JP7411840B2 - フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法及びフォトマスク - Google Patents
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Description
スとすることで、化学的な反応性が高くなり、エッチング速度が向上することが知られている。
また、この場合、窒素によってエッチングレートを速くしており、サイドエッチングを発生させ、孤立パターンのクロム膜の一部が解離し、下層位相シフト膜をエッチングする際のマスクとして機能しなくなり、十分なアシストパターン解像性が得られないことが分かった。
孤立ラインパターンの厚さ方向の中心付近から基板方向にかけて、サイドエッチング抑えられ矩形のパターン形状が得られる
ことを知見し、クロムを含有する材料で構成された膜を、基板から離間する側から第1層、第2層、第3層及び第4層からなる4層構成の積層膜であり、上記第1層、第2層、
第3層及び第4層は、いずれもクロム、酸素、窒素及び炭素の3種類以上の元素を含有し、上記第1層は、クロム含有率が40原子%以下、酸素含有率が38原子%以上、窒素含有率が22原子%以下であり、かつ厚さが6nm以下であり、
上記第2層は、クロム含有率が38原子%以下、酸素含有率が30原子%以上、窒素含有量18原子%以下、炭素14原子%以下であり、かつ膜厚が22nm以上かつ32nm以下であり、
上記第3層は、クロム含有率が50原子%以下、酸素含有率が30原子%以下、窒素含有量が20原子%以上であり、かつ膜厚が6nm以下であり、
上記第4層は、クロム含有率が44原子%以下、酸素含有率が20原子%以上、窒素含有量20原子%以下、炭素16原子%以下であり、かつ膜厚が13nm以上であるとすることが有効であることを見出した。
1.基板と、
クロムを含有する材料で構成された膜と、
上記クロムを含有する材料で構成された膜の上記基板側に接して設けられ、上記クロムを含有する材料で構成された膜のパターンをエッチングマスクとして加工される予定の被加工膜と、
を備え、
上記クロムを含有する材料で構成された膜が、上記基板から離間する側から第1層、第2層、第3層及び第4層を有し、
上記第1層、第2層、第3層及び第4層は、いずれもクロム、酸素、窒素及び炭素の3種類以上の元素を含有し、
上記第1層は、クロム含有率が40原子%以下、酸素含有率が38原子%以上、窒素含有率が22原子%以下であり、かつ厚さが6nm以下であり、
上記第2層は、クロム含有率が38原子%以下、酸素含有率が30原子%以上、窒素含有量18原子%以下、炭素14原子%以下であり、かつ膜厚が22nm以上かつ32nm以下であり、
上記第3層は、クロム含有率が50原子%以下、酸素含有率が30原子%以下、窒素含有量が20原子%以上であり、かつ膜厚が6nm以下であり、
上記第4層は、クロム含有率が44原子%以下、酸素含有率が20原子%以上、窒素含有量20原子%以下、炭素16原子%以下であり、かつ膜厚が13nm以上であるフォトマスクブランク。
2.上記被加工膜がケイ素を含有する材料で構成された膜であるフォトマスクブランク。3.上記クロムを含有する材料で構成された膜が遮光膜であり、
上記ケイ素を含有する材料で構成された膜が位相シフト膜であり、
上記遮光膜と上記位相シフト膜とを合わせた、露光光に対する光学濃度が3以上である位相シフトマスクブランクであるフォトマスクブランク。
4.上記クロムを含有する材料で構成された膜の膜厚が39nm以上94nm以下であるフォトマスクブランク。
5.上記位相シフト膜が、露光光に対する位相差が175度以上185度以下、透過率が6%以上30%以下、膜厚が60nm以上85nm以下であるフォトマスクブランク。
6.上記被加工膜がタンタルを含有する材料で構成された膜を有するフォトマスクブランク。
7.上記タンタルを含有する材料で構成された膜が極端紫外線領域光に対する吸収膜であり、
