JPH03116147A

JPH03116147A - フォトマスクブランクおよびフォトマスク

Info

Publication number: JPH03116147A
Application number: JP1254845A
Authority: JP
Inventors: Masaru Mitsui; 勝三井
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1991-05-17
Anticipated expiration: 2014-12-20
Also published as: JP2991444B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、半導体集積回路および高密度集積回路などの
製造工程において使用されるフォトマスクブランクに関
するものである。

［従来の技術］フォトマスクブランクとして、石英ガラスからなる透光
性基板上に金属珪化物からなる遮光性薄膜を設けたもの
が従来より知られている。このフォトマスクブランクの
遮光性薄膜を構成する金属珪化物は、例えばモリブデン
珪化物であり、スパッタリング法、真空蒸着法などによ
り透光性基板上に成膜されている。

そしてこのフォトマスクブランクからフォトマスクを製
造する場合のフォトリソグラフィー法を簡単に説明する
と次のとおりである。先ずフォトマスクブランクの遮光
性薄膜上にフォトレジストヲ塗布し、フォトレジスト膜
を形成する。次にこのフォトレジスト膜を所望のパター
ンを有するマスターマスクを使用し露光する。次に前記
フォトレジスト膜を現像してレジストパターンを形成す
る。次にこのレジストパターンをマスクとして遮光性薄
膜を例えばドライエツチングする。さらに前記レジスト
パターンを除去することにより金属珪化物からなる遮光
性薄膜パターンを有するフォトマスクが得られる。

しかしながら前述のフォトマスクブランクにおいて、金
属珪化物からなる遮光性薄膜は、フォトレジスト膜との
密着性が悪く　（特にポジ型フォトレジスト、例えばノ
ボラック樹脂系フォトレジストなどの場合に顕著である
）、フォトリソグラフィーにおける露光後のレジストパ
ターン形成工程において、レジストパターンの線幅の細
りゃ微細パターンの消失などの不都合が生じてしまう。

そこで金属珪化物からなる遮光性薄膜とフォトレジスト
膜との密着性を高めるための対策として、前述したフォ
トレジストを塗布する工程の前に、予め、金属珪化物か
らなる遮光性薄膜上に接着促進剤（例えば、ヘキサメチ
ルジシラザンなど）を塗布するか、又は前記遮光性薄膜
を前記接着促進剤を含んだ雰囲気に曝露することにより
、金属珪化物からなる遮光性薄膜とフォトレジスト膜と
の密着性を高めることが行なわれている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、接着促進剤を用いる前記の方法では、フ
ォトマスクブランク製造後、フォトマスク製造前に、遮
光性薄膜上に接着促進剤を塗布乃至曝露する工程が必要
となり、しかも接着促進剤の塗布乃至曝露のための新た
な装置を設ける必要などがあるため、工程管理の複雑化
の問題を生ずる。

また、接着促進剤が微細なゴミ、異物、不純物などを含
有していたり、接着促進剤の塗布乃至曝露装置内の雰囲
気が同様に微細なゴミなどを含有していたりすると、遮
光性薄膜上に形成される接着促進剤層にゴミ、異物、不
純物などが混入したり、接着促進剤層上にゴミなどが付
着することになる。従ってレジスト塗布後、通常のフォ
トリソグラフィー法により得られるフォトマスクに欠陥
が生じやすくなり、製品歩留りが低下するという問題を
生ずる。

本発明はこのような問題点を解決すべくなされたもので
あり、ヘキサメチルジシラザンなどの接着促進剤を使用
しなくても、金属珪化物からなる遮光性薄膜上に、レジ
スト膜を良好に密着させることができ、しかも前記接着
促進剤を使用したときに認められる、工程管理の複雑化
、製品歩留りの低下という問題を解決したフォトマスク
ブランクを提供するにある。

［課題を解決するための手段］本発明は上述の問題点を解決すべくなされたものであり
、本発明のフォトマスクブランクは、透光性基板と、該
透光性基板上に設けられた、金属珪化物からなる遮光性
薄膜と、該遮光性薄膜上に設けられた金属薄膜とを有し
、前記金属薄膜が、フォトマスク製造時に塗布されるレジ
スト膜との接着性を有し、かつフォトマスク製造時にお
けるエツチング処理によりエツチング可能であることを
特徴とする。

［作用］本発明のフォトマスクブランクにおいて遮光性薄膜上に
設けられた金属薄膜はレジスト膜との接着性を有するの
で、遮光性薄膜とレジスト膜との密着性が高まり、フォ
トマスク製造時における露光後のレジストパターン形成
工程においてレジストパターンの線幅の細りゃ微細パタ
ーンの消失などの欠点が防止される。

