JP4764213B2 - レベンソン型位相シフトマスク及びその製造方法 - Google Patents
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Description
前記第2のレジストパターンをマスクとして、フッ素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記第2の開口部を通して前記透明基板をエッチングする工程、及び前記第2のレジストパターンを除去する工程を具備することを特徴とする。
MoSiを主体とする第1の膜12は、レベンソンマスクの遮光膜を構成するものである。そのため、その膜厚は、30〜80nmであるのが好ましい。膜厚が薄すぎる場合には、レベンソンマスクの遮光膜を構成するに十分な遮光性を得ることができず、厚すぎる場合には、高精度の加工が困難となり、また膜応力による基板の反りの原因となる場合がある。
MoSiを主体とする第1の膜42は、Crを含む第2の膜43とともにレベンソンマスクの遮光膜を構成するものである。そのため、その膜厚は、20〜60nmであるのが好ましい。膜厚が薄すぎる場合には、レベンソンマスクの遮光膜を構成するに十分な遮光性を得ることができず、厚すぎる場合には、高精度の加工が困難となり、また膜応力による基板の反りの原因となる場合がある。
圧力:1.5Pa
放電電力:500W
塩素系ガスとしてはCl2とO2の混合ガスが使用され、必要に応じてHeなどの不活性ガスを混合することもできる。また、フッ素系ガスとしてはCF4が使用され、CF4以外に、C2F6やSF6を挙げることができ、必要に応じてHeなどの不活性ガスを混合することもできる。
図7(a)〜(h)は、図1に示すマスクブランクを用いて、図3(a)に示すレベンソンマスクを製造するプロセスを工程順に示す断面図である。
まず、石英基板71上に、第1の膜として膜厚48nmのMoSiON/MoSi傾斜膜72、及び第2の膜として膜厚10nmのCr膜73を、スパッタリングにより順次成膜して、マスクブランクを作製した。
圧力:0.25Pa
放電電力:1000W
また、Cr膜73は、Crをターゲットとして用いたスパッタリングにより成膜した。スパッタリング条件は、次の通りである。
圧力:0.25Pa
放電電力:300W
次に、作製されたマスクブランクに、膜厚200nmのポジ型レジストを塗布し、描画・現像し、図7(a)に示すように、第1のレジストパターン74を形成した。この時、レベンソンマスクのπ部に対応する部分には、片側40nmのスペースバイアスを設けた。
図8(a)〜(i)は、図2に示すマスクブランクを用いて、図3(b)に示すレベンソンマスクを製造するプロセスを工程順に示す断面図である。
まず、石英基板81上に、第1の膜として膜厚10nmのCrN膜82、第2の膜として膜厚68nmのMoSiON/MoSi傾斜膜83、及び第3の膜として膜厚10nmのCr膜84を、例えば、スパッタリングにより順次成膜して、マスクブランクを作製した。
圧力:0.25Pa
放電電力:300W
MoSiON/MoSi傾斜膜83及びCr膜84のスパッタリング条件は、図7を参照して説明した実施形態におけるMoSiON/MoSi傾斜膜72及びCr膜73のスパッタリング条件と同様である。
図9(a)〜(h)は、図4に示すマスクブランクを用いて、図6(a)に示すレベンソンマスクを製造するプロセスを工程順に示す断面図である。
まず、石英基板91上に、第1の膜として膜厚30nmのMoSi膜92、及び第2の膜として膜厚18nmのCrO膜93を、スパッタリングにより順次成膜して、マスクブランクを作製した。
圧力:0.25Pa
放電電力:1000W
また、CrO膜93は、酸素を含むガスを流してCrをターゲットとして用いたスパッタリングにより成膜した。スパッタリング条件は、次の通りである。
圧力:0.25Pa
放電電力:300W
次に、作製されたマスクブランクに、膜厚200nmのポジ型レジストを塗布し、描画・現像し、図9(a)に示すように、第1のレジストパターン94を形成した。この時、レベンソンマスクのπ部に対応する部分には、片側40nmのスペースバイアスを設けた。
図10(a)〜(i)は、図5に示すマスクブランクを用いて、図6(b)に示すレベンソンマスクを製造するプロセスを工程順に示す断面図である。
まず、石英基板101上に、第1の膜として膜厚10nmのCrN膜102、第2の膜として膜厚48nmのMoSi膜103、及び第3の膜として膜厚18nmのCrO膜104を、スパッタリングにより順次成膜して、マスクブランクを作製した。
圧力:0.25Pa
放電電力:300W
