JPH0239153A - フォトマスクブランク及びフォトマスク - Google Patents
フォトマスクブランク及びフォトマスクInfo
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- JPH0239153A JPH0239153A JP63191260A JP19126088A JPH0239153A JP H0239153 A JPH0239153 A JP H0239153A JP 63191260 A JP63191260 A JP 63191260A JP 19126088 A JP19126088 A JP 19126088A JP H0239153 A JPH0239153 A JP H0239153A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、ＩＣ，ＬＳＩ等の精密なフォトリソ技術に用
いられるフォトマスクに係る。
いられるフォトマスクに係る。
〈従来技術〉
表面反射防止層としては、Ｃｒと０とＮの化合物のもの
がある。また、遮光層としてはＣｒとＣとＮあるいはＣ
ｒとＣの化合物のものがある。最下層のエツチング終点
検出容易化層は、その目的で使用しているものはないが
、ＣｒとＮの化合物の例がある。
がある。また、遮光層としてはＣｒとＣとＮあるいはＣ
ｒとＣの化合物のものがある。最下層のエツチング終点
検出容易化層は、その目的で使用しているものはないが
、ＣｒとＮの化合物の例がある。
また、フォトマスクにＦを用いる例として、特開昭６２
−２８０７４２に遮光層にＣｒとＦの化合物の例が載っ
ている。
−２８０７４２に遮光層にＣｒとＦの化合物の例が載っ
ている。
〈発明が解決しようとする課題〉
エツチング終点の検出が容易で無い事によって生じる、
オーバーエラチン時間のバラツキ、面内のエツチング進
行のバラツキによって、面内寸法バラツキを小さくする
事ができない。
オーバーエラチン時間のバラツキ、面内のエツチング進
行のバラツキによって、面内寸法バラツキを小さくする
事ができない。
本発明は、上述の問題点に鑑み、面内寸法のバラツキを
おさえようとするものである。
おさえようとするものである。
〈課題を解決するための手段〉
フォトマスクもしくはフォトマスクブランクの構造を透
明基板上に下から順に下記（イ） （ｎ） （ｎ）を積
層する。
明基板上に下から順に下記（イ） （ｎ） （ｎ）を積
層する。
（イ）Ｃｒ とＣとＦと０とＮの化合物よりなるエンチ
ング終点検出容易化層 （ロ）元素比率１％以下のＦと元素比率７％以下のＣを
含むＣｒとＣとＦの化合物よりなる遮光層（ハ）ＮとＯ
の元素比率が（イ）層と異なり、しかもＣとＦの元素比
率が（イ）（ロ）何れよりも高いＣ「とＣとＦと０．！
：Ｎの化合物よりなる反射防止層く作用〉 表面の酸化窒化クロム層のエツチングレート（速さ）は
、５０〜１４０ 人／ｓｅｃと、ＣｒとＣあるいはＣｒ
とＣとＮの化合物層の１２人／ｓｅｅ前後に比べ、４〜
１１倍速い。
ング終点検出容易化層 （ロ）元素比率１％以下のＦと元素比率７％以下のＣを
含むＣｒとＣとＦの化合物よりなる遮光層（ハ）ＮとＯ
の元素比率が（イ）層と異なり、しかもＣとＦの元素比
率が（イ）（ロ）何れよりも高いＣ「とＣとＦと０．！
：Ｎの化合物よりなる反射防止層く作用〉 表面の酸化窒化クロム層のエツチングレート（速さ）は
、５０〜１４０ 人／ｓｅｃと、ＣｒとＣあるいはＣｒ
とＣとＮの化合物層の１２人／ｓｅｅ前後に比べ、４〜
１１倍速い。
ところが、サイドエツチング量は、相対的に最も小さい
。エツチング液に暴露される時間は、表面酸化窒化クロ
ム層が最も長い事も合わせると、サイドエッチレートは
、下地のＣｒとＣもしくはＣｒとＣとＮとの化合物層な
どより小さい事を示している。
。エツチング液に暴露される時間は、表面酸化窒化クロ
ム層が最も長い事も合わせると、サイドエッチレートは
、下地のＣｒとＣもしくはＣｒとＣとＮとの化合物層な
どより小さい事を示している。
つまり、ＣｒとＯとＮの化合物層は、膜厚方向のエツチ
ングレートよりサイドエンチングレートの方がはるかに
