JPH10307382A - 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及びそれらの製造方法 - 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及びそれらの製造方法Info
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- JPH10307382A JPH10307382A JP11828197A JP11828197A JPH10307382A JP H10307382 A JPH10307382 A JP H10307382A JP 11828197 A JP11828197 A JP 11828197A JP 11828197 A JP11828197 A JP 11828197A JP H10307382 A JPH10307382 A JP H10307382A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 位相シフトマスクとしての光学定数を満たす
と共に、露光光での反射率や検査波長での透過率を制御
し、且つ高いパターン形成精度を有するハーフトーン型
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
フトマスクを提供することを目的とする。 【解決手段】 透光性基板１上に、ＲＦスパッタ装置を
用いて、チャンバー内にアルゴン（Ａｒ）ガス及び二酸
化炭素（ＣＯ2 ）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て反応性スパッタを行い、炭化酸化
ジルコニウムシリサイド膜からなる半透明膜２を設け、
ハーフトーン型位相シフトマスクブランクを作製し、さ
らにレジストパターン３を形成して半透明膜２をドライ
エッチングして半透明膜パターン２ａからなるハーフト
ーン型位相シフトマスクを作製する。
と共に、露光光での反射率や検査波長での透過率を制御
し、且つ高いパターン形成精度を有するハーフトーン型
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
フトマスクを提供することを目的とする。 【解決手段】 透光性基板１上に、ＲＦスパッタ装置を
用いて、チャンバー内にアルゴン（Ａｒ）ガス及び二酸
化炭素（ＣＯ2 ）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て反応性スパッタを行い、炭化酸化
ジルコニウムシリサイド膜からなる半透明膜２を設け、
ハーフトーン型位相シフトマスクブランクを作製し、さ
らにレジストパターン３を形成して半透明膜２をドライ
エッチングして半透明膜パターン２ａからなるハーフト
ーン型位相シフトマスクを作製する。
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及びこのフォトマスク
を製造するためのフォトマスクブランクに関するもので
あり、特にハーフトーン型位相シフトマスク及びハーフ
トーン型位相シフトマスク用ブランクに関する。
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及びこのフォトマスク
を製造するためのフォトマスクブランクに関するもので
あり、特にハーフトーン型位相シフトマスク及びハーフ
トーン型位相シフトマスク用ブランクに関する。
【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
持たない半透明遮光層の場合にも位相が反転され、同様
な解像度向上効果が得られる。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
持たない半透明遮光層の場合にも位相が反転され、同様
な解像度向上効果が得られる。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５（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
は半透明膜パターン３２を通過す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３
１を１００％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５（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５
（ｃ）のようになり、半透明遮光パターン３２と透過部
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は維持
され、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
は半透明膜パターン３２を通過す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３
１を１００％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５（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５
（ｃ）のようになり、半透明遮光パターン３２と透過部
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は維持
され、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】
【発明が解決しようとする課題】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定数である位相反転量：１
８０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：２５％以下、検査波長での透過率：
