JPH05165190A

JPH05165190A - 位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク並びにその製造方法

Info

Publication number: JPH05165190A
Application number: JP32863791A
Authority: JP
Inventors: Toshinobu Miura; 敏信三浦; Hiroyuki Sakai; 裕之坂井; Yoichi Yamaguchi; 洋一山口
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1991-12-12
Filing date: 1991-12-12
Publication date: 1993-06-29
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JP2501383B2

Abstract

(57)【要約】【目的】エッチング停止層としての基本的性質を具備
するほかに耐酸性をも備えたエッチング停止層を有する
位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク並びに
その製造方法を提供すること目的とする。【構成】本発明にかかる位相シフトマスクブランク及
び位相シフトマスク並びにその製造方法は、位相シフト
層３をエッチングする際にそのエッチングを停止させる
エッチング停止層２を、２０〜９２モル％のＡｌ₂Ｏ₃
と、８〜８０モル％のＳｎＯ₂とを含有する物質で構成
したことにより、エッチング停止層２としての基本的性
質を具備するほかに耐酸性をも備えたエッチング停止層
２を有する位相シフトマスクブランク及び位相シフトマ
スク並びにその製造方法を得ているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ製造の際等にお
いて、微細パターン露光用のマスクとして用いられる位
相シフトマスク及び位相シフトマスク用の位相シフトマ
スクブランク並びのその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の高集積化にともなってリソ
グラフィー工程に用いられる投影露光技術には、転写で
きるパターンのより微細化、高解像度化が要求されてき
ている。

【０００３】この投影露光を行う際に用いられるフォト
マスクは、透明基板上に透光部と遮光部とからなる露光
用微細パターンを形成したものである。ここで、この露
光用微細パターンによって被露光体に投影できるパター
ンの解像度は、投影に用いる光の波長によって制限され
ることが知られている。すなわち、波長λの光を用いた
場合には、次の(1) 式に示されるレーリの式によって解
像度が決まる。

【０００４】Ｒ＝ｋ×λ／ＮＡ……(1) この(1) 式において、Ｒは解像限界、ｋは被露光体に形
成されたレジストやプロセス、あるいは、像形成で決ま
る比例定数、ＮＡは投影露光に用いる対物レンズの開口
数である。

【０００５】そこで、この限界を打破する方法として考
えられたのが位相変調を利用したパターン形成法であ
る。この方法は、一般に、位相シフト法と呼ばれ、例え
ば、特公昭６２−５０８１１にその一例が開示されてい
る。

【０００６】この位相シフト法は、例えば、細長い透光
部と遮光部の繰り返しパターンの場合、マスク上におい
て、互いに隣り合った透光部を通過した光の位相差がほ
ぼ１８０°になるように、透光部の一つおきに位相を反
転させるための位相シフターと呼ばれる透明材料を設け
たものである。これにより、位相シフターを設けなかっ
た場合に、ｉ−線（３６５ｎｍ）では干渉効果により得
られなかった０．３μｍパターンが、位相シフターを設
けることにより得られるようになる。

【０００７】この位相シフト法に用いられる位相シフタ
ーの材料としては、液相法、気相法によって形成される
ＳｉＯ₂、又は、ＳｉＯ₂に類似の材料からなる薄膜が
用いられる場合が多い。ところが、基板上に位相シフタ
ーを直接形成する場合、位相シフターの微細加工時に位
相シフターと基板ガラスとの間でエッチング速度の差が
小さいため、位相シフターのオーバーエッチングにより
基板のエッチングも生じてしまう。基板がエッチングさ
れると、予定した位相シフト効果が得られなくなるとい
う問題が生ずる。

【０００８】この問題を解決するために、基板と位相シ
フターの間に位相シフターのエッチング条件に耐性を有
するエッチング停止（ストッパー）層を設けた位相シフ
トマスクを用いる方法が提案されている。

