JPH11125896A - フォトマスクブランクス及びフォトマスク - Google Patents

フォトマスクブランクス及びフォトマスク

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JPH11125896A
JPH11125896A JP21877898A JP21877898A JPH11125896A JP H11125896 A JPH11125896 A JP H11125896A JP 21877898 A JP21877898 A JP 21877898A JP 21877898 A JP21877898 A JP 21877898A JP H11125896 A JPH11125896 A JP H11125896A
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JP
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low
reflection
light
photomask
film
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JP21877898A
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English (en)
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Keiji Tanaka
啓司 田中
Takashi Haraguchi
崇 原口
Tadashi Matsuo
正 松尾
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光光であるKrFエキシマレーザ光(波長
248nm)及びArFエキシマレーザ光(波長193
nm)での遮光パターン表裏の反射率を低く抑え、且つ
ドライエッチング適正を有するフォトマスクブランクス
及び高品質なフォトマスクを提供することにある。 【解決手段】 透明基板11上に、ZrSi2 ターゲッ
トなどを蒸発源としたスパッタリングや真空蒸着法など
により、ZrSi酸化膜からなる反射防止層12、Zr
Si金属膜からなる遮光層13、ZrSi酸化膜からな
る反射防止層14を順次成膜して両面低反射フォトマス
クブランクス30を作製する。この両面低反射フォトマ
スクブランクス30の両面低反射遮光膜15上にレジス
トパターン16を形成し、レジストパターン16をマス
クにして両面低反射遮光膜15をドライエッチング処理
して両面低反射フォトマスク40を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、IC、LSIやV
LSI等に代表される半導体集積回路の製造の際のリソ
グラフィ用として使用されるフォトマスクに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路の製造を初めとして、広
範囲な分野に使用されるリソグラフィ法で必要となる露
光転写用原板(以下、フォトマスクと称す)について概
略の説明をすると、その最も一般的なものは、リソグラ
フィの際に用いる露光光に対して透明な基板上に、単に
遮光膜或いは反射防止膜付きの遮光膜を形成したフォト
マスク用ブランクス(以下、フォトマスクブランクスと
称す)を用意しておき、これに紫外線や電子線等を用い
たリソグラフィ法によって所定の露光転写用原画パター
ンを形成することにより得られるものである。
【0003】このフォトマスクは、紫外線に感光する樹
脂(以下、フォトレジストと称す)がシリコンウェーハ
等の上に塗膜として形成されたフォトレジスト層上に水
銀ランプから発せられるg線(波長436nm)やi線
(波長365nm)といった紫外線を光源とする露光装
置を用いて所定パターンを露光・焼き付けするのに用い
られる。
【0004】最近は、ほとんど反射防止層付きの遮光膜
でパターンを形成した低反射フォトマスクが使用されて
いる。その理由として、露光光でのフォトマスクの反射
率が高いと、露光の際にフォトマスクパターンの遮光膜
部分とシリコンウェーハ等の表面との間に多重反射を生
じ、露光転写されるパターンの精度が低下してしまうか
らである。
【0005】一般的に低反射フォトマスクの反射率は、
露光光の波長で5〜10%程度である。また、フォトマ
スク基板側の反射率も低くした両面低反射フォトマスク
は、フォトマスクパターンの遮光部分から露光装置の光
源側への反射率を低くしたもので、露光装置の光源側に
