JP6544300B2 - ハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク、その製造方法、及びハーフトーン位相シフト型フォトマスク - Google Patents
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Description
請求項1:
透明基板と、該透明基板上に形成された、波長200nm以下の光に対し、透過率が9%以上40%以下、位相差が150°以上200°以下であるハーフトーン位相シフト膜とを有するハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクであって、
上記ハーフトーン位相シフト膜が、
遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなり、
遷移金属の平均含有率が3原子%以上であり、かつ
1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる応力緩和層と、1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる位相差調整層とからなる複層で構成され、
上記応力緩和層が、酸素の含有率が3原子%以上、かつ酸素の含有率が最も低い層であり、上記位相差調整層が、酸素の含有率が5原子%以上、かつ上記応力緩和層よりも酸素の含有率が2原子%以上高い層であることを特徴とするハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
請求項2:
上記ハーフトーン位相シフト膜が、透明基板に接して形成されていることを特徴とする請求項1記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
請求項3:
最も透明基板側に形成されている層が、上記応力緩和層であることを特徴とする請求項2記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
請求項4:
上記ハーフトーン位相シフト膜が3層以上で構成され、各々の位相差調整層が、いずれかの応力緩和層に接するように積層されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
請求項5:
上記遷移金属の含有量が5原子%以上10原子%以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
請求項6:
上記遷移金属が、モリブデンであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
請求項7:
上記ハーフトーン位相シフト膜の透過率が9%以上12%以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
請求項8:
上記ハーフトーン位相シフト膜の透過率が15%以上30%以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
請求項9:
被加工基板にハーフピッチ50nm以下のパターンを形成するフォトリソグラフィにおいて、上記被加工基板上に形成したフォトレジスト膜に、波長200nm以下の露光光で上記パターンを転写するパターン露光に用いるハーフトーン位相シフト型フォトマスク用であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
請求項10:
透明基板と、該透明基板上に形成された、波長200nm以下の光に対し、透過率が9%以上40%以下、位相差が150°以上200°以下であるハーフトーン位相シフト膜とを有するハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクを製造する方法であって、
透明基板上に、
遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなり、
遷移金属の平均含有率が3原子%以上であり、かつ
1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる応力緩和層と、1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる位相差調整層とからなる複層で構成され、
上記応力緩和層が、酸素の含有率が3原子%以上、かつ酸素の含有率が最も低い層であり、上記位相差調整層が、酸素の含有率が5原子%以上、かつ上記応力緩和層よりも酸素の含有率が2原子%以上高い層であるハーフトーン位相シフト膜を形成する工程
を含むことを特徴とするハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクの製造方法。
請求項11:
上記ハーフトーン位相シフト膜の透過率が9%以上12%以下であり、透明基板上に形成された上記ハーフトーン位相シフト膜に、赤外線を含む光をパルス照射する工程を含むことを特徴とする請求項10記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクの製造方法。
請求項12:
上記赤外線を含む光をパルス照射する工程の前に、更に、透明基板上に形成された上記ハーフトーン位相シフト膜を、250℃以上600℃以下で2時間以上保持して熱処理する工程を含むことを特徴とする請求項11記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクの製造方法。