【０００９】このエッチング停止層の存在により、基板
までエッチングすることなく、位相シフターのみをエッ
チングして予定した通りの位相シフト効果が得られる適
切な微細加工が可能となる。このエッチング停止層の材
料には露光波長での透明性、位相シフターのエッチング
工程で十分なエッチング耐性を有すること、フォトマス
ク洗浄工程でのスクラブ洗浄及び熱濃硫酸浸漬洗浄に耐
え得ること、等の特性が要求される。

【００１０】このエッチング停止層としては、例えば、
文献［１９９１年第３８回応用物理学界予行集２９ｐ−
ＺＣ−１５］に開示されているものが知られている。こ
の文献に開示されているエッチング停止層は、エッチン
グ停止層をＡｌ₂Ｏ₃で構成したものである。

【００１１】なお、位相シフトマスクブランクは、位相
シフトマスクを製造する中間の段階で得られるもので、
位相シフターとなるべき薄膜層及びそのエッチング停止
層、並びに、遮光膜層等が積層して形成されたもので、
いまだ透光部と遮光部とからなる微細パターンが形成さ
れていないものである。すなわち、この位相シフトマス
クブランクに所望の微細パターン加工を施すことによ
り、所望の位相シフトマスクが得らるもので、位相シフ
トマスクブランクとして独立した製品として取り扱われ
る場合も少なくない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の文献
に開示のエッチング停止層を構成するＡｌ₂Ｏ₃は、露
光波長での透明性、位相シフターのエッチング工程で十
分なエッチング耐性を有すること等のエッチング停止層
として必要な基本的性質は有するが、フォトマスク洗浄
工程での熱濃硫酸浸漬洗浄に耐性がない。すなわち熱濃
硫酸に溶解するという問題点を有している。このため洗
浄中にエッチング停止層の膜厚が減少し、露光時にその
部分を透過する光の位相が目的とする位相からずれてし
まうという問題点が生ずる。

【００１３】本発明は、上述の背景のもとでなされたも
のであり、エッチング停止層としての基本的性質を具備
するほかに耐酸性をも備えたエッチング停止層を有する
位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク並びに
その製造方法を提供することを目的としたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明にかかる位相シフトマスクブランクは、
（１）透明基板上に、少なくとも位相シフト層と、こ
の位相シフト層をエッチングする際にそのエッチングを
停止させるエッチング停止層とを備えた位相シフトマス
クブランクにおいて、前記エッチング停止層が、２０〜
９２モル％のＡｌ₂Ｏ₃と、８〜８０モル％のＳｎＯ₂
とを含有する物質で構成されたものであることを特徴と
した構成とした。

【００１５】また、本発明かかる位相シフトマスクは、
（２）構成１の位相シフトマスクブランクに微細パタ
ーン加工を施して、透光部と遮光部とからなる露光用微
細パターンを形成したことを特徴とする構成とした。

【００１６】さらに、本発明にかかる位相シフトマスク
ブランクの製造方法は、（３）透明基板上に、少なく
とも位相シフト層と、この位相シフト層をエッチングす
る際にそのエッチングを停止させるエッチング停止層と
を備えた位相シフトマスクブランクを製造する位相シフ
トマスクブランクの製造方法であって、透明基板上に、
７０〜９２モル％のＡｌ₂Ｏ₃と、８〜３０モル％のＳ
ｎＯ₂とを含有する物質で構成されたエッチング停止層
を形成する工程と、前記透明基板上に位相シフト層を形
成する工程と、前記エッチング停止層を該エッチング停
止層の成膜温度以上でかつ１０００°Ｃ以下の温度で加
熱する工程とを含むことを特徴とした構成とした。

【００１７】また、本発明にかかる位相シフトマスクの
製造方法は、（４）透明基板上に、少なくとも位相シ
フト層と、この位相シフト層をエッチングする際にその
エッチングを停止させるエッチング停止層とを備えた位
相シフトマスクブランクに微細パターン加工を施して、
透光部と遮光部とからなる露光用微細パターンを形成し
た位相シフトマスクを製造する位相シフトマスクの製造
方法であって、透明基板上に、７０〜９２モル％のＡｌ
₂Ｏ₃と、８〜３０モル％のＳｎＯ₂とを含有する物質
で構成されたエッチング停止層を形成する工程と、透明
基板上に位相シフト層を形成する工程と、前記エッチン
グ停止層を該エッチング停止層の成膜温度以上でかつ１
０００°Ｃ以下の温度で加熱する工程と透明基板状に形
成された薄膜層に微細パターン加工を施して、透光部と
遮光部とからなる露光用微細パターンを形成する工程と
を含むことを特徴とした構成としたものである。

