JPS61240243A - フオトマスクブランクおよびフオトマスク - Google Patents
フオトマスクブランクおよびフオトマスクInfo
- Publication number
- JPS61240243A JPS61240243A JP60081269A JP8126985A JPS61240243A JP S61240243 A JPS61240243 A JP S61240243A JP 60081269 A JP60081269 A JP 60081269A JP 8126985 A JP8126985 A JP 8126985A JP S61240243 A JPS61240243 A JP S61240243A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- chromium
- photomask
- light
- shielding film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- 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
- G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はＩＣやＬＳＩなどの半導体素子製造に用いられ
るフォトマスクブランクおよびフォトマスクに関するも
のである。
るフォトマスクブランクおよびフォトマスクに関するも
のである。
［従来の技術］
ＩＣやＬＳＩでは回路画像を精度良くシリコーン・ウェ
ハー上に形成するために、紫外線リソグラフィー法によ
り高解像力のハードマスクプレートとしてクロムマスク
を用いて素子の製造を行っている。一般にかかるクロム
マスクとしては、透明基瞼千にクロム単層膜を形成した
単層膜タイプのもの、あるいはウェハーとマスクの間の
多重反射を防止するために、クロム膜とクロム酸化物膜
とを組み合せた低反射タイプのものが用いられている。
ハー上に形成するために、紫外線リソグラフィー法によ
り高解像力のハードマスクプレートとしてクロムマスク
を用いて素子の製造を行っている。一般にかかるクロム
マスクとしては、透明基瞼千にクロム単層膜を形成した
単層膜タイプのもの、あるいはウェハーとマスクの間の
多重反射を防止するために、クロム膜とクロム酸化物膜
とを組み合せた低反射タイプのものが用いられている。
これらのマスクはシリコーン・ウェハーにマスクパター
ンを転写する工程においてホコリや汚れがつくため、幾
度も洗浄してくり返し使用されるのが普通である。この
洗浄には、１つにはブラシによるスクラブ洗浄があり、
キズのつきにくい表面が要求される。このキズのつきに
くい性質は、シリコーン・ウェハーと直接接触するコン
タクト・プリント方式で特に要求される。また、有機物
系の汚れをとるために強酸、例えば熱濃硫酸あるいはク
ロム混酸などが用いられ、何回も洗浄されるので通常の
金属膜は酸、 に侵されてしまうという欠点があ
る。クロム膜もその例外ではなく、熱濃硫酸などには数
秒で溶かされてしまう、この様な洗浄用の熱濃硫酸ある
いはクロム混酸などの強酸に対する耐酸性を向上させる
ために、クロ→１は純粋なりロムから成る膜とはせず、
異種元素の導入を計ることが一つの方法として提案され
ている０例えば、特開昭５８−３１３３８号公報におい
ては、クロムの酸化物あるいはクロムの窒化物の形とし
て耐酸性を向上させる方法が提案されているが、膜組成
が必ずしも適切ではなく、耐酸性を持たせるという意味
では十分でない。
ンを転写する工程においてホコリや汚れがつくため、幾
度も洗浄してくり返し使用されるのが普通である。この
洗浄には、１つにはブラシによるスクラブ洗浄があり、
キズのつきにくい表面が要求される。このキズのつきに
くい性質は、シリコーン・ウェハーと直接接触するコン
タクト・プリント方式で特に要求される。また、有機物
系の汚れをとるために強酸、例えば熱濃硫酸あるいはク
ロム混酸などが用いられ、何回も洗浄されるので通常の
金属膜は酸、 に侵されてしまうという欠点があ
る。クロム膜もその例外ではなく、熱濃硫酸などには数
秒で溶かされてしまう、この様な洗浄用の熱濃硫酸ある
いはクロム混酸などの強酸に対する耐酸性を向上させる
ために、クロ→１は純粋なりロムから成る膜とはせず、
異種元素の導入を計ることが一つの方法として提案され
ている０例えば、特開昭５８−３１３３８号公報におい
ては、クロムの酸化物あるいはクロムの窒化物の形とし
