JPH07301907A - フォトマスク及びその製造方法 - Google Patents
フォトマスク及びその製造方法Info
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- JPH07301907A JPH07301907A JP9475494A JP9475494A JPH07301907A JP H07301907 A JPH07301907 A JP H07301907A JP 9475494 A JP9475494 A JP 9475494A JP 9475494 A JP9475494 A JP 9475494A JP H07301907 A JPH07301907 A JP H07301907A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- titanium compound
- compound film
- titanium
- photomask
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 単層膜で且つ単一金属化合物で露光波長に対
して任意の透過率を持つ半透過性膜 (位相シフタを兼
用) を有するハーフトーンマスクを提供する。 【構成】 １）透明基板 1上に露光光に対する半透過性
膜として窒素及び酸素のうち少なくとも１つの元素を含
有するチタン化合物膜 5が被着され，Ti化合物膜5がパ
ターニングされてなる, ２）Ti化合物膜をPVD 法により
成膜する, ３）Ti化合物膜を窒素イオン中でTi酸化物を
蒸発またはスパッタする，４）Ti化合物膜を酸素イオン
中でTi窒化物を蒸発またはスパッタさせて成膜する，
５）Ti化合物膜を窒素イオンと酸素イオン中でTiを蒸発
させて成膜する，６）Ti化合物膜を成膜する際に，窒素
と酸素の混合比を変えることにより，Ti化合物膜の露光
波長の光に対する透過率を制御する，７) Ti化合物膜の
パターニングの際, レジストパターン 6をマスクにして
CHCl3 とCl2 の混合ガスを用いてエッチングする。
して任意の透過率を持つ半透過性膜 (位相シフタを兼
用) を有するハーフトーンマスクを提供する。 【構成】 １）透明基板 1上に露光光に対する半透過性
膜として窒素及び酸素のうち少なくとも１つの元素を含
有するチタン化合物膜 5が被着され，Ti化合物膜5がパ
ターニングされてなる, ２）Ti化合物膜をPVD 法により
成膜する, ３）Ti化合物膜を窒素イオン中でTi酸化物を
蒸発またはスパッタする，４）Ti化合物膜を酸素イオン
中でTi窒化物を蒸発またはスパッタさせて成膜する，
５）Ti化合物膜を窒素イオンと酸素イオン中でTiを蒸発
させて成膜する，６）Ti化合物膜を成膜する際に，窒素
と酸素の混合比を変えることにより，Ti化合物膜の露光
波長の光に対する透過率を制御する，７) Ti化合物膜の
パターニングの際, レジストパターン 6をマスクにして
CHCl3 とCl2 の混合ガスを用いてエッチングする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフォトリソグラフィ用の
フォトマスクに係り，遮光膜と位相シフタとを兼用する
ハーフトーンマスクに関する。
フォトマスクに係り，遮光膜と位相シフタとを兼用する
ハーフトーンマスクに関する。
【０００２】近年，フォトリソグラフィの解像度を向上
させる方法として，位相シフトマスク及びハーフトーン
マスク等の開発が行われている。
させる方法として，位相シフトマスク及びハーフトーン
マスク等の開発が行われている。
【０００３】
【従来の技術】図３(A),(B) は従来例のハーフトーンマ
スクの断面図である。図において， 1は石英基板, 2は
半透過性膜, 3は基板に形成された位相シフト部, 3A
は位相シフト膜, 4はマスクパターンの開口部である。
スクの断面図である。図において， 1は石英基板, 2は
半透過性膜, 3は基板に形成された位相シフト部, 3A
は位相シフト膜, 4はマスクパターンの開口部である。
【０００４】ハーフトーンマスクは，半透明膜部分で透