【００１８】

【作用】上述の構成１〜４によれば、エッチング停止層
としての基本的性質を具備するほかに洗浄工程でのスク
ラブ洗浄及び熱濃硫酸浸漬洗浄等に耐え得る耐酸性をも
備えたエッチング停止層を有する位相シフトマスクブラ
ンク及び位相シフトマスク並びにその製造方法が得られ
る。

【００１９】ここで、エッチング停止層を、２０〜９２
モル％のＡｌ₂Ｏ₃と、８〜８０モル％のＳｎＯ₂を含
む物質で構成したのは次の理由による。

【００２０】すなわち、本発明者の研究によると、Ｓｎ
Ｏ₂が８モル％より小になると、耐酸性に乏しくなり、
逆に、８０モル％より大になると、ｉ線の透過率が９０
％を下回りパターン精度が低下することが判明したから
である。なお、好ましいＳｎＯ₂の範囲は３０モル％を
越え、７０モル％以下の範囲である。これは３０モル％
以下だと熱処理を施さないと十分な耐酸性が得られず、
７０モル％を越えると、透過率が低下する傾向が認めら
れる為である。また、本発明のエッチング停止層は、Ｓ
ｎＯ₂の一部分をＺｒＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｎｂ₂Ｏ₅の
中から選ばれた一種と置換してもよい。これらの酸化物
と置換した場合、耐酸性が僅かながら低下するものの、
例えば、透過率が向上する等の特性を改善する効果を得
ることができる。

【００２１】さらに、エッチング停止層の形成には、ス
パッタリング、真空蒸着法、液相法などが好適である。

【００２２】また、ＳｎＯ₂の含有量が３０モル％を下
回ると耐酸性が低下する傾向があるが、構成３〜４のよ
うに、エッチング停止層に所定時間加熱処理を施すこと
により、耐酸性を向上させることができる。図８及び図
９は熱処理に伴う熱濃硫酸に対する溶解速度変化を示し
たものである。但し、これらの図において、ＳｎＯ₂は
それぞれ１０％及び１８モル％であり、熱処理時間はと
もに３０分、成膜（スパッタリング）温度はともに２５
０°Ｃである。これら図から明らかなように、２５０°
Ｃ（成膜温度）〜１０００°Ｃで熱処理を行うことによ
り更に優れた耐熱濃硫酸特性を得られることがわかる。
また、１０００°Ｃ以上では加熱及び冷却時に徐冷を行
わなければ石英等基板に歪みが発生し、さらには、クリ
ーンルーム内での１０００°Ｃ以上の高温処理が困難で
あって位相シフトマスクの量産に不向きであるため限定
される。なお、この熱処理はエッチング停止層形成後で
あってレジストを塗布するより以前に行えばよく、また
エッチング停止層成膜後に行うことのみならず成膜時に
基板を加熱することによっても同様な効果を得ることが
できる。

【００２３】位相シフト層としては、露光波長で所定の
透過率が得られる物質であればよく、スパッタリング又
は真空蒸着法によるＳｉＯ₂膜又はケイ素化合物溶液を
塗布した後、焼成して形成するＳＯＧ（スピン・オン・
グラス）膜が好適である。これらの酸化ケイ素膜のほか
には、例えば、レジスト等の有機高分子膜、フッ化マグ
ネシウム等を用いても構わない。この位相シフト層の膜
厚は所定の位相差を得る関係式を満足するように選択す
ればよい。