て耐酸性を向上させる方法が提案されているが、膜組成
が必ずしも適切ではなく、耐酸性を持たせるという意味
では十分でない。
［発明の解決しようとする問題点］
本発明の目的は従来技術が有していた前述の欠点を解消
するものである。すなわち耐酸性を向上させるためには
膜中の窒素成分を増し、しかも遮光性を持たせるもので
ある。クロム膜の耐酸性は膜中の窒素成分の増加と共に
向上し、遮光性としての尺度である光学濃度は逆に減少
する。本発明ではフォトマスクとしての遮光性を損なわ
ずしかも十分な耐酸性を示す成分領域を発見した。
するものである。すなわち耐酸性を向上させるためには
膜中の窒素成分を増し、しかも遮光性を持たせるもので
ある。クロム膜の耐酸性は膜中の窒素成分の増加と共に
向上し、遮光性としての尺度である光学濃度は逆に減少
する。本発明ではフォトマスクとしての遮光性を損なわ
ずしかも十分な耐酸性を示す成分領域を発見した。
［問題点を解決するための手段］
本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであり
、第１の発明は透明基板−形成されるクロム薄膜層に窒
素成分が原子比で２５％〜５０％含ませたフォトマスク
ブランクを提供するものであり、第２の発明は、透明基
板上に原子比で２５〜５０％の窒素を含むクロム遮光膜
が形成されたフォトマスクブランクの該クロム遮光膜を
パターニングしたことを特徴とするフォトマスクを提供
するものである。
、第１の発明は透明基板−形成されるクロム薄膜層に窒
素成分が原子比で２５％〜５０％含ませたフォトマスク
ブランクを提供するものであり、第２の発明は、透明基
板上に原子比で２５〜５０％の窒素を含むクロム遮光膜
が形成されたフォトマスクブランクの該クロム遮光膜を
パターニングしたことを特徴とするフォトマスクを提供
するものである。
本発明をさらに詳細に説明する。
第１図〜第３図は本発明のフォトマスクブランクの断面
構造を示す概略図であり、第１図は単層膜タイプ、第２
図は表面低反射二層膜タイプ、そして第３図は両面低反
射三層膜タイプを示す。第４〜第６図は本発明のフォト
マスクの断面構造を示す概略図であり、第４図は単層膜
タイプ、第５図は表面低反射二層膜タイプ、そして第６
図は両面低反射三層膜タイプを示す。
構造を示す概略図であり、第１図は単層膜タイプ、第２
図は表面低反射二層膜タイプ、そして第３図は両面低反
射三層膜タイプを示す。第４〜第６図は本発明のフォト
マスクの断面構造を示す概略図であり、第４図は単層膜
タイプ、第５図は表面低反射二層膜タイプ、そして第６
図は両面低反射三層膜タイプを示す。
図において１は透明基板、２はクロム遮光膜、３は表面
反射防止膜、４は裏面反射防止膜、５は各膜の除去され
た部分、６はフォトマスクブラＭ、７はフォトマスクを
示す０本発明において、透明基板ｌは表面が平滑平担な
ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラスなど
の低膨張ガラス、ソーダライムシリケートガラス、石英
ガラス、あるいはサファイヤなどが使用される。板厚は
通常、１〜５ｍ腸程度である。
反射防止膜、４は裏面反射防止膜、５は各膜の除去され
た部分、６はフォトマスクブラＭ、７はフォトマスクを
示す０本発明において、透明基板ｌは表面が平滑平担な
ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラスなど
の低膨張ガラス、ソーダライムシリケートガラス、石英
ガラス、あるいはサファイヤなどが使用される。板厚は
通常、１〜５ｍ腸程度である。
本発明におけるクロム遮光膜１は原子比で２５％〜５０
％以上の窒素を含む、特に、光学濃度を高く得るために
は２５〜３５％が望ましい、窒素を含有する割合が２５
％より低いと耐酸性が低下し、好ましくなく、又窒素の
含有割合が５０％を超えると光学濃度が低下するため好
ましくない。
％以上の窒素を含む、特に、光学濃度を高く得るために
は２５〜３５％が望ましい、窒素を含有する割合が２５
％より低いと耐酸性が低下し、好ましくなく、又窒素の
含有割合が５０％を超えると光学濃度が低下するため好
ましくない。
窒素を原子比で２５〜５０％含む２元素系の膜組成をＣ
ｒｕｘで表現すれば、Ｘ値が０．３３〜１．００である
。
ｒｕｘで表現すれば、Ｘ値が０．３３〜１．００である
。
又、クロム遮光膜の膜厚は、遮光性能、エツチング特性
などの点から、通常５００〜１５００人の範囲にあるの
が適当である。 なお、かかるクロム遮光膜には、必要