上記被加工膜が、上記吸収膜の上記基板側に接して設けられた、極端紫外線領域に対する反射膜を有し、
反射型マスクブランクであるフォトマスクブランク。
8.上記クロムを含有する材料で構成された膜の上記基板から離間する側に接して、膜厚が50nm以上200nm以下のレジスト膜を更に備えるフォトマスクブランク。
9.上記フォトマスクブランクから、ケイ素を含有する材料で構成された膜の回路パターンを有するフォトマスクを製造する方法であって、
(A)上記クロムを含有する材料で構成された膜の上記基板から離間する側に、レジスト膜を形成する工程と、
(C)上記レジスト膜をパターニングして、レジストパターンを形成する工程と、
(D)上記レジストパターンをエッチングマスクとして、上記クロムを含有する材料で構成された膜を、酸素を含む塩素系ガスを用いるドライエッチングによりパターニングして、クロムを含有する材料で構成された膜のパターンを形成する工程と、
(E)上記クロムを含有する材料で構成された膜のパターンをエッチングマスクとして、上記ケイ素を含有する材料で構成された膜を、フッ素系ガスを用いるドライエッチングによりパターニングして、ケイ素を含有する材料で構成された膜のパターンを形成する工程と、
(F)上記(E)工程の後で、上記ケイ素を含有する材料で構成された膜の回路パターンが形成されていない領域である上記基板の外周縁部に位置する部分に、クロムを含有する材料で構成された膜を残して、上記外周縁部以外のクロムを含有する材料で構成された膜のパターンを、酸素を含む塩素系ガスを用いるドライエッチングにより除去する工程と、
を備えるフォトマスクの製造方法。
10.上記(A)工程の後であって上記(C)工程の前に、
(B)上記レジスト膜を、硫酸と過酸化水素水の混合液を用いて剥離し、上記クロムを含有する材料で構成された膜の上記基板から離間する側に接して、レジスト膜を新たに形成する工程
を更に備える請求項9に記載の製造方法。
11.基板と、
前記基板に設けられ、回路パターンになった有効領域を有する被加工膜と、
を備え、
前記有効領域の周縁外方に位置する外周縁部に、上記被加工膜と接してクロムを含有する材料で構成された膜が設けられており、該クロムを含有する材料で構成された膜が、上記基板から離間する側から第1層、第2層、第3層及び第4層を有し、
上記第1層、第2層、第3層及び第4層は、いずれもクロム、酸素、窒素及び炭素の3種類以上の元素を含有し、
上記第1層は、クロム含有率が40原子%以下、酸素含有率が38原子%以上、窒素含有率が22原子%以下であり、かつ厚さが6nm以下であり、
上記第2層は、クロム含有率が38原子%以下、酸素含有率が30原子%以上、窒素含有量18原子%以下、炭素14原子%以下であり、かつ膜厚が22nm以上かつ32nm以下であり、
上記第3層は、クロム含有率が50原子%以下、酸素含有率が30原子%以下、窒素含有量が20原子%以上であり、かつ膜厚が6nm以下であり、
上記第4層は、クロム含有率が44原子%以下、酸素含有率が20原子%以上、窒素含有量20原子%以下、炭素16原子%以下であり、かつ膜厚が13nm以上であるフォトマスク。
12.前記被加工膜がケイ素を含有する材料で構成された膜であり、
上記クロムを含有する材料で構成された膜が遮光膜であり、
上記ケイ素を含む材料で構成された膜が位相シフト膜であり、
上記遮光膜と上記位相シフト膜とを合わせた、露光光に対する光学濃度が3以上である位相シフトマスクであるフォトマスク。
13.上記クロムを含有する材料で構成された膜の膜厚が39nm以上94nm以下であるフォトマスク。
14.上記位相シフト膜が、露光光に対する位相差が175度以上185度以下、透過率が6%以上30%以下、膜厚が60nm以上85nm以下である記載のフォトマスク。
本実施の形態のフォトマスクブランクは、一例として、基板と、クロムを含有する材料