【００２４】透明基板は露光光に対して透明なものであ
ればよく、石英ガラス、アルミノボロシリケートガラス
板が好適である。また、この基板上に直接エッチング停
止層を形成する場合以外に電子線露光時のチャージ・ア
ップを防止する目的で、基板上にＩＴＯ（酸化インジウ
ム・スズ）等の透明導電膜を形成し、この透明導電膜上
にエッチング停止層を形成するようにしてもよい。

【００２５】また、遮光部を構成する遮光膜の材料とし
てはフォトマスクを通して被転写体に必要とされる光学
濃度のコントラストを有するパターンを転写できる物質
なら全て使用が可能で、例えばクロムや酸化クロム等が
使用できる。なお、遮光部としては、クロムや酸化クロ
ム等の遮光膜を用いず、位相シフト層で構成したものも
適用できる。すなわち、透明基板上に位相シフト層を形
成すると、そのエッジ部分で露光光の位相がずれ、干渉
によって被露光体上にエッジに沿った暗部が形成され
る。したがって、そのエッジを所定のパターンに形成す
ることにより、所定のパターンの遮光部とすることがで
きる。また、位相シフト層を幅の狭い帯状に形成する
と、この帯状パターンの両端のエッジ部分による暗部が
重なることを利用してこの帯状パターンを遮光部とする
こともできる。

【００２６】

【実施例】第１実施例図１は本発明の第１実施例にかかる位相シフトマスクブ
ランクの構成を示す断面図、図２は本発明の第１実施例
にかかる位相シフトマスクの構成を示す断面図、図３な
いし図７は本発明の第１実施例にかかる位相シフトマス
クブランク及び位相シフトマスクの製造方法の工程説明
図である。以下、これらの図面を参照にしながら第１実
施例を説明する。

【００２７】第１実施例の位相シフトマスクブランク
は、図１に示されるように、透明基板１の上に、９０モ
ル％のＡｌ₂Ｏ₃と、１０モル％のＳｎＯ₂とを含有す
る物質で構成されたエッチング停止層２が形成され、こ
のエッチング停止層２の上に位相シフト層３が形成さ
れ、さらに、この位相シフト層３の上にクロム膜等から
なる遮光層４が形成されたものである。

【００２８】また、第１実施例の位相シフトマスクは、
図２に示されるように、透明基板１の上に、９０モル％
のＡｌ₂Ｏ₃と、１０モル％のＳｎＯ₂とを含有する物
質で構成されたエッチング停止層２が形成され、このエ
ッチング停止層２の上に、微細パターン状に形成された
位相シフター３ａが形成され、さらに、この位相シフタ
ー３ａの上に、該位相シフター３ａの線幅より狭い線幅
を有するクロム膜等からなる遮光部４ａが形成されたも
のである。

【００２９】次に、図３ないし図７を参照にしながら第
１実施例にかかる位相シフトマスクブランク及び位相シ
フトマスクの製造方法を説明する。

【００３０】まず、石英ガラス基板１上に、１０モル％
のＳｎＯ₂と、９０モル％のＡｌ₂Ｏ₃とからなるエッ
チング停止層２をスパッタリングにより３５ｎｍの膜厚
で形成する。なお、このときのスパッタ温度は約２５０
°Ｃであった。

【００３１】次に、このエッチング停止層２の上に、ケ
イ素化合物溶液（アライドシグナル社のアキュグラス＃
３１１スピンオングラス（商品名））をスピンコート法
により広げ、２００°Ｃで３０分間焼成することにより
有機バインダーを除去してＳＯＧからなる位相シフト層
３を膜厚４３０ｎｍで形成する。

【００３２】次いで、これら薄膜を形成した状態で透明
基板１に、１０００°Ｃで３０分間、加熱処理を施す。

【００３３】しかる後、位相シフト層３上に、スパッタ
リングによりクロム膜からなる遮光層４（膜厚８０ｎ
ｍ）を形成して、図１に示される位相シフトマスクブラ
ンクを得る。

【００３４】次に、図３に示されるように、位相シフト
マスクブランクの遮光層４の表面にスピンコート法によ
り電子線用レジスト５を膜厚４００ｎｍになるように塗
布し、これを１５０°Ｃで乾燥させる。

