JP6803172B2 - フォトマスクブランクス、それを用いたフォトマスクおよびフォトマスクの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、レジストとの密着性を改善したフォトマスクブランクスと、それを用いたフォトマスクおよびフォトマスクの製造方法に関する。
従来のフォトマスクの製造方法は、透光性基板上に成膜された遮光膜の表面に低反射膜を積層したフォトマスクブランクスにレジストパターンを形成し、ついでこのレジストパターンをマスクにして、遮光膜と低反射膜をエッチングし、最後にこのレジストを除去することで所望のパターンを備えたフォトマスクを得るという方法が一般的である。フォトマスクブランクスの構成は、場合により、遮光膜に代えて半透過膜や位相シフト膜が用いられることもある。
特許文献１は、フォトマスクの表面の低反射層をクロム(Ｃｒ)ターゲットを使用して酸素雰囲気中で反応性スパッタリングにより形成する方法を開示している。
また、特許文献２は、スパッタリング装置内に窒素ガスと酸素ガスを導入し、フォトマスクの表面の低反射層をクロム(Ｃｒ)ターゲットを利用してスパッタリングにより形成する方法を開示している。
従来のフォトマスクを作製する工程では、低反射膜の表面に直接レジストを塗布していたが、低反射膜とレジストとの密着性が十分ではなく、遮光膜と低反射膜のエッチング工程における仕上がり寸法の変動や、微細なパターンや応力が集中しやすい特定のパターンなどにおいては現像中にレジストパターンが剥離または消失し、パターン寸法精度の劣化や欠陥が発生する場合があった。これは、低反射膜が金属酸化物で構成されるために表面は親水性であり、有機物からなるレジストの濡れ性（密着性）が悪くなるためである。
低反射膜の表面とレジストとの密着性を改善する方法として、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン)処理とよばれる表面処理剤によるフォトマスクブランクスの表面の親油化、ブランクスの脱水べーク処理（デハイドレーションベーク）等が知られている。
しかしながら、ＨＭＤＳ処理は、専用廃液処理や気密性の高い廃棄処理が必要であるため、特に大画面のフラットパネルディスプレイ装置の製造に用いられるような大型のフォトマスクブランクスに対しては、ＨＭＤＳ処理は困難である。また、脱水べーク処理（デハイドレーションベーク）に関しても、大型のフォトマスクブランクスに対し、クリーンな環境下で１８０℃以上の高温を達成するのは現実的でない。
本明細書の発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、レジストとの密着性を改善できるフォトマスクブランクスを提供すること、および、レジストとの密着性を改善できるフォトマスクを作製する方法を提供することを目的とする。
本発明の一様態に係るフォトマスクブランクスは、
透明基板上に、
遮光膜を備え、
前記遮光膜上に低反射膜を備え、
前記低反射膜の表面に、前記遮光膜に含まれる金属と同種の金属で構成された透過率に影響しない金属薄膜層を備えていることを特徴とする。
透明基板上に、
遮光膜を備え、
前記遮光膜上に低反射膜を備え、
前記低反射膜の表面に、前記遮光膜に含まれる金属と同種の金属で構成された透過率に影響しない金属薄膜層を備えていることを特徴とする。
このフォトマスクブランクスを用いてフォトマスクを作製すると、レジストが親水性の高い低反射膜と直接接することがなく、水素結合が発生せず表面が疎水性（親油性）の金属薄膜層と接することとなる。その結果、フォトマスクブランクスとレジストとの密着性が高まり、レジストと基板との界面に少なくとも表面張力の小さい液の浸入を防ぐことができるため、パターン欠陥の発生が抑えられる。そして、そのフォトマスクを用いてパターニングを行えば、従来よりもパターン寸法（ＣＤ：Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ) 精度を向上させることができる。