に応じて、エツチング特性、あるいｔ１学的特性などの
調節のため、クロム酸化物、クロム炭化物、あるいはク
ロム硼化物をこれらの合計が、３０ｗｔ％を超えない範
囲内において適当量含ませることができる。
などの点から、通常５００〜１５００人の範囲にあるの
が適当である。 なお、かかるクロム遮光膜には、必要
に応じて、エツチング特性、あるいｔ１学的特性などの
調節のため、クロム酸化物、クロム炭化物、あるいはク
ロム硼化物をこれらの合計が、３０ｗｔ％を超えない範
囲内において適当量含ませることができる。
又、クロム遮光膜の単層膜からなるフォトマスクブラン
クでは、該クロム遮光膜の表面反射率が高いため、シリ
コン・ウェハーとフォトマスクとの間で多重反射が起こ
り、パターニングの際の解像度が悪くなるという問題が
ある。この様な問題点を改善するために、第２．５図の
様にクロム遮光膜２の上に表面反射防止膜３を設けたり
、あるいは、第３．６図の様にクロム遮光膜２の上下に
表面反射防止膜３及び裏１面反射防止膜４を設けたりす
ることもできる。この表面反射防止膜３、及び裏面反射
防止Ｍ４としては、充分な耐酸性とエツチング特性を有
するもの１例えば、クロム酸化物、又はクロム窒素酸化
物からなるもの、あるいはクロム酸化物、又はクロム窒
素酸化物を主成分とするものが代表的なものとして挙げ
ることができる。これら反射防止膜３．４のｒａ４とし
ては、所定の反射防止特性、エツチング特性、耐酸性な
どが得られる様な範囲１通常２００〜５００人の範囲に
あるのが適当である。
クでは、該クロム遮光膜の表面反射率が高いため、シリ
コン・ウェハーとフォトマスクとの間で多重反射が起こ
り、パターニングの際の解像度が悪くなるという問題が
ある。この様な問題点を改善するために、第２．５図の
様にクロム遮光膜２の上に表面反射防止膜３を設けたり
、あるいは、第３．６図の様にクロム遮光膜２の上下に
表面反射防止膜３及び裏１面反射防止膜４を設けたりす
ることもできる。この表面反射防止膜３、及び裏面反射
防止Ｍ４としては、充分な耐酸性とエツチング特性を有
するもの１例えば、クロム酸化物、又はクロム窒素酸化
物からなるもの、あるいはクロム酸化物、又はクロム窒
素酸化物を主成分とするものが代表的なものとして挙げ
ることができる。これら反射防止膜３．４のｒａ４とし
ては、所定の反射防止特性、エツチング特性、耐酸性な
どが得られる様な範囲１通常２００〜５００人の範囲に
あるのが適当である。
本発明における窒素が含有されたクロム遮光膜を形成す
る方法としては、金属クロムとクロム窒化物の粉末を混
合して焼結したターゲットを用いてスパッタリング法に
より膜形成する方法、あるいは窒素ガスをアルゴンガス
に混合したガスと金属クロムターゲットを用いて反応性
スパッタリング法により膜形成する方法が代表的な例と
して挙げることができる。
る方法としては、金属クロムとクロム窒化物の粉末を混
合して焼結したターゲットを用いてスパッタリング法に
より膜形成する方法、あるいは窒素ガスをアルゴンガス
に混合したガスと金属クロムターゲットを用いて反応性
スパッタリング法により膜形成する方法が代表的な例と
して挙げることができる。
本発明においては、クロム遮光膜中に原子比で２５〜５
０％の窒素が導入されるが、この導入量は、ターツゲト
の組成比、あるいは真空槽内に導入するガスの混合比、
あるいは真空槽内に導入するガスの導入量を変えること
によって調整することができる。
０％の窒素が導入されるが、この導入量は、ターツゲト
の組成比、あるいは真空槽内に導入するガスの混合比、
あるいは真空槽内に導入するガスの導入量を変えること
によって調整することができる。
本発明のフォトマスクは、本発明のフォトマスクブラン
クの膜形成面上に光で感光するフォトレジストを塗布し
てフォトレジスト層を形成した後、所定のパターンに露
光装置で露光し、フォトレジスト層の現像処理を行い、
露出したクロム膜をエツチングしてパターニングを行い
、所望のパターンを得る方法により製造される。
クの膜形成面上に光で感光するフォトレジストを塗布し
てフォトレジスト層を形成した後、所定のパターンに露
光装置で露光し、フォトレジスト層の現像処理を行い、
露出したクロム膜をエツチングしてパターニングを行い
、所望のパターンを得る方法により製造される。
［作用］
純クロム膜は強酸、例えば熱濃硫酸（１２０℃）には非
常に弱く容易に溶かされてしまう、しかし、このクロム
膜中に窒素を含ませると、次第に溶けにくくなる。クロ