またこの金属薄膜は、フォトマスク製造時におけるエツ
チング処理により遮光性薄膜とともにエツチング可能で
あるので、レジストパターンに忠実な遮光性薄膜パター
ンを有するフォトマスクを得ることができる。

本発明のフォトマスクブランクにおいて、遮光性薄膜上
の金属薄膜は、金属珪化物からなる遮光性薄膜を透光性
基板上に形成するための装置（例えばスパッタリング装
置が好適である）と同一の装置で形成することができる
ので、フォトマスクブランク製造後に別装置で接着促進
剤を遮光性薄膜上に塗布乃至曝露する従来技術の場合に
認められる工程管理の複雑化の問題が解決するだけでな
く、ゴミや異物などの混入、付着がないので、製品歩留
りの低下の問題も解消することができる。

［実施例］以下、本発明の詳細な説明する。

第１図（ａ）は、本発明のフォトマスクブランクの一実
施例の縦断面図である。このフォトマスクブランク１は
、石英ガラスからなる透光性基板２の一主表面上に金属
珪化物からなる遮光性薄膜３を設け、さらにこの遮光性
薄膜３上に金属薄膜４を設けたものである。

前記透光性基板２の寸法は、５インチ×５インチＸ０．
０９インチである。

前記遮光性薄膜３は、モリブデン珪化物のターゲット（
モリブデンと珪素とのモル比率は、３３％：６７％であ
る）を用い、反応性スパッタリング装置を用いて、アル
ゴンガス雰囲気中（圧力３Ｘ　１０−３Ｔｏ　ｒ　ｒ）
で反応性スパッタリング法により膜厚約１０００オング
ストロームの厚さに形成したものである。

前記金属薄膜４は、遮光性薄膜３を形成した後、前記の
反応性スパッタリング装置内にて前記アルゴンガス雰囲
気中にて連続的に、モリブデンのターゲットを用いて膜
厚８０オングストロームの厚さに形成したものである。

以上の如き構成を有するフォトマスクブランク１におい
て、波長４５０ｎｍに対する光学濃度は３．０であった
。またモリブデン珪化物からなる遮光性薄膜３上に設け
られたモリブデンからなる金属薄膜４は、フォトレジス
ト、特にポジ型フォトレジスト（例えばヘキスト社製Ａ
２１３５０のようなノボラック樹脂系フォトレジスト）
との接着性を有し、かつエツチング処理によりエツチン
グ可能であるという性質を有する。

次にこのフォトマスクブランクからフォトマスクを製造
する工程を以下に順次説明する。

（１）先ず、フォトマスクブランクの金属薄膜４の上に
ポジ型フォトレジスト（例えば、ヘキスト社製Ａ２１３
５０など）を滴下し、スピンコード法により膜厚５００
０オングストロームのレジスト膜５を形成した（第１図
（ｂ）参照）。

（２）次に、所定の線幅（例えば２μｍ）のパターンを
有するマスターマスク６を通して、紫外光７により露光
量５５ｍＪで露光した（第１図（Ｃ）参照）。その後専
用現像液にて３８秒間現像して、レジストパターン５Ａ
を形成した（第１図（ｄ）参照）。このレジストパター
ン５Ａを、光学顕微鏡にて観察したところレジストパタ
ーンの線幅の細りゃレジストパターンの消失などの不都
合が全く発生せず、マスターマスクに忠実なレジストパ
ターンが形成されていることを確認した。これにより、
前記レジスト膜５の金属薄膜４への接着性が極めて良い
ことが裏付けられた。

（３）次に、（２）で得られたレジストパターン５Ａ付
きフォトマスクブランク１を平行平板型プラズマエツチ
ング装置内にて、ＣＦ４ガスと０２ガスとの混合ガス（
ＣＦ　４ガスと０２ガスの混合比＝８０体積％：２０体
積％）中に配置し、レジストパターン５Ａをマスクとし
て金属薄膜４及び遮光性薄膜３を８０秒間ドライエツチ
ングして、金属薄膜パターン４Ａおよび遮光性薄膜パタ
ーン３Ａを形成した（第１図（ｅ）参照）。

（４）次に、レジストパターン５Ａ及び金属薄膜パター
ン４Ａを過酸化水素水及び熱濃硫酸などで除去して遮光
性パターン３Ａを有するフォトマスク８を得た（第１図
（ｆ’）参照）。このフォトマスク８の遮光性薄膜パタ
ーン３Ａを光学顕微鏡にて検査したところ、マスターマ
スクに忠実なマスクパターンであることを確認すること
が出来た。