ここで、単層の金属薄膜層は、透過率に影響しないことが必要であることから、０．５ｎｍ〜１０ｎｍ程度の金属薄膜層であることが好ましく、例えばクロム（Ｃｒ）膜などが例示される。フォトマスクブランクスにおける遮光膜にクロム膜、低反射膜に酸化クロム膜を同一の成膜チャンバー内で形成することが可能であり、その場合、そのまま同一の成膜チャンバー内で更に最表面に単層の薄いクロム膜を形成することは極めて容易であるからである。ただし、他の透過率に影響を及ぼさない程度の単層の金属薄膜層であれば、一般に親水性を有さないことから、クロム膜以外の他の金属膜を排除するものではない。また、「単層の金属薄膜層」の中に、成膜雰囲気で混入する例えば酸素、窒素、炭素等の微量の不可避不純物が含まれていても構わない。
後述の実施形態で説明するように、このフォトマスクブランクスを使用する際には、最表面に形成される「単層の金属薄膜層」は透過率に影響しない程度の薄膜であるため、下層の低反射膜の低反射特性にも影響せず、フォトマスク製造工程のレジストパターン形成時の露光処理において、低反射膜の効果を損なうことが無い。また、「単層の金属薄膜層」は、遮光膜上の領域に形成されているため、フォトマスク使用時にも除去することなくそのまま用いることができる。
本発明の一様態に係る他のフォトマスクブランクスは、
透明基板上に、
遮光膜と低反射膜との２層構造膜、半透過膜又は位相シフト膜を備え、
前記低反射膜、半透過膜又は位相シフト膜の表面に、
透過率に影響しない島状の金属薄膜層を備えていることを特徴とする。
透明基板上に、
遮光膜と低反射膜との２層構造膜、半透過膜又は位相シフト膜を備え、
前記低反射膜、半透過膜又は位相シフト膜の表面に、
透過率に影響しない島状の金属薄膜層を備えていることを特徴とする。
近年のフォトマスクブランクスには、半透過膜や位相シフト膜が用いられるものも存在する。遮光膜とは異なり、半透過膜や位相シフト膜は、一定の透過性を必要とする膜であり、また低反射特性を有するため、透過率に影響を与える低反射膜を形成する必要がなく、ゆえに、フォトマスクブランクスの構成は上記のようになる。なお、単層の金属薄膜層の構成については上述の構成をそのまま適用することができる。
このフォトマスクブランクスを用いてフォトマスクを作製すると、レジストが親水性の半透過膜や位相シフト膜と直接接することがなくなるため、レジストとの密着性が高まり、パターン欠陥の発生が抑えられる。
本発明の一様態に係る他のフォトマスクブランクスは、
透明基板上に、
膜厚方向において金属クロムと酸素との比率を変化させた組成傾斜膜を備え、
前記組成傾斜膜の表面に透過率に影響しない金属クロム薄膜層を備えていることを特徴とする。
透明基板上に、
膜厚方向において金属クロムと酸素との比率を変化させた組成傾斜膜を備え、
前記組成傾斜膜の表面に透過率に影響しない金属クロム薄膜層を備えていることを特徴とする。
透明基板上に、膜厚方向において金属と酸素との比率を変化させた組成傾斜膜を形成することで、基板側に遮光性を有する組成膜、表面側に低反射特性を有する組成膜を、反応性スパッタ法や蒸着法により、同一の成膜チャンバ内で形成することができるためである。さらに、組成傾斜膜の表面上に、同一の成膜チャンバ内で単層の金属薄膜層も可能である。
連続的な成膜により不要な異物（パーティクル）の混入を防止したり、製品納期の短縮または製造コストの低減に寄与することも可能である。
連続的な成膜により不要な異物（パーティクル）の混入を防止したり、製品納期の短縮または製造コストの低減に寄与することも可能である。
本発明の一様態に係る他のフォトマスクブランクスは、
前記透明基板と前記遮光膜との界面に、金属酸化膜からなる層を備えていることを特徴とする。
前記透明基板と前記遮光膜との界面に、金属酸化膜からなる層を備えていることを特徴とする。
このような構成とすることにより、透明基板と遮光膜との密着性を向上させることができ、このフォトマスクブランクスを用いてフォトマスクを作製すると、良好な寸法精度を得ることができる。
本発明の一様態に係るフォトマスクは、
透明基板上に、