あるレンズ等の光学部品との多重反射等を防止するため
のものである。この両面低反射フォトマスクの場合の基
板側の反射率は基板表面からの反射率も含めて10%程
度である。
【0006】このようなフォトマスクの遮光膜や反射防
止膜には、それぞれ従来から金属クロム(Cr)を主成
分とする薄膜やCr酸化物やCr窒化酸化物等からなる
薄膜が用いられている。その理由として、フォトマスク
の製造段階やその後表面に付着したゴミを除去するため
の洗浄処理において、機械的強度、酸・アルカリ薬品へ
の耐性などの特性が要求されるが、これらのCr薄膜は
それら特性を充分満足する一方で、硝酸セリウムアンモ
ニウムと過塩素酸との混合水溶液にて容易にウェットエ
ッチング法にて加工できる点にある。
【0007】一方、半導体集積回路の高集積化に伴っ
て、フォトマスクパターンの微細化と寸法精度の飛躍的
な向上が要求されている。そのために、被エッチング物
が等方的にエッチングされるウェットエッチング法に代
わって、異方性エッチングが可能なドライエッチング法
が盛んになっている。ドライエッチング法はウェットエ
ッチング法に比べて、サイドエッチング量が少なく、過
剰のエッチング時間に対するパターンの寸法変化も少な
いために、安定したエッチングプロセスであり、寸法精
度の高い、微細パターンを有するフォトマスクの製造に
適している。
【0008】然しながら、従来のフォトマスクに使用さ
れているCr薄膜はドライエッチングの際のエッチング
速度が遅い上に、併用されるレジストとの選択比が悪い
という問題がある。また、それらの問題を少しでも改善
するためにはエッチングガス圧力を高めに設定しなけれ
ばならず、そのためにサイドエッチングが生じるという
問題がある。
【0009】これらの問題を解決する手段として、例え
ば、特開昭60−202441号公報には、モリブデン
(Mo)又はタンタル(Ta)或いはタングステン
(W)のシリサイド化した膜を使用することが記述され
ている。また、例えば、特開昭61−95356号公報
にはシリサイド化したMo、Wなどの遷移金属膜の上に
酸化モリブデン(MoO2 )、酸化タングステン(WO
2 )、酸化チタン(TiO 2 )などの金属酸化膜からな
る低反射膜を備えたものを使用することが記載されてい
る。
【0010】一方、最近シリコンウェーハ等の上に塗布
されたフォトレジスト層に微細なパターンを露光転写す
るための露光装置の光源もこれまでの水銀ランプから更
に波長の短いクリプトンフロライド(以下、KrFと称
す)エキシマレーザ光(波長248nm)が、更にはア
ルゴンフロライド(以下、ArFと称す)エキシマレー
ザ光(波長193nm)が用いられるようになってい
る。
【0011】然しながら、従来のフォトマスクではg線
(波長436nm)やi線(365nm)の波長で反射
率が10%未満になるように設計されているが、KrF
エキシマレーザ光(波長248nm)或いはArFエキ
シマレーザ光(波長193nm)での反射率は15%以
上になるという問題がある。また、従来の材料では、K
rFエキシマレーザ光(波長248nm)或いはArF
エキシマレーザ光(波長193nm)で反射率の低い多
層膜を、例えばマグネトロンスパッタリング法にて製造
しようとする場合には反射防止層のスパッタガス条件の
制御が困難であったり、膜の形成速度が極端に遅くなっ
たりする問題があり量産性の点で不向きであった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決するためになされたものであり、その目的とする
ところは、露光光であるKrFエキシマレーザ光(波長
248nm)或いはArFエキシマレーザ光(波長19
3nm)での遮光膜或いは遮光パターン表裏の反射率を
低く抑え、且つドライエッチング適正を有するフォトマ
スクブランクス及び高品質なフォトマスクを提供するこ
とにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明において上記課題
を解決するために、まず請求項1においては、露光光に
対して透明な基板上に低反射遮光膜が形成されてなる低
反射フォトマスクブランクスにおいて、前記低反射遮光
膜がジルコニウムシリサイド金属膜とジルコニウムシリ
サイド酸化膜を順次積層して形成されていることを特徴
とする低反射フォトマスクブランクスとしたものであ
る。
【0014】また、請求項2においては、露光光に対し
て透明な基板上に両面低反射遮光膜が形成されてなる両
面低反射フォトマスクブランクスにおいて、前記両面低
反射遮光膜がジルコニウムシリサイド酸化膜、ジルコニ
ウムシリサイド金属膜及びジルコニウムシリサイド酸化
