JPH061366B2 - フオトマスク材料 - Google Patents
フオトマスク材料Info
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- JPH061366B2 JPH061366B2 JP3725687A JP3725687A JPH061366B2 JP H061366 B2 JPH061366 B2 JP H061366B2 JP 3725687 A JP3725687 A JP 3725687A JP 3725687 A JP3725687 A JP 3725687A JP H061366 B2 JPH061366 B2 JP H061366B2
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
- G03F1/58—Absorbers, e.g. of opaque materials having two or more different absorber layers, e.g. stacked multilayer absorbers
-
- G—PHYSICS
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、フォトマスク材料、特に、半導体装置の製
造に使用するフォトマスク材料に関するものである。
造に使用するフォトマスク材料に関するものである。
半導体装置の製造に使用するマスクは、初期においては
ガラス基板を用いた写真乳剤乾板を利用していたが、高
集積化、微細化が進むにつれて、現在では透明ガラス基
板上にクロム(Cr)などの金属膜を形成したハードマスク
が広く使用されている（特開昭57-157247号公報、特開
昭57-157249号公報参照）。
ガラス基板を用いた写真乳剤乾板を利用していたが、高
集積化、微細化が進むにつれて、現在では透明ガラス基
板上にクロム(Cr)などの金属膜を形成したハードマスク
が広く使用されている（特開昭57-157247号公報、特開
昭57-157249号公報参照）。
第４図は、従来のフォトマスクの断面図である。このマ
スクは、石英などの透明ガラス基板１上にクロム(Cr)な
どの金属膜２を形成したものである。このようなクロム
(Cr)などの金属膜２は、透明ガラス基板１上に蒸着また
はスパッタ法により６００〜８００Åの膜厚で形成され
る。
スクは、石英などの透明ガラス基板１上にクロム(Cr)な
どの金属膜２を形成したものである。このようなクロム
(Cr)などの金属膜２は、透明ガラス基板１上に蒸着また
はスパッタ法により６００〜８００Åの膜厚で形成され
る。
半導体用フォトマスクは、金属膜２上にフォトレジスト
または電子ビーム（以下、ＥＢと称す）用レジストを塗
布し、光またはＥＢによりパターンを描写した後、現
像、エッチングなどの工程を経て作られる。エッチング
は金属膜２がクロム(Cr)の場合、ウェット法では硝酸第
２セリウムアンモンと過塩素酸で行ない、ドライ法では
四塩化炭素(CCl4)と酸素(O2)の混合ガスで行なう。半導
体装置、特にＶＬＳＩなどの高集積、微細パターンを有
するデバイス用マスクの製造では、サイドエッチング効
果が少ないドライ法が有利である。
または電子ビーム（以下、ＥＢと称す）用レジストを塗
布し、光またはＥＢによりパターンを描写した後、現
像、エッチングなどの工程を経て作られる。エッチング
は金属膜２がクロム(Cr)の場合、ウェット法では硝酸第
２セリウムアンモンと過塩素酸で行ない、ドライ法では
四塩化炭素(CCl4)と酸素(O2)の混合ガスで行なう。半導
体装置、特にＶＬＳＩなどの高集積、微細パターンを有
するデバイス用マスクの製造では、サイドエッチング効
果が少ないドライ法が有利である。
従来のフォトマスクの製造には、ウェットエッチングが
一般的であるが、サイドエッチング効果などにより高精
度マスクの製造が困難であり、一方、ドライエッチング
では、クロム(Cr)の金属膜２のエッチング速度が約１０
０Å／min以下であり、レジストとの選択比も悪く、フ
ォトマスクの量産に適していなかった。また、クロム(C
r)の金属膜２の場合、石英ガラス基板との接着性が悪
く、微細パターンが洗浄のときに剥がれるという問題も
あった。
一般的であるが、サイドエッチング効果などにより高精
度マスクの製造が困難であり、一方、ドライエッチング
では、クロム(Cr)の金属膜２のエッチング速度が約１０
０Å／min以下であり、レジストとの選択比も悪く、フ
ォトマスクの量産に適していなかった。また、クロム(C
r)の金属膜２の場合、石英ガラス基板との接着性が悪
く、微細パターンが洗浄のときに剥がれるという問題も
あった。
上記問題点を解決する手段として、モリブデンシリサイ
ド膜をマスク材料として用いる方法が考えられる（特開
昭59-61372号公報参照）。この方法によれば、石英ガラ
ス基板中のシリコン(Si)とマスク材料としてのモリブデ
ンシリサイド膜中のシリコン(Si)とが有効に結合して接
着強度の強いものが得られる。また、四フッ化炭素(C
F4)と酸素(O2)の混合ガスプラズマにより、クロム(Cr)