３０％以下という特性を同時に満足する必要がある。こ
の理由として、露光波長でのフォトマスクの反射率が高
いと、フォトリソグラフィーを行う際に半透明膜とウェ
ハーとの間で多重反射がおこり、パターン精度が低下し
てしまう。また、位相シフトマスクの検査・寸法測定で
は主に超高圧水銀灯のｉ線（３６５ｎｍ）やＡｒ+ イオ
ンレーザー光（４８８ｎｍ）といった可視光領域の光が
用いられるが、この検査波長に対する透過率が３０％を
超えると、透過部と半透明部のコントラストが低下し、
検査・寸法測定が困難になるという問題が生じる。
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定数である位相反転量：１
８０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：２５％以下、検査波長での透過率：
３０％以下という特性を同時に満足する必要がある。こ
の理由として、露光波長でのフォトマスクの反射率が高
いと、フォトリソグラフィーを行う際に半透明膜とウェ
ハーとの間で多重反射がおこり、パターン精度が低下し
てしまう。また、位相シフトマスクの検査・寸法測定で
は主に超高圧水銀灯のｉ線（３６５ｎｍ）やＡｒ+ イオ
ンレーザー光（４８８ｎｍ）といった可視光領域の光が
用いられるが、この検査波長に対する透過率が３０％を
超えると、透過部と半透明部のコントラストが低下し、
検査・寸法測定が困難になるという問題が生じる。
【０００８】また、半透明膜の導電性が低い場合、半透
明膜上に形成された電子線レジストに電子線を露光して
パターン形成する電子線描画において、電子が電子線レ
ジスト上にチャージアップして、正確にパターンが形成
できないという問題が発生する。また、静電気の帯電に
より、マスクの製造工程や使用時にごみが吸着し易くな
ってしまうという問題も生じている。
明膜上に形成された電子線レジストに電子線を露光して
パターン形成する電子線描画において、電子が電子線レ
ジスト上にチャージアップして、正確にパターンが形成
できないという問題が発生する。また、静電気の帯電に
より、マスクの製造工程や使用時にごみが吸着し易くな
ってしまうという問題も生じている。
【０００９】以上のような問題点を回避するために、２
層以上の膜を重ね合わせた位相シフトマスクが用いられ
ている。例えば、モリブデンシリサイドやクロム等を主
体としたハーフトーン型位相シフトマスクでは、露光波
長が短波長化するに従い、成膜工程での膜の制御性や再
現性に問題があり、また検査波長域での透過率が高い等
々の問題点が数多く指摘されている。
層以上の膜を重ね合わせた位相シフトマスクが用いられ
ている。例えば、モリブデンシリサイドやクロム等を主
体としたハーフトーン型位相シフトマスクでは、露光波
長が短波長化するに従い、成膜工程での膜の制御性や再
現性に問題があり、また検査波長域での透過率が高い等
々の問題点が数多く指摘されている。
【００１０】本発明は、上記従来のハーフトーン型位相
シフトマスクの問題を解決するために、位相シフトマス
クとしての光学定数を満たすと共に、露光光での反射率
や検査波長での透過率を制御し、且つ高いパターン形成
精度を有する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を提供すること
を目的とする。
シフトマスクの問題を解決するために、位相シフトマス
クとしての光学定数を満たすと共に、露光光での反射率
や検査波長での透過率を制御し、且つ高いパターン形成
精度を有する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
板上に半透明膜又は透明膜と半透明膜を設けてなるハー
フトーン型位相シフトマスク用ブランクにおいて、前記
透明膜及び半透明膜がジルコニウムシリサイド化合物膜
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
板上に半透明膜又は透明膜と半透明膜を設けてなるハー
フトーン型位相シフトマスク用ブランクにおいて、前記
透明膜及び半透明膜がジルコニウムシリサイド化合物膜
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膜が炭化酸化ジルコニウムシリサ
イド膜（ＺｒＳｉＣＯ）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。
ウムシリサイド化合物膜が炭化酸化ジルコニウムシリサ
イド膜（ＺｒＳｉＣＯ）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。
【００１３】また、請求項３においては、透光性基板上
に半透明膜又は透明膜と半透明膜を設け、該半透明膜又
は透明膜と半透明膜をパターン化してなるハーフトーン
型位相シフトマスクにおいて、前記透明膜及び半透明膜
がジルコニウムシリサイド化合物膜よりなることを特徴
とする単層ハーフトーン型位相シフトマスクとしたもの
である。
に半透明膜又は透明膜と半透明膜を設け、該半透明膜又
は透明膜と半透明膜をパターン化してなるハーフトーン
型位相シフトマスクにおいて、前記透明膜及び半透明膜
がジルコニウムシリサイド化合物膜よりなることを特徴
とする単層ハーフトーン型位相シフトマスクとしたもの
である。
【００１４】また、請求項４においては、前記ジルコニ
ウムシリサイド化合物膜が炭化酸化ジルコニウムシリサ
イド膜よりなることを特徴とするハーフトーン型位相シ
フトマスクとしたものである。
ウムシリサイド化合物膜が炭化酸化ジルコニウムシリサ
イド膜よりなることを特徴とするハーフトーン型位相シ
フトマスクとしたものである。
【００１５】さらにまた、請求項５においては、ジルコ
ニウムシリサイドターゲットを用いてアルゴンと二酸化
炭素の混合ガス雰囲気中で炭化酸化ジルコニウムシリサ
イド膜を透光性基板上に成膜し、半透明膜又は透明膜と
