O 2, or other gases containing oxygen can be introduced, or a gas obtained by mixing an inert gas such as Ar, Ne, Kr, etc., can be used. In particular, it is preferable to use CO 2 gas as the carbon source and oxygen source gas from the viewpoint of uniformity in the substrate surface and controllability during production. As an introduction method, various sputtering gases may be separately introduced into the chamber, or some gases may be combined or all gases may be mixed and introduced.
なお、CrOC膜は、Crが20〜95原子%、特に30〜85原子%、Cが1〜30原子%、特に5〜20原子%、Oが1〜60原子%、特に5〜50原子%であることが好ましく、また、CrONC膜は、Crが20〜95原子%、特に30〜80原子%、Cが1〜20原子%、特に2〜15原子%、Oが1〜60原子%、特に5〜50原子%、Nが1〜30原子%、特に3〜20原子%であることが好ましい。 In the CrOC film, Cr is 20 to 95 atomic%, particularly 30 to 85 atomic%, C is 1 to 30 atomic%, particularly 5 to 20 atomic%, and O is 1 to 60 atomic%, particularly 5 to 50 atomic%. In addition, the CrONC film has a Cr of 20 to 95 atomic%, particularly 30 to 80 atomic%, C of 1 to 20 atomic%, particularly 2 to 15 atomic%, O of 1 to 60 atomic%, In particular, 5 to 50 atom%, N is preferably 1 to 30 atom%, and particularly preferably 3 to 20 atom%.
本発明の位相シフトマスクは、上記のようにして得られる位相シフトマスクブランクの位相シフト膜がパターン形成されてなるものである。 The phase shift mask of the present invention is obtained by patterning the phase shift film of the phase shift mask blank obtained as described above.
具体的には、図2に示したような位相シフトマスクを製造する場合は、図6(A)に示したように、上記のようにして基板11上に位相シフト多層膜12を形成した後、レジスト膜13を形成し、図6(B)に示したように、レジスト膜13をリソグラフィ法によりパターンニングし、更に、図6(C)に示したように、位相シフト多層膜12をエッチングした後、図6(D)に示したように、レジスト膜13を剥離する方法が採用し得る。この場合、レジスト膜の塗布、パターンニング(露光、現像)、エッチング、レジスト膜の除去は、公知の方法によって行うことができる。
Specifically, when the phase shift mask as shown in FIG. 2 is manufactured, as shown in FIG. 6A, after the phase
なお、位相シフト多層膜上にクロム系遮光膜及び/又はクロム系反射防止膜(クロム系膜)を形成した場合には、露光に必要な領域の遮光膜及び/又は反射防止膜をエッチングにより除去し、位相シフト膜を表面に露出させた後、上記同様に位相シフト膜をパターンニングすることにより、図7に示すような基板外周縁側にクロム系遮光膜3が残った位相シフトマスクを得ることができる。また、クロム系膜の上にレジストを塗布し、パターンニングを行い、クロム系膜と位相シフト膜をエッチングでパターンニングし、更に露光に必要な領域のクロム系膜のみを選択エッチングにより除去し、位相シフトパターンを表面に露出させて、位相シフトマスクを得ることもできる。
When a chromium-based light-shielding film and / or a chromium-based antireflection film (chromium-based film) is formed on the phase shift multilayer film, the light-shielding film and / or antireflection film in an area necessary for exposure is removed by etching. Then, after the phase shift film is exposed on the surface, the phase shift film is patterned in the same manner as described above to obtain a phase shift mask in which the chromium-based
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.
[実施例1]
位相シフト多層膜の成膜には、図8に示すような2つのターゲット22a,22bを設けた直流スパッタリング装置を用いた。モリブデンシリサイド化合物膜用ターゲット22aとしてMoSi4を使用し、ジルコニウムシリサイド化合物膜用ターゲット22bとしてZrSi6ターゲットを使用した。
[Example 1]
For forming the phase shift multilayer film, a DC sputtering apparatus provided with two
石英基板上に、まずMoSi4ターゲットに1000Wの放電電力を印加して、スパッタ成膜を開始し、成膜が進むと同時にMoSi4ターゲットの放電電力を徐々に低下させた。一方、MoSi4ターゲットによる放電を開始すると同時にZrSi6ターゲットに徐々に放電電力を印加していった。上記膜の膜厚が700Åとなるときに、MoSi4ターゲットの放電電力を0Wとし、ZrSi6ターゲットの放電電力が500Wとなるように夫々のターゲットの電力調整を行った。 On the quartz substrate, first, a discharge power of 1000 W was applied to the MoSi 4 target to start sputtering film formation. At the same time as the film formation progressed, the discharge power of the MoSi 4 target was gradually reduced. On the other hand, at the same time when the discharge by the MoSi 4 target was started, the discharge power was gradually applied to the ZrSi 6 target. When the film thickness was 700 mm, the electric power of each target was adjusted so that the discharge power of the MoSi 4 target was 0 W and the discharge power of the ZrSi 6 target was 500 W.