ムと窒素の結合状態は必ずしも明らかではないが、クロ
ム窒化物として知られるＣｒ２Ｎは耐酸性が強く、安定
な化合物であることから、窒素はクロム金属膜の中で安
定な結合状態を実現していることが類推される。
常に弱く容易に溶かされてしまう、しかし、このクロム
膜中に窒素を含ませると、次第に溶けにくくなる。クロ
ムと窒素の結合状態は必ずしも明らかではないが、クロ
ム窒化物として知られるＣｒ２Ｎは耐酸性が強く、安定
な化合物であることから、窒素はクロム金属膜の中で安
定な結合状態を実現していることが類推される。
［実施例］
実施例１
表面を精密に研磨した低膨張性ガラスからなる透明ガラ
ス基板上に、表１に示すような混合ガスを導入し、金属
クロムターゲットを用い、七反応性スパッタリングを行
い、種々の組成の窒素を含有するクロム遮光膜を５００
〜８００人の厚さで成膜した。これらの各種フォトマス
クブランクスを １２０℃に加熱した濃硫酸に２時間浸
漬し、クロム遮光膜が溶解し去るかどうかを調べた。そ
の結果、表１に示すようにスパッタ条件によって差が見
られ、ＥＳＧＡにより得られた膜組成分析の結果と比較
するとクロム遮光膜中の窒素成分が原子比で２５％以上
であると １２０℃の濃硫酸には十分耐えることが認め
られる。一方、フォトマスクブランクとして要求される
光学濃度の測定試験によれば、クロム遮光膜中の窒素成
分が原子比で５０％以下が好ましいことが認められる。
ス基板上に、表１に示すような混合ガスを導入し、金属
クロムターゲットを用い、七反応性スパッタリングを行
い、種々の組成の窒素を含有するクロム遮光膜を５００
〜８００人の厚さで成膜した。これらの各種フォトマス
クブランクスを １２０℃に加熱した濃硫酸に２時間浸
漬し、クロム遮光膜が溶解し去るかどうかを調べた。そ
の結果、表１に示すようにスパッタ条件によって差が見
られ、ＥＳＧＡにより得られた膜組成分析の結果と比較
するとクロム遮光膜中の窒素成分が原子比で２５％以上
であると １２０℃の濃硫酸には十分耐えることが認め
られる。一方、フォトマスクブランクとして要求される
光学濃度の測定試験によれば、クロム遮光膜中の窒素成
分が原子比で５０％以下が好ましいことが認められる。
これらの結果から、クロム遮光膜中の窒素成分の割合と
して、原子比で２５〜５０％の範囲をもつものが、フォ
トマスクブランク、及びフォトマスクとしての実用性が
優れていることが見出された。
して、原子比で２５〜５０％の範囲をもつものが、フォ
トマスクブランク、及びフォトマスクとしての実用性が
優れていることが見出された。
［発明の効果］
以上のように、クロム膜中にある濃度以上の窒素成分が
とり込まれると、耐酸性は著しく上昇し、はとんど溶解
しなくなる。このようなりロム膜をフォトマスクブラン
クあるいはフォトマスクのクロム遮光膜として用いると
、空気中の塵埃や、ハンドリング中に発生する汚れなど
がついても、強酸による洗浄が可能で、くり返し洗浄し
ても膜がほとんど侵されないため、有利である。特にシ
リコン・ウェハーの露光工程においてはフォトマスクの
汚れる頻度が高く、高価な高精細度の高いマスクパター
ンを維持する上でも有用といえる。
とり込まれると、耐酸性は著しく上昇し、はとんど溶解
しなくなる。このようなりロム膜をフォトマスクブラン
クあるいはフォトマスクのクロム遮光膜として用いると
、空気中の塵埃や、ハンドリング中に発生する汚れなど
がついても、強酸による洗浄が可能で、くり返し洗浄し
ても膜がほとんど侵されないため、有利である。特にシ
リコン・ウェハーの露光工程においてはフォトマスクの
汚れる頻度が高く、高価な高精細度の高いマスクパター
ンを維持する上でも有用といえる。
第１図、第２図、および第３図はそれぞれ。
単層膜タイプ、表面低反射型二層タイプ、および両面低
反射型三層タイプのフォトマスクブランクスの断面構造
を示す概略図、第４図、第５図、および第６図はそれぞ
れ、単層膜タイプ、表面低反射型二層タイプ、および両
面低反射型三層タイプのフォトマス４渦断面構造を示す
概略図である。 １：透明基板、２ニクロム遮光膜、３：表面反射防止膜
、４：裏面反射防止膜、５：膜の除去された部分・６：
フォトマスクブランク、７：フォトマスク。 箒１図 第２図 第５図 第４図 弔ｆ図 ＄ム図
反射型三層タイプのフォトマスクブランクスの断面構造
を示す概略図、第４図、第５図、および第６図はそれぞ
れ、単層膜タイプ、表面低反射型二層タイプ、および両
面低反射型三層タイプのフォトマス４渦断面構造を示す
概略図である。 １：透明基板、２ニクロム遮光膜、３：表面反射防止膜