膜を順次積層して形成されていることを特徴とする両面
低反射フォトマスクブランクスとしたものである。
【0015】また、請求項3においては、露光光に対し
て透明な基板上に形成された低反射遮光膜をパターン化
してなる低反射フォトマスクにおいて、前記低反射遮光
膜がジルコニウムシリサイド金属膜とジルコニウムシリ
サイド酸化膜を順次積層して形成されていることを特徴
とする低反射フォトマスクとしたものである。
【0016】さらにまた、請求項4においては、露光光
に対して透明な基板上に形成された両面低反射遮光膜を
パターン化してなる両面低反射フォトマスクにおいて、
前記両面低反射遮光膜がジルコニウムシリサイド酸化
膜、ジルコニウムシリサイド金属膜及びジルコニウムシ
リサイド酸化膜を順次積層して形成されていることを特
徴とする両面低反射フォトマスクとしたものである。
【0017】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき図
面を用いて説明する。図1(a)は本発明に係わる低反
射フォトマスクブランクスの一実施例の構成を示す断面
図である。図1(b)は本発明に係わる低反射フォトマ
スクの一実施例の構成を示す断面図である。図2(a)
は本発明に係わる両面低反射フォトマスクブランクスの
一実施例の構成を示す断面図である。図2(b)は本発
明に係わる両面低反射フォトマスクの一実施例の構成を
示す断面図である。図3(a)〜(d)は低反射フォト
マスクの一実施例の製造工程を、図4(a)〜(d)は
両面低反射フォトマスクの一実施例の製造工程を示す構
成断面図である。
【0018】本発明のフォトマスクは、露光光に対して
透明な透明基板1上にジルコニウムシリサイド(以下、
ZrSiと称す)金属膜からなる遮光層2とZrSi酸
化膜からなる反射防止層3を順次積層して低反射遮光膜
4を形成した低反射フォトマスクブランクス10(図1
(a)参照)を、或いは透明基板11上にZrSi酸化
膜からなる反射防止層12、ZrSi金属膜からなる遮
光層13及びZrSi酸化膜からなる反射防止層14を
順次積層して両面低反射遮光膜15を形成した両面低反
射フォトマスクブランクス30(図2(a)参照)を使
用しているため、露光光であるKrFエキシマレーザ光
(波長248nm)或いはArFエキシマレーザ光(波
長193nm)での反射率を低く抑えることができ、且
つ塩素系ガス等を用いたドライエッチング法にてパター
ニングする際微細且つ高精度のパターンを形成すること
ができ、露光転写時のパターンの解像度とその寸法精度
の向上が計れるようにしたものである。
【0019】以下、低反射フォトマスクブランクス及び
低反射フォトマスクの作製法について述べる。先ず、露
光光に対して透明な透明基板1上に、ZrSi2 ターゲ
ットなどを蒸発源としたスパッタリングや真空蒸着法な
どにより、ZrSi金属膜からなる遮光層2及びZrS
i酸化膜からなる反射防止層3を順次成膜して低反射遮
光膜4を形成した低反射フォトマスクブランクス10
(図1(a)参照)を作製する。又は、露光光に対して
透明な透明基板11上に、ZrSi2 ターゲットなどを
蒸発源としたスパッタリングや真空蒸着法などにより、
ZrSi酸化膜からなる反射防止層12、ZrSi金属
膜からなる遮光層13、ZrSi酸化膜からなる反射防
止層14を順次成膜して両面低反射遮光膜15を形成し
た両面低反射フォトマスクブランクス30(図2(a)
参照)を作製する。
【0020】ここで、フォトマスクに用いる透明基板1
及び11の材質としては、露光光であるKrFエキシマ
レーザ光(波長248nm)或いはArFエキシマレー
ザ光(波長193nm)を良く透過し、加工性に優れて
いる合成石英ガラスが最も好ましく用いられるが、フォ
トマスクに要求される特性に応じてその他の材質を使用
しても良い。その他の材質としては、フッ化マグネシウ
ムやフッ化カルシウム、アルミナ(サファイヤ)等があ
る。
【0021】また、ZrSi酸化膜からなる反射防止層
3、12及び14は適量の酸素(O 2 )ガスをスパッタ
リング装置や真空蒸着装置のチャンバ内に導入し、反応
性スパッタや反応性蒸着等で成膜する。これら反射防止
層3、12及び14は反射防止効果が得られるように膜
の光学定数である屈折率(n)と消衰係数(k)を制御
すると同時に膜厚の最適化を計る。
【0022】また、遮光層2及び13に要求される遮光
性(吸光度や光学濃度で表される)は、スパッタリング
法や真空蒸着法等を用いて成膜する際に反射防止層3、
12及び14よりも酸素ガスの導入量を少なくし、光学
定数と膜厚により制御する。
