JPS5990852A - フオトマスクブランク - Google Patents

フオトマスクブランク

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JPS5990852A
JPS5990852A JP57199786A JP19978682A JPS5990852A JP S5990852 A JPS5990852 A JP S5990852A JP 57199786 A JP57199786 A JP 57199786A JP 19978682 A JP19978682 A JP 19978682A JP S5990852 A JPS5990852 A JP S5990852A
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JP
Japan
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chromium
photomask blank
contg
transparent substrate
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JP57199786A
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JPS6227386B2 (ja
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Shigekazu Matsui
松井 茂和
Kenichi Kagaya
加賀谷 健一
Masao Ushida
正男 牛田
Koichi Maruyama
光一 丸山
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HOSAKA GLASS KK
Original Assignee
HOSAKA GLASS KK
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Publication date
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Priority to US06/816,213 priority patent/US4696877A/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F1/54Absorbers, e.g. of opaque materials
    • G03F1/58Absorbers, e.g. of opaque materials having two or more different absorber layers, e.g. stacked multilayer absorbers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体素子、IC,LSI等の半導体製造に
使用されるフォトマスクブランクに関づる。
この種のフォトマスクブランクどしでは、基本的に第1
図(a)に示されるように透明基板1上に真空蒸着法、
スパッタリング法またはイオンプレーディング法等によ
ってクロム層2を積層させた、比較的表面反射率の高い
ものと、同図(1))に示されるように前記りOム層2
上に更に酸化クロム層3を積層させて反射防止層(qき
のものく低反射フォトマスクブランク〉と、同図(C)
に示づように透明基板1上に酸化インジウム、酸化スズ
などの帯電防止用の透明導電11#1’を積層して、導
電性をもつ1=透明基板1°′を使用し、この透明基板
1″上に前述したクロム層2更にこのクロム層2上に酸
化クロム層3を積層した透明導電B9付きフォトマスク
ブランクがある。したがって、この発明においては、単
に透明基板というどきは、後述するようなソーダライム
ガラスなどの透明基板単体の他に、透明導電膜付きのも
のが含まれる。
このようなフ第1・マスクブランクを半導体製造用に使
用される際には、第1図(a )に示したクロム層2ま
たは同図(b)に示した酸化クロム層3上にそれぞれレ
ジスト(本例てはポジレジスト)を塗布し、所望のパタ
ーンを適当な露光装置6にJζり露光さμた後、レジス
トを現像して形成されたパターンのうちから、露光され
た部分のレジス1〜ど、で゛の下のクロム層2、酸化り
L1ム層33を1ツチングしたうえで、前記現像によっ
て溶解しながったレジストを剥H1シて、所定の半轡体
製造用フォ1−マスクを得るのである。
ここまでの工程中、前記レジス1−の塗T+i IUに
は、レジスI−n@とフォトマスクブランク(にり詳し
くはクロム層2または酸化り【−1ム層3)との接首性
を高め、レジスト剥離の溶媒を蒸着させるためにブレベ
ークと呼ばれる熱処理工程を必要とブる。この熱処理工
程中またはイの後工程で第2図(a )に示J−ように
レジスl−41に異物5が乗った場合、ぞの異物5下の
