JPH10186632A - ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク - Google Patents
ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクInfo
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- JPH10186632A JPH10186632A JP27442997A JP27442997A JPH10186632A JP H10186632 A JPH10186632 A JP H10186632A JP 27442997 A JP27442997 A JP 27442997A JP 27442997 A JP27442997 A JP 27442997A JP H10186632 A JPH10186632 A JP H10186632A
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 露光光（ＫｒＦエキシマレーザーのみならず
ＡｒＦエキシマレーザー）での位相シフトマスクとして
の光学定数を満たし、且つ露光光での反射率や検査波長
での透過率を制御できるハーフトーン型位相シフトマス
ク及び位相シフトマスク用ブランクを提供することを目
的とする。 【解決手段】 透光性基板２１上に露光光に対して透明
領域２８と半透明領域２７を有するハーフトーン型位相
シフトマスク及びマスク用ブランクであって、半透明領
域２７は単層もしくは２層以上の多層膜からなり、少な
くとも１層がジルコニウムシリサイド化合物薄膜で形成
されている。さらに、ジルコニウムシリサイド化合物薄
膜はジルコニウムシリサイド化合物薄膜の単層膜もしく
は多層膜よりなり、ジルコニウムシリサイド化合物薄膜
がジルコニウム、珪素、酸素、窒素及びハロゲン元素か
らなる群から選択された化合物薄膜から形成されてい
る。
ＡｒＦエキシマレーザー）での位相シフトマスクとして
の光学定数を満たし、且つ露光光での反射率や検査波長
での透過率を制御できるハーフトーン型位相シフトマス
ク及び位相シフトマスク用ブランクを提供することを目
的とする。 【解決手段】 透光性基板２１上に露光光に対して透明
領域２８と半透明領域２７を有するハーフトーン型位相
シフトマスク及びマスク用ブランクであって、半透明領
域２７は単層もしくは２層以上の多層膜からなり、少な
くとも１層がジルコニウムシリサイド化合物薄膜で形成
されている。さらに、ジルコニウムシリサイド化合物薄
膜はジルコニウムシリサイド化合物薄膜の単層膜もしく
は多層膜よりなり、ジルコニウムシリサイド化合物薄膜
がジルコニウム、珪素、酸素、窒素及びハロゲン元素か
らなる群から選択された化合物薄膜から形成されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
ス中のフォトリソグラフィ工程においてパターンを形成
する際の露光転写用フォトマスクに関するものであり、
特にハーフトーン型位相シフトフォトマスク又はそれを
製造するためのブランクに関する。
ス中のフォトリソグラフィ工程においてパターンを形成
する際の露光転写用フォトマスクに関するものであり、
特にハーフトーン型位相シフトフォトマスク又はそれを
製造するためのブランクに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のフォトマスクでは微細なパターン
の投影露光に際し近接したパターンはマスクの光透過部
を通過した光が回折し、干渉し合うことによってパター
ン境界部での光強度を強め合いフォトレジストが感光す
るため、ウェハー上に転写されたパターンが分離解像し
ないという問題が生じていた。この現象は露光波長に近
い微細なパターンほどその傾向が強く、原理的には従来
のフォトマスクと従来の露光光学系では光の波長以下の
微細パターンを解像することは不可能であった。
の投影露光に際し近接したパターンはマスクの光透過部
を通過した光が回折し、干渉し合うことによってパター
ン境界部での光強度を強め合いフォトレジストが感光す
るため、ウェハー上に転写されたパターンが分離解像し
ないという問題が生じていた。この現象は露光波長に近
い微細なパターンほどその傾向が強く、原理的には従来
のフォトマスクと従来の露光光学系では光の波長以下の
微細パターンを解像することは不可能であった。
【０００３】そこで、隣接するパターンを透過する投影
光の位相差を互いに１８０度とすることにより微細パタ
ーンの解像力を向上させるという、位相シフト技術を用
いた位相シフトマスクが開発された。すなわち、隣接す
る開口部の片側に位相シフト部を設けることにより、透
過光が回折し干渉し合う際、位相が反転しているために
境界部の光強度は弱め合い、その結果転写パターンは分
離解像する。この関係は焦点の前後でも成り立っている
ため、焦点が多少ずれていても解像度は従来法よりも向
上し、焦点裕度が改善される。
光の位相差を互いに１８０度とすることにより微細パタ
ーンの解像力を向上させるという、位相シフト技術を用
いた位相シフトマスクが開発された。すなわち、隣接す
る開口部の片側に位相シフト部を設けることにより、透
過光が回折し干渉し合う際、位相が反転しているために
境界部の光強度は弱め合い、その結果転写パターンは分
離解像する。この関係は焦点の前後でも成り立っている
ため、焦点が多少ずれていても解像度は従来法よりも向
上し、焦点裕度が改善される。
【０００４】上記のような位相シフト法はＩＢＭのＬｅ
ｖｅｎｓｏｎらによって提唱され、特開昭５８−１７３
７４４号公報や、原理では特公昭６２−５０８１１号公
報に記載されている。パターンを遮光層で形成する場合
は、遮光パターンに隣接する開口部の片側に位相シフト
部を設けて位相反転させるが、遮光層が完全な遮光性を
持たず、且つ、この半透明遮光層によって位相が反転さ
れる場合にも、同様な解像度向上効果が得られ、この場
合は特に孤立パターンの解像度向上に有効である。