遮光膜のパターンを備え、
前記遮光膜のパターン上に低反射膜のパターンを備え、
前記低反射膜のパターンの表面に、前記遮光膜に含まれる金属と同種の金属で構成された透過率に影響しない金属薄膜層のパターンを備えていることを特徴とする。
透明基板上に、
遮光膜のパターンを備え、
前記遮光膜のパターン上に低反射膜のパターンを備え、
前記低反射膜のパターンの表面に、前記遮光膜に含まれる金属と同種の金属で構成された透過率に影響しない金属薄膜層のパターンを備えていることを特徴とする。
レジストと金属薄膜層との密着性が向上し、さらに金属薄膜層は、透過率に影響を与えず、低反射膜の露光時の特性に影響を与えないため、寸法精度の良好なフォトマスクを提供することができる。
本発明の一様態に係る他のフォトマスクは、
透明基板上に、
遮光膜と低反射膜との２層構造膜、半透過膜又は位相シフト膜のパターンを備え、
前記低反射膜、半透過膜又は位相シフト膜のパターンの表面に、透過率に影響しない島状の金属薄膜層のパターンを備えていることを特徴とする。
透明基板上に、
遮光膜と低反射膜との２層構造膜、半透過膜又は位相シフト膜のパターンを備え、
前記低反射膜、半透過膜又は位相シフト膜のパターンの表面に、透過率に影響しない島状の金属薄膜層のパターンを備えていることを特徴とする。
このようなフォトマスクの構成とすることにより、半透過膜又は位相シフト膜上に形成された金属薄膜層は、透過率に影響を与えないため、半透過膜又は位相シフト膜の光学的特性を劣化させず、レジストとの密着性を向上し、その結果、パターン寸法精度の良いハーフトーンマスクや位相シフトマスクを提供することができる。
本発明の一様態に係る他のフォトマスクは、
透明基板上に、
膜厚方向において金属クロムと酸素との比率を変化させた組成傾斜膜のパターンを備え、
前記組成傾斜膜の表面に透過率に影響しない金属クロム薄膜層のパターンを備えていることを特徴とする。
透明基板上に、
膜厚方向において金属クロムと酸素との比率を変化させた組成傾斜膜のパターンを備え、
前記組成傾斜膜の表面に透過率に影響しない金属クロム薄膜層のパターンを備えていることを特徴とする。
このような構成とすることにより、フォトマスクの異物による欠陥の発生を低減し、フォトマスクの製造コストの低減も可能となる。
本発明の一様態に係る他のフォトマスクは、
前記透明基板と前記遮光膜のパターンとの界面に、金属酸化膜からなる層のパターンを備えていることを特徴とする。
前記透明基板と前記遮光膜のパターンとの界面に、金属酸化膜からなる層のパターンを備えていることを特徴とする。
このような構成のフォトマスクとすることにより、遮光膜のパターンと透明基板との密着性が向上し、良好な寸法精度を得ることができる。
本発明の一様態に係るフォトマスクの製造方法は、
透明基板上に、遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に低反射膜を形成する工程と、
前記低反射膜の表面に、前記遮光膜に含まれる金属と同種の金属で構成された透過率に影響しない金属薄膜層を形成する工程と、
前記金属薄膜層上に接するようにレジストを形成する工程と、
前記レジストを露光、現像し、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記金属薄膜層、前記低反射膜および前記遮光膜をエッチングする工程とを含むことを特徴とする。
透明基板上に、遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に低反射膜を形成する工程と、
前記低反射膜の表面に、前記遮光膜に含まれる金属と同種の金属で構成された透過率に影響しない金属薄膜層を形成する工程と、
前記金属薄膜層上に接するようにレジストを形成する工程と、
前記レジストを露光、現像し、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記金属薄膜層、前記低反射膜および前記遮光膜をエッチングする工程とを含むことを特徴とする。