で構成された膜と、クロムを含有する材料で構成された膜の基板側に接して形成された、クロムを含有する材料で構成された膜のパターンをエッチングマスクとして加工される被加工膜とを有する。即ち、本実施の形態のフォトマスクブランクは、基板上に、基板側から、被加工膜と、クロムを含有する材料で構成された膜とを有する。クロムを含有する材料で構成された膜は、被加工膜と接して形成されている。本実施の形態において、クロムを含有する材料で構成された膜は、基板から離間する側から第1層、第2層、第3層および第4層からなる4層構成の積層膜である。なお、クロムを含有する材料で構成された膜は4層以上から構成されてもよく、例えば5層や6層から構成されてもよい。
イ素と酸素とからなる材料(MeSiO)、遷移金属とケイ素と窒素とからなる材料(MeSiN)、遷移金属とケイ素と酸素と窒素とからなる材料(MeSiON)、遷移金属とケイ素と炭素とからなる材料(MeSiC)、遷移金属とケイ素と酸素と炭素とからなる材料(MeSiOC)、遷移金属とケイ素と窒素と炭素とからなる材料(MeSiNC)、遷移金属とケイ素と酸素と窒素と炭素とからなる材料(MeSiONC)などが挙げられる。
えば、Cl2ガスなど)とフッ素系ガス(例えばCF4ガスやSF6ガスなど)との混合ガ
スをエッチングガスとして用いたドライエッチングで除去可能な材料であることが好ましい。タンタルを含有する材料としては、例えば、タンタル単体(Ta)、又はタンタル(Ta)と、酸素(O)、窒素(N)、ホウ素(B)などから選ばれる1種以上とを含有するタンタル化合物などが挙げられる。このようなものとしては、タンタルからなる材料(Ta)、タンタルと酸素とからなる材料(TaO)、タンタルと窒素とからなる材料(TaN)、タンタルとホウ素とからなる材料(TaB)、タンタルとホウ素と酸素とからなる(TaBO)、タンタルとホウ素と窒素とからなる(TaBN)などが挙げられる。
層である第1層(上層)の組成は、例えば、クロム含有率が40原子%以下、酸素含有率が38原子%以上、窒素含有率が22原子%以下である。
第1層のクロム含有率は36原子%以下であることが好ましく、また、30原子%以上、特に32原子%以上であることが好ましい。第1層の酸素含有率は48原子%以上であることが好ましく、また、60原子%以下、特に55原子%以下であることが好ましい。第1層の窒素含有率は17原子%以下であることが好ましく、また、5原子%以上、特に10原子%以上であることが好ましい。第1層の厚さは6nm以下とする。第1層の厚さは2nm以上であることが好ましい。
第2層の酸素含有率は、34原子%以上であることが好ましく、また、42原子%以下、特に39原子%以下であることが好ましい。第2層の窒素含有率は17原子%以下であることが好ましく、また、10原子%以上、特に12原子%以上であることが好ましい。第2層の炭素含有率は12原子%以下であることが好ましく、また、5原子%以上、特に8原子%以上であることが好ましい。第2層の厚さは24nm以上であることが好ましく、30nm以下であることが好ましい。
酸素含有率が比較的高いことが必要である。これらの観点から、第2層を、酸素と共に炭素を含有する材料で構成し、酸素含有率が比較的高い上述した所定の組成とする。
第3層のクロム含有率は46原子%以下であることが好ましく、また、30原子%以上、特に35原子%以上であることが好ましい。第3層の酸素含有率は26原子%以下であることが好ましく、また、10原子%以上、特に18原子%以上であることが好ましい。第3層の窒素含有率は24原子%以上であることが好ましく、また、32原子%以下、特に30原子%以下であることが好ましい。第3層の厚さは4nm以下であることが好ましく、また、2nm以上であることが好ましい。
ても、第3層を挿入することで膜全体のシート抵抗を低減することができる。
また、第3層は第1層及び第2層と接しているため、第1層と第2層の合計が薄い方が、第1層及び第2層の形成時に、導電性の高い第3層の影響を受けるので、第1層及び第2層を導電性の低い組成としやすい。そのため、この観点から第2層の厚さを32nm以下とすることが有益である。