半透明膜を形成することを特徴とするハーフトーン型位
相シフトマスクブランクの製造方法としたものである。
ニウムシリサイドターゲットを用いてアルゴンと二酸化
炭素の混合ガス雰囲気中で炭化酸化ジルコニウムシリサ
イド膜を透光性基板上に成膜し、半透明膜又は透明膜と
半透明膜を形成することを特徴とするハーフトーン型位
相シフトマスクブランクの製造方法としたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスクは透明なガラス基板上に炭化酸化ジルコニウム
シリサイド膜からなる半透明膜又は透明膜と半透明膜を
パターン化したものであり、位相シフトマスクとして満
足すべき光学条件（半透明膜又は透明膜と半透明膜を透
過する露光光の透過率：５〜１５％、半透明膜又は透明
膜と半透明膜パターンと透明なガラス基板を透過する光
との位相差：１８０度）の他に、露光波長での反射率を
２５％以下、検査波長での透過率を３０％以下とし、さ
らに半透明膜にある程度の導電性を付与して電子線描画
時のチャージアップを防止し、パターン形成精度の向上
を計り、トータル的に露光転写時のパターン解像度の向
上を図るようにしたものである。
トマスクは透明なガラス基板上に炭化酸化ジルコニウム
シリサイド膜からなる半透明膜又は透明膜と半透明膜を
パターン化したものであり、位相シフトマスクとして満
足すべき光学条件（半透明膜又は透明膜と半透明膜を透
過する露光光の透過率：５〜１５％、半透明膜又は透明
膜と半透明膜パターンと透明なガラス基板を透過する光
との位相差：１８０度）の他に、露光波長での反射率を
２５％以下、検査波長での透過率を３０％以下とし、さ
らに半透明膜にある程度の導電性を付与して電子線描画
時のチャージアップを防止し、パターン形成精度の向上
を計り、トータル的に露光転写時のパターン解像度の向
上を図るようにしたものである。
【００１７】透明膜及び半透明膜はキャリアガスとして
アルゴンガスを用い、二酸化炭素（ＣＯ2 ）を含む反応
性ガス雰囲気中でジルコニウムシリサイドターゲットを
使用したスパッタリングにて、透明な石英ガラス基板上
に炭化酸化ジルコニウムシリサイド膜を成膜して形成す
る。透明な石英ガラス基板上に半透明膜又は透明膜と半
透明膜を炭化酸化ジルコニウムシリサイド膜で形成する
ことによりハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク
を作製する。
アルゴンガスを用い、二酸化炭素（ＣＯ2 ）を含む反応
性ガス雰囲気中でジルコニウムシリサイドターゲットを
使用したスパッタリングにて、透明な石英ガラス基板上
に炭化酸化ジルコニウムシリサイド膜を成膜して形成す
る。透明な石英ガラス基板上に半透明膜又は透明膜と半
透明膜を炭化酸化ジルコニウムシリサイド膜で形成する
ことによりハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク
を作製する。
【００１８】上記の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、電子線レジスト層
を形成し、電子線描画、現像、ドライエッチング、レジ
スト剥離等の一連のパターニングプロセスを経て、ハー
フトーン型位相シフトマスクを得る。ここで、透明膜と
半透明膜は単一金属化合物からなるため、マスクパター
ン形成を精度良く、容易に行うことができる。
ブランクに電子線レジストを塗布し、電子線レジスト層
を形成し、電子線描画、現像、ドライエッチング、レジ
スト剥離等の一連のパターニングプロセスを経て、ハー
フトーン型位相シフトマスクを得る。ここで、透明膜と
半透明膜は単一金属化合物からなるため、マスクパター
ン形成を精度良く、容易に行うことができる。
【００１９】
【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。 ＜実施例１＞図１（ａ）〜（ｃ）は半透明膜からなるハ
ーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフト
ーン型位相シフトマスクの製造工程を示す断面図であ
る。尚、以下の例は単層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ついてのものであ
る。
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。 ＜実施例１＞図１（ａ）〜（ｃ）は半透明膜からなるハ
ーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフト
ーン型位相シフトマスクの製造工程を示す断面図であ
る。尚、以下の例は単層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ついてのものであ
る。
【００２０】まず、透明な石英ガラスからなる透光性基
板１上に、ＲＦスパッタ装置を用いて、チャンバー内に
アルゴン（Ａｒ）ガス及び二酸化炭素（ＣＯ2 ）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て反
応性スパッタを行い、位相差が１８０度となるような炭
化酸化ジルコニウムシリサイド膜（ＺｒＳｉＣＯ）から
なる半透明膜２を形成し、ハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランクを作製した（図１（ａ）参照）。この時
の半透明膜２の膜厚は１０７０Åであった。 成膜条件 電 力：２００Ｗ 圧 力：０．４０Ｐａ Ａｒ流量：１３ＳＣＣＭ ＣＯ2 流量：１．４ＳＣＣＭ
板１上に、ＲＦスパッタ装置を用いて、チャンバー内に
アルゴン（Ａｒ）ガス及び二酸化炭素（ＣＯ2 ）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て反
応性スパッタを行い、位相差が１８０度となるような炭