小さい事を示している。
ングレートよりサイドエンチングレートの方がはるかに
小さい事を示している。
この現象に注目し、この層を最下層のエツチング終点検
出層に用いる事により、終点検出を非常に容易にする事
ができた。しかも、その層のサイドエツチング量は、極
めて小さくする事ができた。
出層に用いる事により、終点検出を非常に容易にする事
ができた。しかも、その層のサイドエツチング量は、極
めて小さくする事ができた。
本発明は、上記現象の応用である。上記現象は、次の用
に理解できる。すなわち、物質の歪、特にアモルファス
物質の歪と、エツチングレートの関係は、−Ｓに、歪が
大きい程、エツチングレートが大きくなる事が分からて
いる。
に理解できる。すなわち、物質の歪、特にアモルファス
物質の歪と、エツチングレートの関係は、−Ｓに、歪が
大きい程、エツチングレートが大きくなる事が分からて
いる。
本発明では、エツチングが進み、膜断面が露出した場合
、もはやエンチングレートは、膜厚方向に対する様な大
きい値でなく、非常に小さくなる現象を利用している。
、もはやエンチングレートは、膜厚方向に対する様な大
きい値でなく、非常に小さくなる現象を利用している。
これは、膜がエツチングされて、その断面が露出すると
、その面で、歪が緩和されてしまい、本来の酸化窒化ク
ロムの化学的安定性が出て、エンチングされ難くなると
、解釈できる。
、その面で、歪が緩和されてしまい、本来の酸化窒化ク
ロムの化学的安定性が出て、エンチングされ難くなると
、解釈できる。
フォトマスクブランクの表面酸化窒化クロムについて、
電子線回折像をとると、ＣｒＮのリングパターンが観察
される。一方、オージェ電子分光法で元素分析すると、
元素比率で４０％以下のＣｒと、３０％以下のＮと３０
％以下のＯがある事が分かる。
電子線回折像をとると、ＣｒＮのリングパターンが観察
される。一方、オージェ電子分光法で元素分析すると、
元素比率で４０％以下のＣｒと、３０％以下のＮと３０
％以下のＯがある事が分かる。
透過電子顕微鏡で５００人程大の膜厚のこのＣｒと０と
Ｎの化合物膜を観察すると、数１０人の不規則な島状の
ドメインとその間を埋めている何らかの物質がある事が
分かる。この事から、ＣｒとＯとＮの化合物は、数１０
人大のＣｒＮ ＠結晶がアモルファスのクロムオキシナ
イトライドの中に浮いているものと考えられる。膜の応
力および歪は、ＣｒＮび結晶あるいは、アモルファスオ
キシナイトライド中にあるか、分からないが、そのどち
らか、あるいは双方にある七考えられる。
Ｎの化合物膜を観察すると、数１０人の不規則な島状の
ドメインとその間を埋めている何らかの物質がある事が
分かる。この事から、ＣｒとＯとＮの化合物は、数１０
人大のＣｒＮ ＠結晶がアモルファスのクロムオキシナ
イトライドの中に浮いているものと考えられる。膜の応
力および歪は、ＣｒＮび結晶あるいは、アモルファスオ
キシナイトライド中にあるか、分からないが、そのどち
らか、あるいは双方にある七考えられる。
Ｎ、Ｏを各々３０％前後含んでいるＣｒ膜であるので、
かなり大きい圧縮応力があると考えられる。
かなり大きい圧縮応力があると考えられる。
この膜がエンチングで分断されると、応力がその端面か
ら緩和されるのは明らかである。この事により、少なく
とも、段面（全体）の応力は緩和され、歪が小さくなる
事により、エツチングレートが小さくなると考える事が
できる。
ら緩和されるのは明らかである。この事により、少なく
とも、段面（全体）の応力は緩和され、歪が小さくなる
事により、エツチングレートが小さくなると考える事が
できる。
本発明は、もう１つの現象を巧みに利用している。それ
は、クロム系の材料、Ｃｒ、 ＣｒとＮ、Ｃｒと０、Ｃ
ｒとＯとＮの各化合物、ＮｉＣｒといったものを積層し
た時に起こる現象である。硝酸第２セリウムアンモン系
エツチヤント中で、これらのガラス上へのスパッタ膜と
ｐｔ電極の電位差を計測すると、ｐｔを基準として、す
べて負のポテンシャルが測定され、その絶対値はｌ Ｐ
ｓ＋ｅｌ ＞ ｌ ｐｃｒｌ ＞Ｐｃ、、＋ｉ にｌ
ＰｅｒＯｌ ＞ ｌ ＰＣ，，０１＋１なる関係が見