ｖｅｎｓｏｎらによって提唱され、特開昭５８−１７３
７４４号公報や、原理では特公昭６２−５０８１１号公
報に記載されている。パターンを遮光層で形成する場合
は、遮光パターンに隣接する開口部の片側に位相シフト
部を設けて位相反転させるが、遮光層が完全な遮光性を
持たず、且つ、この半透明遮光層によって位相が反転さ
れる場合にも、同様な解像度向上効果が得られ、この場
合は特に孤立パターンの解像度向上に有効である。
【０００５】図６（ａ）〜（ｃ）はハーフトーン型位相
シフトマスクを使ってウエハー上に投影露光する際の解
像性を説明するための図である。この図よりマスク面に
対して垂直に入射した露光光のうち、露光光Ｉ及びIII
は半透明パターン３２を通る際に振幅が減衰するが、８
％程度の光が透過する。露光光IIは透光性基板３１を１
００％近く通過する透過光であるため、ウエハー上での
露光光の振幅分布は図６（ｂ）のようになる。ここで、
光の振幅の２乗が光強度に比例するという関係から、ウ
ェハー面上に投影される露光光の強度分布は図６（ｃ）
のようになり、半透明パターン３２と透過領域との境界
部の光強度は０になる。このことからパターンエッジの
コントラストが向上し、パターンの解像度は向上する。
さらに、焦点の前後においても同様な効果が維持される
ため、多少の焦点ズレがあっても解像度が上がり、よっ
て焦点裕度が向上する効果が得られる。
シフトマスクを使ってウエハー上に投影露光する際の解
像性を説明するための図である。この図よりマスク面に
対して垂直に入射した露光光のうち、露光光Ｉ及びIII
は半透明パターン３２を通る際に振幅が減衰するが、８
％程度の光が透過する。露光光IIは透光性基板３１を１
００％近く通過する透過光であるため、ウエハー上での
露光光の振幅分布は図６（ｂ）のようになる。ここで、
光の振幅の２乗が光強度に比例するという関係から、ウ
ェハー面上に投影される露光光の強度分布は図６（ｃ）
のようになり、半透明パターン３２と透過領域との境界
部の光強度は０になる。このことからパターンエッジの
コントラストが向上し、パターンの解像度は向上する。
さらに、焦点の前後においても同様な効果が維持される
ため、多少の焦点ズレがあっても解像度が上がり、よっ
て焦点裕度が向上する効果が得られる。
【０００６】このような効果を与える位相シフトマスク
を一般にハーフトーン型と称する。
を一般にハーフトーン型と称する。
【０００７】ハーフトーン型位相シフトマスク（マスク
用ブランクを含む）では、本来の位相シフトマスクとし
ての光学的条件である位相反転量：１８０度及び露光波
長での透過率：５〜１５％の他に、露光波長での反射
率、検査波長での透過率を出来る限り低くする必要があ
る。
用ブランクを含む）では、本来の位相シフトマスクとし
ての光学的条件である位相反転量：１８０度及び露光波
長での透過率：５〜１５％の他に、露光波長での反射
率、検査波長での透過率を出来る限り低くする必要があ
る。
【０００８】この理由として、露光波長での反射率が高
いとパターンをシリコンウエハに転写する際多重反射が
生じ、パターン精度が低下してしまう。また、検査波長
での透過率が高いと検査時に十分なコントラストを得る
ことができず、欠陥検査や寸法検査が困難となる。
いとパターンをシリコンウエハに転写する際多重反射が
生じ、パターン精度が低下してしまう。また、検査波長
での透過率が高いと検査時に十分なコントラストを得る
ことができず、欠陥検査や寸法検査が困難となる。
【０００９】また、年々の半導体集積回路の微細化に伴
い、現在ハーフトーン型位相シフトマスクは従来のｉ線
より更に波長の短いＫｒＦエキシマレーザーに対応する
位相シフトマスクの需要が大きくなってきている。そし
てＫｒＦ以降の世代ではＡｒＦエキシマレーザを用いた
露光技術が用いられると予想されている。ＡｒＦエキシ
マレーザー露光に対応した位相シフトマスクとしては、
クロム化合物膜を用いたもの等が開発中であるが膜の透
明性（検査波長での透過率が高い）、耐光性など種々の
問題が指摘されており、実用化レベルでの位相シフトマ
スクは未開発の状況である。
い、現在ハーフトーン型位相シフトマスクは従来のｉ線
より更に波長の短いＫｒＦエキシマレーザーに対応する
位相シフトマスクの需要が大きくなってきている。そし
てＫｒＦ以降の世代ではＡｒＦエキシマレーザを用いた
露光技術が用いられると予想されている。ＡｒＦエキシ
マレーザー露光に対応した位相シフトマスクとしては、
クロム化合物膜を用いたもの等が開発中であるが膜の透
明性（検査波長での透過率が高い）、耐光性など種々の
問題が指摘されており、実用化レベルでの位相シフトマ
スクは未開発の状況である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
に鑑みなされたものであり、露光光（ＫｒＦエキシマレ
ーザーのみならずＡｒＦエキシマレーザー）での位相シ
フトマスクとしての光学定数を満たし、且つ露光光での
反射率や検査波長での透過率を制御できるハーフトーン
型位相シフトマスク及び位相シフトマスク用ブランクを
提供することを目的とする。
に鑑みなされたものであり、露光光（ＫｒＦエキシマレ
ーザーのみならずＡｒＦエキシマレーザー）での位相シ
フトマスクとしての光学定数を満たし、且つ露光光での
反射率や検査波長での透過率を制御できるハーフトーン
型位相シフトマスク及び位相シフトマスク用ブランクを
提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を解決するために、まず請求項１においては、透光性基
板上に露光光に対して透明領域と半透明領域を有するハ
ーフトーン型位相シフトマスクのマスク用ブランクにお
いて、前記半透明領域は単層もしくは２層以上の膜で構
成されており、少なくとも１層以上がジルコニウムシリ
サイド化合物薄膜よりなることを特徴とするハーフトー
ン型位相シフトマスク用ブランクとしたものである。
を解決するために、まず請求項１においては、透光性基
板上に露光光に対して透明領域と半透明領域を有するハ
ーフトーン型位相シフトマスクのマスク用ブランクにお
