JPH032756A

JPH032756A - フォトマスクブランク及びフォトマスク

Info

Publication number: JPH032756A
Application number: JP1136649A
Authority: JP
Inventors: Masao Ushida; 正男牛田; Hisashi Kasahara; 笠原　比佐志; Masaru Mitsui; 勝三井
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1991-01-09
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JP2788649B2

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、半導体素子等の製造工程で用いられるフォト
マスクと、このフォトマスクの製造材料であるフォトマ
スクブランクに係り、特に、透明導電性膜付きのフォト
マスクブランク及びフォトマスクに関する。

［従来の技術］第２図は従来のフォトマスクブランク及びフォトマスク
の構成を示す断面図であり、第２図（ａ）がフォトマス
クブランクの断面図、第２図（ｂ）がフォトマスクの断
面図である。

第２図（ａ）に示されるように、従来のフォトマスクブ
ランク１００は、透明基板１０１の一生表面上に、透明
導電性膜１０２と、遮光性膜１０３とを順次積層した構
成を有している。

また、第２図（ｂ）に示されるように、従来のフォトマ
スク１１０は、前記フォトマスクブランク１００の遮光
性膜１０３の一部を選択的に除去して遮光性パターン１
１３を形成したものである。

第３図は、前記フォトマスクブランク１００からフォト
マスク１１０を製造する製造工程図である。第３図■に
おいて、まず、フォトマスクブランク１００の遮光性Ｊ
１１０３上に、ポジ型フォトレジスト１０４を塗布した
後、遮光パターンを備えた露光マスク（フォトマスク）
１０５を用い、水銀ランプ光１０６により、前記フォト
レジスト１０４を選択的に露光する。次に、所定の現像
液により前記フォトレジスト１０４を現像して、第３図
■に示すように、前記フォトレジスト１０４の未露光部
分に対応したレジストパターン１１４を形成する。

次に、ｃ　ｃ　ｉ　４　＋　ｏ　２ガスを用いたドライ
エツチング法を用い、レジストパターン１１４をマスク
として、遮光性膜１０３を選択的にエツチングし、第３
図■に示すように、遮光性パターン１１３を形成する。

その後、所定のレジスト剥離液を用いて、レジストパタ
ーン１１４を剥離して、第３図■に示すように、透明導
電性膜１０２付きのフォトマスク１１０が得られる。

ここで、前記透明導電性膜１０２は、フォＩ・マスク１
１０において、静電気の帯電−放電による遮光性パター
ン１１３の静電破壊や、電子線による検査時の帯電を防
止するように作用する。なお、透明導電性膜１０２とし
ては酸化スズ膜等が、また、遮光性膜１０３としてはタ
ンタル、シリコンもしくはクロム等を主成分とする膜が
それぞれ一般的に使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、前記透明導電性膜１０２としては、光透過性
及び導電性を具備しているほかに、耐エツチング性を有
していることが要求される。しかしながら、透明導電性
膜として酸化スズ膜等を採用するとともに、遮光性膜と
してクロム膜を採用してドライエツチングした場合には
、該透明導電性膜の耐エツチング性が必ずしも十分でな
いことが判明してきた。特に、近年に至り、クロム膜残
りを完全に除去する要請が高まり、これを実現する手段
としてオーバーエツチングが多用されるようになって以
来、それが大きな問題となってきている。

すなわち、遮光性膜としてクロムＷＡ（クロムを主成分
とした膜）を採用した場合、このクロム膜をドライエツ
チングするためには、ＣＣ，Ｉ２４もしくはＣＣ１２Ｂ
　ｒ等の塩素系ガスを用いることが必須である。したが
って、この場合に用いる透明導電性膜としては、塩素系
エツチングガスに対して耐エツチング性を有しているも
のでなければならない。ところが、前記酸化スズ膜等の
透明導電性膜として好適な材料は、この塩素系ガスに対
しては耐性がない。このため、クロム膜のエツチングの
際にダメージを受けやすく、特に、オーバーエツチング
を施した場合には、導電性をほとんど喪失してしまう程
のダメージを受ける場合が多い。