出される。いま、２層を積層して、エツチングする場合
、ポテンシャルの絶対値が大きいほうを下地にすると、
下地は単層でエンチングされる時より遅く、上層は逆に
遠く、エツチングされる。−方、ポテンシャルが小さい
法を下地にした時は、単層の時と同等のエツチングレー
トを示す。
は、クロム系の材料、Ｃｒ、 ＣｒとＮ、Ｃｒと０、Ｃ
ｒとＯとＮの各化合物、ＮｉＣｒといったものを積層し
た時に起こる現象である。硝酸第２セリウムアンモン系
エツチヤント中で、これらのガラス上へのスパッタ膜と
ｐｔ電極の電位差を計測すると、ｐｔを基準として、す
べて負のポテンシャルが測定され、その絶対値はｌ Ｐ
ｓ＋ｅｌ ＞ ｌ ｐｃｒｌ ＞Ｐｃ、、＋ｉ にｌ
ＰｅｒＯｌ ＞ ｌ ＰＣ，，０１＋１なる関係が見
出される。いま、２層を積層して、エツチングする場合
、ポテンシャルの絶対値が大きいほうを下地にすると、
下地は単層でエンチングされる時より遅く、上層は逆に
遠く、エツチングされる。−方、ポテンシャルが小さい
法を下地にした時は、単層の時と同等のエツチングレー
トを示す。
この現象により、ＮｉＣｒは上記エツチング中で、Ｃｒ
より速くエツチングされるが、ＣｒＯ下引き層にして、
その２層膜をエツチングすると、クロムと同等以下にな
ってしまうため、エツチング終点検出層には使えなかっ
た。
より速くエツチングされるが、ＣｒＯ下引き層にして、
その２層膜をエツチングすると、クロムと同等以下にな
ってしまうため、エツチング終点検出層には使えなかっ
た。
即ち、エンチング終点検出層としては、単層でのエツチ
ングレートがＣｒより速いだけでなく、上記ポテンシャ
ルの絶対値が小さい、ＣｒとＮ、Ｃｒと０、ＣｒとＯと
Ｎの化合物などを下引き層にする必要がある。
ングレートがＣｒより速いだけでなく、上記ポテンシャ
ルの絶対値が小さい、ＣｒとＮ、Ｃｒと０、ＣｒとＯと
Ｎの化合物などを下引き層にする必要がある。
本発明は、以上の様な知見に加え、膜に耐薬品性向上と
、エツチング速度の調整のため、全層に亘り、ＣとＦを
添加している。最上層には、下地に比して、濃＜Ｃ，Ｆ
を添加し、最下層には、薄くした。更に、中間の遮光層
には、光吸収係数の低下が小さいＦが１％以下、Ｃが７
％以下なる濃度で添加する。
、エツチング速度の調整のため、全層に亘り、ＣとＦを
添加している。最上層には、下地に比して、濃＜Ｃ，Ｆ
を添加し、最下層には、薄くした。更に、中間の遮光層
には、光吸収係数の低下が小さいＦが１％以下、Ｃが７
％以下なる濃度で添加する。
また、最下層には、最上層よりも、多量のＮ、０を添加
する事で、光吸収を小さくする。この事により、両面低
反射使用のブランクと区別する事ができる。あるいは、
逆に、Ｎ、Ｏ濃度を低下させて、反射をよりメタリック
にする事もできる。
する事で、光吸収を小さくする。この事により、両面低
反射使用のブランクと区別する事ができる。あるいは、
逆に、Ｎ、Ｏ濃度を低下させて、反射をよりメタリック
にする事もできる。
〈実施例〉
溶融石英基板をクロ混に浸漬後、純水中で水洗いし、ス
ピナーで水切り後、クーリンオーブンで１１０°Ｃ３０
分間乾燥した。その透明基板（１）をインラインスパッ
タ装置にセットした。この装置は、仕込み室、加熱室、
スパッタ室、冷却室、取出し室より成っており、スパッ
タ室には、２つのＣｒターゲットがあり、高周波マグネ
トロンスパッタにて、スパッタを行う。基板は、加熱室
で８０°Ｃに加熱された後、スパッタ室に入る。スパッ
タ室は、予め１．５ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ以下に排気
後、Ａｒおよび、その他必要なガスが導入される。まず
、Ａｒ＋ＣＦ、 ＋Ｏ□＋Ｎ、 （全流量約１００ｓｅ
ｃ＋＋ 、 Ａｒ／ＣＦ４１０ｘ／Ｎｚ＝８８Ｓｃｃｍ
／ａ２／２／１０ ）で、ターゲット放射力密度２．２
ｗ／ ｃボでスパッタした。トレースピードは、２００
入子になる禄選沢した。この結果、エツチング終点検
出容易化層（２）が得られた。次に、排気後同様に、Ａ
ｒＡｒ１０Ｏｓｃ／ＣＦａＯ，２ｓｃｃｍを導入し、同
電力密度でスパッタし、ＣｒとＣとＦの化合物層である