第4層のクロム含有率は36原子%以下であることが好ましく、また30原子%以上、特に32原子%以上であることが好ましい。第4層の酸素含有率は、30原子%以上であることが好ましく、また42原子%以下、特に38原子%以下であることが好ましい。第4層の窒素含有率は18原子%以下であることが好ましく、また10原子%以上、特に12原子%以上であることが好ましい。第4層の炭素含有率は15原子%以下であることが好ましく、また、6原子%以上、特に9原子%以上であることが好ましい。第4層の厚さは14nm以上であることが好ましく、また、50nm以下、特に40nm以下であることが好ましい。
フト膜であるケイ素を含有する材料で構成された膜と、遮光膜とを合わせた光学濃度(OD)が、露光光、例えば、波長250nm以下の光、特にArFエキシマレーザ(193nm)、F2レーザ(波長157nm)などの波長200nm以下の光に対して、2.0
超、特に2.5以上に設定されるが、通常、3以上であることが好ましい。例えば、ケイ素を含有する材料で構成された膜が、露光光に対する透過率が6%以上30%以下(光学濃度が0.53以上1.22以下)の位相シフト膜である場合、位相シフト膜と遮光膜とを合わせた光学濃度を3以上とするには、クロムを含有する材料で構成された膜(第1層、第2層、第3層及び第4層の合計)の露光光に対する光学濃度が1.78以上であることが必要であるが、第1層、第2層、第3層及び第4層の上述した特徴により、このような光学濃度を有するクロムを含有する材料で構成された膜とすることが可能である。なお、クロムを含有する材料で構成された膜(第1層、第2層、第3層及び第4層の合計)の露光光に対する光学濃度の上限は、通常、3.2以下である。
れた膜、タンタルを含有する材料で構成された膜、及び反射膜の形成は、特に限定されるものではないが、制御性がよく、所定の特性を有する膜を形成しやすいことから、スパッタリング法による形成が好ましい。スパッタリング方式は、DCスパッタリング、RFスパッタリングなどが適用でき、特に制限はない。
きる。酸素を含むガスの濃度は、特に制限はなく、例えば、酸素ガス(O2ガス)の場合
、1~100体積%とすることができる。熱処理の温度は、200℃以上、特に400℃以上とすることが好ましい。また、フォトマスクブランクの製造過程において、基板上に形成した膜、特に、クロムを含有する材料で構成された膜に、オゾン処理やプラズマ処理などを施してもよく、処理の条件も、特に制限はない。いずれの処理も、膜の表面部の酸素濃度を増加させる目的で実施することができ、その場合、所定の酸素濃度となるように、処理条件を適宜調整すればよい。なお、膜をスパッタリングで形成する場合は、スパッタガス中の希ガスと、酸素ガス(O2ガス)、一酸化炭素ガス(COガス)、二酸化炭素
ガス(CO2ガス)などの酸素を含むガス(酸化性ガス)との比率を調整することにより
、膜の表面部の酸素濃度を増加させることも可能である。
(E)工程の後に、まず、図8(b)に示されるように、残存しているレジストパターン41を除去する。次に、図8(c)に示されるように、透明基板1及びクロムを含有する材料で構成された膜のパターン(ハードマスク膜パターン31a)の上に、新たなレジスト膜4を形成する。次に、図9(a)に示されるように、ケイ素を含有する材料で構成された膜の回路パターン(位相シフト膜パターン21a)が形成されていない領域である透明基板1の外周縁部に位置する部分に、レジスト膜4が残存するようにレジスト膜4をパターニングして、レジストパターン41を形成する。次に、図9(b)に示されるように、レジストパターン41をエッチングマスクとして、塩素系ドライエッチングで、回路パターン(マスクパターン)形成領域内のクロムを含む材料で構成された膜のパターン(ハードマスク膜パターン31a)を除去する。最後に、図9(c)に示されるように、残存しているレジストパターン41を除去することにより、有効領域5内に、ケイ素を含有する材料で構成された膜の回路パターン(位相シフト膜パターン21a)が形成され、ケイ素を含有する材料で構成された膜の回路パターンが形成されていない領域である透明基板の外周縁部に位置する部分に、遮光膜パターン31bが残存したフォトマスク(位相シフトマスク)を得ることができる。
