JP6900872B2 - フォトマスクブランク及びその製造方法 - 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、(A)クロムと窒素とを含有し、ケイ素を含有しない膜を1層又は2層以上と、(B)ケイ素と酸素とを含有し、遷移金属を含有しない膜を1層又は2層以上とを有し、(A)膜と(B)膜とが接して形成されたフォトマスクブランクであって、
飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)により、膜の厚さ方向に二次イオン強度を測定したとき、上記(A)膜と(B)膜との界面又は界面近傍で、SiCrO5の二次イオン強度が極大値となる深さ位置において、Cr2O5の二次イオン強度が、SiNの二次イオン強度より低いことを特徴とするフォトマスクブランク。
請求項2
上記(A)膜が、更に、酸素を含有す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。
請求項3:
上記(A)膜が、膜厚方向で組成が変化する組成傾斜層又は複数層で構成され、かつ上記(A)膜の上記(B)膜との界面におけるクロム濃度が、上記(A)膜の上記界面から離間する側におけるクロム濃度より低いことを特徴とする請求項1又は2記載のフォトマスクブランク。
請求項4:
上記(A)膜の上記(B)膜との界面におけるクロム(Cr)とクロム以外の元素(E)との比Cr/E(原子比)が、4以下であることを特徴とする請求項3記載のフォトマスクブランク。
請求項5:
上記(A)膜の1層又は2層以上が、遮光膜を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
請求項6:
上記(B)膜が、SiO膜であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
請求項7:
上記(B)膜が、
膜厚方向で組成が変化しない単層で構成されている、又は
膜厚方向で組成が変化する組成傾斜層又は複数層で構成され、かつ上記(B)膜の上記(A)膜との界面における酸素濃度が、上記(B)膜の上記界面から離間する側における酸素濃度より低い
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
請求項8:
上記(B)膜の1層又は2層以上が、ハードマスク膜を含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
請求項9:
上記(B)膜が上記(A)膜より薄いことを特徴とする請求項8記載のフォトマスクブランク。
請求項10:
上記透明基板と、上記(A)膜及び(B)膜との間に、(C)遷移金属とケイ素とを含有する膜、又はケイ素を含有し、遷移金属と酸素を含有しない膜が形成されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
請求項11:
透明基板と、該透明基板上に形成された、(A)クロムと窒素を含有し、ケイ素を含有しない膜を1層又は2層以上と、(B)ケイ素と酸素とを含有し、遷移金属を含有しない膜を1層又は2層以上とを有し、(A)膜と(B)膜とが接して形成されたフォトマスクブランクをスパッタリングにより製造する方法であって、
(A)膜の上に(B)膜を成膜する場合は、(B)膜の成膜初期において、一定時間、酸素含有ガスの量(流量)を(B)膜の機能に応じて設定される(B)膜の所定の組成となる量(流量)から減量して供給する又は供給しないようにして成膜を開始し、その後、酸素含有ガスの流量を、上記(B)膜の所定の組成となる量(流量)に増量して成膜すること、又は
(B)膜の上に(A)膜を成膜する場合は、酸素含有ガスの流量を、(B)膜の機能に応じて設定される(B)膜の所定の組成となる量(流量)で成膜し、その後、(B)膜の機能に応じて設定される(B)膜の所定の組成となるように設定されていた酸素含有ガスの量(流量)から、(B)膜の成膜終期において、一定時間、酸素含有ガスの量(流量)を減量して供給する又は供給しないようにして成膜を終了すること
を特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
本発明のフォトマスクブランクは、石英基板などの透明基板(露光光に対して透明な基板)と、透明基板上に形成された膜として、(A)クロムと窒素とを含有し、ケイ素を含有しない膜と、(B)ケイ素と酸素とを含有し、遷移金属を含有しない膜とを有し、(A)膜と(B)膜とが接して形成されている。透明基板と、(A)膜及び(B)膜との間には、(C)遷移金属とケイ素とを含有する膜、又はケイ素を含有し、遷移金属と酸素を含有しない膜が形成されていてもよく、(C)膜は(A)膜と接して形成されていることが好ましく、更に、(C)膜は透明基板と接して形成されていることが好ましい。(A)膜、(B)膜及び(C)膜は、各々、単層で構成しても、複数(2以上で、通常4以下)の層で構成してもよい。
(A)膜の上に(B)膜を成膜する場合は、(B)膜の成膜初期において、一定時間、酸素含有ガスの量(流量)を(B)膜の機能に応じて設定される(B)膜の所定の組成となる量(流量)から減量して供給する又は供給しないようにして成膜を開始し、その後、酸素含有ガスの流量を、上記(B)膜の所定の組成となる量(流量)に増量して成膜すること、又は
(B)膜の上に(A)膜を成膜する場合は、(B)膜の機能に応じて設定される(B)膜の所定の組成となるように設定されていた酸素含有ガスの量(流量)を、(B)膜の成膜終期において、一定時間、酸素含有ガスの量(流量)を減量して供給する又は供給しないようにして成膜を終了すること
により得ることができる。
152mm角、厚さ約6mmの石英基板上に、MoSiONからなる位相シフト膜(厚さ75nm)をスパッタ法で形成した。スパッタガスとしては、酸素ガスと窒素ガスとアルゴンガスとを用い、ターゲットとしては、MoSi2ターゲットとSiターゲットとの2種類を用いて、石英基板を30rpmで回転させながら成膜した。この位相シフト膜の組成を、X線光電子分光装置(サーモフィッシャーサイエンティフィック(株)製 K−Alpha)で、ESCAにより測定したところ、Mo:Si:O:N=1:4:1:4(原子比)であった。