【００３５】次に、このレジスト５に選択的に電子線を
照射して電子線露光を施した後、現像して微細パターン
状のレジストパターン（図示せず）を形成し、このレジ
ストパターンに沿って遮光層４をエッチングして微細パ
ターン状の遮光部４ａを得る（図４参照）。

【００３６】次に、この遮光部４ａ及び位相シフト層３
を含む表面全体に、スピンコート法により２層構造の電
子線レジスト５１（有機樹脂膜＋導電性薄膜）を形成す
る（図５参照）。

【００３７】次に、このレジスト５１に微細パターン露
光を施して現像し、図６に示されるようなレジストパタ
ーン５１ａを形成する。このレジストパターン５１ａ
は、遮光部４ａの線幅よりその線幅が所定の大きさだけ
大きくなるように形成される。すなわち、遮光部４ａの
両側部に所定の距離だけはみだすようにして形成され
る。

【００３８】次に、このレジストパターン５１ａに沿っ
て、位相シフト層３にＣＦ₄／Ｏ₂混合ガスによってプ
ラズマによるドライエッチングを施し、レジストパター
ン５１ａと同じ微細パターンを有する位相シフター３ａ
を得る。ここで、この位相シフト層３のエッチングの際
において、位相シフト層３のエッチング速度とエッチン
グ停止層２のエッチング速度との比であるエッチング選
択比は６０であり、位相シフト層３のエッチングが終了
してもエッチング停止層２が存在するため透明基板１の
エッチングが防止され、位相シフト層３のみのエッチン
グができる。

【００３９】次いで、レジストパターン５１ａを除去
し、しかる後、残存レジストその他の異物除去等のため
に、１００°Ｃの熱濃硫酸浸漬処理（３０分間）を含む
洗浄処理を施して乾燥し、図２に示される位相シフトマ
スクを得る。

【００４０】このようにして得られた位相シフトマスク
においては、遮光部４ａが形成された領域以外での透光
部での波長３６５ｎｍのｉ線に対する透過率が９２％で
あって、十分な透過率を有し、上述の位相シフト層３の
エッチングの際のエッチング選択比とともに、エッチン
グ停止層として要求される基本的特性を十分備えている
ことがわかった。しかも、このエッチング停止層２は、
熱濃硫酸溶解速度が１０オングストローム／ｍｉｎであ
り、したがって、１００°Ｃの熱濃硫酸浸漬処理（３０
分間）を施してもその膜厚減少は従来に比較して著しく
小さいものであることがわかった。

【００４１】また、この位相シフトマスクを用いてｉ線
によりパターニングを行ったところ０．４μｍのライン
アンドスペース（Ｌ／Ｓ）パターンの転写が可能であっ
た。

【００４２】なお、本実施例においては、エッチング停
止層の耐酸性を向上させるための加熱処理を、位相シフ
ト層３の形成後に行ったが、位相シフト層３の形成の工
程で行われるＳＯＧの焼成の温度を４００°Ｃに上げて
このＳＯＧの焼成で、上記エッチング停止層２の加熱処
理を兼ねてもよい。

【００４３】第２実施例この実施例は、上述の第１実施例においては施したエッ
チング停止層２への加熱処理工程（１０００°Ｃで３０
分間）を省き、また、エッチング停止層２の膜厚を９５
ｎｍと厚くしたほかは第１実施例と同一の構成を有する
ものである。

【００４４】この加熱工程を省いた結果、エッチング停
止層２の熱濃硫酸に対する溶解速度は３０オングストロ
ーム／ｍｉｎ程度となったが、従来と比較すると、十分
小さい値であることがわかった。なお、エッチング停止
層としての基本特性及び位相シフトマスクとしての性能
は第１実施例と同じであった。この実施例によれば、製
造工程が単純になるという利点が得られる。

【００４５】第３実施例この実施例は、エッチング停止層２として、ＳｎＯ₂を
１８モル％含有したＡｌ₂Ｏ₃材料を用い、また、エッ
チング停止層２の膜厚を２５ｎｍと薄くした点を除き、
上述の第２実施例と同じ構成を有する。