化酸化ジルコニウムシリサイド膜（ＺｒＳｉＣＯ）から
なる半透明膜２を形成し、ハーフトーン型位相シフトマ
スク用ブランクを作製した（図１（ａ）参照）。この時
の半透明膜２の膜厚は１０７０Åであった。 成膜条件 電 力：２００Ｗ 圧 力：０．４０Ｐａ Ａｒ流量：１３ＳＣＣＭ ＣＯ2 流量：１．４ＳＣＣＭ
【００２１】上記成膜条件で成膜した炭化酸化ジルコニ
ウムシリサイド膜（ＺｒＳｉＣＯ）からなる半透明膜２
の分光透過率特性及び分光反射率特性を図３に示す。露
光光であるｉ線の波長３６５ｎｍにおける分光透過率は
７．３％、反射率は２４．８％を示し、位相シフトマス
クとしての光学条件とｉ線露光時における多重反射の影
響という点からも満足する値を得た。さらに、検査波長
４８８ｎｍでの透過率は２１．３％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。
ウムシリサイド膜（ＺｒＳｉＣＯ）からなる半透明膜２
の分光透過率特性及び分光反射率特性を図３に示す。露
光光であるｉ線の波長３６５ｎｍにおける分光透過率は
７．３％、反射率は２４．８％を示し、位相シフトマス
クとしての光学条件とｉ線露光時における多重反射の影
響という点からも満足する値を得た。さらに、検査波長
４８８ｎｍでの透過率は２１．３％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。
【００２２】次に、上記ハーフトーン型位相シフトマス
ク用ブランク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４を有するレジストパターン３
を形成した（図１（ｂ）参照）。ここで、上記成膜条件
で成膜した炭化酸化ジルコニウムシリサイド膜（ＺｒＳ
ｉＣＯ）のシート抵抗は５．５×１０5 Ω／□であった
ので、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。
ク用ブランク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４を有するレジストパターン３
を形成した（図１（ｂ）参照）。ここで、上記成膜条件
で成膜した炭化酸化ジルコニウムシリサイド膜（ＺｒＳ
ｉＣＯ）のシート抵抗は５．５×１０5 Ω／□であった
ので、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。
【００２３】次に、レジストパターン３が形成された位
相シフトマスク用ブランクを塩素系ガス及びフッ素系ガ
スを用いた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３を剥膜処理して、半透明膜パタ
ーン２ａからなる単層ハーフトーン型位相シフトマスク
を得た（図１（ｃ）参照）。
相シフトマスク用ブランクを塩素系ガス及びフッ素系ガ
スを用いた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３を剥膜処理して、半透明膜パタ
ーン２ａからなる単層ハーフトーン型位相シフトマスク
を得た（図１（ｃ）参照）。
【００２４】＜実施例２＞図２（ａ）〜（ｃ）は透明膜
と半透明膜からなるハーフトーン型位相シフトマスク用
ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造工
程を示す断面図である。尚、以下の例は２層ハーフトー
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
についてのものである。
と半透明膜からなるハーフトーン型位相シフトマスク用
ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造工
程を示す断面図である。尚、以下の例は２層ハーフトー
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
についてのものである。
【００２５】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）ガス及び二酸化炭素（Ｃ
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２１上に、位相差１８０度で透
過率が６％となるような炭化酸化ジルコニウムシリサイ
ド膜からなる透明膜２２と半透明膜２３を形成し、ハー
フトーン型位相シフトマスク用ブランクを作製した（図
２（ａ）参照）。この時の透明膜２２と半透明膜２３を
合わせた膜厚は１２２０Åであった。 成膜条件 下層（透明膜）の成膜条件 電 力：２００Ｗ 圧 力：０．４４Ｐａ Ａｒ／ＣＯ2 (％) ：８７／１３ 上層（半透明膜）の成膜条件 電 力：２００Ｗ 圧 力：０．４２Ｐａ Ａｒ／ＣＯ2 (％) ：９１／９
バー内にアルゴン（Ａｒ）ガス及び二酸化炭素（Ｃ
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２１上に、位相差１８０度で透
過率が６％となるような炭化酸化ジルコニウムシリサイ
ド膜からなる透明膜２２と半透明膜２３を形成し、ハー
フトーン型位相シフトマスク用ブランクを作製した（図
２（ａ）参照）。この時の透明膜２２と半透明膜２３を
合わせた膜厚は１２２０Åであった。 成膜条件 下層（透明膜）の成膜条件 電 力：２００Ｗ 圧 力：０．４４Ｐａ Ａｒ／ＣＯ2 (％) ：８７／１３ 上層（半透明膜）の成膜条件 電 力：２００Ｗ 圧 力：０．４２Ｐａ Ａｒ／ＣＯ2 (％) ：９１／９
【００２６】上記成膜条件で成膜した透明膜２２と半透
明膜２３からなるハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランクの分光透過率特性及び分光反射率特性を図４に示
す。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５．９％、反射率は２４．０％を示