いて、前記半透明領域は単層もしくは２層以上の膜で構
成されており、少なくとも１層以上がジルコニウムシリ
サイド化合物薄膜よりなることを特徴とするハーフトー
ン型位相シフトマスク用ブランクとしたものである。
【００１２】また、請求項２においては、前記ジルコニ
ウムシリサイド化合物薄膜はジルコニウムシリサイド化
合物薄膜の単層膜もしくは多層膜よりなることを特徴と
する請求項１記載のハーフトーン型位相シフトマスク用
ブランクとしたものである。
ウムシリサイド化合物薄膜はジルコニウムシリサイド化
合物薄膜の単層膜もしくは多層膜よりなることを特徴と
する請求項１記載のハーフトーン型位相シフトマスク用
ブランクとしたものである。
【００１３】また、請求項３においては、前記ジルコニ
ウムシリサイド化合物薄膜がジルコニウム、珪素、酸
素、窒素及びハロゲン元素からなる群から選択された化
合物薄膜からなることを特徴とする請求項１又は２記載
のハーフトーン型位相シフトマスク用ブランクとしたも
のである。
ウムシリサイド化合物薄膜がジルコニウム、珪素、酸
素、窒素及びハロゲン元素からなる群から選択された化
合物薄膜からなることを特徴とする請求項１又は２記載
のハーフトーン型位相シフトマスク用ブランクとしたも
のである。
【００１４】さらにまた、請求項４においては、請求項
１乃至３のいずれか一項に記載のハーフトーン型位相シ
フトマスク用ブランクをパターン化して、透光性基板上
に露光光に対して透明領域と半透明領域を設けたことを
特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクとしたもの
である。
１乃至３のいずれか一項に記載のハーフトーン型位相シ
フトマスク用ブランクをパターン化して、透光性基板上
に露光光に対して透明領域と半透明領域を設けたことを
特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクとしたもの
である。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスクは透光性基板上に露光光に対して透明領域と半
透明領域を有し、半透明領域は単層もしくは２層以上の
多層膜からなり、少なくとも１層がジルコニウム化合物
薄膜で形成されている。さらに、ジルコニウムシリサイ
ド化合物薄膜はジルコニウムシリサイド化合物薄膜の単
層膜もしくは多層膜よりなり、ジルコニウムシリサイド
化合物薄膜がジルコニウム、珪素、酸素、窒素及びハロ
ゲン元素からなる群から選択された化合物薄膜から形成
されている。
トマスクは透光性基板上に露光光に対して透明領域と半
透明領域を有し、半透明領域は単層もしくは２層以上の
多層膜からなり、少なくとも１層がジルコニウム化合物
薄膜で形成されている。さらに、ジルコニウムシリサイ
ド化合物薄膜はジルコニウムシリサイド化合物薄膜の単
層膜もしくは多層膜よりなり、ジルコニウムシリサイド
化合物薄膜がジルコニウム、珪素、酸素、窒素及びハロ
ゲン元素からなる群から選択された化合物薄膜から形成
されている。
【００１６】以上の構成にすることにより、位相シフト
マスクとして満足すべき光学定数（半透明領域を透過す
る露光光の透過率：４〜１５％、透明領域を通過する光
との位相差：１８０度）の他に、検査波長での透過率を
３０％以下とし、露光転写時のパターン解像度の向上と
マスクの欠陥及び寸法検査の向上を図るものである。
マスクとして満足すべき光学定数（半透明領域を透過す
る露光光の透過率：４〜１５％、透明領域を通過する光
との位相差：１８０度）の他に、検査波長での透過率を
３０％以下とし、露光転写時のパターン解像度の向上と
マスクの欠陥及び寸法検査の向上を図るものである。
【００１７】ジルコニウムシリサイド化合物薄膜として
は、例えばジルコニウム・珪素・酸素の化合物、ジルコ
ニウム・珪素・窒素の化合物、ジルコニウム・珪素・酸
素・窒素の化合物、ジルコニウム・珪素・ハロゲン元素
の化合物、ジルコニウム・珪素・酸素・ハロゲン元素の
化合物、ジルコニウム・珪素・窒素・ハロゲン元素の化
合物及びジルコニウム・珪素・酸素・窒素・ハロゲン元
素の化合物からなる薄膜を挙げることができる。
は、例えばジルコニウム・珪素・酸素の化合物、ジルコ
ニウム・珪素・窒素の化合物、ジルコニウム・珪素・酸
素・窒素の化合物、ジルコニウム・珪素・ハロゲン元素
の化合物、ジルコニウム・珪素・酸素・ハロゲン元素の
化合物、ジルコニウム・珪素・窒素・ハロゲン元素の化
合物及びジルコニウム・珪素・酸素・窒素・ハロゲン元
素の化合物からなる薄膜を挙げることができる。
【００１８】まず、アルゴンからなるキャリアガスに酸
素又は窒素又は窒素、酸素又は窒素、酸素、ハロゲンガ
ス等の混合ガス雰囲気中でジルコニウムシリサイドター
ゲットを用いた反応性スパッタリングにて１層もしくは
２層以上の多層のジルコニウムシリサイド化合物薄膜を
形成し本発明のハーフトーン型位相シフトマスク用ブラ
ンクを得る。ここで、本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスク用ブランクの半透明領域は上記の構成の他に、
光学定数等の特性が満足できれば他の化合物薄膜と組み
合わせても良い。その際１層もしくは２層以上の多層の
ジルコニウムシリサイド化合物薄膜が層構成に入ってい
ることが必要である。
素又は窒素又は窒素、酸素又は窒素、酸素、ハロゲンガ
ス等の混合ガス雰囲気中でジルコニウムシリサイドター
ゲットを用いた反応性スパッタリングにて１層もしくは
２層以上の多層のジルコニウムシリサイド化合物薄膜を
形成し本発明のハーフトーン型位相シフトマスク用ブラ
ンクを得る。ここで、本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスク用ブランクの半透明領域は上記の構成の他に、
光学定数等の特性が満足できれば他の化合物薄膜と組み
合わせても良い。その際１層もしくは２層以上の多層の
ジルコニウムシリサイド化合物薄膜が層構成に入ってい
ることが必要である。
