JPS6093438A - Photomask - Google Patents
PhotomaskInfo
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- JPS6093438A JPS6093438A JP58201808A JP20180883A JPS6093438A JP S6093438 A JPS6093438 A JP S6093438A JP 58201808 A JP58201808 A JP 58201808A JP 20180883 A JP20180883 A JP 20180883A JP S6093438 A JPS6093438 A JP S6093438A
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- Japan
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- layer
- chromium
- barrier layer
- photomask
- glass support
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals 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
- G03F1/88—Originals 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 prepared by photographic processes for production of originals simulating relief
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
■ 発明の背景
技術分野
本発明はＩＣ５ＬＳＩ等の製造に用いられるフォトマス
クの改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Background of the Invention Technical Field The present invention relates to an improvement in a photomask used for manufacturing IC5LSI and the like.
従来技術とその問題点
フォトマスクとしては、従来からガラス等の透明支持体
上にり日ム等の金属や酸化鉄（Ｆｅ２０ｓ等）、酸化ク
ロム（Ｃｒ、０３等）等の酸化物の薄膜を形成し、これ
をフォトエツチングにて遮光パターン層としたハードタ
イプのフォトマスクが汎用されている。Conventional technology and its problems Photomasks have traditionally been made by depositing a thin film of a metal such as aluminum or an oxide such as iron oxide (Fe20s, etc.) or chromium oxide (Cr, 03, etc.) on a transparent support such as glass. A hard-type photomask is widely used in which a light-shielding pattern layer is formed using photoetching.
そして、前記支持体としてガラスが好ましく用いられる
理由は、良好な透明性を有し、表面の平滑性も優れ、か
つ寸法安定性に優れている等の支持体としての種々の特
性を有するからである。しかしながら、ガラスを支持体
に用いたフォトマスクに熱処理を行うと、遮光パターン
層にピンホールや一部脱落（カケ）が生ずことがある。The reason why glass is preferably used as the support is that it has various properties as a support, such as good transparency, excellent surface smoothness, and excellent dimensional stability. be. However, when a photomask using glass as a support is subjected to heat treatment, pinholes or partial drop-offs (chips) may occur in the light-shielding pattern layer.
フォトマスクの製造時には、露光前の７オトレジスト膜
を加熱するプレベーキング、露光後の７オトレジスト膜
を加熱するポストベーキングのような熱処理が不可欠で
あるため、遮光パターン層の欠陥の発生は避けられなか
った。When manufacturing photomasks, heat treatments such as pre-baking, which heats the 7-photoresist film before exposure, and post-baking, which heats the 7-photoresist film after exposure, are essential, so the occurrence of defects in the light-shielding pattern layer is unavoidable. Ta.
この現象はガラス支持体内に含まれるナトリウム等のア
ルカリ金属成分が高温状態でマイグレイシロンを起こし
、遮光パターン層に悪影響を及ぼすのが原因と言われて
いる。This phenomenon is said to be caused by alkali metal components such as sodium contained in the glass support causing migration at high temperatures, which adversely affects the light-shielding pattern layer.
これに対し、アルカリ金属成分を含有するガラス支持体
と遮光パターン層とを直接接触させず、両者の間にアル
カリ金属成分を含まない中間層を不純物層として作用す
る薄い膜を形成し、支持体からのアルカリ金属成分のマ
イグレーション防止層として設ける方法が特開昭５４−
１０７２９号覧提案されている。これらの公報において
は、前記マイグレーシｗ７防止層としてＣｒ２０ａ、８
ｉ０２．５ｉＯ１ＳｎＯ，等が用いられているが、いず
れも高温熱処理（約１２０℃以上）に対してアルカリ金
属成分の拡散防止のバリヤ効果が小さく実用上問題があ
った。In contrast, the glass support containing an alkali metal component and the light-shielding pattern layer are not brought into direct contact with each other, and an intermediate layer not containing an alkali metal component is formed between the two to form a thin film that acts as an impurity layer. A method for forming a layer to prevent migration of alkali metal components from
No. 10729 has been proposed. In these publications, Cr20a, 8 is used as the migration W7 prevention layer.
i02.5iO1SnO, etc. have been used, but all of them have a practical problem because they have a small barrier effect to prevent diffusion of alkali metal components against high-temperature heat treatment (about 120° C. or higher).