本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、フ
ォトマスクの製造の際におけるドライエツチング時にお
いて透明導電性膜がダメージを受けることを防止し、遮
光性パターンが静電破壊されたり、あるいは、電子線に
よる検査時等において、帯電による弊害が生ずることを
防止することができるフォトマスクブランク、並びに、
使用時等において、前記遮光性パターンが静電破壊した
り、あるいは、帯電による弊害が生ずる等のことを有効
に防止できるフォトマスクを提供することを目的とした
ものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、以下の各構成とすることにより上述の課題を
解決している。

（１）透明基板上に、透明導電性膜と遮光性膜とを備え
たフォトマスクブランクにおいて、前記透明導電性膜を
、Ｉｎ２０３．５ｎ０２、Ｉｎ　　Ｓｎ　　Ｏまたは５
ｎｘＳｂ、０７で表さＸ　　　　　ＶＺれる物質群の中から選択される物臂を主成分とする材料
で構成し、この透明導電性膜の上にタンタル酸化物を主成分とする
透明保護膜を形成し、この透明保護膜の上にクロムを主成分とする遮光性膜を
形成したことを特徴とする構成。

（２）構成１における遮光性膜の一部を選択的に除去し
て遮光性パターンを形成したことを特徴とする構成。

［作用］前記構成（１）によれば、前記透明導電性膜を、Ｉｎ２
Ｏ３、Ｓ　ｎ　０２　、Ｉ　ｎｘ　Ｓ　ｎｙ　ｏ□また
はＳｎ、５ｂＶＯ７で表される物質群の中から選択され
る物質を主成分とする材料で構成し、この透明導電性膜
上にタンタル酸化物を主成分とする透明保護膜を形成し
、この透明保護膜の上にクロムを主成分とする遮光性膜を
形成している。

すなわち、前記透明導電性膜は、タンタル酸化物を主成
分とする透明保護膜によって覆われている。このタンタ
ル酸化物の透明保護膜は、塩素系ガスに対して耐性を有
している。それゆえ、前記クロム遮光性膜にエツチング
を施す際に前記透明導電性膜が侵されることを防止する
ことができる。

したがって、このフォトマスクブランクを用いれば、フ
ォトマスクの製造の際に、前記透明導電性膜がダメージ
を受けることが防止され、遮光性パターンが静電破壊さ
れたり、あるいは、電子線による検査時等において、帯
電による弊害が生ずることを防止することができる。

また、構成（２）によれば、使用時等において、前記遮
光性パターンが静電破壊したり、あるいは、帯電による
弊害が生ずる等のことを有効に防止できるフォトマスク
を得ることができる。

［実施例］第１図は本発明の一実施例にかかるフォトマスクブラン
ク及びフォトマスクの構成を示す断面図であり、第１図
（ａ）がフォトマスクブランクの断面図、第１図（ｂ）
がフォトマスクの断面図、第４図は一実施例のフォトマ
スクの製造工程図である。以下、これらの図を参照しな
から一実施例を詳述する。

第１図（ａ＞に示されるように、このフォトマスクブラ
ンク１０は、石英ガラスからなる透明基板１の一主表面
上に、透明導電性膜２が形成され、この透明導電性膜２
の上に透明保護膜７が形成され、さらに、この透明保護
膜７の上に遮光性膜３が形成されている。

前記透明導電性膜２は、酸化スズ−アンチモン（Ｓｎｘ
　ｓｂ、ｏＺ）からなる膜厚１５０人の薄膜である。

また、前記透明保護′ｆｙＡ７は、タンタル酸化物（”
ｒａ、ｏ、）からなる膜厚５０〜３００人の薄膜である
。

さらに、前記遮光性膜３は、光学濃度を基準値（本例で
は３．０）に調整された膜厚７００人のクロム膜である
。

このフォトマスクブランク１０は、以下のようにして製
造される。

まず、石英ガラス素材を所定の形状に切り出し、両生表
面を精密研磨し、洗浄して透明基板１を形成する。

次に、この透明基板１の一方の主表面上に、アンチモン
をドープしたスズをターゲットとじ、アルゴンと酸素と
の混合ガスを用いたスパッタリング法により、前記透明
導電性膜２を積層する。