【００１９】次に、上記ハーフトーン型位相シフトマス
ク用ブランクに電子線レジストを塗布し、電子線描画、
現像、エッチング、レジスト剥離等の一連のパターニン
グプロセスを経て、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクを得る。
ク用ブランクに電子線レジストを塗布し、電子線描画、
現像、エッチング、レジスト剥離等の一連のパターニン
グプロセスを経て、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクを得る。
【００２０】
【実施例】以下、本発明のハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの
実施例について図面を用いてより具体的に説明する。図
１（ａ）に本発明のハーフトーン型位相シフトマスク用
ブランクの実施例１及び２の構成断面図を、図１（ｂ）
に本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの実施例１
及び２の製造工程を示す構成断面図を、図１（ｃ）に本
発明のハーフトーン型位相シフトマスクの実施例１及び
２の構成断面図を、図２（ａ）に本発明のハーフトーン
型位相シフトマスク用ブランクの実施例３の構成断面図
を、図２（ｂ）に本発明のハーフトーン型位相シフトマ
スクの実施例３の製造工程を示す構成断面図を、図２
（ｃ）に本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの実
施例３の構成断面図を、それぞれ示す。
スク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの
実施例について図面を用いてより具体的に説明する。図
１（ａ）に本発明のハーフトーン型位相シフトマスク用
ブランクの実施例１及び２の構成断面図を、図１（ｂ）
に本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの実施例１
及び２の製造工程を示す構成断面図を、図１（ｃ）に本
発明のハーフトーン型位相シフトマスクの実施例１及び
２の構成断面図を、図２（ａ）に本発明のハーフトーン
型位相シフトマスク用ブランクの実施例３の構成断面図
を、図２（ｂ）に本発明のハーフトーン型位相シフトマ
スクの実施例３の製造工程を示す構成断面図を、図２
（ｃ）に本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの実
施例３の構成断面図を、それぞれ示す。
【００２１】＜実施例１＞まず、ＤＣスパッタ装置を用
いて、チャンバー内にアルゴン（Ａｒ）ガス及び酸素
（Ｏ2 ）ガスを導入し、ジルコニウムシリサイドターゲ
ットを用いた反応性スパッタリングにより、透明な石英
ガラスからなる透光性基板１１上に、位相差１８０度と
なるときに透過率が６％となるような酸化ジルコニウム
シリサイド膜からなる透明膜１２と半透明膜１３を形成
し、位相シフトマスク用ブランク１０を作製した（図１
（ａ）参照）。この時の透明膜１２の屈折率ｎは１．９
５、消衰係数ｋは０．００４、半透明膜１３の屈折率ｎ
は２．４１、消衰係数ｋは１．０１で合計膜厚は１０８
０Åであった。
いて、チャンバー内にアルゴン（Ａｒ）ガス及び酸素
（Ｏ2 ）ガスを導入し、ジルコニウムシリサイドターゲ
ットを用いた反応性スパッタリングにより、透明な石英
ガラスからなる透光性基板１１上に、位相差１８０度と
なるときに透過率が６％となるような酸化ジルコニウム
シリサイド膜からなる透明膜１２と半透明膜１３を形成
し、位相シフトマスク用ブランク１０を作製した（図１
（ａ）参照）。この時の透明膜１２の屈折率ｎは１．９
５、消衰係数ｋは０．００４、半透明膜１３の屈折率ｎ
は２．４１、消衰係数ｋは１．０１で合計膜厚は１０８
０Åであった。
【００２２】この時の透明膜１２と半透明膜１３の成膜
条件は下記の条件で行った。 透明膜１２の成膜条件 電 力：２００Ｗ 圧 力：０．４５Ｐａ ＡｒガスとＯ2 ガスの流量比：８０／２０ 半透明膜１３の成膜条件 電 力：２００Ｗ 圧 力：０．４３Ｐａ ＡｒガスとＯ2 ガスの流量比：９０／１０
条件は下記の条件で行った。 透明膜１２の成膜条件 電 力：２００Ｗ 圧 力：０．４５Ｐａ ＡｒガスとＯ2 ガスの流量比：８０／２０ 半透明膜１３の成膜条件 電 力：２００Ｗ 圧 力：０．４３Ｐａ ＡｒガスとＯ2 ガスの流量比：９０／１０
【００２３】上記成膜条件で成膜した酸化ジルコニウム
シリサイド膜からなる位相シフトマスク用ブランク１０
の分光透過率特性及び分光反射率特性を図３に示す。図
からも明らかなように広い波長域に亘って比較的平坦な
特性を示している。ＫｒＦエキシマレーザーの波長であ
る２４８ｎｍにおける分光透過率は６．７％を示し、検
査波長４８８ｎｍでの透過率は２２．０％となり、検査
時におけるコントラストは十分に得ることができる。ま
た、露光光の波長２４８ｎｍにおける反射率は２４．７
％であり、露光時における多重反射の影響を防止でき、
満足する値を得た。
シリサイド膜からなる位相シフトマスク用ブランク１０
の分光透過率特性及び分光反射率特性を図３に示す。図
からも明らかなように広い波長域に亘って比較的平坦な
特性を示している。ＫｒＦエキシマレーザーの波長であ
る２４８ｎｍにおける分光透過率は６．７％を示し、検
査波長４８８ｎｍでの透過率は２２．０％となり、検査
時におけるコントラストは十分に得ることができる。ま
た、露光光の波長２４８ｎｍにおける反射率は２４．７
％であり、露光時における多重反射の影響を防止でき、
満足する値を得た。
【００２４】次に、上記位相シフトマスク用ブランク１
０上に電子線レジストをスピナーにより塗布し、電子線
レジスト層を形成し、所定のパターンを電子線描画、現
像して開口部１５を有するレジストパターン１４を形成
した（図１（ｂ）参照）。ここで、上記成膜条件で成膜
した酸化ジルコニウムシリサイド膜のシート抵抗は３．
３３ｋΩ／□であり、電子線描画の際のチャージアップ
はほとんど問題にならなかった。