過する照射光の光量を低下させて遮光膜として機能さ
せ，開口部と半透過膜下の位相シフト部との間で位相反
転を行い, 透過した照射光のコントラストを向上させる
ことにより, 解像度を向上させている。
過する照射光の光量を低下させて遮光膜として機能さ
せ，開口部と半透過膜下の位相シフト部との間で位相反
転を行い, 透過した照射光のコントラストを向上させる
ことにより, 解像度を向上させている。
【０００５】従来のハーフトーンマスクは, 厚さ10〜20
nmのクロム(Cr)膜からなる半透明膜と酸化シリコン(SiO
2)膜からなる位相シフタ (位相シフト膜) とで構成され
る２層構造と，クロム酸化物とSiO2を混合して成膜した
単層膜を, 位相シフタを兼用した半透過膜として用いる
場合とがある。
nmのクロム(Cr)膜からなる半透明膜と酸化シリコン(SiO
2)膜からなる位相シフタ (位相シフト膜) とで構成され
る２層構造と，クロム酸化物とSiO2を混合して成膜した
単層膜を, 位相シフタを兼用した半透過膜として用いる
場合とがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来例の２層構造の場
合は，製造工程の増加と，位相シフタの成膜工程や加工
工程が入るため，現状のレチクル作製プロセスをそのま
ま適用できない上に，プロセス増加にともなう欠陥の発
生確率が増えるという欠点がある。
合は，製造工程の増加と，位相シフタの成膜工程や加工
工程が入るため，現状のレチクル作製プロセスをそのま
ま適用できない上に，プロセス増加にともなう欠陥の発
生確率が増えるという欠点がある。
【０００７】また，従来例の単層構造の場合は，半透過
性膜はクロム酸化物とSiO2との混合膜であるため，クロ
ム酸化物とSiO2を同じエッチングレートでエッチングす
ることは困難であり，パターニングが難しい。
性膜はクロム酸化物とSiO2との混合膜であるため，クロ
ム酸化物とSiO2を同じエッチングレートでエッチングす
ることは困難であり，パターニングが難しい。
【０００８】本発明は，上記従来例のハーフトーンマス
クの欠点を解消し，単層膜で且つ単一金属化合物で露光
波長に対して任意の透過率を持つ半透過性膜を有するハ
ーフトーンマスクの提供を目的とする。
クの欠点を解消し，単層膜で且つ単一金属化合物で露光
波長に対して任意の透過率を持つ半透過性膜を有するハ
ーフトーンマスクの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は， １）透明基板 1上に露光光に対する半透過性膜として窒
素及び酸素のうち少なくとも１つの元素を含有するチタ
ン化合物膜 5が被着され，該チタン化合物膜 5がパター
ニングされてなるフォトマスク，あるいは ２）前記１記載のチタン化合物膜 5を物理的堆積(PVD)
法により成膜するフォトマスクの製造方法, あるいは ３）前記チタン化合物膜 5を，窒素イオン中でチタン酸
化物(TiOまたは TiO2)を蒸発させて成膜する前記２記載
のフォトマスクの製造方法，あるいは ４）前記チタン化合物膜 5を，酸素イオン中でチタン窒
化物 (TiN)を蒸発させて成膜する前記２記載のフォトマ
スクの製造方法，あるいは ５）前記チタン化合物膜 5を，窒素イオンと酸素イオン
中でチタン(Ti)を蒸発させて成膜する前記２記載のフォ
トマスクの製造方法，あるいは ６）前記チタン化合物膜 5を，窒素イオン中でチタン酸
化物 (TiO またはTiO2)ターゲットをスパッタさせて成
膜する前記２記載のフォトマスクの製造方法, あるいは ７）前記チタン化合物膜 5を，酸素イオン中でチタン窒
化物(TiN) ターゲットをスパッタさせて成膜する前記２
記載のフォトマスクの製造方法, あるいは ８）前記チタン化合物膜 5を，窒素イオンと酸素イオン
中でチタン(Ti)ターゲットをスパッタさせて成膜する前
記２記載のフォトマスクの製造方法，あるいは ９）前記チタン化合物膜 5を成膜する際に，窒素と酸素
の混合比を変えることにより，該チタン化合物膜 5の露
光波長の光に対する透過率を制御する前記２〜８記載の
