JP4933753B2 - 位相シフトマスクブランクおよび位相シフトマスクならびにこれらの製造方法 - Google Patents
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Description
フォトマスクパターンを形成する際のマスクとして用いられるフォトレジストの薄膜化を可能とするためには、当該フォトレジストのマスクによりパターニングされる遮光性膜のエッチング中のフォトレジストへのダメージを軽減することが必要となり、そのためには、パターニングを施す遮光性膜の物理的な膜厚を薄くすること、および/または遮光性膜のエッチング速度を高めること、により、遮光性膜のエッチングに要する時間を短縮化することが重要なポイントとなる。
図9(a)は、本発明のハーフトーン型位相シフトマスクブランクの構造例を説明するための断面概略図で、フォトマスク基板としての石英などの透明基板11の一方主面上に、露光光に対して所定の位相シフト量および透過率を有する半透明膜15と、この半透明膜15上に設けられた遮光性膜12とが設けられている。この遮光性膜12は実施例1で説明した層構造を有しており、いわゆる「遮光性膜」であることは勿論、反射防止膜をも兼ねる膜とすることができる。また、半透明膜15はその吸収体材料が、シリコン(Si)とモリブデン(Mo)の双方を含有するハーフトーン材料であるハーフトーン位相シフト層である。このような組成の膜とするのは、ドライエッチング特性、導電性、薬品耐性などの諸特性に優れているためである。
図10および図11はそれぞれ、本発明のハーフトーン位相シフトマスクブランクの作製に用いる成膜装置(スパッタリング装置)の構成例、およびこの位相シフトマスクブランクにパターニングを施す際のプロセス工程例を説明するための図である。
本実施例も、図10および図11により説明する。なお、成膜装置(スパッタリング装置)の構成は既に説明したとおりであり、用いた基板も6インチの角形石英基板である透明基板である。
12 遮光性膜
13 クロム金属膜
14 化学増幅型フォトレジスト膜
15 半透明膜
101 チャンバ
102a 第1のターゲット
102b 第2のターゲット
103 スパッタガス導入口
104 ガス排気口
105 基板回転台
106a、106b 電源
Claims (21)
- 透明基板上に、露光光に対して所定の位相シフト量および透過率を有する半透明膜と、該半透明膜上に設けられた遮光性膜と、を備えたハーフトーン型位相シフトマスクブランクであって、
前記半透明膜はシリコン(Si)とモリブデン(Mo)の双方を含有する領域を有し、
前記遮光性膜は厚みが60nm以下であり、クロム含有量が原子比で50at%以上のクロム金属膜および該クロム金属膜よりも低いクロム含有量のクロム系化合物の膜であって且つ波長450nmの光に対する単位膜厚当りの光学濃度(OD)が0.03nm−1以下のクロム系化合物の膜を有し、
前記クロム系化合物の膜は、クロム酸窒化物(CrON)、クロム酸化物(CrO)、クロム窒化物(CrN)、クロム酸化炭化物(CrOC)、クロム窒化炭化物(CrNC)、またはクロム酸窒化炭化物(CrONC)の何れかの化合物から形成されたクロム含有比率が原子比で50at%以下の膜であり、該クロム系化合物の膜厚が全体膜厚の70%以上である、ことを特徴とする位相シフトマスクブランク。 - 前記遮光性膜の厚みは50nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記クロム系化合物の膜は第1および第2のクロム系化合物膜を備え、該第1および第2のクロム系化合物膜は何れもクロム含有量が原子比で50at%以下であり、前記クロム金属膜は前記第1のクロム系化合物膜と前記第2のクロム系化合物膜との間に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記クロム金属膜は第1および第2のクロム金属膜を備え、該第1および第2のクロム金属膜は何れもクロム含有量が原子比で50at%以上であり、
前記クロム系化合物の膜は第1、第2、および第3のクロム系化合物膜を備え、該第1乃至第3のクロム系化合物膜は何れもクロム含有量が原子比で50at%以下であり、
前記第1のクロム金属膜は前記第1のクロム系化合物膜と前記第2のクロム系化合物膜との間に設けられ、前記第2のクロム金属膜は前記第2のクロム系化合物膜と前記第3のクロム系化合物膜との間に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランク。 - 前記第2のクロム系化合物膜の膜厚は、3〜30nmの範囲であることを特徴とする請求項3又は4に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記遮光性膜は、波長250nm〜270nmの光に対する反射率が30%以下であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記遮光性膜は、反射防止機能を有することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記半透明膜は多層膜であり、該多層膜の少なくとも1層は、シリコンとモリブデンの双方を含有する膜であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記遮光性膜の光学濃度(OD)は、波長193nmの光に対して1.2〜2.3であることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記遮光性膜の光学濃度(OD)は、波長248nmの光に対して1.2〜2.3であることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記遮光性膜は、複数の膜を積層させた多層膜であり、該多層膜の最表層の膜厚は10〜30nmであることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記遮光性膜は、光学特性の異なる複数の膜を積層させた多層膜であり、該多層膜の最表層の消衰係数(k)は、波長193nmの光に対して1.0〜1.5であることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記遮光性膜は、光学特性の異なる複数の膜を積層させた多層膜であり、該多層膜の最表層の主要構成材質はクロム酸化物またはクロム窒化物もしくはクロム酸窒化物であり、前記最表層表面から0.5〜1.0nmの深さ範囲における膜中の酸素、窒素、および炭素の含有比率(at%)が、酸素含有比>窒素含有比>炭素含有比の関係にあることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記遮光性膜上に、250nm以下の膜厚の化学増幅型フォトレジスト膜を備えていることを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記化学増幅型フォトレジスト膜は、固形分含有比率が有機溶剤量の10重量%以下であり、かつ界面活性剤を含有する化学増幅型フォトレジストの塗布膜であることを特徴とする請求項14に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記化学増幅型フォトレジストの界面活性剤含有比率は、10〜1000ppmであることを特徴とする請求項15に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記界面活性剤は、フッ素置換基を有する界面活性成分を含むことを特徴とする請求項15又は16に記載の位相シフトマスクブランク。
- 前記界面活性剤は、フッ素置換基と珪素含有置換基の何れをも有しない非イオン系界面活性成分を含むことを特徴とする請求項15又は16に記載の位相シフトマスクブランク。
- 請求項1乃至18の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランクを用いて作製された位相シフトマスク。
- 請求項1乃至18の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランクの表面に、250nm以下の膜厚の化学増幅型フォトレジスト膜を塗布する工程を備えていることを特徴とする位相シフトマスクブランクの製造方法。
- 請求項1乃至18の何れか1項に記載の位相シフトマスクブランクの表面に、250nm以下の膜厚の化学増幅型フォトレジスト膜を塗布する工程を備えていることを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
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