JPH0475059A - フォトマスクブランクおよびフォトマスクおよびフォトマスクの製造方法 - Google Patents

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〉 半導体集積回路の製造に用いられるフォトマスクおよび
フォトマスクの製造方法およびフォトマスクの製造に用
いられるフォトマスクブランクに係る。

〈従来の技術〉 従来のフォトマスクおよびフォトマスクブランクにクロ
ム系薄膜が用いられている理由は、湿式エッチングで容
易に良好な微細パターンが得られる事、耐薬品性が高い
事、硬度が高い事、石英ガラスへの薄膜の密着力が強い
事、等である。

一方で、半導体集積回路の集積化が進んでおり、パター
ンの微細化が進んでいる。４ＭＤＲＡＭの場合、最小寸
法は０．８μｍ、１６ＭＤＲＡＭでは、０．５ｐｍ、６
４ＭＤＲＡＭでは、０．３μｍ、Ａいう様に、すでにサ
ブミクロンの領域に入っている。

また湿式エツチングでは、サブミクロンの寸法を安定に
作製するのは困難であるため、シリコンウェハーの加工
には、既にドライエッチングが多用されている。

しかし、ドライエツチングに用いられるフォトマスクの
クロム薄膜はエツチングレートが遅く、エツチングマス
クであるＥＢレジストパターンがダメージを受け、安定
したエツチング加工が難しかった。

〈発明が解決しようとする課題〉 この為、クロム薄膜をドライエツチングする場合、ＣＣ
１，ＣＩ□などの塩素系のガスとＣ２の混合ガスを用い
る事が考えられる。この場合、通常のクロムが１００〜
２００人／分、レジストが２００〜５００人／分なるエ
ツチング速度の条件で、厚さは４０００〜５０００人で
、１０００人のクロムブランクをエツチングする場合、
レジストは約半分の厚さにまで減る。

しかし、レジストの断面形状が垂直でないと、その傾斜
がフォトマスクパターンに転写され、エノジシャーブネ
スおよび直線性の悪化を引き起こし、同時に加工精度も
悪化する。また、等方性エツチングが起るドライエッチ
条件領域では、レジストのダメージは更に低下するが、
サイドエツチング量は、湿式エツチングと同じになり、
ドライニッチする意味がなくなる。また、異方性エツチ
ングが主になるドライエッチ条件領域では、レジストの
ダメージは上記より更に増加する。

しかし、ドライエツチングのメリットは、異方性エツチ
ングであることであり、従って、レジストのダメージは
大きく、現状のＥＢレジスト等のドライエツチング耐性
では、不十分でドライエツチングの利点を充分発揮出来
ない。

この様な問題点を解決するには、薄膜のエッチング速度
を速くする方法と、レジストの耐ドライエツチ性を高く
する方法がある。

薄膜のエツチング速度を速くするため、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ
あるいはそれらのシリサイドを採用する方法では、エッ
チレートはクロムの５倍以上となる。なお、シリサイド
は、金属とシリコンの化合物で、スパッタリングで成膜
する場合、ターゲットにシリサイドを用いると、金属と
シリコンのスパッタ収率の違いから組成が徐々に変化す
るという障害がある。また、金属その１ままでは、基板
との密着力がクロムより劣る。そこで、基板との界面に
金属の窒化酸化層やシリサイド層等の挿入により、密着
力の向上を図ることが考えられる。

しかしながら、それらのエツチングは、弗素系のガスを
用いるため、下地のガラス、石英等がダメージを受ける
、という問題があった。

そこで、微細なパターンを持ちつつ金属と基板との密着
力が高く基板の状態が良好なフォトマスクと、微細な加
工を基板との密着力や基板の状態を損う事が無いドライ
エッチが可能なフォトマスクの製造方法と、微細な加工
を基板との密着力や基板の状態を損う事の無い製造が可
能なフォトマスクブランクが求められていた。

く課題を解決するための手段〉 上述の問題を解決するため、弗素系のガスのドライエツ
チングにより、高速エツチングのできる高融点金属、例
えばＷＳＴａ、Ｍｏを用いて、その密着力の増強とガラ
スダメージを減少させるため、本発明は、透明基板上に
光透過率を著しく高くしたクロムの酸化物あるいは窒化
物層を挿入する手段を用いる。

く作用〉 高融点金属層を塩素を含まない弗素系ガスによるドライ
エツチングを行い、エツチングが終点まで達すると、下
地は、クロム系の薄膜であり、エツチングは、それ以上
進行しない。

しかも、クロム系薄膜、特に高い酸化状態、あるいは、
窒化状態にあるものは、石英ガラス、等との密着力が強
い。

しかも、そのエッチングストッパー層の光透過率は、１
００〜２００人の厚さで、８０％以上を確保できる。

〈実施例〉 本発明の一実施例を第１図及び第２図を用いて詳細に説
明する。

本発明のフォトマクスブランクは、直流マグネトロンス
パッタ装置で、石英ガラス基板よりなる透明基板（４）
上にエツチング阻止層（１）、遮光層（２）、反射防止
層（３）の三層を順に積層した構造よりなるフォトマス
クブランクを第１図の如く作製した。