次に、前記透明導電性膜２上に、タンタルをターゲット
とし、アルゴンと酸素の混合ガスをスパッタガスとした
スパッタリング法により前記透明保護膜７を積層する。

しかる後、前記透明保護膜７上に、クロムターゲットと
アルゴンガスを用いたスパッタリング法により前記遮光
性［３を積層して、フォトマスクブランク１０を得る。

また、第１図（ｂ）に示されるように、本実施例のフォ
トマスク１１は、前記フォＩ・マスクブランク１０の遮
光性膜３の一部を選択的に除去して遮光性パターン１３
を形成したものである。

第４図は、前記フォトマスクブランク１０からフォトマ
スク１１を製造する製造工程図である。

第４図■において、まず、フォトマスクブランク１０の
遮光性ＪＩＩＢ上に、ポジ型フォ１−レジスト４（ヘキ
スト社製ＡＺ１３５０）を膜厚５０００人になるように
スピンコード法により塗布した後、遮光パターンを備え
た露光マスク５を用い、水銀ランプ光６（波長；３００
〜５００ｎｍ、光エネルギー；６７ｍＪ／ｃｍ２）によ
り、前記フォトレジスト４を選択的に露光する。

次に、所定の現像液（ＡＺ専用デベロッパー）により前
記フォトレジスト４を現像して、第４図■に示すように
、前記フォトレジスト４の未露光部分に対応したレジス
トパターン１４を形成する。

次に、ｃｃ、ｃ　４と０２との混合ガス（ＣＣＮ４　：
０２＝１：３）を用いたドライエツチング法により、レ
ジストパターン１４をマスクとして、前記遮光性膜３を
選択的にエツチングしくエツチング時間、　３００秒）
、第４図■に示すように、遮光性パターン１３を形成す
る。なお、この場合、前記遮光性Ｍ３（クロム膜）の全
面のエツチングが終了するに要する時間（ジャストエツ
チング時間）は約２１０秒であり、残り９０秒はオーバ
ーエツチング時間である。

しかる後、所定のレジスト剥離液（濃硫酸）を用いて、
レジストパターン１４を剥離することにより、第４図■
に示すように、前記透明保護膜７上に、遮光性パターン
１３が形成されたフォＩ・マスク１１が得られる。

なお、前記透明保護ＪＩＩ７の膜厚は、ドライエツチン
グに対して適切な耐性を有するために５０Å以上である
ことが好ましく、また帯電した電荷を透明導電性［２に
効率的に放電するために３００Å以下であることが好ま
しい。

上述の一実施例にあっては、前記保護膜７に覆われた透
明導電性膜２が前記ジャストエツチング時間経過後、約
９０秒間、四塩化炭素及び酸素のプラズマにさらされる
ことになるが、この透明導電性膜２の面抵抗は、最初の
状態（１０にΩ／口）とエツチング後とで全く変化がな
く、その後において導電性膜として有効な作用を果たす
ことが確認された。

一方、前記透明保護Ｍ７を有しない従来のフォトマスク
ブランクでは、初期の状態でＩＯＫΩ／口であった面抵
抗が、エツチング後には１ＭΩ／口以上に変化した。

なお、前記一実施例における透明保護ｗＡ７は、タンタ
ル酸化物で構成されており、このタンタル酸化物は、通
常、絶縁体であると考えられるが、その膜厚が５０〜３
００人と薄いため、表面に帯電した電荷を前記透明導電
性膜２に逃がす作用を遂行するには十分な導電性を有し
ている。すなわち、静電破壊が生ずるためには、通常、
数１ｏｏｏｖ以上の高電圧が必要とされるが、前記タン
タル酸化物からなる透明保護膜７がこのような高電圧に
なるまで帯電されるおそれはない。