０上に電子線レジストをスピナーにより塗布し、電子線
レジスト層を形成し、所定のパターンを電子線描画、現
像して開口部１５を有するレジストパターン１４を形成
した（図１（ｂ）参照）。ここで、上記成膜条件で成膜
した酸化ジルコニウムシリサイド膜のシート抵抗は３．
３３ｋΩ／□であり、電子線描画の際のチャージアップ
はほとんど問題にならなかった。
【００２５】次に、レジストパターン１４が形成された
位相シフトマスク用ブランクをドライエッチングにより
パターニングした後、レジストパターン１４を剥膜処理
して、透明膜パターン１２ａと半透明膜パターン１３ａ
からなる２層ハーフトーン型位相シフトマスク２０を得
た（図１（ｃ）参照）。
位相シフトマスク用ブランクをドライエッチングにより
パターニングした後、レジストパターン１４を剥膜処理
して、透明膜パターン１２ａと半透明膜パターン１３ａ
からなる２層ハーフトーン型位相シフトマスク２０を得
た（図１（ｃ）参照）。
【００２６】＜実施例２＞まず、ＤＣスパッタ装置を用
いて、チャンバー内にアルゴン（Ａｒ）ガス及び窒素
（Ｎ2 ）ガスを導入し、ジルコニウムシリサイドターゲ
ットを用いた反応性スパッタリングにより、透明な石英
ガラスからなる透光性基板１１上に、位相差１８０度と
なるときの透過率が５％となるような窒化ジルコニウム
シリサイド膜からなる透明膜１２と半透明膜１３を形成
し、位相シフトマスク用ブランク１０を作製した（図１
（ａ）参照）。この時の透明膜１２の屈折率ｎは１．９
１、消衰係数ｋは０．１４、半透明膜１３の屈折率ｎは
２．０１、消衰係数ｋは１．３０で合計膜厚は１０４０
Åであった。
いて、チャンバー内にアルゴン（Ａｒ）ガス及び窒素
（Ｎ2 ）ガスを導入し、ジルコニウムシリサイドターゲ
ットを用いた反応性スパッタリングにより、透明な石英
ガラスからなる透光性基板１１上に、位相差１８０度と
なるときの透過率が５％となるような窒化ジルコニウム
シリサイド膜からなる透明膜１２と半透明膜１３を形成
し、位相シフトマスク用ブランク１０を作製した（図１
（ａ）参照）。この時の透明膜１２の屈折率ｎは１．９
１、消衰係数ｋは０．１４、半透明膜１３の屈折率ｎは
２．０１、消衰係数ｋは１．３０で合計膜厚は１０４０
Åであった。
【００２７】上記窒化ジルコニウムシリサイド膜からな
る位相シフトマスク用ブランク１０の分光透過率特性及
び分光反射率特性を図４に示す。図からも明らかなよう
に広い波長域に亘って比較的平坦な特性を示している。
ＡｒＦエキシマレーザーの波長である１９３ｎｍにおけ
る分光透過率は５．５％を示し、検査波長３６５ｎｍで
の透過率は３０．０％となり、検査時におけるコントラ
ストは十分に得ることができる。また、露光光の波長１
９３ｎｍにおける反射率は２８．０％であり、露光時に
おける多重反射の影響を防止でき、満足する値を得た。
る位相シフトマスク用ブランク１０の分光透過率特性及
び分光反射率特性を図４に示す。図からも明らかなよう
に広い波長域に亘って比較的平坦な特性を示している。
ＡｒＦエキシマレーザーの波長である１９３ｎｍにおけ
る分光透過率は５．５％を示し、検査波長３６５ｎｍで
の透過率は３０．０％となり、検査時におけるコントラ
ストは十分に得ることができる。また、露光光の波長１
９３ｎｍにおける反射率は２８．０％であり、露光時に
おける多重反射の影響を防止でき、満足する値を得た。
【００２８】次に、上記位相シフトマスク用ブランク１
０上に電子線レジストをスピナーにより塗布し、電子線
レジスト層を形成し、所定のパターンを電子線描画、現
像して開口部１５を有するレジストパターン１４を形成
した（図１（ｂ）参照）。
０上に電子線レジストをスピナーにより塗布し、電子線
レジスト層を形成し、所定のパターンを電子線描画、現
像して開口部１５を有するレジストパターン１４を形成
した（図１（ｂ）参照）。
【００２９】次に、レジストパターン１４が形成された
位相シフトマスク用ブランクをドライエッチングにより
パターニングした後、レジストパターン１４を剥膜処理
して、透明膜パターン１２ａと半透明膜パターン１３ａ
からなる２層ハーフトーン型位相シフトマスク２０を得
た（図１（ｃ）参照）。
位相シフトマスク用ブランクをドライエッチングにより
パターニングした後、レジストパターン１４を剥膜処理
して、透明膜パターン１２ａと半透明膜パターン１３ａ
からなる２層ハーフトーン型位相シフトマスク２０を得
た（図１（ｃ）参照）。
【００３０】＜実施例３＞まず、スパッタ装置を用い
て、チャンバー内にアルゴン（Ａｒ）ガス及び酸素（Ｏ
2 ）ガスを導入し、ジルコニウムシリサイドターゲット
を用いた反応性スパッタリングにより、透明な石英ガラ
スからなる透光性基板２１上に、ＡｒガスとＯ2 ガスの
流量比２５／５で膜厚８５０Åの酸化ジルコニウムシリ
サイド膜からなる透明膜２２とＡｒガスとＯ2 ガスの流
量比２８／２で膜厚５００Åの酸化ジルコニウムシリサ
イド膜からなる半透明膜２３を形成し、アルゴン（Ａ
ｒ）ガス及び窒素（Ｎ2 ）ガスに切り替えて、ジルコニ
ウムシリサイドターゲットを用いた反応性スパッタリン
グにより、ＡｒガスとＮ2 ガスの流量比１１／４で膜厚
１００Åの窒化ジルコニウムシリサイド膜からなる半透
明膜２４を形成し、３層膜からなるハーフトーン型位相
シフトマスク用ブランク３０を作製した（図２（ａ）参
照）。
て、チャンバー内にアルゴン（Ａｒ）ガス及び酸素（Ｏ
2 ）ガスを導入し、ジルコニウムシリサイドターゲット
を用いた反応性スパッタリングにより、透明な石英ガラ
スからなる透光性基板２１上に、ＡｒガスとＯ2 ガスの
流量比２５／５で膜厚８５０Åの酸化ジルコニウムシリ
サイド膜からなる透明膜２２とＡｒガスとＯ2 ガスの流
量比２８／２で膜厚５００Åの酸化ジルコニウムシリサ
イド膜からなる半透明膜２３を形成し、アルゴン（Ａ
ｒ）ガス及び窒素（Ｎ2 ）ガスに切り替えて、ジルコニ
ウムシリサイドターゲットを用いた反応性スパッタリン
グにより、ＡｒガスとＮ2 ガスの流量比１１／４で膜厚
１００Åの窒化ジルコニウムシリサイド膜からなる半透
明膜２４を形成し、３層膜からなるハーフトーン型位相
