JP4764214B2 - ハーフトー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
ArF露光用ハーフトーン型位相シフトマスク又はハーフトーン位相シフトパターン上に遮光膜パターンを持たせたトライトーン位相シフトマスクの製造例について、図2を参照して説明する。
まず透明基板31上にハーフトーン位相シフト膜としてMoSiON膜(Mo:Si:O:N=1:4:1:4 、膜厚 75nm)32を定法により成膜する。この上にエチングストッパー膜として、CrN膜(Cr:N=4:1 、膜厚10nm)33を定法により成膜し、更に遮光膜としてMoSiN膜(Mo:Si:N=1:5:2 、膜厚23nm)34、反射防止膜としてMoSiON膜(Mo:Si:O:N=1:5:0:6、膜厚18nm)35を成膜し、図3(a)に示すようなマスクブランクを得た。
まず透明基板41上にハーフトーン位相シフト膜としてMoSiON膜(Mo:Si:O:N=1:4:1:4 、膜厚 75nm)42を定法により成膜する。この上にエチングストッパー膜として、CrN膜(Cr:N=4:1 、膜厚10nm)43を定法により成膜し、更に遮光膜としてMoSiN膜(Mo:Si:N=1:5:2 、膜厚23nm)44、反射防止膜としてMoSiON膜(Mo:Si:O:N=1:5:0:6、膜厚18nm)45を成膜し、図4(a)に示すようなマスクブランクを得た。
実施例1に示す手順によりハーフトーンマスクを作成し、グローバルローディングを評価した。本評価の実施に際しては、MoSi遮光膜を用いた実施例1により得たハーフトーン型位相シフトマスと、比較用としてCr遮光膜を用いた従来のハーフトーン型位相シフトマスクを用いて評価を行った。
Claims (16)
- 露光光に対して透明な基板上に、位相差及び透過率を任意に制御した位相シフト膜、及び前記位相シフト膜上に実質的な光の遮蔽を目的として設けられた遮光性膜を具備するハーフトーン型位相シフトマスクにおいて、前記遮光性膜が、前記位相シフト膜の側から順にCrを含む膜とMoSiを主体とする膜とを含み、前記遮光性膜及び位相シフト膜のトータル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ハーフトーン型位相シフトマスク。
- 前記化合物が酸化膜、窒化膜、又は酸窒化膜であることを特徴とする請求項1に記載のハーフトーン型位相シフトマスク。
- 前記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又は2に記載のハーフトー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1〜3のいずれかに記載のハーフトーン型位相シフトマスク。
- 前記遮光性膜の表面反射率は20%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のハーフトーン型位相シフトマスク。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のハーフトーン型位相シフトマスクを製造する方法において、前記遮光性膜を加工する工程は、塩素系ガスを主体とするエッチングプロセス及びフッ素系ガスを主体とするエッチングプロセスの両方を含む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。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のハーフトーン型位相シフトマスクを製造する方法において、前記遮光性膜を加工する工程で、塩素系ガスを主体とするエッチングプロセス及びフッ素系ガスを主体とす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ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のハーフトーン型位相シフトマスクを製造する製造方法において、基板表面にCrを含む膜を有するブランクを用いることを特徴とする請求項6または7に記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のハーフトーン型位相シフトマスクを製造する製造方法において、上記MoSiを主体とする膜とシフター層を同時にエッチングする工程を有することを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のハーフトーン型位相シフトマスクを製造する製造方法において、上記MoSiを主体とする膜を複数層有するブランクを用い、該膜を複数層同時にエッチングする工程を有することを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
- 請求項1〜5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位相シフト膜、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を形成する工程、
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を含む膜のパターン上に第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、前記シフター層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ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。 - 請求項1〜5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位相シフト膜、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を形成する工程、
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、前記シフター層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ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。 - 請求項1〜5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位相シフト膜、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を形成する工程、
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除去する工程、
前記第2のCrを含む膜上に第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、
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、前記シフター層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を含む膜及び露出する第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ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。 - 請求項1〜5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位相シフト膜、第1のCrを含む膜、及びMoSiを主体とする膜を有するマスクブランクの前記MoSiを主体とする膜上に第1のレジスト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MoSiを主体とする膜上に第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、前記シフター層及び露出するMoSiを主体とする膜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
露出する第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ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。 - 請求項1〜5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位相シフト膜、第1のCrを含む膜、及びMoSiを主体とする膜を有するマスクブランクの前記MoSiを主体とする膜上に第1のレジスト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除去する工程、
前記MoSiを主体とする膜上に第2のレジストパターンを形成する工程、
前記MoSiを主体とする膜の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を含む膜をエッチングする工程、
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、前記シフター層及び露出するMoSiを主体とする膜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
露出する第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ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。 - 請求項14又は15に記載のハーフトーン型位相シフトマスクを製造する方法であって、前記第1のレジストを塗布する前の段階および、もしくは、前記第2のレジストを塗布する前の段階で、前記MoSiを主体とする膜上に各種プライマー処理を行う工程を具備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の製造方法。
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