このときのスパッタガスとして、Ar=20cm3/min、N2=100cm3/min、O2=5cm3/minの混合ガスを導入した。また、スパッタ時のガス圧力は0.2Paになるように設定した。更に、基板回転数は30rpmとした。 As a sputtering gas at this time, a mixed gas of Ar = 20 cm 3 / min, N 2 = 100 cm 3 / min, and O 2 = 5 cm 3 / min was introduced. The gas pressure during sputtering was set to 0.2 Pa. Furthermore, the substrate rotation speed was 30 rpm.
上記膜厚が750Åとなったときに成膜を終了し、位相シフト膜を得た。そのシフト膜につき、以下の項目を評価した。なお、基板側の膜組成と表層の膜組成のMo濃度及びZr濃度のおおよその目安として、ターゲット中のMo濃度[Mo]及びZr濃度[Zr]で比較することとした。本実験条件においては、[Zr]/[Mo]=0.714となる。 When the film thickness reached 750 mm, the film formation was terminated to obtain a phase shift film. The following items were evaluated for the shift film. Note that the Mo concentration [Mo] and the Zr concentration [Zr] in the target were compared as approximate guidelines for the Mo concentration and the Zr concentration of the substrate-side film composition and the surface layer film composition. Under the experimental conditions, [Zr] / [Mo] = 0.714.
薬品耐性
アンモニア水:過酸化水素水:水が1:1:10(容量比)の薬液(23℃)に1時間浸漬したときの透過率変化を測定した。薬品耐性に優れるものは、薬液浸漬前後の透過率変化が少なくなると考えられる。なお、測定波長は193nmを使用した。その結果、薬液浸漬前後の透過率の変化率は0.014であった。
Changes in transmittance were measured when immersed in a chemical solution (23 ° C.) of chemical-resistant ammonia water: hydrogen peroxide solution: water 1: 1: 10 (volume ratio) for 1 hour. Those excellent in chemical resistance are considered to have less change in transmittance before and after immersion in the chemical solution. The measurement wavelength was 193 nm. As a result, the rate of change in transmittance before and after immersion in the chemical solution was 0.014.
エッチ断面の段差及び形状
上記条件で得られた位相シフト膜上に図6(A)に示したように、レジスト膜13を形成し、図6(B)に示したように、レジスト膜13をパターニングし、更に、図6(C)に示したように、位相シフト多層膜12をドライエッチングした後、図6(D)に示したように、レジスト膜13を剥離した。なお、ドライエッチングにはCF4を主成分としたガスを使用した。
Step and shape of etched cross section A resist
得られたパターンの断面を観察し、位相シフト膜の表層膜2bと位相シフト膜の下層膜2cの界面で生じるエッチ断面の段差(図10中、14で示される段差)を測定したところ、明確な段差は観察されなかった。また、図11に示す上記エッチ断面の角度θは86degであり、良好であった。
When the cross section of the obtained pattern was observed and the step of the etched cross section (step shown by 14 in FIG. 10) generated at the interface between the
[実施例2]
位相シフト多層膜の成膜には、図8に示すような2つのターゲットを設けた直流スパッタリング装置を用いた。モリブデンシリサイド化合物膜用ターゲットとしてMoSi4を使用し、ジルコニウムシリサイド化合物膜用ターゲットとしてZrSi4ターゲットを使用した。
[Example 2]
A DC sputtering apparatus provided with two targets as shown in FIG. 8 was used for forming the phase shift multilayer film. MoSi 4 was used as the target for the molybdenum silicide compound film, and ZrSi 4 target was used as the target for the zirconium silicide compound film.