レジスト4は、前述した露光によっても未露出部分とな
って、現像後のレジスト40が同図(1))に示1J、
うに残ることから、次のエツチング工程、レジメ1〜剥
離工程後に43いて同図(C)に示ツJ、うにクロム残
り20.30が発生づる。このようなりロム残り20.
30は直径約1(μm)の大きさを有し、1μll17
1−グーの高精度パターンが要求されるフォトマスクど
しては致命的欠陥となる。このクロム残り20.30の
除去手段どしては、A−バーエッヂングすることが考え
られるが、その場合パターン寸法が極めて細くなり、微
細寸法の制tal+に支障を来たりことになる。以下、
このA−バー」−ツヂンクによる欠陥を従来の7711
〜マスクブランクを挙り(置体的に説明する。
表面をIM!箭胡Igt、た透明ガラス基板1−に、J
T−カlx 10  (Torr )のへ1゛どN2を
それぞれモル比85%:15%にした)1配合ガス11
1(、プレーナマグネ1〜ロン直流スパツタリングによ
り窒素を含むり「1ム層(650人)〈第1図(b)に
’U2に相当づる。)を積層さける。次に、1n1−真
空中で、Δ1゛とNOをそれぞれモル比ε3o%:20
%にした混合ガス中で同様のスパッタリングにより前記
クロム層上に、窒素を含むクロム酸化層(第1図(1)
)にて3に相当する。)を積層させ第1図(1)〉に示
したにうな低反射ブランクを製造した。この低反則ブラ
ンクは、前述したJ、うにレジスミー塗イ11.露光現
象及びレジスト剥離の各工程の後、硝酸第2セリウムア
ンモニウム165gど過塩素酸(70%>42mj!ニ
純水を加IT100Om又にしたエツチング液(19〜
20 ’C)でつTツ1〜エツチングづることにより所
定のパターンを形成した場合、エツチング時間が30(
sec)でアンダーカッ1〜吊が約0.28(μm)で
あった。ここで、アンダーカット量とは、第2図(d 
)に示づようにA−バーエツチングした場合においてレ
ジス1−41下の幅寸法χ富 と、窒素を含むクロム層
21及び窒素を含むクロム酸化層31の最大幅寸法χ2
との差である。
そこで、エツチング時間を更に経過させてアンダー13
ツ]−量及びクロム残り密度を測定した結果をそれぞれ
第3図の特性曲線a及びbで示す。特性曲線aによれば
、オーバーエツチングすることによりアンダーカットm
を増加させ、また特性曲線1)ににれば、クロム残り密
度を減少させることになる。
次に(二t−ツブーング時間)/(ジ1yス1−エンヂ
ング時間)に対Jるクロム残り密度の関係を第4図の特
性曲線Cで示づ゛。ここでジIlス1〜エツヂング時間
とは縦方向(厚み方向ンのエツチング速度が飽和づるま
でに要りる時間である。同図の曲線CにJこれば、クロ
ム残り密度をo、1(個/cm2)以下にするには、エ
ツチング時間をジャス1−エツチング時間の2倍以上も
!!i’、’Jる。
したがって、従来のフォトマスクブランクは1、クロム
残りの除去手段としてA−バーエツヂングするしかなく
、そのオーバーエツチングにより半導体製造で要求され
る微111勺法のパターン制御を困難にしていた。
この発明の目的は、過剰なA−バーエツチングラスるこ
となく、クロム残り密度を減少させたフォトマスクブラ
ンクを提供Jることである。このような目的の達成手段
どしては、N2ガスのモル比を多くして各層のエツチン
グ速度を人さくづることが考えられるが、ぞの場合アン
ダーカットレートが大きくなって微細寸法の制御が困卸
になり、根本的な解決にはなり4!?ない。
そこで、本発明者は、特に透明La tFi−11にf
i’i層した窒素を含むクロム層が従来はぼ同一の窒化
度で構成されていたのに対し−(、この窒素を含むクロ
ム層のうち、透明ガラス基板に近い層と遠い層どに分り
、エツチング速度を近い層にて比較的〒くして、遠い層
にて遅くすることにより、過剰なオーバー1ツチングを
することなく、クロム残りを除去づることを見出した。
以下、この発明に係るフォトマスクブランクの実施例を
挙げてニー、’r#Illに説明する。
第5図<a>及び(b )は、従来品の第1図<a >
及び(b)にそれぞれ対応しで示した、この発明の実施
例による断面図である。第5図(a )は、比較的表面
反射率の高いフ7It〜マスクブランクの例で、表面を
精密rII′I磨したソーダライムガラスからなる透明
基板10上に、窒化度が比較的大きい窒素を含むクロム
層22を、そのクロム層22上に窒化度が比較的小さい
窒素を含むクロム層23をそれぞれWI層してなるフy
i t−マスクブランクCあり、第5図(1))は更に
前例のフ71I・マスクブランクのクロムm23上に窒
素を含む酸化クロム層32(膜厚250人)を積層して
なる低反射フ7!1−マスクブランクである。
そこで、この低反射フォトマスクブランクにっいてクロ
ム層22とクロム層233の各窒化度を相対的に変えた
しのを表に示すように用意し、膜厚についてはクロム層
22を150X、り「1ム層23を500人にし、この