MoSi膜103及びCrO膜104のスパッタリング条件は、図9を参照して説明した実施形態におけるMoSi膜92及びCrO膜93のスパッタリング条件と同様である。
Claims (16)
- 露光光に対して透明な基板に掘り込み部を設け、透過する光の位相を制御したレベンソン型位相シフトマスクにおいて、前記基板掘り込み部に隣接する部分又は基板周辺部に設けられた遮光膜が、前記基板側から順に第1のCrを含む膜とMoSiを主体とする膜とを含み、前記遮光性膜の露光光に対する光学濃度は3.0〜4.0であることを特徴とするレベンソン型位相シフトマスク。
- 前記第1のCrを含む膜及びMoSiを主体とする膜が酸化膜、窒化膜、又は酸窒化膜であることを特徴とする請求項1に記載のレベンソン型位相シフトマスク。
- 前記遮光膜が、前記基板側から順に第1のCrを含む膜、MoSiを主体とする膜、及び第2のCrを含む膜を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のレベンソン型位相シフトマスク。
- 前記第2のCrを含む膜は、Cr、CrO、CrN、若しくはCrONの単層膜、又はこれらの複数層膜若しくは傾斜膜であり、2nm〜30nmの膜厚を有することを特徴とする請求項3に記載のレベンソン型位相シフトマスク。
- 前記第1のCrを含む膜は、Cr、CrO、CrN、若しくはCrONの単層膜、又はこれらの複数層膜若しくは傾斜膜であり、2nm〜20nmの膜厚を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のレベンソン型位相シフトマスク。
- 前記MoSiを主体とする膜は、MoSi、MoSiN、MoSiO、若しくはMoSiONの単層膜、又はこれらの複数層膜若しくは傾斜膜であり、20nm〜60nmの膜厚を有することを特徴とする請求項3又は4に記載のレベンソン型位相シフトマスク。
- 前記遮光膜の表面反射率は30%以下であることを特徴とする請求項3又は4に記載のレベンソン型位相シフトマスク。
- 前記MoSiを主体とする膜は、MoSi、MoSiN、MoSiO、若しくはMoSiONの単層膜、又はこれらの複数層膜若しくは傾斜膜であり、30nm〜80nmの膜厚を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のレベンソン型位相シフトマスク。
- 前記遮光膜の表面反射率は20%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のレベンソン型位相シフトマスク。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のレベンソン型位相シフトマスクを製造する方法であって、前記基板掘り込み部に隣接する部分又は基板周辺部に設けられた遮光膜を加工する工程は、塩素系ガスを主体として用いるエッチングプロセス及びフッ素系ガスを主体として用いるエッチングプロセスの両方を含むことを特徴とするレベンソン型位相シフトマスクの製造方法。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のレベンソン型位相シフトマスクを製造する方法であって、前記基板掘り込み部に隣接する部分又は基板周辺部に設けられた遮光膜を加工する工程で、塩素系ガスを主体として用いるエッチングプロセス及びフッ素系ガスを主体として用いるエッチングプロセスを交互に使用することを特徴とするレベンソン型位相シフトマスクの製造方法。
- 前記基板表面にCrを含む膜を有するマスクブランクを用いることを特徴とする請求項10又は11に記載のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法。
- 前記Crを含む膜を除去する工程を具備することを特徴とする請求項12に記載のレベンソン型位相シフトマスクの製造方法。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のレベンソン型位相シフトマスクを製造する方法であって、
露光光に対して透明な基板上に第1のCrを含む膜、MoSiを主体とする膜、及び第2のCrを含む膜を有する積層構造の前記第2のCrを含む膜上に第1のレジストパターン形成する工程、
前記第1のレジストパターンをマスクとして、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記第2のCrを含む膜をパターニングする工程、
前記第1のレジストパターンをマスクとして、フッ素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記MoSiを主体とする膜をパターニングする工程、