【００４６】この実施例では、ＳｎＯ₂の含有量を増や
した結果、エッチング停止層２の熱濃硫酸に対する溶解
速度が、７オングストローム／ｍｉｎ程度になり、第２
実施例に比較して向上した。これにともなって、ｉ線に
対する透過率等のエッチング停止層としての基本特性及
び位相シフトマスクとしての性能も第１〜２実施例に比
較して向上した。

【００４７】第４実施例この実施例は、上述の第３実施例における位相シフト層
３の形成工程後に、６００°Ｃ、３０分間の加熱処理を
施す工程を追加したほかは、上述の第３実施例と同じ構
成を有する。

【００４８】この加熱処理工程を追加した結果、エッチ
ング停止層２の熱濃硫酸に対する溶解速度が、５オング
ストローム／ｍｉｎ程度になり、第３実施例に比較して
向上した。また、これにより、ｉ線に対する透過率等の
エッチング停止層としての基本特性及び位相シフトマス
クとしての性能も第１〜３実施例に比較して向上した。

【００４９】なお、図８及び図９に、エッチング停止層
２として、ＳｎＯ₂をそれぞれ１０モル％及び１８モル
％含有したＡｌ₂Ｏ₃材料を用いた場合において、上述
の加熱処理工程の加熱処理温度（°Ｃ）を変えた場合の
加熱処理温度とエッチング停止層２の熱濃硫酸に対する
溶解速度との関係を示したグラフを示した。これらのグ
ラフから明らかなように、成膜温度（２５０°Ｃ）以上
で１０００°Ｃ以下の温度範囲で、加熱処理温度が高い
程効果が顕著になることがわかる。

【００５０】第５実施例この実施例は、エッチング停止層２として、ＳｎＯ₂を
３３モル％含有したＡｌ₂Ｏ₃材料を用いた点を除き、
上述の第３〜４実施例と同じ構成を有する。

【００５１】この実施例では、加熱工程がないにもかか
わらず、ＳｎＯ₂の含有量を増やした結果、エッチング
停止層２の熱濃硫酸に対する溶解速度が、３オングスト
ローム／ｍｉｎと、良好なものであった。これにともな
って、ｉ線に対する透過率等のエッチング停止層として
の基本特性及び位相シフトマスクとしての性能も第１〜
４実施例よりさらに向上した。

【００５２】第６実施例この実施例は、上述の第５実施例における位相シフト層
３の形成工程後に、４５０°Ｃ３０分間の加熱処理を施
す工程を追加したほかは、上述の第５実施例と同じ構成
を有する。

【００５３】この加熱処理を追加した結果、エッチング
停止層２の熱濃硫酸に対する溶解速度が、１オングスト
ローム／ｍｉｎ程度になり、第５実施例に比較して向上
した。これにより、ｉ線に対する透過率等のエッチング
停止層としての基本特性及び位相シフトマスクとしての
性能が第１〜５実施例比べてさらに著しく向上し、特に
位相シフターによる位相シフト量は極めて理論値に近い
ものであった。

【００５４】第７実施例この実施例は、エッチング停止層２として、ＳｎＯ₂を
４４モル％含有したＡｌ₂Ｏ₃材料を用いた点を除き、
上述の第１〜２及び第５実施例と同じ構成を有する。

【００５５】この実施例では、加熱工程がないにもかか
わらず、エッチング停止層２の熱濃硫酸に対する溶解速
度が、ほぼ、０オングストローム／ｍｉｎと、極めて良
好なものであった。ｉ線に対する透過率等のエッチング
停止層としての基本特性及び位相シフトマスクとしての
性能は第１〜５実施例に比較してはるかにすぐれ、位相
差シフターによる位相差はほぼ理論値通りであった。

【００５６】第８実施例この実施例は、エッチング停止層２として、ＳｎＯ₂を
７０モル％含有したＡｌ₂Ｏ₃材料を用いた点を除き、
上述の第７実施例と同じ構成を有する。