し、位相シフトマスクとしての光学条件と露光時におけ
る多重反射の影響の低減という点からも問題ない値を得
た。さらに、検査波長４８８ｎｍでの透過率は３０．７
％、検査波長３６５ｎｍでの透過率は１７．３％であ
り、検査時のコントラストは十分に得ることができる。
明膜２３からなるハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランクの分光透過率特性及び分光反射率特性を図４に示
す。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５．９％、反射率は２４．０％を示
し、位相シフトマスクとしての光学条件と露光時におけ
る多重反射の影響の低減という点からも問題ない値を得
た。さらに、検査波長４８８ｎｍでの透過率は３０．７
％、検査波長３６５ｎｍでの透過率は１７．３％であ
り、検査時のコントラストは十分に得ることができる。
【００２７】また、この透明膜はほとんど光吸収がない
ので半透明膜の厚さを変えることで容易に露光波長での
透過率の異なるブランクを作製できる。このとき位相差
は透明膜の厚さによって調整すればよい。
ので半透明膜の厚さを変えることで容易に露光波長での
透過率の異なるブランクを作製できる。このとき位相差
は透明膜の厚さによって調整すればよい。
【００２８】上記位相シフトマスクブランクを洗浄後電
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２５を有するレジストパターン２４を形成した（図
２（ｂ）参照）。ここで、上記成膜条件で成膜した２層
炭化酸化ジルコニウムシリサイド膜のシート抵抗は、１
０．３５ｋΩ／□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。
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２５を有するレジストパターン２４を形成した（図
２（ｂ）参照）。ここで、上記成膜条件で成膜した２層
炭化酸化ジルコニウムシリサイド膜のシート抵抗は、１
０．３５ｋΩ／□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。
【００２９】次に、レジストパターン２４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２４を剥膜処理
して、透明膜パターン２２ａと半透明膜パターン２３ａ
からなる２層ハーフトーン型位相シフトマスクを得た
（図２（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２４を剥膜処理
して、透明膜パターン２２ａと半透明膜パターン２３ａ
からなる２層ハーフトーン型位相シフトマスクを得た
（図２（ｃ）参照）。
【００３０】
【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の透明膜及び半透明膜に炭化
酸化ジルコニウムシリサイド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ほかに露光光での反
射率や検査波長での透過率を容易に制御でき、露光光で
の多重反射の影響もなく、高いパターン形成精度が得ら
れる。すなはち、 １）単一の金属化合物であるため、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。 ２）膜自体が適度の導電性を有しているため電子線描画
の際のチャージアップを防止できる。 ３）上記透明膜及び半透明膜は、膜が硬いため、位相シ
フトマスクを作製する工程及び検査工程での損傷や擦傷
による不良を抑えることができる。 ４）洗浄工程において使用される熱濃硫酸には充分な耐
性を持つので安心して使用できる。
ンク及び位相シフトマスクの透明膜及び半透明膜に炭化
酸化ジルコニウムシリサイド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ほかに露光光での反
射率や検査波長での透過率を容易に制御でき、露光光で
の多重反射の影響もなく、高いパターン形成精度が得ら
れる。すなはち、 １）単一の金属化合物であるため、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。 ２）膜自体が適度の導電性を有しているため電子線描画
の際のチャージアップを防止できる。 ３）上記透明膜及び半透明膜は、膜が硬いため、位相シ
フトマスクを作製する工程及び検査工程での損傷や擦傷
による不良を抑えることができる。 ４）洗浄工程において使用される熱濃硫酸には充分な耐
性を持つので安心して使用できる。
【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の構成を示す模式断面図で
ある。（ｂ）〜（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の製造工程及び構成を示す模式
断面図である。
マスク用ブランクの実施例１の構成を示す模式断面図で
ある。（ｂ）〜（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の製造工程及び構成を示す模式
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２の構成を示す模式断面図で
ある。（ｂ）〜（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２の製造工程及び構成を示す模式
断面図である。
マスク用ブランクの実施例２の構成を示す模式断面図で
ある。（ｂ）〜（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２の製造工程及び構成を示す模式
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
ランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの実施例１
を構成している半透明膜の分光透過率特性及び分光反射
率特性を示す説明図である。
ランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの実施例１
を構成している半透明膜の分光透過率特性及び分光反射
率特性を示す説明図である。
【図４】本発明のハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの実施例２
を構成している透明膜と半透明膜からなる２層膜の分光
透過率特性及び分光反射率特性を示す説明図である。
ランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの実施例２
を構成している透明膜と半透明膜からなる２層膜の分光
透過率特性及び分光反射率特性を示す説明図である。
【図５】（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。
１、１１……透光性基板 ２、２３……半透明膜 ２ａ、２３ａ……半透明膜パターン ３、２４………レジストパターン ４、２５………開口部 ２２……透明膜 ２２ａ…透明膜パターン ３１……透光性基板 ３２……半透明膜パターン
Claims (5)
- 【請求項１】透光性基板上に半透明膜又は透明膜と半透
明膜を設けてなるハーフトーン型位相シフトマスク用ブ
ランクにおいて、前記透明膜及び半透明膜がジルコニウ
ムシリサイド化合物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膜が炭
化酸化ジルコニウムシリサイド膜（ＺｒＳｉＣＯ）から
なることを特徴とする請求項１に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】透光性基板上に半透明膜又は透明膜と半透
明膜を設け、該半透明膜又は透明膜と半透明膜をパター
ン化してなるハーフトーン型位相シフトマスクにおい
て、前記透明膜及び半透明膜がジルコニウムシリサイド
化合物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。 - 【請求項４】前記ジルコニウムシリサイド化合物膜が炭
化酸化ジルコニウムシリサイド膜からなることを特徴と
する請求項３に記載のハーフトーン型位相シフトマス
ク。 - 【請求項５】ジルコニウムシリサイドターゲットを用い
てアルゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ2 ）の混合ガス
雰囲気中で炭化酸化ジルコニウムシリサイド膜を透光性
基板上に成膜し、半透明膜又は透明膜と半透明膜を形成
することを特徴とする請求項１又は２に記載のハーフト
ーン型位相シフトマスクブランクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11828197A JP4099836B2 (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びその製造方法及びハーフトーン型位相シフトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11828197A JP4099836B2 (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びその製造方法及びハーフトーン型位相シフトマスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10307382A true JPH10307382A (ja) | 1998-11-17 |
| JP4099836B2 JP4099836B2 (ja) | 2008-06-11 |
Family
ID=14732790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11828197A Expired - Fee Related JP4099836B2 (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びその製造方法及びハーフトーン型位相シフトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4099836B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003322947A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | 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 |
| JP2004004791A (ja) * | 2002-04-25 | 2004-01-08 | 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 |
-
1997
- 1997-05-08 JP JP11828197A patent/JP4099836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004004791A (ja) * | 2002-04-25 | 2004-01-08 | 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 |
| JP2003322947A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4099836B2 (ja) | 2008-06-11 |
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