【0023】具体的には、波長193nm或いは248
nmに於ける遮光層2及び13の屈折率をna、消衰係
数をka、反射防止層3、12及び14の屈折率をn
b、消衰係数をkbとすると、na<nb、ka>kb
となるように制御する。また、各層の膜厚は、反射防止
効果や光学濃度へ影響を及ぼすために、各層の光学定数
に従い設定される。遮光層2及び13の膜厚は、パター
ニング性及び製造コスト等の点でなるべく薄い方が好ま
しいが、1000Å(0.1μm)程度であれば充分許
容できる。
【0024】尚、本発明のフォトマスクブランクス及び
フォトマスクに用いるZrSi金属膜やZrSi酸化膜
の各膜中には他の元素が混ざっていても構わない。その
種類と量は、材料中に存在する不純物である場合はもち
ろんであるが、膜の光学定数を制御する目的で、またそ
れ以外にドライエッチング速度やエッチングされたパタ
ーン形状、膜応力、膜硬度及び薬品耐性などの改善の目
的でも、膜形成の際に、ガス或いはスパッタリングター
ゲットなどの蒸発源に、特定の材料を一種類に限らず適
量添加する場合があっても構わない。
【0025】次に、低反射フォトマスクブランクス10
又は両面低反射フォトマスクブランクス30の低反射遮
光膜4又は両面低反射遮光膜15上に感光層を形成し、
一般的な電子線(EB)リソグラフィやフォトリソグラ
フィの方法によって、所定のパターンを有するレジスト
パターン5又は16を形成し(図3(b)、図4(b)
参照)、このレジストパターン5又は16をマスクにし
て低反射遮光膜4又は両面低反射遮光膜15をドライエ
ッチング処理する(図3(c)、図4(c)参照)。こ
こで、このレジストパターン5又は16をマスクにして
低反射遮光膜4又は両面低反射遮光膜15をエッチング
する際には、四塩化珪素(SiCl4 )等の塩素系ガス
を用いたドライエッチング法を用いるのが好ましい。そ
の後、レジストパターン5又は16を剥離して本発明の
低反射フォトマスク20又は両面低反射フォトマスク4
0を作製する(図3(d)、図4(d)参照)。
【0026】
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。 <実施例1>先ず、フォトマスク用の合成石英ガラスか
らなる透明基板1上に、直流(DC)マグネトロンスパ
ッタリング装置にてZrSi2 ターゲットを用いて、ア
ルゴン(Ar)ガス流量を30sccm、ガス圧力0.
5Paに制御し、DC電力400Wでスパッタリングを
行い、ZrSi金属膜からなる遮光層2を700Åの膜
厚で形成した。続いて、遮光層2上に、Arガス、酸素
(O2 )ガスの流量をそれぞれ26sccm、4scc
mに制御して、ガス圧力0.5Pa、DC電力400W
で反応性スパッタリングを行い、ZrSi酸化膜からな
る反射防止層3を215Åの膜厚で形成し、図5(a)
に示すような分光反射率を有する低反射遮光膜4を形成
した本発明の低反射フォトマスクブランクス10を作製
した。これは、KrFエキシマレーザ光(波長248n
m)対応の低反射フォトマスクブランクスとして使用で
きるものである。
【0027】次に、この低反射フォトマスクブランクス
10の低反射遮光膜4上に、市販のポジ型EBレジスト
(EBR900:東レ(株)製)を回転塗布法にて塗布
し、プリベークした後、EB描画装置(MEBES、米
国ETEC社製)を用いて所望のパターンを描画し、所
定の現像液(EBR900専用現像液:東レ(株)製)
を用いて現像し、レジストパターン5を形成した。
【0028】次に、このレジストパターン5をマスクに
して、低反射遮光膜4をドライエッチングし、低反射遮
光パターン4aを形成した。このドライエッチングは平
行平板型の反応性イオンエッチング装置を用いて、Si
Cl4 ガス流量50sccm、RF電力300Wの条件
にて行った。
【0029】最後に、レジストパターン5をO2 プラズ
マにて灰化することにより剥離・除去して、本発明の低
反射フォトマスク20を得た。
【0030】この低反射フォトマスク20は、このフォ
トマスクが使用される露光光がKrFエキシマレーザ光
(波長248nm)であることを前提に作製している。
すなはち、ZrSi金属膜からなる遮光層2の膜厚70
0Å及びZrSi酸化膜からなる反射防止層3の膜厚2
15Åは、波長248nmにおけるn、kに基づき設定
された値である。
【0031】尚、本実施例の低反射フォトマスク20
は、波長248nmにおいて、遮光層2のn、kはそれ
ぞれ1.60、2.66であり、反射防止層3のn、k
はそれぞれ2.09、0.48であった。さらに、低反
射遮光膜4及び低反射遮光パターン4aの反射率は1.