このようなフォトマスクの製造方法とすることにより、金属薄膜層がレジストとの密着性を向上し、エッチング工程において遮光膜パターンの寸法の変動や欠陥の発生を防止することができ、寸法精度の良いフォトマスクを得ることができる。
本発明の一様態に係る他のフォトマスクの製造方法は、
透明基板上に、遮光膜と低反射膜との２層構造膜、半透過膜又は位相シフト膜を形成する工程と、
前記低反射膜、半透過膜又は位相シフト膜の表面に、透過率に影響しない島状の金属薄膜層を形成する工程と、
前記金属薄膜層上に接するようにレジストを形成する工程と、
前記レジストを露光、現像し、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記金属薄膜層および前記半透過膜又は位相シフト膜をエッチングする工程とを含むことを特徴とする。
透明基板上に、遮光膜と低反射膜との２層構造膜、半透過膜又は位相シフト膜を形成する工程と、
前記低反射膜、半透過膜又は位相シフト膜の表面に、透過率に影響しない島状の金属薄膜層を形成する工程と、
前記金属薄膜層上に接するようにレジストを形成する工程と、
前記レジストを露光、現像し、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記金属薄膜層および前記半透過膜又は位相シフト膜をエッチングする工程とを含むことを特徴とする。
このようなフォトマスクの製造方法とすることにより、前記半透過膜又は位相シフト膜の寸法の変動や欠陥の発生を防止することができ、寸法精度の良いフォトマスクを得ることができる。
本発明に係るフォトマスクブランクスは、このような構成とすることにより、フォトマスクパターン形成用のレジスト膜の剥離等を防止し、寸法精度の向上、欠陥の低減に寄与し、またＨＭＤＳ処理が困難な大画面のフラットパネルディスプレイ装置用のフォトマスクの製造においても有効に利用することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は、いずれも本発明の要旨の認定において限定的な解釈を与えるものではない。また、同一又は同種の部材については同じ参照符号を付し、説明を省略することがある。
（実施形態１）
図１は、本実施形態のフォトマスクブランクス及びフォトマスクを製造する工程を示す断面図である。
図１は、本実施形態のフォトマスクブランクス及びフォトマスクを製造する工程を示す断面図である。
図１（Ａ）に示すように、まず、合成石英ガラス等の透明基板１１上に、金属膜からなる遮光膜１２、例えば、膜厚が４０ｎｍ以上７０ｎｍ以下のクロムからなる遮光膜を成膜する。遮光膜の形成には、例えばアルゴン(Ａｒ)ガスを用いた公知のスパッタリング法を用いることができる。なお、スパッタリング法に代え、蒸着法により成膜しても良く、以下の工程においても同様である。
ついで、遮光膜１２上に、酸化クロムを含有する低反射膜１３を形成する（図１（Ａ））。例えば、酸素(Ｏ2)ガスを用いた反応性スパッタリング法により、低反射膜１３として膜厚が１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下 の 酸化クロムＣｒｘＯY を含有する膜を形成する。酸化クロムＣｒｘＯY を含有する膜の形成には、他の公知の成膜方法を用いることもできる。ＣｒｘＯYの組成の一例としては、ＣｒＯ, ＣｒＯ２, Ｃｒ２Ｏ３, Ｃｒ２Ｏ５, ＣｒＯ３, ＣｒＯ４, ＣｒＯ５, Ｃｒ５Ｏ９, Ｃｒ５Ｏ１２, Ｃｒ５Ｏ１３, Ｃｒ３Ｏ５, Ｃｒ３Ｏ６などが挙げられる。酸素ガスに窒素ガスを更に加えて酸窒化クロム膜を形成してもよい。或いは、窒素ガスのみ（または窒素ガスとアルゴンガスの混合ガス）を用いて窒化クロム膜を形成してもよい。