【００５７】この実施例においても、エッチング停止層
２の熱濃硫酸に対する溶解速度が、ほぼ、０オングスト
ローム／ｍｉｎと、極めて良好なものであった。ｉ線に
対する透過率等のエッチング停止層としての基本特性及
び位相シフトマスクとしての性能は第７実施例と同様で
あった。

【００５８】比較例１この比較例は、エッチング停止層２として、ＳｎＯ₂を
全く含まないＡｌ₂Ｏ₃（膜厚１００ｎｍ）のみからな
る材料を用いた点を除き、上述の第２〜３、第５及び第
７〜８実施例と同じ構成を有する。

【００５９】この比較例にあっては、熱濃硫酸浸漬によ
る洗浄でエッチング停止層であるＡｌ₂Ｏ₃が溶解して
除去された。このため、エッチング停止層の存在する部
分としない部分とで位相のずれが生じ、０．５〜０．６
μｍ程度のＬ／Ｓパターンの転写しかできなかった。

【００６０】比較例２この比較例は、エッチング停止層２として、ＳｎＯ₂を
８５モル％含有したＡｌ₂Ｏ₃材料を用い、その膜厚を
１０ｎｍとした点を除き、上述の第２〜３、第５及び第
７〜８実施例と同じ構成を有する。

【００６１】この比較例では、ＳｎＯ₂の含有量を８５
モル％と過剰にした結果、エッチング停止層２の熱濃硫
酸に対する溶解速度は、ほぼ、０オングストローム／ｍ
ｉｎと、極めて良好なものであったが、ｉ線に対する透
過率が８５％に低下し、ｉ線の吸収が大きいためフォト
マスクとしての実用的なパターン転写を行うことができ
なかった。

【００６２】なお、図１０は、以上の各実施例及び比較
例の結果を表にまとめて示したものである。

【００６３】なお、上述した実施例においては、耐酸性
を熱濃硫酸によって調べたが、熱濃硫酸以外の塩酸、酢
酸などの酸性溶液でも同様の効果が確認された。

【００６４】また、上述の各実施例では、エッチング停
止層をスパッタリング法で成膜する例を掲げたが、これ
は、真空蒸着法、液相法等の他の成膜法でもよい。他の
成膜法による場合には、エッチング停止層を加熱する工
程における加熱温度範囲は、それぞれの成膜温度以上で
かつ１０００°Ｃ以下であればよい。

【００６５】また、位相シフトマスクブランクの他の形
態としては図１１に示すものがあり、このブランクや、
このブランクから製作した図１２に示す位相シフトマス
クにも本発明は適用することができる。図１１に示され
る位相シフトマスクブランクは、透明基板１の上にエッ
チング停止層２を形成し、その上にクロム膜の微細パタ
ーンからなる遮光部４ａを形成し、しかる後、遮光部４
ａ及びエッチング停止層２の上に位相シフト層３を形成
したものである。また、図１２に示される位相シフトマ
スクは、図１１に示される位相シフトマスクブランクの
位相シフト層３に微細パターンを形成して、位相シフタ
ー３ａを設けたものである。この位相シフター３ａは、
細長い透光部と遮光部の繰り返しパターンの互いに隣り
合った透光部を通過した光の位相差がほぼ１８０°にな
るように、透光部の一つおきに形成されたものである。

【００６６】さらに、本発明は、例えば、図１３に示さ
れる位相シフトマスクにも適用できる。この位相シフト
マスクは、透明基板１上にエッチング停止層２を形成
し、その上に微細パターン状の位相シフター３ａを形成
し、この位相シフター３ａの各パターンライン上の両端
部に線幅の狭い遮光部４ａを形成したもので、図１に示
される位相シフトマスクブランクから製造することがで
きる。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかる位
相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク並びにそ
の製造方法は、位相シフト層をエッチングする際にその
エッチングを停止させるエッチング停止層を、２０〜９
２モル％のＡｌ₂Ｏ₃と、８〜８０モル％のＳｎＯ₂と
を含有する物質で構成したことにより、エッチング停止
層としての基本的性質を具備するほかに耐酸性をも備え
たエッチング停止層を有する位相シフトマスクブランク
及び位相シフトマスク並びにその製造方法を得ているも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる位相シフトマスク
ブランクの構成を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例にかかる位相シフトマスク
の構成を示す断面図である。