フォトマスクの製造方法，あるいは 10) 前記１記載のチタン化合物膜 5のパターニングの
際, レジストパターン 6をマスクにしてクロロホルム(C
HCl3) と塩素(Cl2) の混合ガスを用いてドライエッチン
グするフォトマスクの製造方法により達成される。
素及び酸素のうち少なくとも１つの元素を含有するチタ
ン化合物膜 5が被着され，該チタン化合物膜 5がパター
ニングされてなるフォトマスク，あるいは ２）前記１記載のチタン化合物膜 5を物理的堆積(PVD)
法により成膜するフォトマスクの製造方法, あるいは ３）前記チタン化合物膜 5を，窒素イオン中でチタン酸
化物(TiOまたは TiO2)を蒸発させて成膜する前記２記載
のフォトマスクの製造方法，あるいは ４）前記チタン化合物膜 5を，酸素イオン中でチタン窒
化物 (TiN)を蒸発させて成膜する前記２記載のフォトマ
スクの製造方法，あるいは ５）前記チタン化合物膜 5を，窒素イオンと酸素イオン
中でチタン(Ti)を蒸発させて成膜する前記２記載のフォ
トマスクの製造方法，あるいは ６）前記チタン化合物膜 5を，窒素イオン中でチタン酸
化物 (TiO またはTiO2)ターゲットをスパッタさせて成
膜する前記２記載のフォトマスクの製造方法, あるいは ７）前記チタン化合物膜 5を，酸素イオン中でチタン窒
化物(TiN) ターゲットをスパッタさせて成膜する前記２
記載のフォトマスクの製造方法, あるいは ８）前記チタン化合物膜 5を，窒素イオンと酸素イオン
中でチタン(Ti)ターゲットをスパッタさせて成膜する前
記２記載のフォトマスクの製造方法，あるいは ９）前記チタン化合物膜 5を成膜する際に，窒素と酸素
の混合比を変えることにより，該チタン化合物膜 5の露
光波長の光に対する透過率を制御する前記２〜８記載の
フォトマスクの製造方法，あるいは 10) 前記１記載のチタン化合物膜 5のパターニングの
際, レジストパターン 6をマスクにしてクロロホルム(C
HCl3) と塩素(Cl2) の混合ガスを用いてドライエッチン
グするフォトマスクの製造方法により達成される。
【００１０】
【作用】本発明では，チタン(Ti)膜の成膜時に窒素(N2)
と酸素(O2)の混合比を変えることで，露光波長に対する
任意の透過率を持った半透過性膜を成膜することが可能
となり（図２参照），この半透過性膜は単一金属化合物
からなるため，マスクパターン形成のエッチングを容易
に行うことができる。
と酸素(O2)の混合比を変えることで，露光波長に対する
任意の透過率を持った半透過性膜を成膜することが可能
となり（図２参照），この半透過性膜は単一金属化合物
からなるため，マスクパターン形成のエッチングを容易
に行うことができる。
【００１１】
【実施例】図１(A) 〜(C) は本発明の実施例の断面図で
ある。図１(A) において, 石英基板 1上にチタン化合物
膜 5を成膜する。
ある。図１(A) において, 石英基板 1上にチタン化合物
膜 5を成膜する。
【００１２】この成膜は，チタン化合物膜 5の屈折率と
吸収係数で規定される光学的な膜厚が (2ｎ＋1)λ/2
（ここに，ｎは正の整数）の厚さになるようにPVD 法
(スパッタ, 蒸着等の物理的な堆積による成膜法) 等に
より堆積する。
吸収係数で規定される光学的な膜厚が (2ｎ＋1)λ/2
（ここに，ｎは正の整数）の厚さになるようにPVD 法
(スパッタ, 蒸着等の物理的な堆積による成膜法) 等に
より堆積する。
【００１３】図１(B) において, 基板上にレジスト膜を
塗布し，電子ビーム露光法等によりレジストパターン 6
を形成する。次いで，レジストパターン 6をマスクにし
て，CHCl3 とCl2 の混合ガス中でドライエッチングし
て, チタン化合物膜 5をエッチングする。
塗布し，電子ビーム露光法等によりレジストパターン 6
を形成する。次いで，レジストパターン 6をマスクにし
て，CHCl3 とCl2 の混合ガス中でドライエッチングし
て, チタン化合物膜 5をエッチングする。
【００１４】図１(C) において, アッシング法等により
, レジストパターン 6を除去してフォトマスクを完成す