シフトマスク用ブランク３０を作製した（図２（ａ）参
照）。
【００３１】ここで、上記ハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランク３０を構成している各薄膜の波長２４８
ｎｍでの屈折率ｎ及び消衰係数ｋを測定した結果酸化ジ
ルコニウムシリサイド膜からなる透明膜２２はｎ＝１．
７４、ｋ＝０．０１、酸化ジルコニウムシリサイド膜か
らなる半透明膜２３はｎ＝１．９２、ｋ＝１．０６、窒
化ジルコニウムシリサイド膜からなる半透明膜２４はｎ
＝２．５１、ｋ＝０．５２であった。
スク用ブランク３０を構成している各薄膜の波長２４８
ｎｍでの屈折率ｎ及び消衰係数ｋを測定した結果酸化ジ
ルコニウムシリサイド膜からなる透明膜２２はｎ＝１．
７４、ｋ＝０．０１、酸化ジルコニウムシリサイド膜か
らなる半透明膜２３はｎ＝１．９２、ｋ＝１．０６、窒
化ジルコニウムシリサイド膜からなる半透明膜２４はｎ
＝２．５１、ｋ＝０．５２であった。
【００３２】上記ハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランク３０の分光透過率特性及び分光反射率特性を図５
に示す。図５で分かるように、ＫｒＦエキシマレーザー
の波長である２４８ｎｍにおける分光透過率は５．０％
を示し、検査波長４８８ｎｍでの透過率は２１．０％と
なり、検査時におけるコントラストは十分に得ることが
できる。また、露光光の波長２４８ｎｍにおける反射率
は１９．５％であり、露光時における多重反射の影響を
防止でき、満足する値を得た。
ランク３０の分光透過率特性及び分光反射率特性を図５
に示す。図５で分かるように、ＫｒＦエキシマレーザー
の波長である２４８ｎｍにおける分光透過率は５．０％
を示し、検査波長４８８ｎｍでの透過率は２１．０％と
なり、検査時におけるコントラストは十分に得ることが
できる。また、露光光の波長２４８ｎｍにおける反射率
は１９．５％であり、露光時における多重反射の影響を
防止でき、満足する値を得た。
【００３３】次に、上記ハーフトーン型位相シフトマス
ク用ブランク３０を洗浄後電子線レジストをスピナーに
より塗布して電子線レジスト層を形成し、所定のパター
ンを電子線描画、現像して開口部２６を有するレジスト
パターン２５を形成した（図２（ｂ）参照）。
ク用ブランク３０を洗浄後電子線レジストをスピナーに
より塗布して電子線レジスト層を形成し、所定のパター
ンを電子線描画、現像して開口部２６を有するレジスト
パターン２５を形成した（図２（ｂ）参照）。
【００３４】次に、レジストパターン２５が形成された
ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク３０をドラ
イエッチングによりパターニングした後、レジストパタ
ーン２５を剥膜処理して、透明な石英ガラスからなる透
光性基板２１上に半透明領域２７と透明領域２８とを有
する本発明のハーフトーン型位相シフトマスク４０を得
た（図２（ｃ）参照）。
ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク３０をドラ
イエッチングによりパターニングした後、レジストパタ
ーン２５を剥膜処理して、透明な石英ガラスからなる透
光性基板２１上に半透明領域２７と透明領域２８とを有
する本発明のハーフトーン型位相シフトマスク４０を得
た（図２（ｃ）参照）。
【００３５】
【発明の効果】ハーフトーン型位相シフトマスク用ブラ
ンク及び位相シフトマスクにおいて、半透明領域にジル
コニウムシリサイド化合物薄膜を用いることにより、位
相シフトマスクとしての光学定数の他に露光光での反射
率や検査波長での透過率を容易に制御できる。さらに、
高いパターン形成精度を有し、且つパターン形状再現性
に優れている。すなわち、 （１）本発明のハーフトーン型位相シフトマスクはＡｒ
Ｆエキシマレーザー露光時でも位相シフトマスクとして
の適応が可能である。 （２）さらに、長波長域での分光透過率が低く抑えられ
ているため、検査に使用する高圧水銀灯ｉ線（３６５ｎ
ｍ）またはＡｒレーザー光（４８８ｎｍ）などの検査波
長において透過率３０％以下を示し、検査時のコントラ
ストは十分に得られる。 （３）半透明領域は、露光波長に対しての反射率は低
く、多重反射の影響を受けないため、反射防止層を必要
としない。 （４）洗浄工程において硫酸に充分な耐性を有する。
ンク及び位相シフトマスクにおいて、半透明領域にジル
コニウムシリサイド化合物薄膜を用いることにより、位
相シフトマスクとしての光学定数の他に露光光での反射
率や検査波長での透過率を容易に制御できる。さらに、
高いパターン形成精度を有し、且つパターン形状再現性
に優れている。すなわち、 （１）本発明のハーフトーン型位相シフトマスクはＡｒ
Ｆエキシマレーザー露光時でも位相シフトマスクとして
の適応が可能である。 （２）さらに、長波長域での分光透過率が低く抑えられ
ているため、検査に使用する高圧水銀灯ｉ線（３６５ｎ
ｍ）またはＡｒレーザー光（４８８ｎｍ）などの検査波
長において透過率３０％以下を示し、検査時のコントラ
ストは十分に得られる。 （３）半透明領域は、露光波長に対しての反射率は低
く、多重反射の影響を受けないため、反射防止層を必要
としない。 （４）洗浄工程において硫酸に充分な耐性を有する。
【図１】（ａ）は、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスク用ブランクの実施例１及び２の構成を示す断面図
である。（ｂ）は、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクの実施例１及び２の製造工程を示す断面図であ
る。（ｃ）は、本発明のハーフトーン型位相シフトマス
クの実施例１及び２の構成を示す断面図である。
マスク用ブランクの実施例１及び２の構成を示す断面図
である。（ｂ）は、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクの実施例１及び２の製造工程を示す断面図であ
