JPH07134389A - 位相シフトマスクブランクの製造方法及び位相シフトマスクの製造方法 - Google Patents

位相シフトマスクブランクの製造方法及び位相シフトマスクの製造方法

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JPH07134389A
JPH07134389A JP15543693A JP15543693A JPH07134389A JP H07134389 A JPH07134389 A JP H07134389A JP 15543693 A JP15543693 A JP 15543693A JP 15543693 A JP15543693 A JP 15543693A JP H07134389 A JPH07134389 A JP H07134389A
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shift mask
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etching
manufacturing
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Akira Okubo
亮 大久保
Toshinobu Miura
敏信 三浦
Hiroyuki Sakai
裕之 坂井
Yoichi Yamaguchi
洋一 山口
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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    • G03F1/00Originals 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
    • G03F1/26Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/29Rim PSM or outrigger PSM; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

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の製造方法及び位相シフトマ
スクの製造方法を提供する。 【構成】 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、Al2
3 とSnO2 とを含有する物質で構成し、かつ、このエ
ッチング停止層に加熱処理を施すことにより、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すぐれ
た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の製造方法及び位相シフトマスクの
製造方法を得た。

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
相シフトマスクを製造する際の素材として用いられる位
相シフトマスクブランクの製造方法及び位相シフトマス
ク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回応用物理学会予稿集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Al2 3 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Al2 3 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を製造
することができる位相シフトマスクブランクの製造方法
及び位相シフトマスク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の製造
方法は、 (構成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、Al2 3 とSn
2 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加熱処理する工程
とを含むことを特徴とした構成とし、 この、構成1の
態様として、 (2) 構成1の位相シフトマスクブランクの製造方法
において、前記エッチング停止層が、20〜99モル%
のAl2 3 と、1〜80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、 さらに、構成1又は2の態様として、 (構成3) 構成1又は2の位相シフトマスクブランク
の製造方法において、前記エッチング停止層を加熱処理
する温度を、該エッチング停止層の成膜温度以上でかつ
1200°C以下の温度としたことを特徴とした構成と
した。
【0015】また、本発明にかかる位相シフトマスクの
製造方法は、 (構成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、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、透明基板上に、Al2 3 とSn
2 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加熱処理する工程
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構成と
し、また、構成4の態様として、 (構成5) 構成4の位相シフトマスクの製造方法にお
いて、前記エッチング停止層が、20〜99モル%のA
2 3 と、1〜80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、
そして、構成4又は5の態様として、 (構成6) 構成4又は5の位相シフトマスクの製造方
法において、前記エッチング停止層を加熱処理する温度
を、該エッチング停止層の成膜温度以上でかつ1200
°C以下の温度としたことを特徴とした構成としたもの
である。
【0016】
【作用】上述の構成1〜6によれば、エッチング停止層
を、Al2 3 とSnO2 とを含有する物質で構成し、
かつ、このエッチング停止層を加熱処理するようにした
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。
【0017】ここで、構成2及び5において、エッチン
グ停止層を、20〜99モル%のAl2 3 と、1〜8
0モル%のSnO2 を含む物質で構成したのは次の理由
による。
【0018】すなわち、本発明者の研究によると、Sn
2 が1モル%より小になると、耐酸性が低下し始め、
逆に、80モル%より大になると、i線に対してはその
透過率が90%を下回ることが判明したからである。
【0019】また、本発明のエッチング停止層は、Sn
2 の一部分をZrO2 、Ta2 5 、Nb2 5 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。
【0020】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。
【0021】図8、図9及び図10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モル%、
18モル%及び52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250°
Cである。これら図から明らかなように、250°C
(成膜温度)〜1200°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、1200°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1200°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。
【0022】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。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】
【実施例】実施例1 図1は本発明の実施例1にかかる位相シフトマスクブラ
ンクの製造方法で製造した位相シフトマスクブランクの
構成を示す断面図、図2は本発明の実施例1にかかる位
相シフトマスクの製造方法で製造した位相シフトマスク
の構成を示す断面図、図3ないし図7は本発明の実施例
1にかかる位相シフトマスクブランクの製造方法及び位
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実施例1を説明する。
【0026】実施例1の位相シフトマスクブランクの製
造方法で製造した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Al
2 3 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。
【0027】また、実施例1の位相シフトマスクの製造
方法で製造した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Al2 3 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。
【0028】次に、図3ないし図7を参照にしながら実
施例1にかかる位相シフトマスクブランクの製造方法及
び位相シフトマスクの製造方法を説明する。
【0029】まず、石英ガラス基板1上に、10モル%
のSnO2 と、90モル%のAl23 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。
【0030】次に、こうしてエッチング停止層2を形成
した基板1に、1000°Cで30分間の加熱処理を施
す。
【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】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。
【0033】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。
【0034】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)。
【0035】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)。
【0036】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。
【0037】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。
【0038】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。
【0039】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。
【0040】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。
【0041】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の形成前に行ったが、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。
【0042】実施例2 この実施例は、エッチング停止層2として、SnO2
