JP6927177B2 - 位相シフト型フォトマスクブランク及び位相シフト型フォトマスク - Google Patents
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Description
1.透明基板上に、遷移金属、ケイ素、窒素及び酸素からなる層を少なくとも1層含む単層又は複数層からなる位相シフト膜を有し、該位相シフト膜の波長200nm以下の光に対する、位相シフト量が150〜250°、透過率が60〜80%であり、上記位相シフト膜の膜厚が150nm以下であり、上記遷移金属、ケイ素、窒素及び酸素からなる層の、上記遷移金属及びケイ素の合計に対する上記遷移金属の含有比率(原子比)が0.001以上0.03以下であることを特徴とする位相シフト型フォトマスクブランク。
2.上記遷移金属がモリブデンを含むことを特徴とする1記載の位相シフト型フォトマスクブランク。
3.透明基板上に、遷移金属、ケイ素、窒素及び酸素からなる層及びケイ素、窒素及び酸素からなる層から選ばれる少なくとも1層を含む単層又は複数層からなる位相シフト膜を有し、該位相シフト膜の波長200nm以下の光に対する、位相シフト量が150〜250°、透過率が60〜80%であり、上記位相シフト膜の膜厚が150nm以下であり、上記遷移金属、ケイ素、窒素及び酸素からなる層の、上記遷移金属及びケイ素の合計に対する上記遷移金属の含有比率(原子比)が0.03以下であり、上記遷移金属がモリブデンを含むことを特徴とする位相シフト型フォトマスクブランク。
4.上記位相シフト膜を構成する各層において、窒素及び酸素の合計の含有率が50原子%以上であることを特徴とする1乃至3のいずれかに記載の位相シフト型フォトマスクブランク。
5.上記位相シフト膜を構成する各層において、窒素の含有率が10原子%以上であり、かつ窒素の含有率が酸素の含有率より低いことを特徴とする1乃至4のいずれかに記載の位相シフト型フォトマスクブランク。
6.更に、上記位相シフト膜上に、クロムを含む材料で構成された単層又は複数層からなる第2の層を有することを特徴とする1乃至5のいずれかに記載の位相シフト型フォトマスクブランク。
7.1乃至6のいずれかに記載の位相シフト型フォトマスクブランクを用いて形成されたことを特徴とする位相シフト型フォトマスク。
本発明の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上に形成された単層又は複数層(即ち、2層以上)からなる位相シフト膜を有する。また、本発明の位相シフト型フォトマスクは、石英基板などの透明基板上に形成された単層又は複数層(即ち、2層以上)からなる位相シフト膜のマスクパターン(フォトマスクパターン)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石英基板を設置し、スパッタターゲットとしてケイ素(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、ケイ素(Si)ターゲットに印加する電力を1,000W、アルゴンガスの流量を15sccm、窒素ガスの流量を11sccm、酸素ガスの流量を11sccmとして、SiONからなる単層の位相シフト膜を成膜して、位相シフト型フォトマスクブランクを得た。この位相シフト膜の、ArFエキシマレーザ(193nm)に対する、位相差は188°、透過率は71%、膜厚は113nmであった。また、この膜の組成をXPS(X線光電子分光分析法、以下同じ)で測定したところ、ケイ素(Si)が38原子%、窒素(N)が16原子%、酸素(O)が46原子%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石英基板を設置し、スパッタターゲットとしてモリブデンケイ素(MoSi、構成元素を示すものであり、構成元素の組成比を意味するものではない(以下同じ))ターゲットとケイ素(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、モリブデンケイ素(MoSi)ターゲットに印加する電力を50W、ケイ素(Si)ターゲットに印加する電力を1,800W、アルゴンガスの流量を15sccm、窒素ガスの流量を20sccm、酸素ガスの流量を13.5sccmとして、MoSiON(構成元素を示すものであり、構成元素の組成比を意味するものではない(以下同じ))からなる単層の位相シフト膜を成膜して、位相シフト型フォトマスクブランクを得た。この位相シフト膜の、ArFエキシマレーザ(193nm)に対する、位相差は185°、透過率は75%、膜厚は112nmであった。また、この膜の組成をXPSで測定したところ、ケイ素(Si)が37原子%、窒素(N)が15原子%、酸素(O)が47原子%、モリブデン(Mo)及びケイ素(Si)の合計に対するモリブデン(Mo)の含有比率(原子比)は0.002であり、モリブデン(Mo)の含有率は1原子%未満であった。この場合、遷移金属(Mo)をごく少量含む位相シフト膜としたが、遷移金属(Mo)を含まない実施例1の位相シフト膜と、位相差、透過率及び膜厚が同等の位相シフト膜が形成された。
スパッタ装置のチャンバー内に、152mm角、厚さ6.35mmの6025石英基板を設置し、スパッタターゲットとしてモリブデンケイ素(MoSi)ターゲットとケイ素(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、モリブデンケイ素(MoSi)ターゲットに印加する電力を実施例2より高い100W、ケイ素(Si)ターゲットに印加する電力を1,750W、アルゴンガスの流量を15sccm、窒素ガスの流量を20sccm、酸素ガスの流量を16sccmとして、MoSiONからなる単層の位相シフト膜を成膜して、位相シフト型フォトマスクブランクを得た。この位相シフト膜の、ArFエキシマレーザ(193nm)に対する、位相差は190°、透過率は74%、膜厚は130nmであった。また、この膜の組成をXPSで測定したところ、ケイ素(Si)が36原子%、窒素(N)が10原子%、酸素(O)が53原子%、モリブデン(Mo)及びケイ素(Si)の合計に対するモリブデン(Mo)の含有比率(原子比)は0.02であり、モリブデン(Mo)の含有率は1原子%未満であった。