請求項13:
上記ハーフトーン位相シフト膜の透過率が15%以上30%以下であり、透明基板上に形成された上記ハーフトーン位相シフト膜を、250℃以上600℃以下で2時間以上保持して熱処理する工程を含み、透明基板上に形成された上記ハーフトーン位相シフト膜に、赤外線を含む光をパルス照射する工程を含まないことを特徴とする請求項10記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクの製造方法。
請求項14:
透明基板と、該透明基板上に形成された、波長200nm以下の光に対し、透過率が9%以上40%以下、位相差が150°以上200°以下であるハーフトーン位相シフト膜のパターンとを有するハーフトーン位相シフト型フォトマスクであって、
上記ハーフトーン位相シフト膜が、
遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなり、
遷移金属の平均含有率が3原子%以上であり、かつ
1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる応力緩和層と、1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる位相差調整層とからなる複層で構成され、
上記応力緩和層が、酸素の含有率が3原子%以上、かつ酸素の含有率が最も低い層であり、上記位相差調整層が、酸素の含有率が5原子%以上、かつ上記応力緩和層よりも酸素の含有率が2原子%以上高い層であることを特徴とするハーフトーン位相シフト型フォトマスク。
本発明のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクは、石英基板などの透明基板と、透明基板上に形成された遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる膜で構成されたハーフトーン位相シフト膜とを有する。
スパッタ装置のチャンバー内に、152mm角、厚さ6.35mmの6025石英基板を収容し、スパッタターゲットとしてMoSiターゲットとSiターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスを用い、MoSiターゲットに印加する電力を300W、Siターゲットに印加する電力を1,700W、アルゴンガスの流量を18sccm、窒素ガスの流量を65sccmで固定し、酸素ガスの流量を、各々、0sccm、3sccm、6sccm、10sccm、15sccmとして、露光光(ArFエキシマレーザ(波長193nm)、以下同じ)に対する位相差が177°となるように、5種のMoSiONからなるハーフトーン位相シフト膜を成膜した。
スパッタ装置のチャンバー内に、152mm角、厚さ6.35mmの6025石英基板を収容し、スパッタターゲットとしてMoSiターゲットとSiターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスを用い、MoSiターゲットに印加する電力を300W、Siターゲットに印加する電力を1,700W、アルゴンガスの流量を18sccm、窒素ガスの流量を65sccmで固定し、酸素ガスの流量を、各々6.6sccm、13.6sccm、17.6sccmとして、透明基板側から順に、応力緩和層(厚さ28nm)、第1の位相差調整層(厚さ43nm)及び第2の位相差調整層(厚さ42nm)のMoSiONからなる3層構造のハーフトーン位相シフト膜を成膜した。得られたハーフトーン位相シフト膜について、成膜後のTIRを測定した。事前に測定しておいた成膜前の(即ち、石英基板の)TIRの値から、成膜後のTIRの値を引いた差(ΔTIR)は−0.30μmであった。
スパッタ装置のチャンバー内に、152mm角、厚さ6.35mmの6025石英基板を収容し、スパッタターゲットとしてMoSiターゲットとSiターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスを用い、MoSiターゲットに印加する電力を300W、Siターゲットに印加する電力を1,700W、アルゴンガスの流量を18sccm、窒素ガスの流量を65sccm、酸素ガスの流量を15sccmとして、MoSiONからなる単層構造のハーフトーン位相シフト膜を成膜した。得られたハーフトーン位相シフト膜について、成膜後のTIRを測定した。事前に測定しておいた成膜前の(即ち、石英基板の)TIRの値から、成膜後のTIRの値を引いた差(ΔTIR)は−0.37μmであった。
スパッタ装置のチャンバー内に、152mm角、厚さ6.35mmの6025石英基板を収容し、スパッタターゲットとしてMoSiターゲットとSiターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスを用い、MoSiターゲットに印加する電力を300W、Siターゲットに印加する電力を1,700W、アルゴンガスの流量を18sccm、窒素ガスの流量を65sccmで固定し、酸素ガスの流量を、各々6sccm、1sccm、5sccmとして、透明基板側から順に、第1の位相差調整層(厚さ35nm)、応力緩和層(厚さ11nm)及び第2の位相差調整層(厚さ35nm)のMoSiONからなる3層構造のハーフトーン位相シフト膜を成膜した。得られたハーフトーン位相シフト膜について、成膜後のTIRを測定した。事前に測定しておいた成膜前の(即ち、石英基板の)TIRの値から、成膜後のTIRの値を引いた差(ΔTIR)は−0.16μmであった。