前記Ｏｒ、０３を用いる場合は、熱処理にナトリウム等
のマイグレーシロンにより防止層を抜けて金属クロム等
の遮光パターン層と反応し、部分的にエツチング速度が
早くなるからと言われている。It is said that when the above-mentioned Or, 03 is used, migration of sodium or the like during heat treatment causes the layer to pass through the prevention layer and react with the light-shielding pattern layer of metal chromium or the like, thereby partially increasing the etching rate.
また、ｓ ｉｏ、等を用いる場合は、形成されたＳｉ２
層はガラス基板との密着性が悪いために、遮光パターン
層を上層に設けたマスクをスクラブ洗浄等で表面をこす
ると膜付きの悪い部分がピンホールとなる欠点があった
。In addition, when using sio, etc., the formed Si2
Since the layer has poor adhesion to the glass substrate, when the surface of a mask with a light-shielding pattern layer provided thereon is scrubbed or the like, pinholes form in areas where the film is poorly adhered.
■ 発明の目的
本発明者等は上記問題点について鋭意研究を重ねた結果
、酸化チッ化クロム層がガラス支持体からのナトリウム
元素のマイグレーシロンの阻止に対して極めて効果があ
ることを見い出し本発明を完成するに至った。■ Purpose of the Invention As a result of extensive research into the above-mentioned problems, the present inventors have discovered that a chromium nitride oxide layer is extremely effective in preventing the migration of sodium elements from a glass support. I was able to complete it.
従って、本発明の目的は、ガラス支持体からの不純物、
特にナトリウム元素等のマイグレーションを防止するた
めのバリヤ一層として酸化窒化クロム層を設けたフォト
マスクを提供することにある。Therefore, the object of the present invention is to eliminate impurities from the glass support,
In particular, it is an object of the present invention to provide a photomask provided with a chromium oxynitride layer as a barrier layer for preventing migration of elements such as sodium.
■ 発明の具体的構成
本発明の上記目的は、ガラス支持体上に、少なくとも１
層の金属りｐ上層を有するフォトマスクにおいて、前記
ガラス支持体に接し、かつ該ガラス支持体と前記金属ク
ロム１＠とで挾まれる位置にｘ ： ）’ ： ｚ＝４
５〜５０ ： ３０〜５０ ： ５〜２０であるＣｒｘ
ＯｙＮ２の酸化チッ化クロム層が設けられているフォト
マスクによって達成される。■Specific structure of the invention The above-mentioned object of the present invention is to provide at least one
In a photomask having a metal layer p upper layer, x : )' : z=4 at a position in contact with the glass support and sandwiched between the glass support and the metal chromium 1@
5-50: 30-50: Crx that is 5-20
This is achieved by a photomask provided with a chromium nitride oxide layer of OyN2.
・ 本発明によれば、ガラス支持体と金属−クロム層と
の間に設けられる酸化チッ化クロム層は、ガラス支持体
からの不純物、特にナトリウム元素（Ｎａ ）がマイグ
レーションしてそれが金属クロム膜に入シ込み、そして
不純物の存在する箇所の耐薬品性が弱くなり、その結果
その部分のエツチングが速く進むためおよびフォトレジ
ストの付着力も弱くなり、ピンホール等のパターン欠陥
を防止するバリヤ一層として作用するものである。・According to the present invention, the chromium nitride oxide layer provided between the glass support and the metal-chromium layer is formed by migration of impurities from the glass support, particularly sodium element (Na), which forms the metal chromium layer. Chemical resistance is weakened in areas where impurities are present, resulting in faster etching in those areas and weaker adhesion of the photoresist, resulting in a barrier layer that prevents pattern defects such as pinholes. It acts as a.
以下添付図面および実施例に基いて本発明の詳細な説明
する。The present invention will be described in detail below based on the accompanying drawings and examples.
図は本発明によるフォトマスクの一実施例の構造を示す
部分断面図であり、ガラス支持体１の上に本発明の特徴
をなすバリヤーｒ＠２が形成され、更にその上に金属ク
ロム層３が配設されている。The figure is a partial sectional view showing the structure of an embodiment of a photomask according to the present invention, in which a barrier r@2, which is a feature of the present invention, is formed on a glass support 1, and a metal chromium layer 3 is installed.
本発明に用いられるガラス支持体としては、例えば、ソ
ーダ石灰ガラス、硼珪酸ガラス、高珪酸ガラス等が用い
られる。このガラス支持体の厚さは、１．０ ｍ〜４．
０ｍであり、好ましくは、１．５ｍ〜２．５鰭である。Examples of the glass support used in the present invention include soda lime glass, borosilicate glass, and high silicate glass. The thickness of this glass support is 1.0 m to 4.0 m.