【図３】本発明の第１実施例にかかる位相シフトマスク
ブランク及び位相シフトマスクの製造方法の工程説明図
である。

【図４】本発明の第１実施例にかかる位相シフトマスク
ブランク及び位相シフトマスクの製造方法の工程説明図
である。

【図５】本発明の第１実施例にかかる位相シフトマスク
ブランク及び位相シフトマスクの製造方法の工程説明図
である。

【図６】本発明の第１実施例にかかる位相シフトマスク
ブランク及び位相シフトマスクの製造方法の工程説明図
である。

【図７】本発明の第１実施例にかかる位相シフトマスク
ブランク及び位相シフトマスクの製造方法の工程説明図
である。

【図８】エッチング停止層の熱濃硫酸に対する溶解速度
の加熱処理温度依存性を示すグラフである。

【図９】エッチング停止層の熱濃硫酸に対する溶解速度
の加熱処理温度依存性を示すグラフである。

【図１０】各実施例及び比較例の結果を表にまとめて示
した図である。

【図１１】位相シフトマスクブランクの他の例を示す図
である。

【図１２】位相シフトマスクの他の例を示す図である。

【図１３】位相シフトマスクの他の例を示す図である。

【符号の説明】

１…透明基板、２…エッチング停止層、３…位相シフト
層、３ａ…位相シフター、４…遮光層、４ａ…遮光部、
５，５１…レジスト、５１ａ…レジストパターン。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に、少なくとも位相シフト層
と、この位相シフト層をエッチングする際にそのエッチ
ングを停止させるエッチング停止層とを備えた位相シフ
トマスクブランクにおいて、前記エッチング停止層が、２０〜９２モル％のＡｌ₂Ｏ
₃と、８〜８０モル％のＳｎＯ₂とを含有する物質で構
成されたものであることを特徴とした位相シフトマスク
ブランク。
【請求項２】請求項１に記載の位相シフトマスクブラ
ンクに微細パターン加工を施して、透光部と遮光部とか
らなる露光用微細パターンを形成したことを特徴とする
位相シフトマスク。
【請求項３】透明基板上に、少なくとも位相シフト層
と、この位相シフト層をエッチングする際にそのエッチ
ングを停止させるエッチング停止層とを備えた位相シフ
トマスクブランクを製造する位相シフトマスクブランク
の製造方法であって、透明基板上に、７０〜９２モル％のＡｌ₂Ｏ₃と、８〜
３０モル％のＳｎＯ₂とを含有する物質で構成されたエ
ッチング停止層を形成する工程と、前記透明基板上に位相シフト層を形成する工程と、前記エッチング停止層を該エッチング停止層の成膜温度
以上でかつ１０００°Ｃ以下の温度で加熱する工程とを
含むことを特徴とした位相シフトマスクブランクの製造
方法。
【請求項４】透明基板上に、少なくとも位相シフト層
と、この位相シフト層をエッチングする際にそのエッチ
ングを停止させるエッチング停止層とを備えた位相シフ
トマスクブランクに微細パターン加工を施して、透光部
と遮光部とからなる露光用微細パターンを形成した位相
シフトマスクを製造する位相シフトマスクの製造方法で
あって、透明基板上に、７０〜９２モル％のＡｌ₂Ｏ₃と、８〜
３０モル％のＳｎＯ₂とを含有する物質で構成されたエ
ッチング停止層を形成する工程と、前記透明基板上に位相シフト層を形成する工程と、前記エッチング停止層を該エッチング停止層の成膜温度
以上でかつ１０００°Ｃ以下の温度で加熱する工程と、前記透明基板状に形成された薄膜層に微細パターン加工
を施して、透光部と遮光部とからなる露光用微細パター
ンを形成する工程とを含むことを特徴とした位相シフト
マスクの製造方法。