スパッタ装置のチャンバー内に、152mm角、厚さ6.35mmの6025石英基板を収容し、スパッタターゲットとしてMoSiターゲットとSiターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスを用い、MoSiターゲットに印加する電力を300W、Siターゲットに印加する電力を1,700W、アルゴンガスの流量を18sccm、窒素ガスの流量を65sccm、酸素ガスの流量を6.5sccmとして、MoSiONからなる単層構造のハーフトーン位相シフト膜を成膜した。得られたハーフトーン位相シフト膜について、成膜後のTIRを測定した。事前に測定しておいた成膜前の(即ち、石英基板の)TIRの値から、成膜後のTIRの値を引いた差(ΔTIR)は−0.21μmであった。
スパッタ装置のチャンバー内に、152mm角、厚さ6.35mmの6025石英基板を収容し、スパッタターゲットとしてMoSiターゲットとSiターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスを用い、MoSiターゲットに印加する電力を300W、Siターゲットに印加する電力を1,700W、アルゴンガスの流量を18sccm、窒素ガスの流量を58sccmで固定し、酸素ガスの流量を、各々3.5sccm、4.5sccmとして、透明基板側から順に、応力緩和層(厚さ37nm)及び位相差調整層(厚さ38nm)のMoSiONからなる2層構造のハーフトーン位相シフト膜を成膜した。得られたハーフトーン位相シフト膜について、成膜後のTIRを測定した。事前に測定しておいた成膜前の(即ち、石英基板の)TIRの値から、成膜後のTIRの値を引いた差(ΔTIR)は−0.23μmであった。
スパッタ装置のチャンバー内に、152mm角、厚さ6.35mmの6025石英基板を収容し、スパッタターゲットとしてMoSiターゲットとSiターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスを用い、MoSiターゲットに印加する電力を300W、Siターゲットに印加する電力を1,700W、アルゴンガスの流量を18sccm、窒素ガスの流量を58sccm、酸素ガスの流量を4.2sccmとして、MoSiONからなる単層構造のハーフトーン位相シフト膜を成膜した。得られたハーフトーン位相シフト膜について、成膜後のTIRを測定した。事前に測定しておいた成膜前の(即ち、石英基板の)TIRの値から、成膜後のTIRの値を引いた差(ΔTIR)は−0.25μmであった。
スパッタ装置のチャンバー内に、152mm角、厚さ6.35mmの6025石英基板を収容し、スパッタターゲットとしてMoSiターゲットとSiターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスを用い、MoSiターゲットに印加する電力を400W、Siターゲットに印加する電力を1,600W、アルゴンガスの流量を17sccm、窒素ガスの流量を55sccmで固定し、酸素ガスの流量を、各々3.6sccm、4.6sccmとして、透明基板側から順に、応力緩和層(厚さ21nm)及び位相差調整層(厚さ54nm)のMoSiONからなる2層構造のハーフトーン位相シフト膜を成膜した。得られたハーフトーン位相シフト膜について、成膜後のTIRを測定した。事前に測定しておいた成膜前の(即ち、石英基板の)TIRの値から、成膜後のTIRの値を引いた差(ΔTIR)は−0.28μmであった。
スパッタ装置のチャンバー内に、152mm角、厚さ6.35mmの6025石英基板を収容し、スパッタターゲットとしてMoSiターゲットとSiターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガス、窒素ガス及び酸素ガスを用い、MoSiターゲットに印加する電力を400W、Siターゲットに印加する電力を1,600W、アルゴンガスの流量を17sccm、窒素ガスの流量を55sccm、酸素ガスの流量を4.4sccmとして、MoSiONからなる単層構造のハーフトーン位相シフト膜を成膜した。得られたハーフトーン位相シフト膜について、成膜後のTIRを測定した。事前に測定しておいた成膜前の(即ち、石英基板の)TIRの値から、成膜後のTIRの値を引いた差(ΔTIR)は−0.31μmであった。
Claims (14)
- 透明基板と、該透明基板上に形成された、波長200nm以下の光に対し、透過率が9%以上40%以下、位相差が150°以上200°以下であるハーフトーン位相シフト膜とを有するハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクであって、
上記ハーフトーン位相シフト膜が、
遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなり、
遷移金属の平均含有率が3原子%以上であり、かつ
1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる応力緩和層と、1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる位相差調整層とからなる複層で構成され、
上記応力緩和層が、酸素の含有率が3原子%以上、かつ酸素の含有率が最も低い層であり、上記位相差調整層が、酸素の含有率が5原子%以上、かつ上記応力緩和層よりも酸素の含有率が2原子%以上高い層であることを特徴とするハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。 - 上記ハーフトーン位相シフト膜が、透明基板に接して形成されていることを特徴とする請求項1記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