る。（ｃ）は、本発明のハーフトーン型位相シフトマス
クの実施例１及び２の構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスク用ブランクの実施例３の構成を示す断面図であ
る。（ｂ）は、本発明のハーフトーン型位相シフトマス
クの実施例３の製造工程を示す断面図である。（ｃ）
は、本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの実施例
３の構成を示す断面図である。
マスク用ブランクの実施例３の構成を示す断面図であ
る。（ｂ）は、本発明のハーフトーン型位相シフトマス
クの実施例３の製造工程を示す断面図である。（ｃ）
は、本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの実施例
３の構成を示す断面図である。
【図３】本発明のハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランク１０及びハーフトーン型位相シフトマスク２０の
実施例１の半透明領域１６の分光透過率特性及び分光反
射率特性を示すグラフである。
ランク１０及びハーフトーン型位相シフトマスク２０の
実施例１の半透明領域１６の分光透過率特性及び分光反
射率特性を示すグラフである。
【図４】本発明のハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランク１０及びハーフトーン型位相シフトマスク２０の
実施例２の半透明領域１６の分光透過率特性及び分光反
射率特性を示すグラフである。
ランク１０及びハーフトーン型位相シフトマスク２０の
実施例２の半透明領域１６の分光透過率特性及び分光反
射率特性を示すグラフである。
【図５】本発明のハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランク３０及びハーフトーン型位相シフトマスク４０の
実施例３の半透明領域２７の分光透過率特性及び分光反
射率特性を示すグラフである。
ランク３０及びハーフトーン型位相シフトマスク４０の
実施例３の半透明領域２７の分光透過率特性及び分光反
射率特性を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、ハーフトーン型位相シフトマスクを
用いて投影露光する場合を示す説明図である。（ｂ）
は、ウエハー上での露光光の振幅分布を示す説明図であ
る。（ｃ）は、ウエハー上での露光光の強度分布を示す
説明図である。
用いて投影露光する場合を示す説明図である。（ｂ）
は、ウエハー上での露光光の振幅分布を示す説明図であ
る。（ｃ）は、ウエハー上での露光光の強度分布を示す
説明図である。
１１、２１……透光性基板 １２、２２……透明膜 １２ａ、２２ａ……透明膜パターン １３、２３、２４……半透明膜 １３ａ、２３ａ、２４ａ……半透明膜パターン １４、２５……レジストパターン １５、２６……開口部 １６、２７……半透明領域 １７、２８……透明領域 ３１……透光性基板 ３２……半透明パターン
Claims (4)
- 【請求項１】透光性基板上に露光光に対して透明領域と
半透明領域を有するハーフトーン型位相シフトマスクの
マスク用ブランクにおいて、前記半透明領域は単層もし
くは２層以上の膜で構成されており、少なくとも１層以
上がジルコニウムシリサイド化合物薄膜よりなることを
特徴とするハーフトーン型位相シフトマスク用ブラン
ク。 - 【請求項２】前記ジルコニウムシリサイド化合物薄膜は
ジルコニウムシリサイド化合物薄膜の単層膜もしくは多
層膜よりなることを特徴とする請求項１記載のハーフト
ーン型位相シフトマスク用ブランク。 - 【請求項３】前記ジルコニウムシリサイド化合物薄膜が
ジルコニウム、珪素、酸素、窒素及びハロゲン元素から
なる群から選択された化合物薄膜からなることを特徴と
する請求項１又は２記載のハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランク。 - 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか一項に記載のハ
ーフトーン型位相シフトマスク用ブランクをパターン化
して、透光性基板上に露光光に対して透明領域と半透明
領域を設けたことを特徴とするハーフトーン型位相シフ
トマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27442997A JPH10186632A (ja) | 1996-10-24 | 1997-10-07 | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28240996 | 1996-10-24 | ||
| JP8-282409 | 1996-10-24 | ||
| JP27442997A JPH10186632A (ja) | 1996-10-24 | 1997-10-07 | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10186632A true JPH10186632A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=26551037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27442997A Pending JPH10186632A (ja) | 1996-10-24 | 1997-10-07 | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10186632A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000250196A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-14 | Toppan Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランクス及びハーフトーン型位相シフトマスク |