クロム層23上に前述した酸化り【」ム層332を積層
し、光学m磨については、所望値3.0が得られるよう
にスパッタリング速度を調整し、その伯は従来と同様な
スパッタリング法により各層を積層する。
これらの実施例1,2.及び3によれば、先ずエツチン
グ時間に対重るアンダーカッ[〜量の特性曲線は第3図
の曲KAaに示したものといずれbはぼ同一であって、
しかも〈エツチング時間)/(ジャストエツチング時間
)に対づるクロム残り密度の特性では、それぞれ第4図
の特性面@d。
e、及び[で示される。すなわら。いずれの実施例も、
クロム残り密度を0.1(個/cm  )以下にづる場
合には、ジャストエツチング時間に対づるエツチング時
間を1.4倍以上にすれば良いことになる。ここで、り
Uム層22.23の積層におけるArとNZの混合ガス
中の窒化度に対するエツチング速度の関係は第6図の曲
線Qで示されるように、エツチング速度は窒化度が大き
くなるに従って増大づる傾向にある。そし=(、クロム
層22はクロム層23よりも窒化度を大きくするに従っ
て(曲線(1→0→f>、クロム残り密度を小さくする
と其に、(エツチング時間)/(ジャスト1ツヂング時
間)を小さくし、1.0に近づけることができる。
したがっ−(、この発明にJ:れば、従来品のように過
剰なオーバー1ツチングをすることなく、クロム残り密
度を減少さIることができる。
なお、以上の実施例の変形例としては、積層方法として
スパッタリング法以外に真空蒸着法、イオンプレーデイ
ンク法等でもよく、透明基板どしてソーダライムガラス
以外にボ【」ンシリクートガラス、石英ガラス、サファ
イア等はもとより、透明導電膜角きの透明基板でもよく
、また、第5図<a >に示した表面反則率の高い)A
トマスクブランクについても低反射タイプと同様な効果
が19られる。また、本発明はクロム層22とクロム層
23を分離して説明したが、透明基板10の界面付近か
ら遠ざかるに従って連続的に窒化度を減少さゼでもよい
【図面の簡単な説明】
第1図(a )、(b )及び(c )は従来のフォト
マスクブランクの断面図、第2図(a)、(b)、(C
)は前記ブランクを使用しl〔レジスl−塗布、露光現
象、レジス1〜剥離の8二に稈の断面図、第2図(d 
)はアンダーカット量を承りW1面図、第33図はエツ
チング時間に対するアンダーカッ1−吊及びりDム残り
密度を承り特性図、第4図は(」−ツヂング時間)/(
ジャストエツチング時(ハ1)に3=1づるり「1ム残
り密麿を示゛す゛特性図、第5図は本発明によるフォ[
〜マスクブランクの断面図、並びに第6図は窒化度に対
りる1ツヂング速度の特性図である。 10・・・透明基板、22・・・窒化度が大きいクロム
層、23・・・窒化度が小さいクロム層、32・・・酸
化りUム層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1) 透明基板上に窒素を含むクロム層を積層させ、ま
    たは該クロム層に更に酸化クロム層を積層さu′Cなる
    フォトマスクブランクにおい一〇、該クロム層のうち、
    窒化度が該透明基板に近い層に大きく、かつ遠い層に小
    さいことを特徴とづるフォトマスクブランク。
JP57199786A 1982-11-16 1982-11-16 フオトマスクブランク Granted JPS5990852A (ja)

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JP57199786A JPS5990852A (ja) 1982-11-16 1982-11-16 フオトマスクブランク
US06/552,156 US4563407A (en) 1982-11-16 1983-11-15 Photo-mask blank comprising a shading layer having a variable etch rate
US06/816,213 US4696877A (en) 1982-11-16 1986-01-06 Photo-mask blank comprising a shading layer having a variable etch rate

Applications Claiming Priority (1)

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JP57199786A JPS5990852A (ja) 1982-11-16 1982-11-16 フオトマスクブランク

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JPS5990852A true JPS5990852A (ja) 1984-05-25
JPS6227386B2 JPS6227386B2 (ja) 1987-06-15

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