JP5573306B2 - フォトマスクブランクの製造方法 - Google Patents
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本発明は、シリコンを含む材料を位相シフト層もしくは遮光層に用いるフォトマスクブランクの製造方法において、フォトマスク用石英基板に対してスパッタリング又はCVD法により遮光層もしくは位相シフト層もしくはその両方を成膜する成膜工程と、次いでイオン注入法により不純物を前記材料にドープする工程と、次いで熱処理工程とから成り、前記ドープする工程では、加速エネルギーが10keV以上200keV以下でかつ単位面積当たりのイオン注入量が10の7乗atoms/cm 2 以上10の17乗atoms/cm 2 以下の範囲にして前記不純物としてリン(P)及びヒ素(As)を含む第15族元素をイオン注入法により前記材料にドープし、前記熱処理工程では、800度〜1300度の範囲で熱処理し、前記材料にドーピングされた前記不純物を電気的に活性化する。
本実施例1では、本発明の方法で作製したMoSiバイナリー型マスクブランクの製造方法とドライエッチングレートを測定した結果を示す。
図2に示すように、MoSiを遮光層の主材料とするバイナリー型マスクブランクの製造方法について説明する。まず、多元スパッタ装置にて、石英基板101上にMoSi膜102を45nm厚で成膜する(図2(b)参照)。MoSi膜の成膜時の条件は、圧力10mTorr、DC電力250W、Ar流量30sccm、O2流量5sccm、N2流量15sccmとした。
このように、作製したMoSiバイナリー型マスクブランクから、Cr層のみをウェットエッチングで全面剥離し(図3(b)参照)、次いで、MoSi遮光層を、ICP型ドライエッチング装置Tetra2(Applied Material社)にて全面エッチングし(図3(c)、MoSi層が完全に無くなるまでの時間から、MoSiエッチングレートを測定した。このときの条件は、圧力5mTorr、SF6流量20sccm、O2流量10sccm、Sourceパワー400W、Biasパワー70Wとした。
本実施例2では、実施例1により作製したマスクブランクでフォトマスクを作製し、その寸法特性(寸法リニアリティ、寸法ユニフォーミティ)について、従来ブランクとの比較を示す。
次いで、硫酸過水およびアンモニア過水洗浄によりレジスト残りを剥離した(図5(e)参照)。
このようにして作製したMoSiバイナリー型マスクブランク(リンドープ量10の14乗atom/cm2)と、従来のMoSiバイナリー型マスクブランクで、寸法リニアリティを比較した。この結果を図6に示す。寸法測定には、フォトマスク用測長SEMのLWM9000(Leica社)を用いた。これによると、従来のブランクと比べて微小寸法での落ち込みが小さく、設計寸法に近い精度でパターン形成していることが確認できた。
本実施例3では、本発明の方法で作製した位相シフト型ハーフトーンブランクの製造方法とドライエッチングレートを測定した結果を示す。
このように、作製した位相シフト型ハーフトーンブランクから、Cr層のみをウェットエッチングで全面剥離し(図9(b)参照)、次いで、MoSi遮光層を、ICP型ドライエッチング装置Tetra2(Applied Material社)にて全面エッチングし(図9(c)参照)、MoSi層が完全に無くなるまでの時間から、MoSiエッチングレートを測定した。このときの条件は、圧力5mTorr、SF6流量20sccm、O2流量10sccm、Sourceパワー400W、Biasパワー70Wとした。
本実施例4では、実施例3により作製したマスクブランクでフォトマスクを作製し、その寸法特性(寸法リニアリティ、寸法ユニフォーミティ)について、従来ブランクとの比較を示す。
このようにして作製した位相シフト型マスクブランク(ヒ素ドープ量10の14乗atom/cm2)と、従来の位相シフト型マスクブランクで、寸法リニアリティを比較した(図12参照)。寸法測定には、フォトマスク用測長SEMのLWM9000(Leica社)を用いた。これによると、従来のブランクと比べて微小寸法での落ち込みが小さく、設計寸法に近い精度でパターン形成していることが確認できた。
002…イオン注入されたハーフトーン層
003…遮光層
004…イオン注入された遮光層
005…ハードマスク層
101…フォトマスク石英基板
102…MoSi遮光層
103…Crハードマスク層
104…入射イオン
105…熱処理装置
106…ドライエッチング中のエッチャント
107…イオン注入された遮光層
201…フォトマスク石英基板
202…イオン注入されたMoSi遮光層
203…Crハードマスク層
204…レジスト
301…フォトマスク石英基板
302…MoSi遮光層
303…Crハードマスク層
304…入射イオン
305…熱処理装置
306…ドライエッチング中のエッチャント
307…イオン注入された遮光層
401…フォトマスク石英基板
402…イオン注入されたMoSi遮光層
403…Crハードマスク層
404…レジスト
Claims (1)
- シリコンを含む材料を位相シフト層もしくは遮光層に用いるフォトマスクブランクの製造方法において、
フォトマスク用石英基板に対してスパッタリング又はCVD法により遮光層もしくは位相シフト層もしくはその両方を成膜する成膜工程と、次いでイオン注入法により不純物を前記材料にドープする工程と、次いで熱処理工程とから成り、
前記ドープする工程では、加速エネルギーが10keV以上200keV以下でかつ単位面積当たりのイオン注入量が10の7乗atoms/cm 2 以上10の17乗atoms/cm 2 以下の範囲にして前記不純物としてリン(P)及びヒ素(As)を含む第15族元素をイオン注入法により前記材料にドープし、
前記熱処理工程では、800度〜1300度の範囲で熱処理し、前記材料にドーピングされた前記不純物を電気的に活性化する、
ことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
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