る。次に, チタン化合物膜 5をPVD 法による成膜方法に
ついて説明する。 (1) 前記チタン化合物膜 5を，窒素イオン中でチタン酸
化物(TiOまたは TiO2)を蒸発させて成膜する。 (2) 前記チタン化合物膜 5を，酸素イオン中でチタン窒
化物 (TiN)を蒸発させて成膜する， (3）前記チタン化合物膜 5を，窒素と酸素イオン中でチ
タン(Ti)を蒸発させて成膜する， (4）前記チタン化合物膜 5を，窒素イオン中でチタン酸
化物 (TiO またはTiO2)ターゲットをスパッタさせて成
膜する， (5) 前記チタン化合物膜 5を，窒素イオン中でチタン窒
化物(TiN) ターゲットをスパッタさせて成膜する， (6) 前記チタン化合物膜 5を，窒素と酸素イオン中でチ
タン(Ti)ターゲットをスパッタさせて成膜する。
, レジストパターン 6を除去してフォトマスクを完成す
る。次に, チタン化合物膜 5をPVD 法による成膜方法に
ついて説明する。 (1) 前記チタン化合物膜 5を，窒素イオン中でチタン酸
化物(TiOまたは TiO2)を蒸発させて成膜する。 (2) 前記チタン化合物膜 5を，酸素イオン中でチタン窒
化物 (TiN)を蒸発させて成膜する， (3）前記チタン化合物膜 5を，窒素と酸素イオン中でチ
タン(Ti)を蒸発させて成膜する， (4）前記チタン化合物膜 5を，窒素イオン中でチタン酸
化物 (TiO またはTiO2)ターゲットをスパッタさせて成
膜する， (5) 前記チタン化合物膜 5を，窒素イオン中でチタン窒
化物(TiN) ターゲットをスパッタさせて成膜する， (6) 前記チタン化合物膜 5を，窒素と酸素イオン中でチ
タン(Ti)ターゲットをスパッタさせて成膜する。
【００１５】次に，上記成膜例の成膜条件を例示する。
上記の(1) 〜(3）の成膜に対しては，反応性電子ビーム
蒸着器を用いて，例えば, 加速電圧 6 KV,反応用イオン
銃の加速電圧 0.5〜1.0 KV, 全ガス流量 5〜20SCCM,到
達真空度 4×10-6以下の圧力で蒸着する。蒸着時には,
イオン銃を用いて反応性ガス〔酸素(O2), または窒素(N
2)〕をイオン化することにより，チタンはチタン化合物
となって堆積される。
上記の(1) 〜(3）の成膜に対しては，反応性電子ビーム
蒸着器を用いて，例えば, 加速電圧 6 KV,反応用イオン
銃の加速電圧 0.5〜1.0 KV, 全ガス流量 5〜20SCCM,到
達真空度 4×10-6以下の圧力で蒸着する。蒸着時には,
イオン銃を用いて反応性ガス〔酸素(O2), または窒素(N
2)〕をイオン化することにより，チタンはチタン化合物
となって堆積される。
【００１６】上記の(6) の成膜に対しては，チタンをタ
ーゲットに用いてＤＣスパッタ装置により堆積する〔図
２(A) の条件〕。 電力： 540 V× 1 A (電流は一定) スバッタガス：Ar ガス圧力： 0.5 mTorr 反応ガス： N2 25 SCCM, O2 1 SCCM スパッタレート： 50 Å／分 上記の(4），(5) の成膜に対しては，スパッタガスの圧
力，流量は上記の(6)の成膜の場合と同じである。
ーゲットに用いてＤＣスパッタ装置により堆積する〔図
２(A) の条件〕。 電力： 540 V× 1 A (電流は一定) スバッタガス：Ar ガス圧力： 0.5 mTorr 反応ガス： N2 25 SCCM, O2 1 SCCM スパッタレート： 50 Å／分 上記の(4），(5) の成膜に対しては，スパッタガスの圧
力，流量は上記の(6)の成膜の場合と同じである。
【００１７】また，チタン化合物膜のパターニングの際
のエッチング条件は，通常のチタンのエッチングと同様
に行う。例えば， エッチングガス： Cl2 ガス圧力： 0.2 Torr ＲＦ電力： 2.5 W (4インチウエーハ) 基板温度： 60℃ 次に，前記チタン化合物膜 5を成膜する際に，窒素と酸
素の混合比を変えることにより，該チタン化合物膜 5の
露光波長の光に対する透過率を制御する例を図２を用い
て説明する。
のエッチング条件は，通常のチタンのエッチングと同様