8%、吸光度は4であった。これは、KrFエキシマレ
ーザ光(波長248nm)対応の低反射フォトマスクと
して使用できるものである。
【0032】<実施例2>先ず、実施例1と同様に、フ
ォトマスク用の合成石英ガラス基板からなる透明基板1
上に、DCマグネトロンスパッタリング装置にてZrS
2 ターゲットを用いて、Arガス、窒素(N2 )ガス
及びO2 ガスの流量を、それぞれ27sccm、2sc
cm及び1sccmに制御し、ガス圧力0.5Pa、D
C電力400Wで反応性スパッタリングを行い、ZrS
i金属膜からなる遮光層2を750Åの膜厚で形成し
た。続いて、遮光膜2上に、Arガス、O2 ガスの流量
をそれぞれ26sccm、4sccmに制御して、ガス
圧力0.5Pa、DC電力400Wで反応性スパッタリ
ングを行い、ZrSi酸化膜からなる反射防止層3を2
10Åの膜厚で形成し、図5(b)に示すような分光反
射率を有する低反射遮光膜4を形成した本発明の低反射
フォトマスクブランクス10を作製した。これは、Kr
Fエキシマレーザ光(波長248nm)及びi線(波長
365nm)対応の低反射フォトマスクブランクスとし
て使用できるものである。
【0033】以下、実施例1と同様の工程でパターニン
グ処理を行い本発明の低反射フォトマスク20を得た。
【0034】尚、本実施例の低反射フォトマスク20
は、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)におけ
る遮光層2のn、kがそれぞれ1.50、1.88、ま
た同じく反射防止層3のn、kがそれぞれ2.09、
0.48であった。さらに、低反射フォトマスクブラン
クス10及び低反射フォトマスク20の反射率は波長2
48nmにおいて3.9%、吸光度は3.2であった。
【0035】さらに、本実施例の低反射フォトマスク2
0は、図5(b)に示す分光反射率特性からも分かるよ
うに、露光装置の光源が水銀ランプのi線(波長365
nm)の場合であっても、充分に反射率が低くなっって
いる。これは、KrFエキシマレーザ光(波長248n
m)及びi線(波長365nm)対応の低反射フォトマ
スクとして使用できるものである。
【0036】<実施例3>先ず、フォトマスク用の合成
石英ガラス基板からなる透明基板11上に、DCマグネ
トロンスパッタリング装置にてZrSi2 ターゲットを
用いて、Arガス及びO2 ガスの流量を、それぞれ26
sccm、4sccmに制御し、ガス圧力0.5Pa、
DC電力400Wで反応性スパッタリングを行い、Zr
Si酸化膜からなる反射防止層12を220Åの膜厚で
形成した。続いて、反射防止層12上に、Arガス、N
2 ガス及びO2 ガスの流量をそれぞれ27sccm、2
sccm及び1sccmに制御して、ガス圧力0.5P
a、DC電力400Wで反応性スパッタリングを行い、
ZrSi金属膜からなる遮光層13を680Åの膜厚で
形成した。続いて、この遮光層13上に、Arガス、O
2 ガスの流量をそれぞれ26sccm、4sccmに制
御して、ガス圧力0.5Pa、DC電力400Wで反応
性スパッタリングを行い、ZrSi酸化膜からなる反射
防止層14を210Åの膜厚で形成し、透明基板11側
の分光反射率が図6に、膜表面の分光反射率が図5
(b)に示すような特性を有する両面低反射遮光膜15
を形成した両面低反射フォトマスクブランクス30を作
製した。これは、KrFエキシマレーザ光(波長248
nm)及びi線(波長365nm)対応の両面低反射フ
ォトマスクブランクスとして使用できるものである。
【0037】次に、実施例1と同様に、両面低反射遮光
膜15上に市販のポジ型EBレジストを塗布し、プリベ
ークした後、EB描画装置を用いて所望のパターンを描
画し、所定の現像液にて現像し、レジストパターン16
を形成した。
【0038】次に、このレジストパターン16をマスク
にして、平行平板型の反応性イオンエッチング装置を用
いて、SiCl4 ガス流量50sccm、RF電力30
0Wの条件にて、両面低反射遮光膜15をドライエッチ
ングし、両面低反射遮光パターン15aを形成した。
【0039】最後に、レジストパターン16をO2 プラ