- 最も透明基板側に形成されている層が、上記応力緩和層であることを特徴とする請求項2記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
- 上記ハーフトーン位相シフト膜が3層以上で構成され、各々の位相差調整層が、いずれかの応力緩和層に接するように積層されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
- 上記遷移金属の含有量が5原子%以上10原子%以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
- 上記遷移金属が、モリブデンであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
- 上記ハーフトーン位相シフト膜の透過率が9%以上12%以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
- 上記ハーフトーン位相シフト膜の透過率が15%以上30%以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
- 被加工基板にハーフピッチ50nm以下のパターンを形成するフォトリソグラフィにおいて、上記被加工基板上に形成したフォトレジスト膜に、波長200nm以下の露光光で上記パターンを転写するパターン露光に用いるハーフトーン位相シフト型フォトマスク用であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク。
- 透明基板と、該透明基板上に形成された、波長200nm以下の光に対し、透過率が9%以上40%以下、位相差が150°以上200°以下であるハーフトーン位相シフト膜とを有するハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクを製造する方法であって、
透明基板上に、
遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなり、
遷移金属の平均含有率が3原子%以上であり、かつ
1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる応力緩和層と、1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる位相差調整層とからなる複層で構成され、
上記応力緩和層が、酸素の含有率が3原子%以上、かつ酸素の含有率が最も低い層であり、上記位相差調整層が、酸素の含有率が5原子%以上、かつ上記応力緩和層よりも酸素の含有率が2原子%以上高い層であるハーフトーン位相シフト膜を形成する工程
を含むことを特徴とするハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクの製造方法。 - 上記ハーフトーン位相シフト膜の透過率が9%以上12%以下であり、透明基板上に形成された上記ハーフトーン位相シフト膜に、赤外線を含む光をパルス照射する工程を含むことを特徴とする請求項10記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクの製造方法。
- 上記赤外線を含む光をパルス照射する工程の前に、更に、透明基板上に形成された上記ハーフトーン位相シフト膜を、250℃以上600℃以下で2時間以上保持して熱処理する工程を含むことを特徴とする請求項11記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクの製造方法。
- 上記ハーフトーン位相シフト膜の透過率が15%以上30%以下であり、透明基板上に形成された上記ハーフトーン位相シフト膜を、250℃以上600℃以下で2時間以上保持して熱処理する工程を含み、透明基板上に形成された上記ハーフトーン位相シフト膜に、赤外線を含む光をパルス照射する工程を含まないことを特徴とする請求項10記載のハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクの製造方法。
- 透明基板と、該透明基板上に形成された、波長200nm以下の光に対し、透過率が9%以上40%以下、位相差が150°以上200°以下であるハーフトーン位相シフト膜のパターンとを有するハーフトーン位相シフト型フォトマスクであって、
上記ハーフトーン位相シフト膜が、
遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなり、
遷移金属の平均含有率が3原子%以上であり、かつ
1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる応力緩和層と、1層又は2層以上の遷移金属、ケイ素、酸素及び窒素からなる位相差調整層とからなる複層で構成され、
上記応力緩和層が、酸素の含有率が3原子%以上、かつ酸素の含有率が最も低い層であり、上記位相差調整層が、酸素の含有率が5原子%以上、かつ上記応力緩和層よりも酸素の含有率が2原子%以上高い層であることを特徴とするハーフトーン位相シフト型フォトマスク。
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