石英基板上に、まずMoSi4ターゲットに1000Wの放電電力を印加して、スパッタ成膜を開始し、成膜が進むと同時にMoSi4ターゲットの放電電力を徐々に低下させた。一方、MoSi4ターゲットによる放電を開始すると同時にZrSi4ターゲットに徐々に放電電力を印加していった。上記膜の膜厚が650ÅとなるときにMoSi4ターゲットの放電電力を0Wとし、ZrSi4ターゲットの放電電力が500Wとなるように夫々のターゲットの電力調整を行った。 On the quartz substrate, first, a discharge power of 1000 W was applied to the MoSi 4 target to start sputtering film formation, and simultaneously with the progress of film formation, the discharge power of the MoSi 4 target was gradually reduced. On the other hand, at the same time when the discharge by the MoSi 4 target was started, the discharge power was gradually applied to the ZrSi 4 target. The power adjustment of each target was performed so that the discharge power of the MoSi 4 target was 0 W and the discharge power of the ZrSi 4 target was 500 W when the film thickness of the film was 650 Å.
このときのスパッタガスとして、Ar=20cm3/min、N2=100cm3/min、O2=5cm3/minの混合ガスを導入した。また、スパッタ時のガス圧力は0.2Paになるように設定した。更に、基板回転数は30rpmとした。 As a sputtering gas at this time, a mixed gas of Ar = 20 cm 3 / min, N 2 = 100 cm 3 / min, and O 2 = 5 cm 3 / min was introduced. The gas pressure during sputtering was set to 0.2 Pa. Furthermore, the substrate rotation speed was 30 rpm.
上記膜厚が700Åとなったときに成膜を終了し、位相シフト膜を得た。なお、基板側の膜組成と表層の膜組成のMo濃度及びZr濃度のおおよその目安として、ターゲット中のMo濃度[Mo]及びZr濃度[Zr]で比較することとした。本実験条件においては、[Zr]/[Mo]=1.00となる。 When the film thickness reached 700 mm, the film formation was finished to obtain a phase shift film. Note that the Mo concentration [Mo] and the Zr concentration [Zr] in the target were compared as approximate guidelines for the Mo concentration and the Zr concentration of the substrate-side film composition and the surface layer film composition. Under the experimental conditions, [Zr] / [Mo] = 1.00.
実施例1と同様に薬品耐性を評価した結果、薬液浸漬前後の透過率の変化率は0.009であり、またエッチ断面の段差については明確な段差は観察されず、エッチ断面の角度θは88degであり、良好であった。 As a result of evaluating chemical resistance in the same manner as in Example 1, the rate of change in transmittance before and after immersion in the chemical solution was 0.009, and no clear step was observed for the step in the etched cross section. It was 88 deg.
[実施例3]
位相シフト多層膜の成膜には、図8に示すような2つのターゲットを設けた直流スパッタリング装置を用いた。モリブデンシリサイド化合物膜用ターゲットとしてMoSi4を使用し、ジルコニウムシリサイド化合物膜用ターゲットとしてZrSi20ターゲットを使用した。
[Example 3]
A DC sputtering apparatus provided with two targets as shown in FIG. 8 was used for forming the phase shift multilayer film. MoSi 4 was used as the target for the molybdenum silicide compound film, and ZrSi 20 target was used as the target for the zirconium silicide compound film.
石英基板上に、まずMoSi4ターゲットに1000Wの放電電力を印加して、スパッタ成膜を開始し、成膜が進むと同時にMoSi4ターゲットの放電電力を徐々に低下させた。一方、MoSi4ターゲットによる放電を開始すると同時にZrSi20ターゲットに徐々に放電電力を印加していった。上記膜の膜厚が800Åとなるときに、MoSi4ターゲットの放電電力を0Wとし、ZrSi20ターゲットの放電電力が500Wとなるように夫々のターゲットの電力調整を行った。 On the quartz substrate, first, a discharge power of 1000 W was applied to the MoSi 4 target to start sputtering film formation, and simultaneously with the progress of film formation, the discharge power of the MoSi 4 target was gradually reduced. On the other hand, at the same time when the discharge by the MoSi 4 target was started, the discharge power was gradually applied to the ZrSi 20 target. When the film thickness was 800 mm, the electric power of each target was adjusted so that the discharge power of the MoSi 4 target was 0 W and the discharge power of the ZrSi 20 target was 500 W.