ズマ灰化にて剥離・除去し、本発明の両面低反射フォト
マスク40を得た。
【0040】尚、本実施例の両面低反射フォトマスク4
0は、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)及び
i線(波長365nm)における両面低反射遮光膜15
及び両面低反射遮光パターン15aの反射率は、反射防
止層12及び12a側では透明基板11表面の反射を含
んでそれぞれ8.1%及び8.9%であり、反射防止層
14及び14a側では3.9%及び2.0%であった。
さらに、吸光度は3.0及び2.5であった。これは、
KrFエキシマレーザ光(波長248nm)及びi線
(波長365nm)対応の両面低反射フォトマスクとし
て使用できるものである。
【0041】<実施例4>先ず、フォトマスク用の合成
石英ガラス基板からなる透明基板1上に、DC/交流
(RF)可変のマグネトロンスパッタリング装置にてZ
rSi2 ターゲットを用いて、Arガス、O2 ガスの流
量を、それぞれ29sccm、1sccmに制御し、ガ
ス圧力0.25Pa、DC電力400Wで反応性スパッ
タリングを行い、ZrSi金属膜からなる遮光層2を7
70Åの膜厚で形成した。続いて、遮光層2上にArガ
ス、O2 ガスの流量をそれぞれ24sccm、6scc
mに制御して、ガス圧力0.25Pa、RF電力400
Wで反応性スパッタリングを行い、ZrSi酸化膜から
なる反射防止層3を130Åの膜厚で形成し、図7
(a)に示すような分光反射率を有する低反射遮光膜4
を形成した本発明の低反射フォトマスクブランクス10
を作製した。これは、ArFエキシマレーザ光(波長1
93nm)対応の低反射フォトマスクブランクスとして
使用できるものである。
【0042】以下、実施例1と同様の工程でパターニン
グ処理を行い、本発明の低反射フォトマスク20を得
た。
【0043】尚、本実施例の低反射フォトマスク20は
ArFエキシマレーザ光(波長193nm)に於ける遮
光層2のn、kがそれぞれ1.10、1.49また同じ
く反射防止層3のn、kがそれぞれ1.89、0.08
であった。さらに、低反射フォトマスク20の反射率
は、波長193nmに於いて2.1%、吸光度は3.0
であった。これは、ArFエキシマレーザ光(波長19
3nm)対応の低反射フォトマスクとして使用できるも
のである。
【0044】<実施例5>先ず、実施例4と同様に、フ
ォトマスク用の合成石英ガラス基板からなる透明基板1
上に、DC/RF可変のマグネトロンスパッタリング装
置にてZrSi2ターゲットを用いて、Arガス、O2
ガスの流量を、それぞれ29sccm、1sccmに制
御し、ガス圧力0.25Pa、DC電力400Wで反応
性スパッタリングを行い、ZrSi金属膜からなる遮光
層2を750Åの膜厚で形成した。続いて、遮光層2上
に、Arガス、O2 ガスの流量をそれぞれ27scc
m、3sccmに制御して、ガス圧力0.25Pa、R
F電力400Wで反応性スパッタリングを行い、ZrS
i酸化膜からなる第1反射防止層を50Åの膜厚で形成
し、さらにその第1反射防止層の上に、Arガス、O2
ガスの流量をそれぞれ24sccm、6sccmに制御
して、ガス圧力0.25Pa、RF電力400Wで反応
性スパッタリングを行い、ZrSi酸化膜からなる第2
反射防止層を100Åの膜厚で形成して全膜厚150Å
の2層からなる反射防止層3を形成し、図7(b)に示
すような分光反射率を有する低反射遮光膜4を形成した
本発明の低反射フォトマスクブランクス10を作製し
た。これは、ArFエキシマレーザ光(波長193n
m)対応の低反射フォトマスクブランクスとして使用で
きるものである。
【0045】以下、実施例1と同様の工程でパターニン
グ処理を行い、本発明の低反射フォトマスク20を得
た。
【0046】尚、本実施例の低反射フォトマスク20
は、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)に於け
る遮光層2のn、kがそれぞれ1.10、1.49、ま
た同じく反射防止層3については、第1の反射防止層及
び第2の反射防止層のn、kがそれぞれ1.94、0.