長250nm以下、特に波長200nm以下の露光光で、又は波長13~14nmの極端紫外線領域光を露光光としてパターンを転写する露光において特に有効である。
152mm角、厚さ約6mmの石英製の透明基板上に、ケイ素を含有する材料で構成された膜として位相シフト膜(ハーフトーン位相シフト膜)と、クロムを含有する材料で構成された膜としてハードマスク膜とを積層した、フォトマスクブランク(ハーフトーン位相シフトマスクブランク)を製造した。
構成され、波長193nmの光に対する位相差が177度、透過率が6%(光学濃度が1.2)であるMoSi系位相シフト膜(膜厚70nm)を単層膜として形成した。
[実施例2]
ハードマスク膜の第4層を、実施例1よりクロム原子%を減らし、酸素原子%、窒素原子%、炭素原子%を増やし、ハードマスク膜全体の光学濃度が実施例1と同じとなるように、ハードマスク膜の第1層、第2層、第3層及び第4層の各層の組成及び厚さを変更した以外は、実施例1と同様にして、透明基板上に、位相シフト膜とハードマスク膜を形成して、レジスト膜がないフォトマスクブランクを得、更に、ハードマスク膜上に、レジスト膜を形成して、レジスト膜を有するフォトマスクブランクを得た。ハードマスク膜の各層の組成及び厚さ、並びにハードマスク膜全体の波長193nmの光に対する光学濃度を表1に示す。
[実施例3]
ハードマスク膜の第4層を、実施例1よりクロム原子%を減らし、酸素原子%、窒素原子%、炭素原子%を増やし、ハードマスク膜全体の光学濃度が実施例1と同じとなるように、ハードマスク膜の第1層、第2層、第3層及び第4層の各層の組成及び厚さを変更した以外は、実施例1と同様にして、透明基板上に、位相シフト膜とハードマスク膜を形成して、レジスト膜がないフォトマスクブランクを得、更に、ハードマスク膜上に、レジスト膜を形成して、レジスト膜を有するフォトマスクブランクを得た。ハードマスク膜の各層の組成及び厚さ、並びにハードマスク膜全体の波長193nmの光に対する光学濃度を表1に示す。
[実施例4]
ハードマスク膜の第4層を、実施例1よりクロム原子%及び窒素原子%を増やし、酸素原子%を減らし、ハードマスク膜全体の光学濃度が実施例1と同じとなるように、ハードマスク膜の第1層、第2層、第3層及び第4層の各層の組成及び厚さを変更した以外は、実施例1と同様にして、透明基板上に、位相シフト膜とハードマスク膜を形成して、レジスト膜がないフォトマスクブランクを得、更に、ハードマスク膜上に、レジスト膜を形成して、レジスト膜を有するフォトマスクブランクを得た。ハードマスク膜の各層の組成及び厚さ、並びにハードマスク膜全体の波長193nmの光に対する光学濃度を表1に示す。
[実施例5]
ハードマスク膜の第4層を、実施例1よりクロム原子%を減らし、酸素原子%、窒素原子%増やし、ハードマスク膜全体の光学濃度が実施例1と同じとなるように、ハードマスク膜の第1層、第2層、第3層及び第4層の各層の組成及び厚さを変更した以外は、実施例1と同様にして、透明基板上に、位相シフト膜とハードマスク膜を形成して、レジスト膜がないフォトマスクブランクを得、更に、ハードマスク膜上に、レジスト膜を形成して、レジスト膜を有するフォトマスクブランクを得た。ハードマスク膜の各層の組成及び厚さ、並びにハードマスク膜全体の波長193nmの光に対する光学濃度を表1に示す。
c-3700を用いて測定した(以下同じ)。