図１（Ｂ）に示すように、スパッタリング法により、低反射膜１３上に単層の金属薄膜層１４を膜厚０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下で形成する。この単層の金属薄膜層１４がクロム膜であり、その膜厚が３ｎｍの場合、透明基板に対する透過率は約７０％となる。なお、金属薄膜層の膜厚が薄い場合は必ずしも連続した膜とはならず、島状（粒状）に形成されることがある。しかし、金属薄膜層による下地の低反射膜の表面の被覆率はスパッタリング法で形成した場合少なくとも７０％程度はあるため、連続膜でなくてもフォトレジストとの密着性向上の効果を十分に奏することができ、かつ、単層の金属薄膜層１４は、露光光に対する透過率に影響しない程度まで薄膜化されているので、低反射膜１３の低反射特性は損なわれず、金属薄膜層１４を残置した状態においても、低反射膜１３のハレーション防止効果を阻害することがない。従って、最終的に金属薄膜層１４を除去する必要がない。すなわち、金属薄膜層１４の除去工程は必要が無い。(図１（Ｂ）。
以上の成膜工程によりフォトマスクブランクスが完成する。
以上の成膜工程によりフォトマスクブランクスが完成する。
また、金属薄膜層をスパッタリング法を用いて製造する場合、スパッタリングの雰囲気の影響により、金属薄膜層には酸素、窒素、炭素等が微量に含まれることがあるが、実用上問題はない。
次に、図１（Ｃ）に示すように、単層の金属薄膜層１４上にレジスト１５をスピンコート法により形成する(図１（Ｃ）)。
次に、図１（Ｄ）に示すように、レジストを露光および現像することにより、レジストパターン１５ａを形成する。なお、レジストパターンは、露光装置による露光のみならず、レーザー描画装置等により描画した後に現像し形成しても良い(図１（Ｄ）)。
次に、図１（Ｅ）に示すように、レジストパターン１５ａをマスクとして、遮光膜１２、低反射膜１３及び単層の金属薄膜層１４を順次エッチングし、その後、レジストパターン１５ａをアッシング等により除去して遮光膜のパターン１２ａ、低反射膜のパターン１３ａ及び金属薄膜層のパターン１４ａを形成する(図１（Ｅ）)。
その後、外観、寸法（ＣＤ）及び位置精度の検査を行い、次いで、洗浄を行う。さらに、必要であれば、べクリルの貼付を行ってもよい。
以上の工程により、フォトマスクが完成する。
なお、本実施形態で説明した遮光膜１２と低反射膜１３との２層構造膜に代えて半透過膜や、位相シフト膜を採用してもよい。この場合、低反射膜１３は、透過率に影響を与えるため形成しない。
しかし、金属薄膜層（金属クロム薄膜）は、透過率に影響しない程の膜厚であるため、半透過膜や、位相シフト膜上に金属薄膜層が形成されている状態であっても、光学特性に影響することはなく、ハーフトーンマスクや位相シフトマスクといった、特別の機能を有した所望のフォトマスクを得ることができる。従って、このような場合においても、金属薄膜層の除去工程は必要ない。
なお、あらかじめ最上層の金属薄膜層（金属クロム薄膜）の透過率や位相シフトへの影響を考慮した膜構成の設計をしておいても良い。
しかし、金属薄膜層（金属クロム薄膜）は、透過率に影響しない程の膜厚であるため、半透過膜や、位相シフト膜上に金属薄膜層が形成されている状態であっても、光学特性に影響することはなく、ハーフトーンマスクや位相シフトマスクといった、特別の機能を有した所望のフォトマスクを得ることができる。従って、このような場合においても、金属薄膜層の除去工程は必要ない。
なお、あらかじめ最上層の金属薄膜層（金属クロム薄膜）の透過率や位相シフトへの影響を考慮した膜構成の設計をしておいても良い。
このように本実施形態では、レジストとの密着性を改善した金属薄膜層に接するようにレジストを形成するため、レジストとの密着性を改善できるフォトマスクブランクスを提供することができる。また、そのフォトマスクブランクスを用いてフォトマスクを作製することにより、パターン寸法精度（ＣＤ精度）を向上させることができる。
（実施形態２）
実施形態１では、透明基板２１上に、遮光膜と低反射膜の２層構造を形成する例を示したが、本実施形態では、遮光膜及び低反射膜との２層構造膜に代えて、組成傾斜膜２２を形成する（図２（Ａ））。ここで、組成傾斜膜とは、膜厚方向において、クロムと酸素との比率が、膜厚方向における組成が連続的又は段階的に変化する膜をいう。すなわち、透明基板２１上に組成傾斜膜２２を形成後、組成傾斜膜２２の表面に金属薄膜層２３を形成することにより、フォトマスクブランクスが完成する（図２（Ｂ））。