12モル%含有したAl2 3 材料を用い、その膜厚を
15nmとした点を除き、上述の実施例1と同じ構成を
有する。
【0043】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100°C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
極めて良好なものとなり、膜減りによる位相シフトの変
化をほぼ0に抑えることが可能となるとともに、膜厚を
15nmとしたので、i線に対する透過率も良好に維持
できることがわかった。
【0044】実施例3 この実施例は、上述の実施例2におけるエッチング停止
層2として、SnO2を18モル%含有したAl2 3
材料を用い、かつ、位相シフト層3の形成工程前の熱処
理温度を、600°C(30分間)としたほかは、上述
の実施例2と同じ構成を有する。
【0045】加熱処理温度を600°Cという処理しや
すい低い温度にし、一方、SnO2の含有率を若干増大
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、実施
例2に比較すると若干低下したが、実施例1に比較する
と良好な値を維持した。また、i線に対する透過率は第
1〜2実施例とほぼ同等であった。
【0046】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Al2 3 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。
【0047】実施例4 この実施例は、エッチング停止層2として、SnO2
33モル%含有したAl2 3 材料を用い、かつ、位相
シフト層3の形成工程前の熱処理温度を、450°C
(30分間)としたほかは、上述の実施例2〜3と同じ
構成を有する。
【0048】加熱処理温度を450°Cという極めて処
理しやすい低い温度にし、一方、SnO2 の含有率を増
大した結果、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、実
施例2に比較すると若干低下したが、実施例1及び3に
比較すると良好な値を維持した。また、i線に対する透
過率は実施例1〜3とほぼ同等に維持できた。
【0049】実施例5 この実施例は、エッチング停止層2として、SnO2
55モル%含有したAl2 3 材料を用い、加熱処理温
度を400°Cとした点を除き、上述の実施例2〜4と
同じ構成を有する。
【0050】この実施例では、SnO2 の含有量を55
モル%に増やした結果、加熱処理温度を400°Cとい
う低い値に設定しても、エッチング停止層2の100°
Cの熱濃硫酸に対する溶解速度を約1オングストローム
/minに、また、120°Cの熱濃硫酸に対する溶解
速度を約4オングストローム/minに抑えることがで
きた。しかも、i線に対する透過率等は実施例1〜4と
ほぼ同等に維持できた。
【0051】実施例6 この実施例は、上述の実施例5における加熱処理温度を
600°Cと高くしたほかは実施例5と同一の構成を有
する。
【0052】この実施例では、加熱処理温度を600°
Cとして実施例5より高くした結果、エッチング停止層
2の100°Cの熱濃硫酸に対する溶解速度をほぼ0オ
ングストローム/minに、また、120°Cの熱濃硫
酸に対する溶解速度を約2オングストローム/minに
抑えることができた。しかも、i線に対する透過率は実
施例5と同等である。
【0053】実施例7 この実施例は、エッチング停止層2の加熱処理温度を1
000°Cとしたほかは、上述の実施例5と同じ構成を
有する。
【0054】加熱処理温度を1000°Cと高く設定し
た結果、エッチング停止層2の100°Cの熱濃硫酸に
対する溶解速度をほぼ0オングストローム/minに、
また、120°Cの熱濃硫酸に対する溶解速度もほぼ0
オングストローム/minに抑えることができた。しか
も、i線に対する透過率等は実施例6と同等に維持でき
た。
【0055】実施例8 この実施例は、エッチング停止層2として、SnO2
70モル%含有したAl2 3 材料を用いた点を除き、
上述の実施例7と同じ構成を有する。
【0056】この実施例では、エッチング停止層2の1
00°C及び120°C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。しかも、i線に対する透過率等も実施例7
とほぼ同等に維持できた。
【0057】比較例1 この比較例は、エッチング停止層2として、SnO2
全く含まないAl2 3 (膜厚100nm)のみからな
る材料を用い、かつ、エッチング停止層を加熱する処理
を行わなかった点を除き、上述の実施例1〜8と同じ構
成を有する。
【0058】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Al2 3 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。
【0059】比較例2 この比較例は、エッチング停止層2として、SnO2
85モル%含有したAl2 3 材料を用い、その膜厚を
10nmとし、かつ、エッチング停止層を加熱する処理
を行わなかった点を除き、上述の実施例1〜8と同じ構
成を有する。
【0060】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i線で
の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。
【0061】なお、図11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。
【0062】また、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。
【0063】さらに、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1200°C以下であればよい。
【0064】また、位相シフトマスクブランクの他の形
態としては図12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13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12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。
【0065】さらに、本発明は、例えば、図14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。
【0066】
【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の製造方法及び位相シフトマス
クの製造方法は、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、Al2
3 とSnO2 とを含有する物質で構成し、かつ、この
エッチング停止層に加熱処理を施すようにしたことによ
り、エッチング停止層としての基本的性質を具備するほ
かにすぐれた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を得
ることを可能にしたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1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】本発明の実施例1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】本発明の実施例1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】本発明の実施例1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】本発明の実施例1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】本発明の実施例1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】本発明の実施例1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】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11】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12】位相シフトマスクブラン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。
【図14】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。
フロントページの続き (72)発明者 山口 洋一 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホー ヤ株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、Al2 3 と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加熱処理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。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の位相シフトマスクブラ
    ンクの製造方法において、 前記エッチング停止層が、20〜99モル%のAl2
    3 と、1〜80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
    ブランクの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の位相シフトマス
    クブランクの製造方法において、 前記エッチング停止層を加熱処理する温度を、該エッチ
    ング停止層の成膜温度以上でかつ1200°C以下の温
    度とした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。
  4. 【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、Al2 3 と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加熱処理する工程と、 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。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の位相シフトマスクの製
    造方法において、 前記エッチング停止層が、20〜99モル%のAl2
    3 と、1〜80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
    の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項4又は5に記載の位相シフトマス
    クの製造方法において、 前記エッチング停止層を加熱処理する温度を、該エッチ
    ング停止層の成膜温度以上でかつ1200°C以下の温
    度としたことを特徴とした位相シフトマスクの製造方
    法。
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