ハードマスク膜の第2層を、酸窒炭化クロム(CrONC)の代わりに酸窒化クロム(CrON)とし、また第4層を使用せず、ハードマスク膜全体の光学濃度が実施例1と同じとなるように、ハードマスク膜の第1層、第2層及び第3層の各層の組成及び厚さを変更した以外は、実施例1と同様にして、透明基板上に、位相シフト膜とハードマスク膜を形成して、レジスト膜がないフォトマスクブランクを得、更に、ハードマスク膜上に、レジスト膜を形成して、レジスト膜を有するフォトマスクブランクを得た。ハードマスク膜の各層の組成及び厚さ、並びにハードマスク膜全体の波長193nmの光に対する光学濃度を表1に示す。
[比較例2]
ハードマスク膜の第2層を、実施例1よりクロム原子%を増やし、酸素原子%、窒素原子%及び炭素原子%を減らし、ハードマスク膜全体の光学濃度が実施例1と同じとなるように、ハードマスク膜の第1層、第2層、第3層及び第4層の各層の組成及び厚さを変更した以外は、実施例1と同様にして、透明基板上に、位相シフト膜とハードマスク膜を形成して、レジスト膜がないフォトマスクブランクを得、更に、ハードマスク膜上に、レジスト膜を形成して、レジスト膜を有するフォトマスクブランクを得た。ハードマスク膜の各層の組成及び厚さ、並びにハードマスク膜全体の波長193nmの光に対する光学濃度を表1に示す。
[比較例3]
ハードマスク膜の第4層を、実施例1よりクロム原子%及び炭素原子%を減らし、酸素原子%、窒素原子%増やし、ハードマスク膜全体の光学濃度が実施例1と同じとなるように、ハードマスク膜の第1層、第2層、第3層及び第4層の各層の組成及び厚さを変更した以外は、実施例1と同様にして、透明基板上に、位相シフト膜とハードマスク膜を形成して、レジスト膜がないフォトマスクブランクを得、更に、ハードマスク膜上に、レジスト膜を形成して、レジスト膜を有するフォトマスクブランクを得た。ハードマスク膜の各層の組成及び厚さ、並びにハードマスク膜全体の波長193nmの光に対する光学濃度を表1に示す。
[比較例4]
酸窒炭化クロムを単層で成膜し、ハードマスク膜全体の光学濃度が実施例1と同じとなるように、ハードマスク膜の第1層の組成及び厚さを変更した以外は、実施例1と同様にして、透明基板上に、位相シフト膜とハードマスク膜を形成して、レジスト膜がないフォトマスクブランクを得、更に、ハードマスク膜上に、レジスト膜を形成して、レジスト膜を有するフォトマスクブランクを得た。ハードマスク膜の各層の組成及び厚さ、並びにハードマスク膜全体の波長193nmの光に対する光学濃度を表1に示す。
ハードマスク膜のドライエッチング工程において、クロム膜が消失するまでの時間(クリアタイム)を評価するため、実施例1、実施例2、実施例3、実施例4、実施例5、比較例1、比較例2、比較例3、比較例4で得られたフォトマスクブランクを用いて評価した。
装置:ICP(Inductively Coupled Plasma(誘導結合プラズマ))方式
ガス:Cl2ガス+O2ガス
ガス圧力:3.0mTorr(0.40Pa)
ICP電力:350W
00nmの孤立ラインパターンを合計20本描画した。その後、熱処理装置を用いて、110℃で14分間熱処理(PEB:Post Exposure Bake)を行った。次に、パドル現像で、100秒間現像処理を行い、レジストパターンを形成した(図7(b))。次に、ハードマスク膜に対して、酸素ガスを含む塩素系ガスを用いて下記の条件で塩素系ドライエッチングを行い、ハードマスク膜パターンを形成した(図7(c))。そこで残ったレジスト膜厚を測定し、ハードマスク膜のドライエッチングよって消失したレジスト膜厚を評価した。表2に結果を示す。レジスト膜の厚さは、ケーエルエー・テンコール株式会社製を用いた。
装置:ICP(Inductively Coupled Plasma(誘導結合プラズマ))方式
ガス:Cl2ガス+O2ガス
ガス圧力:3.0mTorr(0.40Pa)
ICP電力:350W
オーバーエッチング量:100%