に行う。例えば， エッチングガス： Cl2 ガス圧力： 0.2 Torr ＲＦ電力： 2.5 W (4インチウエーハ) 基板温度： 60℃ 次に，前記チタン化合物膜 5を成膜する際に，窒素と酸
素の混合比を変えることにより，該チタン化合物膜 5の
露光波長の光に対する透過率を制御する例を図２を用い
て説明する。
【００１８】図２(A) 〜(C) は本発明の原理説明図で，
チタンの成膜時に窒素と酸素の混合比を変えた場合の，
光の波長に対する光の透過率を示す図である。実施例の
露光波長は 365nmである。図２(A) は流量比 N2：O2＝
25：1 の場合で露光波長の光に対して透過率は43％であ
り, 図２(B) は流量比 N2：O2＝ 1：1 の場合で露光波
長の光に対して透過率は65％であり, 図２(C) は流量比
N2：O2＝ 1：0 の場合で露光波長の光に対して透過率
は23％である。
チタンの成膜時に窒素と酸素の混合比を変えた場合の，
光の波長に対する光の透過率を示す図である。実施例の
露光波長は 365nmである。図２(A) は流量比 N2：O2＝
25：1 の場合で露光波長の光に対して透過率は43％であ
り, 図２(B) は流量比 N2：O2＝ 1：1 の場合で露光波
長の光に対して透過率は65％であり, 図２(C) は流量比
N2：O2＝ 1：0 の場合で露光波長の光に対して透過率
は23％である。
【００１９】ここで，チタン化合物膜の透過率は，露光
の際に所定の露光エネルギーに対し所定厚さのチタン化
合物膜の遮光部が感光しない範囲の低い値を選ぶ。
の際に所定の露光エネルギーに対し所定厚さのチタン化
合物膜の遮光部が感光しない範囲の低い値を選ぶ。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば，位相シフタを兼用した
半透過性膜としてチタン化合物膜を適用し，その成膜の
際の酸素と窒素の混合比を変えて透過率を制御すること
により，単層膜で且つ単一金属化合物からなり露光波長
に対して任意の透過率を持つハーフトーンマスクが得ら
れる。
半透過性膜としてチタン化合物膜を適用し，その成膜の
際の酸素と窒素の混合比を変えて透過率を制御すること
により，単層膜で且つ単一金属化合物からなり露光波長
に対して任意の透過率を持つハーフトーンマスクが得ら
れる。
【００２１】この結果，本発明のフォトマスクは単一層
であるためマスクパターン形成用のエッチングが容易に
確実となり，従ってフォトマスクの高精度化が実現で
き，また, 単一層で製造工程が簡単となるためフォトマ
スクの欠陥を低減でき，その製造歩留と信頼性を向上で
きる。
であるためマスクパターン形成用のエッチングが容易に
確実となり，従ってフォトマスクの高精度化が実現で
き，また, 単一層で製造工程が簡単となるためフォトマ
スクの欠陥を低減でき，その製造歩留と信頼性を向上で
きる。
【図１】 本発明の実施例の断面図
【図２】 本発明の原理説明図
【図３】 従来例のハーフトーンマスクの断面図
1 石英基板 2 半透過性膜 3 位相シフト部 3A 位相シフト膜 4 マスクパターンの開口部 5 チタン化合物膜 6 レジストパターン
Claims (10)
- 【請求項１】 透明基板 1上に露光光に対する半透過性
膜として窒素及び酸素のうち少なくとも１つの元素を含
有するチタン化合物膜(5) が被着され，該チタン化合物
膜(5) がパターニングされてなることを特徴とするフォ
トマスク。 - 【請求項２】 請求項１記載のチタン化合物膜(5) を物
理的堆積(PVD) 法により成膜することを特徴とするフォ
トマスクの製造方法。 - 【請求項３】 前記チタン化合物膜(5) を，窒素イオン
中でチタン酸化物(TiO または TiO2)を蒸発させて成膜
することを特徴とする請求項２記載のフォトマスクの製
造方法。 - 【請求項４】 前記チタン化合物膜(5) を，酸素イオン
中でチタン窒化物(TiN) を蒸発させて成膜することを特
徴とする請求項２記載のフォトマスクの製造方法。 - 【請求項５】 前記チタン化合物膜(5) を，窒素イオン
と酸素イオン中でチタン (Ti)を蒸発させて成膜するこ
とを特徴とする請求項２記載のフォトマスクの製造方