遮光層（３）を５４０人Ｗ、碍た。最後にＣｒとＣとＦ
とＯとＮの化合物層を（ｈｌｓｅｃｍに条件変更して、
スパッタし、２００人の膜厚の反対防止層（４）を得、
第１図の様なフォトマスクブランクを得た。
ピナーで水切り後、クーリンオーブンで１１０°Ｃ３０
分間乾燥した。その透明基板（１）をインラインスパッ
タ装置にセットした。この装置は、仕込み室、加熱室、
スパッタ室、冷却室、取出し室より成っており、スパッ
タ室には、２つのＣｒターゲットがあり、高周波マグネ
トロンスパッタにて、スパッタを行う。基板は、加熱室
で８０°Ｃに加熱された後、スパッタ室に入る。スパッ
タ室は、予め１．５ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒ以下に排気
後、Ａｒおよび、その他必要なガスが導入される。まず
、Ａｒ＋ＣＦ、 ＋Ｏ□＋Ｎ、 （全流量約１００ｓｅ
ｃ＋＋ 、 Ａｒ／ＣＦ４１０ｘ／Ｎｚ＝８８Ｓｃｃｍ
／ａ２／２／１０ ）で、ターゲット放射力密度２．２
ｗ／ ｃボでスパッタした。トレースピードは、２００
入子になる禄選沢した。この結果、エツチング終点検
出容易化層（２）が得られた。次に、排気後同様に、Ａ
ｒＡｒ１０Ｏｓｃ／ＣＦａＯ，２ｓｃｃｍを導入し、同
電力密度でスパッタし、ＣｒとＣとＦの化合物層である
遮光層（３）を５４０人Ｗ、碍た。最後にＣｒとＣとＦ
とＯとＮの化合物層を（ｈｌｓｅｃｍに条件変更して、
スパッタし、２００人の膜厚の反対防止層（４）を得、
第１図の様なフォトマスクブランクを得た。
このフォトマスクブランクに、フォトレジスト０ＦＰＲ
−８００をコーティングし、通常に工程にて、第２図の
様なレジストパターンを得た。通常の工程で１２５’Ｃ
３０分のポストベークを施した後、硝酸第２セリウムア
ンモニウム系エンチャントにて、エツチングした。エツ
チングの抜は方は、目で見て分かるがそれを直接表現す
る方法は無い。明らかに従来のブランクよりも終点の検
出が容易になっているが、数値で表すため、一定寸法の
値の面無いバラツキ値で表現する。すなわち、設計上同
質寸法の部分をとり、両面（５”）均等に２５ケ所を測
定したところσを標準偏差として、３ σ＝０．０５〜
０．０８μｍであった。これは、現状値３σ＝０．ｌＩ
ｍｔｔｆｆ後から改善されていることを示している。
−８００をコーティングし、通常に工程にて、第２図の
様なレジストパターンを得た。通常の工程で１２５’Ｃ
３０分のポストベークを施した後、硝酸第２セリウムア
ンモニウム系エンチャントにて、エツチングした。エツ
チングの抜は方は、目で見て分かるがそれを直接表現す
る方法は無い。明らかに従来のブランクよりも終点の検
出が容易になっているが、数値で表すため、一定寸法の
値の面無いバラツキ値で表現する。すなわち、設計上同
質寸法の部分をとり、両面（５”）均等に２５ケ所を測
定したところσを標準偏差として、３ σ＝０．０５〜
０．０８μｍであった。これは、現状値３σ＝０．ｌＩ
ｍｔｔｆｆ後から改善されていることを示している。
尚、微小寸法測定には、ＫＬＡ （ＮＩＫＯＮ製）を
用いた。
用いた。
〈発明の効果〉
本発明によりエツチング終点の検出が容易となり、オー
バーエツチング時間を最小に留める事が出来る。従って
オーバーエツチングによ・るサイドエツチングにより変
化する面内寸法のバラツキを最小におさえる事が出来る
フォトマスクブランクを得た。
バーエツチング時間を最小に留める事が出来る。従って
オーバーエツチングによ・るサイドエツチングにより変
化する面内寸法のバラツキを最小におさえる事が出来る
フォトマスクブランクを得た。
また、完成品としてのフォトマスクも精度が向上し、品
質が向上した。
質が向上した。
第１図は、本発明の一実施例を示すフォトマスクブラン
クの部分断面図、第２図は本発明の一実施例を示すフォ
トマスクの部分断面図である。 ■・・・透明基板 ２・・・エンチング終点検出容易化層 ３・・・遮光層 ４・・・反射防止層 特 許 出 願 人 凸 代 版 表 印 者 刷 株 鈴 式
クの部分断面図、第２図は本発明の一実施例を示すフォ