ラインパターンのアシストパターンに相当する微細パターンの解像限界を評価するため、実施例1、実施例2、実施例3、実施例4、実施例5、比較例1、比較例2、比較例3、比較例4で得られたレジスト膜を有するフォトマスクブランクを用いて、図2に示されるようなフォトマスク(ハーフトーン位相シフトマスク)を、図7乃至図9に示される工程に沿って製造した。
ンに相当するテストパターンとして、長辺寸法が140nmで、短辺寸法を20nmから100nmまで2nmずつ変更した、短辺寸法が異なる孤立パターンを、合計20万本描画した。その後、熱処理装置を用いて、110℃で14分間熱処理(PEB:Post Exposure Bake)を行った。次に、パドル現像で、100秒間現像処理を行い、レジストパターンを形成した(図7(b))。次に、ハードマスク膜に対して、酸素ガスを含む塩素系ガスを用いて下記の条件で塩素系ドライエッチングを行い、ハードマスク膜パターンを形成した(図7(c))。次に、位相シフト膜に対して、フッ素系ガスを用いて下記の条件でフッ素系ドライエッチングを行って、位相シフト膜パターンを形成した(図8(a))。
装置:ICP(Inductively Coupled Plasma(誘導結合プラズマ))方式
ガス:Cl2ガス+O2ガス
ガス圧力:3.0mTorr(0.40Pa)
ICP電力:350W
<フッ素系ドライエッチング条件>
装置:ICP
ガス:SF6ガス+Heガス
ガス圧力:4.0mTorr(0.53Pa)
ICP電力:400W
せるよう、位相シフト膜の回路パターンを含む有効領域を描画した。その後、熱処理装置を用いて、110℃で20分間熱処理(PEB)を行った。次に、スプレー現像で、200秒間現像処理を行い、レジストパターンを形成した(図9(a))。次に、ハードマスク膜パターンに対して、酸素ガスを含む塩素系ガスを用いて上記の条件で塩素系ドライエッチングを行い、ハードマスク膜パターンを剥離した(図9(b))。次に、レジストパターンを、硫酸過水による洗浄によって剥離して(図9(c))、フォトマスクを得た。
21 ケイ素を含有する材料で構成された膜(位相シフト膜)
21a ケイ素を含有する材料で構成された膜のパターン(位相シフト膜パターン)
22 反射膜
23 タンタルを含有する材料で構成された膜(吸収膜)
23a 吸収膜パターン
31 クロムを含有する材料で構成された膜(ハードマスク膜)
31a クロムを含有する材料で構成された膜のパターン(ハードマスク膜パターン)
31b クロムを含有する材料で構成された膜のパターン(遮光膜パターン)
311 第1層
312 第2層
313 第3層
314 第4層
4 レジスト膜
41 レジストパターン
5 有効領域
511、512 位相シフトマスクブランク
513 位相シフトマスク
521、522 反射型マスクブランク
523 反射型マスク
Claims (12)
- 基板と、
クロムを含有する材料で構成された膜と、
上記クロムを含有する材料で構成された膜の上記基板側に接して設けられ、上記クロムを含有する材料で構成された膜のパターンをエッチングマスクとして加工される予定の被加工膜と、
を備え、
上記クロムを含有する材料で構成された膜が、上記基板から離間する側から第1層、第2層、第3層及び第4層を有し、
上記第1層、第2層、第3層及び第4層は、いずれもクロム、酸素、窒素及び炭素の3種類以上の元素を含有し、
上記第1層は、クロム含有率が40原子%以下30原子%以上、酸素含有率が38原子%以上、窒素含有率が22原子%以下5原子%以上であり、かつ厚さが6nm以下であり、
上記第2層は、クロム含有率が38原子%以下30原子%以上、酸素含有率が30原子%以上、窒素含有量18原子%以下10原子%以上、炭素14原子%以下5原子%以上であり、かつ膜厚が22nm以上かつ32nm以下であり、
上記第3層は、クロム含有率が50原子%以下30原子%以上、酸素含有率が30原子%以下10原子%以上、窒素含有量が20原子%以上であり、かつ膜厚が4nm以下であり、