スパッタ装置のチャンバー内に、152mm角、厚さ6.35mmの6025石英基板を設置し、スパッタターゲットとしてモリブデンケイ素(MoSi)ターゲットとケイ素(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、モリブデンケイ素(MoSi)ターゲットに印加する電力を実施例3より高い150W、ケイ素(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17sccm、窒素ガスの流量を20sccm、酸素ガスの流量を18.7sccmとして、MoSiONからなる単層の位相シフト膜を成膜して、位相シフト型フォトマスクブランクを得た。この位相シフト膜の、ArFエキシマレーザ(193nm)に対する、位相差は195°、透過率は71%、膜厚は152nmであった。また、この膜の組成をXPSで測定したところ、ケイ素(Si)が34原子%、窒素(N)が5原子%、酸素(O)が60原子%、モリブデン(Mo)及びケイ素(Si)の合計に対するモリブデン(Mo)の含有比率(原子比)は0.03であり、モリブデン(Mo)の含有率は1原子%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石英基板を設置し、スパッタターゲットとしてモリブデンケイ素(MoSi)ターゲットとケイ素(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、モリブデンケイ素(MoSi)ターゲットに印加する電力を比較例1より高い200W、ケイ素(Si)ターゲットに印加する電力を1,650W、アルゴンガスの流量を15sccm、窒素ガスの流量を23.5sccm、酸素ガスの流量を20sccmとして、MoSiONからなる単層の位相シフト膜を成膜して、位相シフト型フォトマスクブランクを得た。この位相シフト膜の、ArFエキシマレーザ(193nm)に対する、位相差は188°、透過率は73%、膜厚は160nmであった。また、この膜の組成をXPSで測定したところ、ケイ素(Si)が32原子%、窒素(N)が2.6原子%、酸素(O)が64原子%、モリブデン(Mo)及びケイ素(Si)の合計に対するモリブデン(Mo)の含有比率(原子比)は0.04であり、モリブデン(Mo)の含有率は1原子%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石英基板を設置し、スパッタターゲットとしてケイ素(Si)ターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガス及び酸素ガスを用い、ケイ素(Si)ターゲットに印加する電力を1,000W、アルゴンガスの流量を15sccm、酸素ガスの流量を40sccmとして、SiOからなる単層の位相シフト膜を成膜して、位相シフト型フォトマスクブランクを得た。この位相シフト膜の、ArFエキシマレーザ(193nm)に対する、位相差は215°、透過率は90%、膜厚は200nmであった。また、この膜の組成をXPSで測定したところ、ケイ素(Si)が33原子%、酸素(O)が67原子%であった。
2 第2の層
3 第3の層
4 第4の層
10 透明基板
11 位相シフト膜パターン
100 位相シフト型フォトマスクブランク
101 位相シフト型フォトマスク
Claims (7)
- 透明基板上に、遷移金属、ケイ素、窒素及び酸素からなる層を少なくとも1層含む単層又は複数層からなる位相シフト膜を有し、該位相シフト膜の波長200nm以下の光に対する、位相シフト量が150〜250°、透過率が60〜80%であり、上記位相シフト膜の膜厚が150nm以下であり、上記遷移金属、ケイ素、窒素及び酸素からなる層の、上記遷移金属及びケイ素の合計に対する上記遷移金属の含有比率(原子比)が0.001以上0.03以下であることを特徴とする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を含むことを特徴とする請求項1記載の位相シフト型フォトマスクブランク。
- 透明基板上に、遷移金属、ケイ素、窒素及び酸素からなる層及びケイ素、窒素及び酸素からなる層から選ばれる少なくとも1層を含む単層又は複数層からなる位相シフト膜を有し、該位相シフト膜の波長200nm以下の光に対する、位相シフト量が150〜250°、透過率が60〜80%であり、上記位相シフト膜の膜厚が150nm以下であり、上記遷移金属、ケイ素、窒素及び酸素からなる層の、上記遷移金属及びケイ素の合計に対する上記遷移金属の含有比率(原子比)が0.03以下であり、上記遷移金属がモリブデンを含むことを特徴とする位相シフト型フォトマスクブランク。
- 上記位相シフト膜を構成する各層において、窒素及び酸素の合計の含有率が50原子%以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の位相シフト型フォトマスクブランク。
- 上記位相シフト膜を構成する各層において、窒素の含有率が10原子%以上であり、かつ窒素の含有率が酸素の含有率より低いことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の位相シフト型フォトマスクブランク。
- 更に、上記位相シフト膜上に、クロムを含む材料で構成された単層又は複数層からなる第2の層を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の位相シフト型フォトマスクブランク。
- 請求項1乃至6のいずれか1項記載の位相シフト型フォトマスクブランクを用いて形成されたことを特徴とする位相シフト型フォトマスク。
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