57及び1.89、0.08であった。さらに、低反射
フォトマスク20の反射率は、波長193nmに於いて
1.0%、吸光度は3.0であった。これは、ArFエ
キシマレーザ光(波長193nm)対応の低反射フォト
マスクとして使用できるものである。
【0047】<実施例6>先ず、フォトマスク用の合成
石英ガラス基板からなる透明基板11上に、DC/RF
可変のマグネトロンスパッタリング装置にてZrSi2
ターゲットを用いて、Arガス、O2 ガスの流量を、そ
れぞれ24sccm、6sccmに制御し、ガス圧力
0.25Pa、RF電力400Wで反応性スパッタリン
グを行い、ZrSi酸化膜からなる第1反射防止層を1
50Åの膜厚で形成し、続いて、第1反射防止層の上に
Arガス、O2 ガスの流量をそれぞれ27.5scc
m、2.5sccmに制御し、ガス圧力0.25Pa、
RF電力400Wで反応性スパッタリングを行い、Zr
Si酸化膜からなる第2反射防止層を100Åの膜厚で
形成し、全膜厚250Åの2層からなる反射防止層12
を形成した。次に、反射防止層12の上に、Arガス、
2 ガスの流量をそれぞれ29sccm、1sccmに
制御して、ガス圧力0.25Pa、DC電力400Wで
反応性スパッタリングを行い、ZrSi金属膜からなる
遮光層13を650Åの膜厚で形成した。続いて、この
遮光層13上に、Arガス、O2 ガスの流量をそれぞれ
27.5sccm、2.54sccmに制御して、ガス
圧力0.25Pa、RF電力400Wで反応性スパッタ
リングを行い、ZrSi酸化膜からなる第3反射防止層
を100Åの膜厚で形成し、続いて、この第3反射防止
層の上に、Arガス、O2 ガスの流量を、それぞれ24
sccm、6sccmに制御し、ガス圧力0.25P
a、RF電力400Wで反応性スパッタリングを行い、
ZrSi酸化膜からなる第4反射防止層を150Åの膜
厚で形成して、全膜厚250Åの2層からなる反射防止
層14を形成し、反射防止層12側の分光反射率が透明
基板11の反射を含む図8(a)に示すような分光反射
率と、反射防止膜14側の分光反射率が図8(b)に示
すような分光反射率とを共に有する両面低反射遮光膜1
5を形成した本発明の両面低反射フォトマスクブランク
ス30を作製した。これは、ArFエキシマレーザ光
(波長193nm)及びKrFエキシマレーザ光(波長
248nm)対応の両面低反射フォトマスクブランクス
として使用できるものである。
【0048】以下、実施例1と同様の工程でパターニン
グ処理を行い、本発明の両面低反射フォトマスク40を
得た。
【0049】尚、本実施例の両面低反射フォトマスクブ
ランクス30及び両面低反射フォトマスク40のArF
エキシマレーザ光(波長193nm)及びKrFエキシ
マレーザ光(波長248nm)での反射率は、反射防止
層12及び12a側では透明基板11表面の反射率を含
んでそれぞれ13.0%及び9.8%であり、反射防止
層14及び14a側では4.9%及び0.5%であっ
た。さらに、吸光度は2.8及び2.5であった。これ
は、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びK
rFエキシマレーザ光(波長248nm)対応の両面低
反射フォトマスクとして使用できるものである。
【0050】
【発明の効果】本発明のフォトマスクブランクス及びフ
ォトマスクは上記の構成であるから、下記に示す如き効
果がある。露光光であるKrFエキシマレーザ光(波長
248nm)及びArFエキシマレーザ光(波長193
nm)での反射率を低くすることができ、更にはSiC
4 等の塩素系ガスを用いたドライエッチング法にてエ
ッチングすることにより、微細且つ高精度なパターンを
有する低反射フォトマスク及び両面低反射フォトマスク
を得ることができる。更に、本発明の低反射フォトマス
ク及び両面低反射フォトマスクを使ってウェーハ等へ露
光転写した場合パターンの解像度とその寸法精度の向上
を計ることができる。更には、反射防止層の光学定数
n、k及び膜厚を調整することにより、KrFエキシマ