上記第4層は、クロム含有率が44原子%以下30原子%以上、酸素含有率が20原子%以上、窒素含有量20原子%以下10原子%以上、炭素16原子%以下6原子%以上であり、かつ膜厚が13nm以上であることを特徴とするフォトマスクブランク。 - 上記被加工膜がケイ素を含有する材料で構成された膜であ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。
- 上記クロムを含有する材料で構成された膜が遮光膜であり、
上記ケイ素を含有する材料で構成された膜が位相シフト膜であり、
上記遮光膜と上記位相シフト膜とを合わせた、露光光に対する光学濃度が3以上である位相シフトマスクブランクであることを特徴とする請求項2に記載のフォトマスクブランク。 - 上記クロムを含有する材料で構成された膜の膜厚が39nm以上94nm以下であることを特徴とする請求項3に記載のフォトマスクブランク。
- 上記位相シフト膜が、露光光に対する位相差が175度以上185度以下、透過率が6%以上30%以下、膜厚が60nm以上85nm以下であることを特徴とする請求項3又は4に記載のフォトマスクブランク。
- 上記被加工膜がタンタルを含有する材料で構成された膜を有することを特徴とする請求項1に記載のフォトマスクブランク。
- 上記タンタルを含有する材料で構成された膜が極端紫外線領域光に対する吸収膜であり、
上記被加工膜が、上記吸収膜の上記基板側に接して設けられた、極端紫外線領域に対する反射膜を有し、
反射型マスクブランクであることを特徴とする請求項6に記載のフォトマスクブランク。 - 上記クロムを含有する材料で構成された膜の上記基板から離間する側に接して、膜厚が50nm以上200nm以下のレジスト膜を更に備える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。
- 基板と、
前記基板に設けられ、回路パターンになった有効領域を有する被加工膜と、
を備え、
前記有効領域の周縁外方に位置する外周縁部に、上記被加工膜と接してクロムを含有する材料で構成された膜が設けられており、該クロムを含有する材料で構成された膜が、上記基板から離間する側から第1層、第2層、第3層及び第4層を有し、
上記第1層、第2層、第3層及び第4層は、いずれもクロム、酸素、窒素及び炭素の3種類以上の元素を含有し、
上記第1層は、クロム含有率が40原子%以下30原子%以上、酸素含有率が38原子%以上、窒素含有率が22原子%以下5原子%以上であり、かつ厚さが6nm以下であり、
上記第2層は、クロム含有率が38原子%以下30原子%以上、酸素含有率が30原子%以上、窒素含有量18原子%以下10原子%以上、炭素14原子%以下5原子%以上であり、かつ膜厚が22nm以上かつ32nm以下であり、
上記第3層は、クロム含有率が50原子%以下30原子%以上、酸素含有率が30原子%以下10原子%以上、窒素含有量が20原子%以上であり、かつ膜厚が4nm以下であり、
上記第4層は、クロム含有率が44原子%以下30原子%以上、酸素含有率が20原子%以上、窒素含有量20原子%以下10原子%以上、炭素16原子%以下6原子%以上であり、かつ膜厚が13nm以上であることを特徴とするフォトマスク。 - 前記被加工膜がケイ素を含有する材料で構成された膜であり、
上記クロムを含有する材料で構成された膜が遮光膜であり、
上記ケイ素を含む材料で構成された膜が位相シフト膜であり、
上記遮光膜と上記位相シフト膜とを合わせた、露光光に対する光学濃度が3以上である位相シフトマスクであることを特徴とする請求項9に記載のフォトマスク。 - 上記クロムを含有する材料で構成された膜の膜厚が39nm以上94nm以下であることを特徴とする請求項10に記載のフォトマスク。
- 上記位相シフト膜が、露光光に対する位相差が175度以上185度以下、透過率が6%以上30%以下、膜厚が60nm以上85nm以下であることを特徴とする請求項10又は11に記載のフォトマスク。
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