0 m, preferably 1.5 m to 2.5 fins.
ガラス支持体上には、ナトリウム元素が金属クロム層に
拡散するのを防止するためのバリヤ一層として酸化チッ
化クロム膜が被着されている。この酸化チッ化クロム膜
の被着は公知の適宜手段によって形成することができる
。A chromium nitride oxide film is deposited on the glass support as a barrier layer to prevent elemental sodium from diffusing into the metallic chromium layer. This chromium nitride oxide film can be formed by any known appropriate means.
例えばガラス支持体に金属クロムを用いて、不活性ガス
中に反応性の酸素ガスと窒素ガスとの混合した雰囲気中
で反応スパッタリング処理を行ってガラス支持体上に酸
化チツ化クロム膜２を形成する。この酸化チッ化クロム
膜のＣｒ ： Ｏ： Ｎの各元素の比は４５〜５０ ：
３０〜５０：５〜２０の範囲がこのましく用いられ、
このような構成成分の比は、薄膜形成装置内に導入され
る酸素および窒素のそれぞれのガスの分圧を変えること
により、或いはある一定の分圧の中に酸素および窒素の
流量を変えることによってコントロールすることができ
る。For example, a chromium oxide film 2 is formed on the glass support by using metallic chromium on the glass support and performing a reactive sputtering treatment in an atmosphere containing a mixture of reactive oxygen gas and nitrogen gas in an inert gas. do. The ratio of each element of Cr:O:N in this chromium nitride oxide film is 45 to 50:
The range of 30-50:5-20 is preferably used,
The ratio of such constituent components can be adjusted by changing the partial pressures of oxygen and nitrogen gases introduced into the thin film forming apparatus, or by changing the flow rates of oxygen and nitrogen within a certain partial pressure. can be controlled.
また、本発明に係るバリヤ一層としての酸化チッ化クロ
ム膜の厚さは、バリヤ一層としてナトリウムのマイグレ
ーションを防止するに十分な厚さであれば足り、このよ
うな厚さとしては、５０Ｘ〜２５０χの範囲が適当であ
る。しかし、本発明においては、この範囲に限定されな
い。このバリヤ一層の厚さが厚くなシ過ぎると皮膜全体
の厚さ、が厚くなシ過ぎて、出来上ったパターンの縁が
シャープでなくなる。本発明のバリヤ一層は、１５０Ａ
〜２００Ｘ が最適であるが、勿論この範囲に限定され
ず適宜変更可能である。Further, the thickness of the chromium nitride oxide film as a single barrier layer according to the present invention is sufficient as long as it is thick enough to prevent migration of sodium as a single barrier layer. A range of is appropriate. However, the present invention is not limited to this range. If the thickness of this barrier layer is too thick, the overall thickness of the film will be too thick and the edges of the resulting pattern will not be sharp. The barrier layer of the present invention is 150A
~200X is optimal, but of course it is not limited to this range and can be changed as appropriate.
本発明に係るバリヤ一層としての酸化窒化クロム膜は、
ガラス支持体からのナトリウム元素が金属クロム層へ拡
散するのを防止する他に、耐酸性（パターン形成された
ホトマスクを洗浄する際の酸洗浄に対する耐性）が向上
する。The chromium oxynitride film as a barrier layer according to the present invention is
In addition to preventing elemental sodium from diffusing from the glass support into the metallic chromium layer, acid resistance (resistance to acid cleaning when cleaning a patterned photomask) is improved.
本発明に係るバリヤ一層としての酸化窒化クロム膜上に
はさらに遮光層として金属クロム膜が被着される。この
金属クロム膜の膜形成は、上述した酸化輩出クロム膜と
同様の公知の手段によって形成することができる。この
金属り四ム膜の厚さは、フォトマスクの遮光層として一
般に要求される一定の濃度、例えば２．５以上になるよ
うに設定され、おおむね、５００１〜１００ＯＸであれ
ば足りる。好ましくは５ｏｏＸ〜７００にである。金属
クロム膜をスパッタ法によって形成するには、例えば直
流スパッタリング装置のペルジャー内に酸化窒化クロム
膜を被着したガラス支持体を陽極上に配置し、１０〜１
０ ｔｏｒｒ程度の真空圧をもった不活性ガス雰囲気中
で、不活性ガスの加速イオンによって陰極ターゲット物
質としての金属クロムをスパッタ蒸発させて行・なう。A metal chromium film is further deposited as a light shielding layer on the chromium oxynitride film as a barrier layer according to the present invention. This metallic chromium film can be formed by the same known means as the oxidized chromium film described above. The thickness of this metal film is set to a certain concentration generally required for a light-shielding layer of a photomask, for example, 2.5 or more, and a thickness of approximately 5001 to 100 OX is sufficient. Preferably it is 5ooX to 700. To form a metallic chromium film by sputtering, for example, a glass support coated with a chromium oxynitride film is placed on the anode in a Pelger of a DC sputtering device, and
In an inert gas atmosphere with a vacuum pressure of approximately 0 torr, metallic chromium as a cathode target material is sputter-evaporated using accelerated ions of the inert gas.