このうちエツチング阻止層（１）は、酸化度が高く、５
０ａｔ％以上の酸素を含み、この事により光吸収係数α
は２０（１／μｍ）以下になる。そして、α＝２０　（
１／μｍ）で１００人の膜厚の時、透過率は、約８２％
となり、０Ｄ＝０．０９である。

なお、光吸収係数ごと、光学濃度ＯＤは、α＝　１　／
ｄ　　Ｉｎｌ　０ｅｘｐ　　（−〇Ｄ）ＯＤ＝−１ｏｇ
　　（光透過率） 但し、ｄ：膜厚　である。

次に遮光層（２）は、Ｍｏに０、Ｎ、Ｃを添加して、α
：＝７０　（１／μｍ）で９００人形成した結果、光透
過率が０Ｄ＝２．３となった。

最後に反射防止層（３）は、Ｃｒに０、Ｎ、Ｃを添加し
てα’ｉ３０　（１／μｍ）で２５０人形成した結果、
光透過率が０Ｄ＝０．３となった。

従って、全体の光透過率は０Ｄ＝２．６９で膜厚が１２
５０人のフォトマスクブランクが得られた。

次に、このフォトマスクブランクをパターン化する場合
、その表面にＥＢレジストＥＢＲ９（商品名二蛛東し製
）を形成し露光現像する。

次に、反射防止層（３）から順にパターンエツチングを
、ＣＣ１，が１８２Ｓｃｃｍ、０２が２３０Ｓｃｃｍ、
０．３Ｔｏｒｒ、３５０”　　で約１分施してエツチン
グが終了する。この時、ＥＢレジストは、約１０００人
膜減りした。

次に、０□プラズマによるアッシングを０□を２３０Ｓ
ｃｃｍ、０．ＩＴｏｒｒ、３５０Ｗで５分行い、レジス
トを除去した。

遮光層（２）は、ＣＦ４を１０１００Ｓｃ、０□を５０
Ｓｃｃｍ、０．ＩＴｏｒｒ、３５０Ｗで約２分でエッチ
ングが完了した。このとき工、チング阻止層（１）はエ
ツチングされない。

こうして得られた第２図の如きフォトマスクは、パター
ンが無（なった後検査したところ、ガラス上のダメージ
は全く認められなかった。

また、超音波洗浄、例えば、純水中５００Ｗ１０分洗浄
後、パターン欠陥の発生は、認められずクロムブランク
のフォトマスクと同様に無かった。

〈発明の効果〉 一高融点金属層を塩素を含まない弗素系ガスによるドラ
イエツチングを行い、エツチングが終点まで達すると、
下地をエツチング阻止効果のあるクロム系の薄膜とし、
エツチングをそれ以上進行させない。

しかも、クロム系薄膜、特に高い酸化状態、あるいは、
窒化状態にあるものは、石英ガラス、等との密着力が強
い。

しかも、そのエツチングストッパー層の光透過率は、１
００〜２００人の厚さで、８０％以上を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すフォトマスクブラン
クの断面図、第２図は、同エツチング後のフォトマスク
の断面図である。 １・・・エツチング阻止層 ２・・・遮光層 ３・・・反射防止層 ４・・・透明基板 特　　許　　出　　願　　人 凸版印刷株式会社 代表者　鈴木和夫

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上にエッチング阻止層、遮光性薄膜層、
   反射防止層を順に形成したフォトマスク。
2. （２）エッチング阻止層が、反射防止層と同じ成分より
   金属の比率が小さい事を特徴とする請求項（１）記載の
   フォトマスク。
3. （３）エッチング阻止層ならびに反射防止層が光吸収係
   数が、３０（１／μｍ）以下である事を特徴とする請求
   項（２）記載のフォトマスク。
4. （４）透明基板上にエッチング阻止層、遮光性薄膜層、
   反射防止層を順に形成したフォトマスクブランクの反射
   防止層の上にレジストを形成し、露光し現像し、塩素を
   含み弗素を含まないガスにより反射防止層のドライエッ
   チングし、遮光性薄膜層を、弗素を含み塩素を含まない
   ガスによりドライエッチングする事を特徴とするフォト
   マスクの製造方法。
5. （５）透明基板上にエッチング阻止層、遮光性薄膜層、
   反射防止層を順に形成したフォトマスクブランク。
6. （６）エッチング阻止層が、反射防止層と同じ成分より
   金属の比率が小さい事を特徴とする請求項（５）記載の
   フォトマスクブランク。
7. （７）光吸収係数が、３０（１／μｍ）以下である事を
   特徴とする請求項（６）記載のフォトマスクブランク。