このときのスパッタガスとして、Ar=20cm3/min、N2=100cm3/min、O2=5cm3/minの混合ガスを導入した。また、スパッタ時のガス圧力は0.2Paになるように設定した。また、基板回転数は30rpmとした。 As a sputtering gas at this time, a mixed gas of Ar = 20 cm 3 / min, N 2 = 100 cm 3 / min, and O 2 = 5 cm 3 / min was introduced. The gas pressure during sputtering was set to 0.2 Pa. The substrate rotation speed was 30 rpm.
上記膜厚が850Åとなったときに成膜を終了し、位相シフト膜を得た。なお、基板側の膜組成と表層の膜組成のMo濃度及びZr濃度のおおよその目安として、ターゲット中のMo濃度[Mo]及びZr濃度[Zr]で比較することとした。本実験条件においては、[Zr]/[Mo]=0.238となる。 When the film thickness reached 850 mm, the film formation was terminated and a phase shift film was obtained. Note that the Mo concentration [Mo] and the Zr concentration [Zr] in the target were compared as approximate guidelines for the Mo concentration and the Zr concentration of the substrate-side film composition and the surface layer film composition. Under the experimental conditions, [Zr] / [Mo] = 0.238.
実施例1と同様に薬品耐性を評価した結果、薬液浸漬前後の透過率の変化率は0.008であり、またエッチ断面の段差については明確な段差は観察されず、エッチ断面の角度θは92degであり、良好であった。 As a result of evaluating chemical resistance in the same manner as in Example 1, the rate of change in transmittance before and after immersion in the chemical solution was 0.008, and no clear step was observed for the step in the etched section, and the angle θ of the etched section was It was 92 deg.
[比較例1]
図8に示すような2つのターゲットを設けた直流スパッタリング装置を用いた。本比較例では、モリブデンシリサイド化合物膜用ターゲットとしてMoSi4のみを使用した。
[Comparative Example 1]
A DC sputtering apparatus provided with two targets as shown in FIG. 8 was used. In this comparative example, only MoSi 4 was used as the target for the molybdenum silicide compound film.
石英基板上に、MoSi4ターゲットに1000Wの放電電力を印加して、基板を30rpmで回転させながらスパッタ成膜を行い、厚み500Åの膜を設けた。このときのスパッタガスとして、Ar=20cm3/min、N2=100cm3/min、O2=5cm3/minの混合ガスを導入した。また、スパッタ時のガス圧力は0.2Paになるように設定した。 On the quartz substrate, a discharge power of 1000 W was applied to the MoSi 4 target, and sputter film formation was performed while rotating the substrate at 30 rpm to provide a film having a thickness of 500 mm. As a sputtering gas at this time, a mixed gas of Ar = 20 cm 3 / min, N 2 = 100 cm 3 / min, and O 2 = 5 cm 3 / min was introduced. The gas pressure during sputtering was set to 0.2 Pa.
実施例1と同様に薬品耐性を評価した結果、薬液浸漬前後の透過率の変化率は0.110であり、十分な薬品耐性ではなかった。またエッチ断面の段差については、本比較例では、モリブデンシリサイド単層膜であるので、特に問題となる段差は認められなかったが、上記エッチ断面の角度θは76degであり、実用上、十分とはいえないものであった。 As a result of evaluating chemical resistance in the same manner as in Example 1, the rate of change in transmittance before and after immersion in the chemical solution was 0.110, which was not sufficient chemical resistance. As for the step of the etched cross section, in the present comparative example, since it is a molybdenum silicide single layer film, no particularly problematic step was observed, but the angle θ of the etched cross section was 76 deg. It couldn't be said.
[比較例2]
位相シフト多層膜の成膜には、図8に示すような2つのターゲットを設けた直流スパッタリング装置を用いた。モリブデンシリサイド化合物膜用ターゲットとしてMoSi4を使用し、ジルコニウムシリサイド化合物膜用ターゲットとしてZrSi4ターゲットを使用した。
[Comparative Example 2]
A DC sputtering apparatus provided with two targets as shown in FIG. 8 was used for forming the phase shift multilayer film. MoSi 4 was used as the target for the molybdenum silicide compound film, and ZrSi 4 target was used as the target for the zirconium silicide compound film.