以上の説明のように、この実施例のフォトマスクブラン
クにおいては、金属薄膜４を、反応性スパッタリング装
置内で遮光性薄膜３を形成した後、同装置内にて連続的
に容易に形成することができるので、工程管理の複雑化
およびゴミなどの混入、付着による製品歩留りの低下を
防止できた。しかも、この実施例のフォトマスクブラン
クからフォトマスクを形成する場合には、接着促進剤を
使用せずともフォトレジスト膜５を遮光性薄膜３に、金
属薄膜４を介して良好に密着させることができるので、
マスターマスク６に忠実なレジストパターン５Ａを形成
することができた。さらに遮光性薄膜３をプラズマエツ
チング装置内にてエツチングする時に、金属薄膜４も同
時にエツチングできるので、レジストパターン５Ａに忠
実な遮光性薄膜パターン３Ａおよび金属薄膜パターン４
Ａを形成することができた。さらにレジストパターン５
Ａを除去する際に、金属薄膜パターン４Ａも同時に除去
できるので、レジストパターン５Ａ、ひいてはマスター
マスク６に忠実な遮光性薄膜パターン３Ａを有するフォ
トマスク８を得ることができた。

以上、実施例により本発明を説明してきたが、本発明は
以下のような応用例や変形例を含むものである。

（ａ）上記実施例においては、金属薄膜パターンをレジ
ストパターンの除去と同時に除去したが、フォトマスク
ブランクの透過率の変動を許容できるのであれば、レジ
ストパターンのみを除去し、金属薄膜パターンは残置さ
せても良い。

金属薄膜パターンをレジストパターンの除去と同時に除
去する場合に、金属薄膜の厚さは上記実施例における８
０オングストロームに限定されず、３０〜１５０オング
ストロームの範囲とすることができる。

（ｂ）金属薄膜用の材料としては上記実施例におけるモ
リブデン（Ｍｏ）の他にタングステン（Ｗ）、タンタル
（Ｔａ）、ニッケル（Ｎｉ）などを用いることができる
。

（Ｃ）遮光性薄膜および金属薄膜の成膜方法とじては、
両者の成膜が可能な方法であれば、上記実施例における
反応性スパッタリング法に限定されず、プラズマスパッ
タリング法などのその他のスパッタリング法、真空蒸着
法、イオンブレーティング法などを採用することができ
る。

（ｄ）遮光性薄膜用の材料としては、上記実施例におけ
るモリブデン珪化物に限定されず、タンタル、タングス
テン、ニッケル、チタンなどの還移金属の珪化物を用い
ることができる。また窒化された金属珪化物を用いるこ
ともできる。遮光性薄膜は１層のみから構成されても良
く、複数層によって構成されていても良い。

（８）透光性基板として上記実施例では石英ガラスを用
いたが、これに限定されるものではなく、ソーダライム
ガラス、アルミノシリケートガラス、アルミノボロシリ
ケートガラスなどであってもよい。

（ｆ）金属薄膜上に塗布されるレジストは実施例で用い
たものに限定されず、電子線およびＸ線感応型レジスト
などを用いることもできる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、（イ）マスター
マスクに忠実な遮光性薄膜パターンを有するフォトマス
クを得ることができる、（ロ）フォトマスク製造時の工
程管理の複雑化の問題を解消することができる、（ハ）
フォトマスク製造時の製品歩留りの低下の問題を解消す
ることができるなどの利点を有するフォトマスクブラン
クが提供された。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明のフォトマスクブランクの部分
断面図、第１図（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）　、　
（ｅ）は、本発明のフォトマスクブランクからフォトマ
スクを製造するための工程を示した部分断面図、第１図
（ｆ）は得られたフォトマスクの部分断面図である。１・・・フォトマスクブランク、２・・・透光性基板、
３・・・遮光性薄膜、４・・・金属薄膜、５・・・レジ
スト膜、８・・・フォトマスク。第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透光性基板と、該透光性基板上に設けられた、金
属珪化物からなる遮光性薄膜と、該遮光性薄膜上に設け
られた金属薄膜とを有し、前記金属薄膜が、フォトマスク製造時に塗布されるレジ
スト膜との接着性を有し、かつフォトマスク製造時にお
けるエッチング処理によりエッチング可能であることを
特徴とするフォトマスクブランク。