の金属膜の場合に比べて容易にドライエッチングができ
る（〜１０００Å／minのエッチング速度）。
ド膜をマスク材料として用いる方法が考えられる（特開
昭59-61372号公報参照）。この方法によれば、石英ガラ
ス基板中のシリコン(Si)とマスク材料としてのモリブデ
ンシリサイド膜中のシリコン(Si)とが有効に結合して接
着強度の強いものが得られる。また、四フッ化炭素(C
F4)と酸素(O2)の混合ガスプラズマにより、クロム(Cr)
の金属膜の場合に比べて容易にドライエッチングができ
る（〜１０００Å／minのエッチング速度）。
しかしながら、モリブデンシリサイド膜は、光に対する
反射率が５０％前後と高く、ウェハへのパターン転写の
際に、パターンの解像性をウェハとマスク間の光の多重
散乱で低下させることになり、サブミクロンパターンを
有する超ＬＳＩデバイスの製造に困難を来たす、という
問題があった。
反射率が５０％前後と高く、ウェハへのパターン転写の
際に、パターンの解像性をウェハとマスク間の光の多重
散乱で低下させることになり、サブミクロンパターンを
有する超ＬＳＩデバイスの製造に困難を来たす、という
問題があった。
この発明は、上記のような従来のものの問題点を解消す
るためになされたもので、ドライエッチングが容易で量
産に適し、かつ透明基板との接着性も良好であり、しか
も反射率が低く、したがって高解像のパターンが得られ
るフォトマスク材料を提供することを目的とする。
るためになされたもので、ドライエッチングが容易で量
産に適し、かつ透明基板との接着性も良好であり、しか
も反射率が低く、したがって高解像のパターンが得られ
るフォトマスク材料を提供することを目的とする。
この発明に係るフォトマスク材料は、透明基板と、この
透明基板上に形成したモリブデンシリサイド膜と、この
シリサイド膜上に形成した酸化されたモリブデンシリサ
イド膜とを備えたものである。
透明基板上に形成したモリブデンシリサイド膜と、この
シリサイド膜上に形成した酸化されたモリブデンシリサ
イド膜とを備えたものである。
モリブデンシリサイド膜およびその酸化膜は、容易にこ
れをドライエッチングできる。またモリブデンシリサイ
ド膜は、透明基板との接着性が良いので、マスク洗浄の
ときに微細パターンが剥がれにくい。さらに、酸化され
たモリブデンシリサイド膜は、波長４３６nmの光に対す
る反射率が小さくなる膜厚でモリブデンシリサイド膜上
に形成できるので、その反射率を低くできる。
れをドライエッチングできる。またモリブデンシリサイ
ド膜は、透明基板との接着性が良いので、マスク洗浄の
ときに微細パターンが剥がれにくい。さらに、酸化され
たモリブデンシリサイド膜は、波長４３６nmの光に対す
る反射率が小さくなる膜厚でモリブデンシリサイド膜上
に形成できるので、その反射率を低くできる。
〔発明の実施例〕 第１図は、この発明の一実施例であるフォトマスク材料
の断面図である。図において、１は石英ガラスなどの透
明ガラス基板（透明基板）で、その上にはモリブデンシ
リサイド膜３がスパッタ法などで約１００nm程度の膜厚
で形成されている。さらに、モリブデンシリサイド（以
下モリシリと称す）膜３上には、酸化されたモリシリ膜
（以下モリシリ酸化膜と称す）４が４０〜５０nmの膜厚
で形成されている。モリシリ酸化膜４は、モリシリをタ
ーゲットとしてアルゴン(Ar)と酸素(O2)ガスを任意の比
率で混合したプラズマでスパッタしたとき、モリシリと
酸素(O2)が適当な比率で化合して形成される。また、予
め適当な比率で作成した酸化モリブデンシリサイドをタ
ーゲットとしてアルゴン(Ar)プラズマでスパッタしても
形成される。
の断面図である。図において、１は石英ガラスなどの透
明ガラス基板（透明基板）で、その上にはモリブデンシ
リサイド膜３がスパッタ法などで約１００nm程度の膜厚
で形成されている。さらに、モリブデンシリサイド（以
下モリシリと称す）膜３上には、酸化されたモリシリ膜
（以下モリシリ酸化膜と称す）４が４０〜５０nmの膜厚
で形成されている。モリシリ酸化膜４は、モリシリをタ
ーゲットとしてアルゴン(Ar)と酸素(O2)ガスを任意の比
率で混合したプラズマでスパッタしたとき、モリシリと
酸素(O2)が適当な比率で化合して形成される。また、予
め適当な比率で作成した酸化モリブデンシリサイドをタ
ーゲットとしてアルゴン(Ar)プラズマでスパッタしても
形成される。
モリシリ酸化膜４の酸素の比率が大きいほど、反射率は
低下するが、徐々に絶縁性を帯びてくる。電子ビーム(E
B)でマスクを製作するには、チャージアップの問題があ
るが、モリシリ酸化膜４は、前述したように、膜厚が４
０〜５０nm程度であるので、ＥＢ(10〜20KeV)は下層の
モリシリ膜３に到達する。このため、酸素の比率が大き
い場合でもチャージアップの問題はない。
低下するが、徐々に絶縁性を帯びてくる。電子ビーム(E
B)でマスクを製作するには、チャージアップの問題があ
るが、モリシリ酸化膜４は、前述したように、膜厚が４
０〜５０nm程度であるので、ＥＢ(10〜20KeV)は下層の
モリシリ膜３に到達する。このため、酸素の比率が大き
い場合でもチャージアップの問題はない。