| EP1116999A1 (en) * | 2000-01-05 | 2001-07-18 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Phase shift mask blank, phase shift mask and method of manufacture |
| JP2002156739A (ja) * | 2000-11-21 | 2002-05-31 | Toppan Printing Co Ltd | 位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク |
| JP2002229177A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Toppan Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク、及びそれを用いたハーフトーン型位相シフトマスク |
| JP2002296758A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Hoya Corp | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク |
| JP2002296757A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Hoya Corp | ハーフトーン型位相シフトマスク及びマスクブランク |
| JP2002296756A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Hoya Corp | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク |
| JP2004157358A (ja) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Toppan Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク及びそのマスクを用いた半導体装置の製造方法。 |
| JP2005128278A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスク及びパターン転写方法 |
| KR100669871B1 (ko) * | 1999-11-09 | 2007-01-17 | 아루박꾸세이마꾸가부시끼가이샤 | 위상시프트 포토마스크 블랭크, 위상시프트 포토마스크 및반도체 장치의 제조방법 |
| JP2007188069A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-07-26 | Dainippon Printing Co Ltd | マスクブランクおよび階調マスク |
| JP2011107735A (ja) * | 2011-03-11 | 2011-06-02 | Hoya Corp | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法 |
| WO2019230313A1 (ja) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | Hoya株式会社 | マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法 |
| CN110673435A (zh) * | 2013-01-15 | 2020-01-10 | Hoya株式会社 | 掩膜板坯料、相移掩膜板及半导体器件的制造方法 |
| JP2021144237A (ja) * | 2017-01-16 | 2021-09-24 | Hoya株式会社 | 位相シフトマスクブランクおよびこれを用いた位相シフトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-10-07 JP JP27442997A patent/JPH10186632A/ja active Pending
Cited By (20)
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| US6511778B2 (en) | 2000-01-05 | 2003-01-28 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Phase shift mask blank, phase shift mask and method of manufacture |
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| JP2002229177A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Toppan Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク、及びそれを用いたハーフトーン型位相シフトマスク |
| JP2002296757A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Hoya Corp | ハーフトーン型位相シフトマスク及びマスクブランク |
| JP4737483B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2011-08-03 | Ｈｏｙａ株式会社 | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク |
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