トマスクの部分断面図である。 ■・・・透明基板 ２・・・エンチング終点検出容易化層 ３・・・遮光層 ４・・・反射防止層 特 許 出 願 人 凸 代 版 表 印 者 刷 株 鈴 式
Claims (2)
- （１）透明基板上に下から順に下記（イ）（ロ）（ハ）
の各層を積層して成るフォトマスクブランク。 （イ）ＣｒとＣとＦとＯとＮの化合物よりなるエッチン
グ終点検出容易化層 （ロ）元素比率１％以下のＦと元素比率７％以下のＣを
含むＣｒとＣとＦの化合物よりなる遮光層 （ハ）ＮとＯの元素比率が（イ）層と異なり、しかもＣ
とＦの元素比率が（イ）（ロ）何れよりも高いＣｒとＣ
とＦとＯとＮの化合物よりなる反射防止層 - （２）透明基板上に下から順に下記（イ）（ロ）（ハ）
の各層を積層してパターン化して成るフォトマスク。 （イ）ＣｒとＣとＦとＯとＮの化合物よりなるエッチン
グ終点検出容易化層 （ロ）元素比率１％以下のＦと元素比率７％以下のＣを
含むＣｒとＣとＦの化合物よりなる遮光層 （ハ）ＮとＯの元素比率が（イ）層と異なり、しかもＣ
とＦの元素比率が（イ）（ロ）何れよりも高いＣｒとＣ
とＦとＯとＮの化合物よりなる反射防止層
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63191260A JPH0239153A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | フォトマスクブランク及びフォトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63191260A JPH0239153A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | フォトマスクブランク及びフォトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0239153A true JPH0239153A (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=16271577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63191260A Pending JPH0239153A (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | フォトマスクブランク及びフォトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239153A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003046659A1 (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-05 | Hoya Corporation | Halftone phase shift mask blank, halftone phase shift mask, and manufacturing method thereof |
| US6743553B2 (en) | 2000-12-26 | 2004-06-01 | Hoya Corporation | Halftone phase shift mask and mask blank |
| US6933084B2 (en) | 2003-03-18 | 2005-08-23 | Photronics, Inc. | Alternating aperture phase shift photomask having light absorption layer |
| US7049034B2 (en) | 2003-09-09 | 2006-05-23 | Photronics, Inc. | Photomask having an internal substantially transparent etch stop layer |
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