第２図はモリシリ酸化膜を石英基板上に単層で形成した
場合における同モリシリ酸化膜４の膜厚と波長４３６nm
の光に対する反射率との関係を示したものである。比較
のためにモリシリ膜の反射率も示している。モリシリ膜
は５０nm以上の膜厚で５０％以上の高い反射率を示して
いる。一方、モリシリ酸化膜０〜１００nmの膜厚で直線
的な反射率の増加を示すが、１００nm以上の膜厚になる
と反射率は一定になり、３０％程度を示す。
場合における同モリシリ酸化膜４の膜厚と波長４３６nm
の光に対する反射率との関係を示したものである。比較
のためにモリシリ膜の反射率も示している。モリシリ膜
は５０nm以上の膜厚で５０％以上の高い反射率を示して
いる。一方、モリシリ酸化膜０〜１００nmの膜厚で直線
的な反射率の増加を示すが、１００nm以上の膜厚になる
と反射率は一定になり、３０％程度を示す。
しかし、実施例のように、モリシリ膜３の上にモリシリ
酸化膜４を形成して２層膜にすると、反射の挙動が変化
してくる。第３図は、透明ガラス基板１の上に形成した
膜厚１００nmのモリシリ膜３上のモリシリ酸化膜４の膜
厚を変化させた場合における同酸化膜４の反射率の変化
を示している。同図より明らかなように、モリシリ膜３
とモリシリ酸化膜４との２層膜にすると、波長４３６nm
の光に対する反射率は、モリシリ酸化膜４の膜厚４０〜
５０nm近傍で極小値を示す。従来技術の項で説明したよ
うに、モリシリ膜だけをマスク材料として用いた場合
は、パターンの解像性が低下するが、上述のごとく、モ
リシリ膜３の上にモリシリ酸化膜４を４０〜５０nmの膜
厚に形成すると、最小の低反射特性を有するので、ウェ
ハとマスク間の光の多重散乱を抑制することができ、パ
ターンの高い解像性を得ることができる。
酸化膜４を形成して２層膜にすると、反射の挙動が変化
してくる。第３図は、透明ガラス基板１の上に形成した
膜厚１００nmのモリシリ膜３上のモリシリ酸化膜４の膜
厚を変化させた場合における同酸化膜４の反射率の変化
を示している。同図より明らかなように、モリシリ膜３
とモリシリ酸化膜４との２層膜にすると、波長４３６nm
の光に対する反射率は、モリシリ酸化膜４の膜厚４０〜
５０nm近傍で極小値を示す。従来技術の項で説明したよ
うに、モリシリ膜だけをマスク材料として用いた場合
は、パターンの解像性が低下するが、上述のごとく、モ
リシリ膜３の上にモリシリ酸化膜４を４０〜５０nmの膜
厚に形成すると、最小の低反射特性を有するので、ウェ
ハとマスク間の光の多重散乱を抑制することができ、パ
ターンの高い解像性を得ることができる。
また、モリシリ膜３は透明ガラス基板１との接着性が良
く、マスク洗浄によっても微細パターンの剥がれがなく
なるので、フォトマスクとしての寿命が長くなる。
く、マスク洗浄によっても微細パターンの剥がれがなく
なるので、フォトマスクとしての寿命が長くなる。
さらに、モリシリ膜３はドライエッチングを容易に行な
うことができる。たとえば、ＣＦ４＋Ｏ２（２％）の混
合ガスを使用し、0.2Torrの真空度、３００Ｗの条件下
では、約１０００Å／minのエッチングスピードでエッ
チングが終了する。また、モリシリ酸化膜４のエッチン
グスピードは、モリシリ膜３のそれに比べて若干低下す
るが、この酸化膜４は４０〜５０nmの薄い膜であり、容
易にエッチングできる。したがって、上記実施例のエッ
チングスピードは、従来のクロム(Cr)の金属膜２のそれ
に比べ約１０倍になり、フォトマスクの量産に適してい
ることがわかる。なお、ドライエッチングを行なう前に
モリシリ酸化膜４上にフォトレジストまたはＥＢレジス
トを４００〜６００nmの膜厚で塗布した後、光またはＥ
Ｂでパターンを描写するが、モリシリ酸化膜４はその膜
厚が４０〜５０nmであるので、ＥＢ描写の場合であって
もチャージアップの問題は生じない。
うことができる。たとえば、ＣＦ４＋Ｏ２（２％）の混
合ガスを使用し、0.2Torrの真空度、３００Ｗの条件下
では、約１０００Å／minのエッチングスピードでエッ
チングが終了する。また、モリシリ酸化膜４のエッチン
グスピードは、モリシリ膜３のそれに比べて若干低下す
るが、この酸化膜４は４０〜５０nmの薄い膜であり、容
易にエッチングできる。したがって、上記実施例のエッ
チングスピードは、従来のクロム(Cr)の金属膜２のそれ
に比べ約１０倍になり、フォトマスクの量産に適してい
ることがわかる。なお、ドライエッチングを行なう前に
モリシリ酸化膜４上にフォトレジストまたはＥＢレジス
トを４００〜６００nmの膜厚で塗布した後、光またはＥ
Ｂでパターンを描写するが、モリシリ酸化膜４はその膜
厚が４０〜５０nmであるので、ＥＢ描写の場合であって
もチャージアップの問題は生じない。
以上のように、この発明によれば、透明基板上にモリシ
リ膜を形成し、さらにその上にモリシリ酸化膜を形成し
たので、低反射率であり、したがって高解像のパターン
形成が可能となり、また透明基板との接着性も優れてお
り、さらにはドライエッチングが容易で量産に適した高
品質のフォトマスク材料を得ることができる。
リ膜を形成し、さらにその上にモリシリ酸化膜を形成し