前記第1のレジストパターンをマスクとして、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記第1のCrを含む膜をパターニングし、前記第1のCrを含む膜、MoSiを主体とする膜及び第2のCrを含む膜のパターンからなる、第1の開口部及び第2の開口部を有する遮光膜パターンを形成する工程、
前記第1のレジストパターンを除去する工程、
前記第2のCrを含む膜上に、前記第1の開口部を覆い、前記第2の開口部を覆わないように、第2のレジストパターンを形成する工程、
前記第2のレジストパターンをマスクとして、フッ素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記第2の開口部を通して前記透明基板をエッチングする工程、及び
前記第2のレジストパターンを除去する工程
を具備することを特徴とするレベンソン型位相シフトマスクの製造方法。 - 請求項1〜9のいずれかに記載のレベンソン型位相シフトマスクを製造する方法であって、
前記露光光に対して透明な基板上に第1のCrを含む膜及びMoSiを主体とする膜を有する積層構造の前記MoSiを主体とする膜上に膜厚2〜30nmmの第2のCrを含む膜を形成する工程、
前記第2のCrを含む膜上に第1のレジストパターン形成する工程、
前記第1のレジストパターンをマスクとして、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記第2のCrを含む膜をパターニングする工程、
前記第1のレジストパターンをマスクとして、フッ素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記MoSiを主体とする膜をパターニングする工程、
前記第1のレジストパターンをマスクとして、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記第1のCrを含む膜をパターニングし、前記第1のCrを含む膜、MoSiを主体とする膜及び第2のCrを含む膜のパターンからなる、第1の開口部及び第2の開口部を有する遮光膜パターンを形成する工程、
前記第1のレジストパターンを除去する工程、
前記第2のCrを含む膜上に、前記第1の開口部を覆い、前記第2の開口部を覆わないように、第2のレジストパターンを形成する工程、
前記第2のレジストパターンをマスクとして、フッ素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記第2の開口部を通して前記透明基板をエッチングする工程、
前記第2のレジストパターンを除去する工程、及び
前記第2のCrを含む膜を除去する工程
を具備することを特徴とするレベンソン型位相シフトマスクの製造方法。 - 請求項1〜9のいずれかに記載のレベンソン型位相シフトマスクを製造する方法であって、
前記露光光に対して透明な基板上に第1のCrを含む膜及びMoSiを主体とする膜を有する積層構造の前記MoSiを主体とする膜上に膜厚2〜30nmmの第2のCrを含む膜を形成する工程、
前記第2のCrを含む膜上に第1のレジストパターン形成する工程、
前記第1のレジストパターンをマスクとして、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記第2のCrを含む膜をパターニングする工程、
前記第1のレジストパターンをマスクとして、フッ素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記MoSiを主体とする膜をパターニングし、前記第2のCrを含む膜及びMoSiを主体とする膜のパターンからなる、第1の開口部及び第2の開口部を有する遮光膜パターンを形成する工程、
前記第1のレジストパターンを除去する工程、
前記第2のCrを含む膜上に、前記第1の開口部を覆い、前記第2の開口部を覆わないように、第2のレジストパターンを形成する工程、
前記第2のレジストパターンをマスクとして、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記第1のCrを含む膜をパターニングする工程、
フッ素系ガスを用いたドライエッチングにより、前記第2の開口部を通して前記透明基板をエッチングする工程、
前記第2のレジストパターンを除去する工程、及び
前記第2のCrを含む膜と、表面に露出した前記第1のCrを含む膜を除去する工程
を具備することを特徴とするレベンソン型位相シフトマスクの製造方法。
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