石英基板上に、まずMoSi4ターゲットに1000Wの放電電力を印加して、基板を30rpmで回転させながらスパッタ成膜を行い、厚み500Åの第1層目膜を設けた。このときのスパッタガスとして、Ar=20cm3/min、N2=100cm3/min、O2=5cm3/minの混合ガスを導入した。また、スパッタ時のガス圧力は0.2Paになるように設定した。 First, a discharge power of 1000 W was applied to a MoSi 4 target on a quartz substrate, and sputter film formation was performed while rotating the substrate at 30 rpm, thereby providing a first layer film having a thickness of 500 mm. As a sputtering gas at this time, a mixed gas of Ar = 20 cm 3 / min, N 2 = 100 cm 3 / min, and O 2 = 5 cm 3 / min was introduced. The gas pressure during sputtering was set to 0.2 Pa.
次に、ZrSi4ターゲットに500Wの放電電力を印加して、厚み200Åの第2層目膜を成膜した。このとき、他の成膜条件は、第1層目と同一とした。なお、第1層目膜と第2層目膜のMo濃度及びZr濃度のおおよその目安として、ターゲット中のMo濃度[Mo]及びZr濃度[Zr]で比較することとした。本実験条件においては、[Zr]/[Mo]=1.000となる。 Next, a discharge power of 500 W was applied to the ZrSi 4 target to form a second layer film having a thickness of 200 mm. At this time, other film forming conditions were the same as those for the first layer. It should be noted that the Mo concentration [Mo] and the Zr concentration [Zr] in the target were compared as approximate guidelines for the Mo concentration and the Zr concentration of the first layer film and the second layer film. Under the experimental conditions, [Zr] / [Mo] = 1.000.
実施例1と同様に薬品耐性を評価した結果、薬液浸漬前後の透過率の変化率は0.014であり、またエッチ断面の段差については、4nm程度の段差が観察された。各層にエッチ断面の傾斜が認められ、エッチ断面の角度θは傾斜の目立つ部分において78degであり、実用上十分ではなかった。
以上の結果を表1にまとめた。
As a result of evaluating chemical resistance in the same manner as in Example 1, the rate of change in transmittance before and after immersion in the chemical solution was 0.014, and a step of about 4 nm was observed for the step in the etched cross section. In each layer, an inclination of the etched cross section was recognized, and the angle θ of the etched cross section was 78 deg in a portion where the inclination was conspicuous, which was not sufficient for practical use.
The above results are summarized in Table 1.
これらの結果から明らかなように、透明基板上に2層以上で構成された位相シフト膜を設けてなる位相シフトマスクブランクにおいて、上記位相シフト膜として、表層がジルコニウムシリサイド化合物を主成分とした組成、基板側がモリブデンシリサイド化合物を主成分とした組成とし、その組成がなだらかに傾斜してなる膜を少なくとも1層以上形成することで、光学特性を満足しつつ、マスクパターン形成時のエッチ断面形状に優れ、かつ薬品耐性に優れた位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクを得ることが可能となることが確認できた。 As is apparent from these results, in the phase shift mask blank in which a phase shift film composed of two or more layers is provided on a transparent substrate, the surface layer is composed mainly of a zirconium silicide compound as the phase shift film. The substrate side has a composition containing a molybdenum silicide compound as a main component, and at least one film having a gently inclined composition is formed, so that the etched cross-sectional shape at the time of mask pattern formation is achieved while satisfying optical characteristics. It was confirmed that it was possible to obtain a phase shift mask blank and a phase shift mask excellent in chemical resistance.
1,11,21 基板
2,12 位相シフト膜(位相シフト多層膜)
2b 位相シフト多層膜の表層膜
2c 位相シフト多層膜の下層膜
3 クロム系遮光膜
4,4’ クロム系反射防止膜
1a 基板露出部
2a 第2光透過部(位相シフター部)
13 レジスト膜
22a,22b ターゲット
14 エッチ断面の段差
θ エッチ断面の角度
1,11,21
2b Surface layer film of phase
13 Resist
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The phase shift mask of any one of claims 1 to 4, wherein the phase shift film of the phase shift mask blank is patterned.
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