レーザ光及びArFエキシマレーザ光に限らず、i線を
光源とする露光用の低反射フォトマスクとしても使用で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明の低反射フォトマスクブラン
クスの一実施例の構成を示す断面図である。(b)は、
本発明の低反射フォトマスクの一実施例の構成を示す断
面図である。
【図2】(a)は、本発明の両面低反射フォトマスクブ
ランクスの一実施例の構成を示す断面図である。(b)
は、本発明の両面低反射フォトマスクの一実施例の構成
を示す断面図である。
【図3】(a)〜(d)は、本発明の低反射フォトマス
クの一実施例の製造工程を示す構成断面図である。
【図4】(a)〜(d)は、本発明の両面低反射フォト
マスクの一実施例の製造工程を工程順に示す構成断面図
である。
【図5】(a)は、本発明の低反射フォトマスクブラン
クス及び低反射フォトマスクの実施例1の低反射遮光膜
4及び低反射遮光パターン4aの分光反射率を示す説明
図である。(b)は、本発明の低反射フォトマスクブラ
ンクス及び低反射フォトマスクの実施例2の低反射遮光
膜4及び低反射遮光パターン4aの分光反射率を示す説
明図である。
【図6】本発明の両面低反射フォトマスクブランクス及
び両面低反射フォトマスクの実施例3の両面低反射遮光
膜15及び両面低反射遮光パターン15aの透明基板側
の分光反射率を示す説明図である。
【図7】本発明の低反射フォトマスクの実施例4、実施
例5の低反射遮光膜4及び低反射遮光膜パターン4aの
分光反射率を示す説明図である。
【図8】本発明の両面低反射フォトマスクの実施例6両
面低反射遮光膜15及び両面低反射遮光膜パターン15
aの分光反射率を示す説明図である。
【符号の説明】
1、11……透明基板 2、13……遮光層 2a、13a……パターン化された遮光層 3、12、14……反射防止層 3a、12a、14a……パターン化された反射防止層 4……低反射遮光膜 4a……低反射遮光パターン 5、16……レジストパターン 10……低反射フォトマスクブランクス 15……両面低反射遮光膜 15a……両面低反射遮光パターン 20……低反射フォトマスク 30……両面低反射フォトマスクブランクス 40……両面低反射フォトマスク

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】露光光に対して透明な基板上に低反射遮光
    膜が形成されてなる低反射フォトマスクブランクスにお
    いて、前記低反射遮光膜がジルコニウムシリサイド金属
    膜とジルコニウムシリサイド酸化膜を順次積層して形成
    されていることを特徴とする低反射フォトマスクブラン
    クス。
  2. 【請求項2】露光光に対して透明な基板上に両面低反射
    遮光膜が形成されてなる両面低反射フォトマスクブラン
    クスにおいて、前記両面低反射遮光膜がジルコニウムシ
    リサイド酸化膜、ジルコニウムシリサイド金属膜及びジ
    ルコニウムシリサイド酸化膜を順次積層して形成されて
    いることを特徴とする両面低反射フォトマスクブランク
    ス。
  3. 【請求項3】露光光に対して透明な基板上に形成された
    低反射遮光膜をパターン化してなる低反射フォトマスク
    において、前記低反射遮光膜がジルコニウムシリサイド
    金属膜とジルコニウムシリサイド酸化膜を順次積層して
    形成されていることを特徴とする低反射フォトマスク。
  4. 【請求項4】露光光に対して透明な基板上に形成された
    両面低反射遮光膜をパターン化してなる両面低反射フォ
    トマスクにおいて、前記両面低反射遮光膜がジルコニウ
    ムシリサイド酸化膜、ジルコニウムシリサイド金属膜及
    びジルコニウムシリサイド酸化膜を順次積層して形成さ
    れていることを特徴とする両面低反射フォトマスク。
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