実施形態１では、透明基板２１上に、遮光膜と低反射膜の２層構造を形成する例を示したが、本実施形態では、遮光膜及び低反射膜との２層構造膜に代えて、組成傾斜膜２２を形成する（図２（Ａ））。ここで、組成傾斜膜とは、膜厚方向において、クロムと酸素との比率が、膜厚方向における組成が連続的又は段階的に変化する膜をいう。すなわち、透明基板２１上に組成傾斜膜２２を形成後、組成傾斜膜２２の表面に金属薄膜層２３を形成することにより、フォトマスクブランクスが完成する（図２（Ｂ））。
次に、金属薄膜層２３上にレジスト２４を形成する（図２（Ｃ））。その後、レジスト２４を露光、現像することで、レジストパターン２４ａを形成する(図２（Ｄ）)。次に、レジストパターン２４ａをマスクとして、金属薄膜層２３と組成傾斜膜２２とをエッチングし、金属薄膜層のパターン２３ａと組成傾斜膜のパターン２２ａとを形成する(図２（Ｅ）)。以上の工程により、フォトマスクが完成する。
上記組成傾斜膜は、その酸素組成が透明基板側から表面に向かって増大する膜であり、透明基板側では金属膜の遮光層、表面側では金属酸化膜の低反射層の構造とすることができる。このような膜は、Ａｒガスと酸素ガスとを用いた反応性スパッタリング法において、成膜初期にＡｒ分圧を１００％とし、成膜時間とともに酸素ガス分圧を増大させるにより形成することが可能であり、同一の成膜チャンバ（装置）によって形成することが可能である。
また、組成傾斜膜を形成後、同一の成膜チャンバ（装置）において、Ａｒガスのみによりスパッタリングすることで、その表面に金属薄膜層を形成しても良い。このような傾斜組成膜を構成する金属としては、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）又はパラジウム（Ｐｄ）などが例示される。
また、組成傾斜膜を形成後、同一の成膜チャンバ（装置）において、Ａｒガスのみによりスパッタリングすることで、その表面に金属薄膜層を形成しても良い。このような傾斜組成膜を構成する金属としては、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）又はパラジウム（Ｐｄ）などが例示される。
本実施形態では、遮光膜と低反射膜の積層構造膜の代わりに、組成傾斜膜を用いるため、同一の成膜チャンバにおいて、大気開放することなく連続的に成膜を行うことにより、欠陥の原因となる異物（パーティクル）の混入を防止したり、また複数の成膜装置を使用する場合と比べ、製造コストを低減することも可能となる。
また、実施形態１同様、レジストとの密着性を改善できるフォトマスクブランクスを提供することができ、そのフォトマスクブランクスを用いて作製したフォトマスを用いることにより、パターン寸法精度を向上させることができる。
また、実施形態１同様、レジストとの密着性を改善できるフォトマスクブランクスを提供することができ、そのフォトマスクブランクスを用いて作製したフォトマスを用いることにより、パターン寸法精度を向上させることができる。
（実施形態３）
実施形態１では、透明基板上に直接遮光膜を形成した例を示したが、本実施形態では、まず、透明基板３１上に、例えば酸化クロムの金属酸化膜からなる層３２を形成し、その後、遮光膜３３、低反射膜３４、金属薄膜層３５を順次形成することで、フォトマスクブランクスを形成する。酸化クロムの金属酸化膜からなる層３２の膜厚としては、一例として透過率を３０％とするとその膜厚は、３０ｎｍ程度となる。
実施形態１では、透明基板上に直接遮光膜を形成した例を示したが、本実施形態では、まず、透明基板３１上に、例えば酸化クロムの金属酸化膜からなる層３２を形成し、その後、遮光膜３３、低反射膜３４、金属薄膜層３５を順次形成することで、フォトマスクブランクスを形成する。酸化クロムの金属酸化膜からなる層３２の膜厚としては、一例として透過率を３０％とするとその膜厚は、３０ｎｍ程度となる。
すなわち、図３（Ａ）に示すように、金属酸化膜からなる層３２，遮光膜３３及び低反射膜３４を形成し、次に、図３（Ｂ）に示すように、金属薄膜層３５を形成する。