たので、低反射率であり、したがって高解像のパターン
形成が可能となり、また透明基板との接着性も優れてお
り、さらにはドライエッチングが容易で量産に適した高
品質のフォトマスク材料を得ることができる。
第１図はこの発明の一実施例であるフォトマスク材料の
断面図、第２図は従来のフォトマスク材の膜厚と波長４
３６nmの光に対する反射率の関係を示すグラフ、第３図
はモリシリ膜上のモリシリ酸化膜の膜厚と波長４３６nm
の光に対する反射率の関係を示すグラフ、第４図は従来
のフォトマスク材料の断面図である。 図において、１は透明ガラス基板、３はモリブデンシリ
サイド膜、４は酸化されたモリブデンシリサイド膜であ
る。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
断面図、第２図は従来のフォトマスク材の膜厚と波長４
３６nmの光に対する反射率の関係を示すグラフ、第３図
はモリシリ膜上のモリシリ酸化膜の膜厚と波長４３６nm
の光に対する反射率の関係を示すグラフ、第４図は従来
のフォトマスク材料の断面図である。 図において、１は透明ガラス基板、３はモリブデンシリ
サイド膜、４は酸化されたモリブデンシリサイド膜であ
る。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】半導体装置の製造に使用するフォトマスク
材料であって、透明基板と、この透明基板上に形成した
モリブデンシリサイド膜と、このモリブデンシリサイド
膜上に形成した酸化されたモリブデンシリサイド膜とを
備えたフォトマスク材料。 - 【請求項２】酸化されたモリブデンシリサイド膜は、そ
の膜厚が４０〜５０nmであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のフォトマスク材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3725687A JPH061366B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | フオトマスク材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3725687A JPH061366B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | フオトマスク材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63202748A JPS63202748A (ja) | 1988-08-22 |
| JPH061366B2 true JPH061366B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=12492567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3725687A Expired - Fee Related JPH061366B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | フオトマスク材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061366B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07201700A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP4807739B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-11-02 | Ｈｏｙａ株式会社 | マスクブランク及びフォトマスク |
| JP5007843B2 (ja) * | 2009-09-24 | 2012-08-22 | 信越化学工業株式会社 | フォトマスクブランク及びフォトマスク |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6195356A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-14 | Mitsubishi Electric Corp | フオトマスクブランク |
| JPS623257A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Toshiba Corp | マスクパタ−ンの形成方法およびこれに使用するマスク基板 |
-
1987
- 1987-02-19 JP JP3725687A patent/JPH061366B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63202748A (ja) | 1988-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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