したがって、上述の一実施例によれば、フォトマスクの
製造の際におけるドライエツチング時において透明導電
性膜がダメージを受けることを防止し、遮光性パターン
が静電破壊されたり、あるいは、電子線による検査時等
において、帯電による弊害が生ずることを防止すること
ができるフォトマスクブランク、並びに、使用時におい
て、前記遮光性パターンが静電破壊したり、あるいは、
帯電による弊害が生ずる等のことを有効に防止できるフ
ォトマスクを得ることが可能である。

なお、本発明については、前記一実施例のほかに以下の
変形例が考えられる。

すなわち、前記透明基板としては、石英ガラス以外に、
ソーダライムガラス、アルミノボロシリケートガラス、
ボロシリケートガラス等のガラス、あるいは、サファイ
ア等を用いてもよい。

また、遮光性膜としては、クロム以外に、例えば、クロ
ム酸化物、クロム炭化物、クロム窒化物、クロム弗化物
、あるいは、それらを混合してなるものであってもよく
、要は、クロムを主成分とするものであればよい。また
、クロムを主成分とした薄膜を２以上の複数積層してな
るものでもよい。

また、各膜の成膜方法については、真空蒸着法、気相成
長法、イオンブレーティング法等を採用してもよい。

さらに、フォトマスク製造工程で用いるレジストとして
は、ポジ型、又は、ネガ型フォトレジストのほかに、電
子線露光法を採用して、ポジ型、又は、ネガ型電子線し
ジスＩ−を用いてもよい。

また、透明導電性膜は酸化スズ−アンチモン以外に、５
ｎ０２、工ｎ２０３、Ｉｎｘ５ｎｙ○７、を主成分とす
る材料からなってもよいし、これらにホウ素等のドーパ
ントを微量含有してもよい。

また、遮光性膜及び透明導電性膜の膜厚は、それぞれ適
宜選定し得る。

さらに、遮光性膜又は遮光性パターンと、透明保護膜と
の間にクロム酸化物からなる反射防止膜を介在させても
よいし、遮光性膜又は遮光性パターン上に反射防止膜を
形成してもよい。

また、透明導電性膜は、酸化スズを含有した溶液を基板
上に塗布した後、加熱して形成されるものでもよい。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明は、要するに、透明基板上
に形成された透明導電性膜の上に、塩素系ガスに耐性を
有する透明保護膜を形成し、この上にクロムを主成分と
する遮光性膜を形成するようにし、これにより、前記遮
光性膜をエツチングする際に、前記透明導電性膜がダメ
ージを受けないようにして、フォトマスクの製造の際、
遮光性パターンが静電破壊されたり、あるいは、電子線
による検査時等において、帯電による弊害が生ずること
を防止することができるフォトマスクブランク、並びに
、使用時において、前記遮光性パターンが静電破壊した
り、あるいは、帯電による弊害が生ずる等のことを有効
に防止できるフォトマスクを得ているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図、第２図
は従来例の構成を示す断面図、第３図は従来例のフォト
マスクの製造工程図、第４図は一実施例のフォトマスク
の製造工程図である。１・・・透明基板、２・・・透明導電性膜、３・・・遮
光性膜、４・・・レジスト膜、７・・・透明保護膜、１
０・・・フォトマスクブランク、１１・・・フォトマス
ク、１３・・・遮光性パターン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基板上に、透明導電性膜と遮光性膜とを備え
たフォトマスクブランクにおいて、前記透明導電性膜を、Ｉｎ＿２Ｏ＿３、ＳｎＯ＿２、Ｉ
ｎ＿ｘＳｎ＿ｙＯ＿ｚまたはＳｎ＿ｘＳｂ＿ｙＯ＿ｚで
表される物質群の中から選択される物質を主成分とする
材料で構成し、この透明導電性膜の上にタンタル酸化物を主成分とする
透明保護膜を形成し、この透明保護膜の上にクロムを主成分とする遮光性膜を
形成したことを特徴とするフォトマスクブランク。
（２）請求項１記載のフォトマスクブランクの遮光性膜
の一部を選択的に除去して遮光性パターンを形成したこ
とを特徴とするフォトマスク。