その後、図３（Ｃ）に示すように、レジスト３６を塗布し、次に、図３（Ｄ）に示すようにレジスト３６を露光、現像することにより、レジストパターン３６ａを形成する。
その後、図３（Ｅ）に示すように、レジストパターン３６ａをマスクとして、金属薄膜層３５、低反射膜３４、遮光膜３３、金属酸化膜からなる層３２を順次エッチングし、金属薄膜層のパターン３５ａ、低反射膜のパターン３４ａ、遮光膜のパターン３３ａ及び酸化クロムからなる層のパターン３２ａを形成する。
以上の工程により、フォトマスクが完成する。
その後、図３（Ｃ）に示すように、レジスト３６を塗布し、次に、図３（Ｄ）に示すようにレジスト３６を露光、現像することにより、レジストパターン３６ａを形成する。
その後、図３（Ｅ）に示すように、レジストパターン３６ａをマスクとして、金属薄膜層３５、低反射膜３４、遮光膜３３、金属酸化膜からなる層３２を順次エッチングし、金属薄膜層のパターン３５ａ、低反射膜のパターン３４ａ、遮光膜のパターン３３ａ及び酸化クロムからなる層のパターン３２ａを形成する。
以上の工程により、フォトマスクが完成する。
なお、実施形態２の組成傾斜膜において、透明基板１に接する側の酸素組成を大きくした構造、すなわち金属酸化膜を形成しても良い。
本実施形態では、透明基板３１と遮光膜３３との界面に、金属酸化膜からなる層３２を形成することにより、透明基板３１と遮光膜３３との密着性が向上する。それにより微細なパターンにおいても、遮光膜パターンの剥離を防止し、良好な寸法精度を得ることができる。
また、実施形態１同様、レジストとの密着性を改善できるフォトマスクブランクスを提供することができ、そのフォトマスクブランクスを用いて作製したフォトマスを用いることにより、パターン寸法精度を向上させることができる。
また、実施形態１同様、レジストとの密着性を改善できるフォトマスクブランクスを提供することができ、そのフォトマスクブランクスを用いて作製したフォトマスを用いることにより、パターン寸法精度を向上させることができる。
（実施形態４）−製品への適用−
本実施形態では、本実施形態１〜３に係るフォトマスクブランクスを用いて製造したフォトマスクを、製品のフォトリソグラフィー工程に適用する方法について説明する。
本実施形態では、本実施形態１〜３に係るフォトマスクブランクスを用いて製造したフォトマスクを、製品のフォトリソグラフィー工程に適用する方法について説明する。
実際の製品の製造においては、配線や電極等の異なるパターンを製品上に転写するため、複数の異なるフォトリソグラフィー工程において、複数の異なるフォトマスクを使用する。そのため、１つ製品の製造においては、電子デバイスを完成させるのに必要な数の、異なるパターンを有するフォトマスクを使用する。
それぞれのフォトマスクを、実施形態１〜３のいずれか１つの実施態様に示す製法により形成されたフォトマスクを適用することができる。
本実施形態１〜３にかかるフォトマスクは、パターン寸法ＣＤ(Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ) 精度を向上させることができるため、製品に搭載する電子デバイスの集積度を大きく向上させることができる。
１１ 透明基板
１２ 遮光膜
１２ａ 遮光膜のパターン
１３ 低反射膜
１３ａ 低反射膜のパターン
１４ 金属薄膜層
１４ａ 金属薄膜層のパターン
１５ レジスト
１５ａ レジストパターン
２１ 透明基板
２２ 組成傾斜膜
２２ａ 組成傾斜膜のパターン
２３ 金属薄膜層
２３ａ 金属薄膜層のパターン
２４ レジスト
２４ａ レジストパターン
３１ 透明基板
３２ 酸化クロムからなる層
３２ａ 酸化クロムからなる層のパターン
３３ 遮光膜
３３ａ 遮光膜のパターン
３４ 低反射膜
３４ａ 低反射膜のパターン
３５ 金属薄膜層
３５ａ 金属薄膜層のパターン
３６ レジスト
３６ａ レジストパターン
１２ 遮光膜
１２ａ 遮光膜のパターン
１３ 低反射膜
１３ａ 低反射膜のパターン
１４ 金属薄膜層