法。 - 【請求項６】 前記チタン化合物膜(5) を，窒素イオン
中でチタン酸化物(TiO または TiO2)ターゲットをスパ
ッタさせて成膜することを特徴とする請求項２記載のフ
ォトマスクの製造方法。 - 【請求項７】 前記チタン化合物膜(5) を，酸素イオン
中でチタン窒化物(TiN)ターゲットをスパッタさせて成
膜することを特徴とする請求項２記載のフォトマスクの
製造方法。 - 【請求項８】 前記チタン化合物膜(5) を，窒素イオン
と酸素イオン中でチタン (Ti)ターゲットをスパッタさ
せて成膜することを特徴とする請求項２記載のフォトマ
スクの製造方法。 - 【請求項９】 前記チタン化合物膜(5) を成膜する際
に，窒素と酸素の混合比を変えることにより，該チタン
化合物膜(5) の露光波長の光に対する透過率を制御する
ことを特徴とする請求項２〜８記載のフォトマスクの製
造方法。 - 【請求項10】 請求項１記載のチタン化合物膜(5) のパ
ターニングの際, レジストパターン(6) をマスクにして
クロロホルム(CHCl3) と塩素(Cl2) の混合ガスを用いて
ドライエッチングすることを特徴とするフォトマスクの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9475494A JPH07301907A (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | フォトマスク及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9475494A JPH07301907A (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | フォトマスク及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07301907A true JPH07301907A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=14118903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9475494A Withdrawn JPH07301907A (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | フォトマスク及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07301907A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010095837A (ko) * | 2000-04-12 | 2001-11-07 | 윤종용 | 에너지 트랩을 이용하여 소정 파장의 빛에 대한 투과율을조절한 위상 쉬프트 마스크 및 그 제조방법 |
| WO2023042438A1 (ja) * | 2021-09-14 | 2023-03-23 | コニカミノルタ株式会社 | 遮光膜、多層反射防止膜、それらの製造方法及び光学部材 |
-
1994
- 1994-05-09 JP JP9475494A patent/JPH07301907A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010095837A (ko) * | 2000-04-12 | 2001-11-07 | 윤종용 | 에너지 트랩을 이용하여 소정 파장의 빛에 대한 투과율을조절한 위상 쉬프트 마스크 및 그 제조방법 |
| WO2023042438A1 (ja) * | 2021-09-14 | 2023-03-23 | コニカミノルタ株式会社 | 遮光膜、多層反射防止膜、それらの製造方法及び光学部材 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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