以下余白
ＩＶ 発明の具体的実施例
以下、実施例を挙げて本発明のフォトマスクについて具
体的に説明するが、本発明の実施の態様はこれによって
限定されるものではない。Margin IV Specific Examples of the Invention Hereinafter, the photomask of the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the embodiments of the present invention are not limited thereto.
２．３ｍの厚さを有するソーダ石灰ガラス上に。On soda lime glass with a thickness of 2.3 m.
表−１に記載する如くの酸化・チツ化クロム層（酸化ク
ロム層）、その上にクロム層を有する試料１〜６を作成
した。Samples 1 to 6 having a chromium oxide/nitride layer (chromium oxide layer) as shown in Table 1 and a chromium layer thereon were prepared.
尚、上記酸化愉チツ化クロム層（酸化りリム層）の厚さ
はいづれも１００Ａとした。The thickness of the oxidized chromium layer (oxidized rim layer) was 100A in each case.
また、上記試料を１０μ呻を有するパターニング処理を
した後、５０℃８０％５日間放置し、そのカケからアル
カリ金属成分のマイグレーシ目ン防止効果と、通常フォ
トマスク製造時に行なわれる酸洗浄１２０℃１２０分の
硫酸処理を行ないそのマスクの耐酸性を調べた。その結
果も表−１に示す。In addition, after patterning the above sample with a 10μ depth, it was left at 50°C and 80% for 5 days, and from the chipping, the effect of preventing migration of alkali metal components and acid washing at 120°C and 120°C, which is usually performed during photomask manufacturing, were confirmed. The acid resistance of the mask was investigated by subjecting it to sulfuric acid treatment. The results are also shown in Table-1.
以下余白
表−１
表−１から明らかな様に本発明に係る試料１〜３は、比
較試料４〜５に比べ、パターンのカケおよび耐酸性につ
いてすぐれていることが判る。Margin Table 1 Below As is clear from Table 1, Samples 1 to 3 according to the present invention are superior to Comparative Samples 4 to 5 in terms of pattern chipping and acid resistance.
１・・・ガラス支持体 ２１６．バリヤ一層 ３・・・Ｃｒ層 出願人 小西六写真工業株式会社 1...Glass support 216. Barrier layer 3...Cr layer Applicant: Konishiroku Photo Industry Co., Ltd.
Claims (1)
するフォトマスクにおいて、前記ガラス支持体に接し、
かつ該ガラス支持体と前記金属クロム層とで挾まれる位
置にｘニア：ｚ＝４５〜５゜：３０〜５０：５〜２０で
あるＣｒｘＯｙＮｚの酸化・チッ化クロム層が設けられ
ていることを特徴とするフォトマスク。In a photomask having at least one metal chromium layer on a glass support, in contact with the glass support,
And a chromium oxide/nitride layer of CrxOyNz having a ratio of x near:z = 45~5°:30~50:5~20 is provided at a position sandwiched between the glass support and the metal chromium layer. A photomask featuring
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201808A JPS6093438A (en) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | Photomask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201808A JPS6093438A (en) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | Photomask |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093438A true JPS6093438A (en) | 1985-05-25 |
Family
ID=16447256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58201808A Pending JPS6093438A (en) | 1983-10-27 | 1983-10-27 | Photomask |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093438A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001065599A2 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-07 | Micron Technology, Inc. | Nitride layer forming methods |
Citations (3)
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| JPS57104141A (en) * | 1980-12-22 | 1982-06-29 | Dainippon Printing Co Ltd | Photomask and photomask substrate |
-
1983
- 1983-10-27 JP JP58201808A patent/JPS6093438A/en active Pending
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| WO2001065599A3 (en) * | 2000-03-03 | 2002-02-28 | Micron Technology Inc | Nitride layer forming methods |
| US6589414B2 (en) * | 2000-03-03 | 2003-07-08 | Micron Technology, Inc. | Nitride layer forming methods |
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