１４ａ 金属薄膜層のパターン
１５ レジスト
１５ａ レジストパターン
２１ 透明基板
２２ 組成傾斜膜
２２ａ 組成傾斜膜のパターン
２３ 金属薄膜層
２３ａ 金属薄膜層のパターン
２４ レジスト
２４ａ レジストパターン
３１ 透明基板
３２ 酸化クロムからなる層
３２ａ 酸化クロムからなる層のパターン
３３ 遮光膜
３３ａ 遮光膜のパターン
３４ 低反射膜
３４ａ 低反射膜のパターン
３５ 金属薄膜層
３５ａ 金属薄膜層のパターン
３６ レジスト
３６ａ レジストパターン
Claims (10)
- 透明基板上に、
遮光膜を備え、
前記遮光膜上に低反射膜を備え、
前記低反射膜の表面に、前記遮光膜に含まれる金属と同種の金属で構成された透過率に影響しない金属薄膜層を備えていることを特徴とするフォトマスクブランクス。 - 透明基板上に、
遮光膜と低反射膜との２層構造膜、半透過膜又は位相シフト膜を備え、
前記低反射膜、半透過膜又は位相シフト膜の表面に、
透過率に影響しない島状の金属薄膜層を備えていることを特徴とするフォトマスクブランクス。 - 透明基板上に、
膜厚方向において金属クロムと酸素との比率を変化させた組成傾斜膜を備え、
前記組成傾斜膜の表面に透過率に影響しない金属クロム薄膜層を備えていることを特徴とするフォトマスクブランクス。 - 前記透明基板と前記遮光膜との界面に、金属酸化膜からなる層を備えていることを特徴とする請求項１記載のフォトマスクブランクス。
- 透明基板上に、
遮光膜のパターンを備え、
前記遮光膜のパターン上に低反射膜のパターンを備え、
前記低反射膜のパターンの表面に、前記遮光膜に含まれる金属と同種の金属で構成された透過率に影響しない金属薄膜層のパターンを備えていることを特徴とするフォトマスク。 - 透明基板上に、
遮光膜と低反射膜との２層構造膜、半透過膜又は位相シフト膜のパターンを備え、
前記低反射膜、半透過膜又は位相シフト膜のパターンの表面に、透過率に影響しない島状の金属薄膜層のパターンを備えていることを特徴とするフォトマスク。 - 透明基板上に、
膜厚方向において金属クロムと酸素との比率を変化させた組成傾斜膜のパターンを備え、
前記組成傾斜膜の表面に透過率に影響しない金属クロム薄膜層のパターンを備えていることを特徴とするフォトマスク。 - 前記透明基板と前記遮光膜のパターンとの界面に、金属酸化膜からなる層のパターンを備えていることを特徴とする請求項５記載のフォトマスク。
- 透明基板上に、遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に低反射膜を形成する工程と、
前記低反射膜の表面に、前記遮光膜に含まれる金属と同種の金属で構成された透過率に影響しない金属薄膜層を形成する工程と、
前記金属薄膜層上に接するようにレジストを形成する工程と、
前記レジストを露光、現像し、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記金属薄膜層、前記低反射膜および前記遮光膜をエッチングする工程とを含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。 - 透明基板上に、遮光膜と低反射膜との２層構造膜、半透過膜又は位相シフト膜を形成する工程と、
前記低反射膜、半透過膜又は位相シフト膜の表面に、透過率に影響しない島状の金属薄膜層を形成する工程と、
前記金属薄膜層上に接するようにレジストを形成する工程と、
前記レジストを露光、現像し、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記金属薄膜層および前記半透過膜又は位相シフト膜をエッチングする工程とを含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
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-
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