実施例1と同様の方法で、位相シフト膜及び(A)膜を形成し、(A)膜の上に、(B)膜として、SiOからなる単層のハードマスク膜(厚さ5nm)をスパッタ法で形成した。スパッタガスとしては、酸素ガスとアルゴンとを用い、ターゲットとしてはSiを用いて、透明基板を30rpmで回転させながら成膜した。この場合、実施例1と比較して、アルゴンの流量と、ターゲットに印加する電力は同じに設定したが、酸素ガスの流量は、成膜開始からハードマスク膜を成膜する時間全体の1/20の時間は同じとして、それ以降の酸素の流量を20sccmに低くした。このエッチングマスク膜の組成をESCAで測定したところ、ESCAの分析では、膜全体がSi:O=1:1.2(原子比)であった。
実施例1と同様の方法で、位相シフト膜及び(A)膜を形成し、(A)膜の上に、(B)膜として、SiOからなる単層のハードマスク膜(厚さ5nm)をスパッタ法で形成した。スパッタガスとしては、酸素ガスとアルゴンとを用い、ターゲットとしてはSiを用いて、透明基板を30rpmで回転させながら成膜した。この場合、実施例1と比較して、アルゴンの流量と、ターゲットに印加する電力は同じに設定したが、酸素ガスの流量は、成膜開始から酸素の流量を50sccm一定とした。このエッチングマスク膜の組成をESCAで測定したところ、ESCAの分析では、膜全体がSi:O=1:2(原子比)であった。
2 (A)クロムと窒素とを含有し、ケイ素を含有しない膜
3 (B)ケイ素と酸素とを含有し、遷移金属を含有しない膜
4 (C)遷移金属とケイ素とを含有する膜、又はケイ素を含有し、遷移金属と酸素を含有しない膜
10、11 フォトマスクブランク
Claims (11)
- 透明基板と、該透明基板上に形成された、(A)クロムと窒素とを含有し、ケイ素を含有しない膜を1層又は2層以上と、(B)ケイ素と酸素とを含有し、遷移金属を含有しない膜を1層又は2層以上とを有し、(A)膜と(B)膜とが接して形成されたフォトマスクブランクであって、
飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)により、膜の厚さ方向に二次イオン強度を測定したとき、上記(A)膜と(B)膜との界面又は界面近傍で、SiCrO5の二次イオン強度が極大値となる深さ位置において、Cr2O5の二次イオン強度が、SiNの二次イオン強度より低いことを特徴とするフォトマスクブランク。 - 上記(A)膜が、更に、酸素を含有す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。
- 上記(A)膜が、膜厚方向で組成が変化する組成傾斜層又は複数層で構成され、かつ上記(A)膜の上記(B)膜との界面におけるクロム濃度が、上記(A)膜の上記界面から離間する側におけるクロム濃度より低いことを特徴とする請求項1又は2記載のフォトマスクブランク。
- 上記(A)膜の上記(B)膜との界面におけるクロム(Cr)とクロム以外の元素(E)との比Cr/E(原子比)が、4以下であることを特徴とする請求項3記載のフォトマスクブランク。
- 上記(A)膜の1層又は2層以上が、遮光膜を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
- 上記(B)膜が、SiO膜であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
- 上記(B)膜が、
膜厚方向で組成が変化しない単層で構成されている、又は
膜厚方向で組成が変化する組成傾斜層又は複数層で構成され、かつ上記(B)膜の上記(A)膜との界面における酸素濃度が、上記(B)膜の上記界面から離間する側における酸素濃度より低い
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。 - 上記(B)膜の1層又は2層以上が、ハードマスク膜を含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載のフォトマスクブランク。
- 上記(B)膜が上記(A)膜より薄いことを特徴とする請求項8記載のフォトマスクブランク。
- 上記透明基板と、上記(A)膜及び(B)膜との間に、(C)遷移金属とケイ素とを含有する膜、又はケイ素を含有し、遷移金属と酸素を含有しない膜が形成されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項記載の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、(A)クロムと窒素とを含有し、ケイ素を含有しない膜を1層又は2層以上と、(B)ケイ素と酸素とを含有し、遷移金属を含有しない膜を1層又は2層以上とを有し、(A)膜と(B)膜とが接して形成されたフォトマスクブランクをスパッタリングにより製造する方法であって、
(A)膜の上に(B)膜を成膜する場合は、(B)膜の成膜初期において、一定時間、酸素含有ガスの量(流量)を(B)膜の機能に応じて設定される(B)膜の所定の組成となる量(流量)から減量して供給する又は供給しないようにして成膜を開始し、その後、酸素含有ガスの流量を、上記(B)膜の所定の組成となる量(流量)に増量して成膜すること、又は
(B)膜の上に(A)膜を成膜する場合は、酸素含有ガスの流量を、(B)膜の機能に応じて設定される(B)膜の所定の組成となる量(流量)で成膜し、その後、(B)膜の機能に応じて設定される(B)膜の所定の組成となるように設定されていた酸素含有ガスの量(流量)から、(B)膜の成膜終期において、一定時間、酸素含有ガスの量(流量)を減量して供給する又は供給しないようにして成膜を終了すること
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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