、４：裏面反射防止膜、５：膜の除去された部分・６：
フォトマスクブランク、７：フォトマスク。 箒１図 第２図 第５図 第４図 弔ｆ図 ＄ム図
Claims (6)
- （１）透明基板上にクロム遮光膜を設けたフォトマスク
ブランクにおいて、上記クロム遮光膜が原子比で２５％
〜５０％の窒素を含むことを特徴とするフォトマスクブ
ランク。 - （２）前記クロム遮光膜上にクロム酸化物又はクロム窒
素酸化物からなる表面反射防止膜を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のフォトマスクブランク
。 - （３）前記クロム遮光膜の下にクロム酸化物又はクロム
窒素酸化物からなる裏面反射防止膜を設けたことを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載のフォトマスクブラン
ク。 - （４）透明基板上に原子比で２５％〜５０％の窒素を含
むクロム遮光膜が形成されたフォトマスクブランクの該
クロム遮光膜をパターニングしたことを特徴とするフォ
トマスク。 - （５）前記クロム遮光膜上にクロム酸化物又はクロム窒
素酸化物からなる表面反射防止膜を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第４項記載のフォトマスク。 - （６）前記クロム遮光膜の下にクロム酸化物又はクロム
窒素酸化物からなる裏面反射防止膜を設けたことを特徴
とする特許請求の範囲第５項記載のフォトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60081269A JPS61240243A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | フオトマスクブランクおよびフオトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60081269A JPS61240243A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | フオトマスクブランクおよびフオトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61240243A true JPS61240243A (ja) | 1986-10-25 |
Family
ID=13741640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60081269A Pending JPS61240243A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | フオトマスクブランクおよびフオトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61240243A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05297570A (ja) * | 1992-04-20 | 1993-11-12 | Toppan Printing Co Ltd | フォトマスクブランクの製造方法 |
| JP2001135566A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-05-18 | Canon Inc | 微細パターン作製方法 |
| WO2006006540A1 (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-19 | Hoya Corporation | フォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法、並びに半導体装置の製造方法 |
| JP2006048033A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-02-16 | Hoya Corp | フォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法、並びに半導体装置の製造方法 |
| WO2007138747A1 (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Hoya Corporation | レジスト膜剥離方法、マスクブランクスの製造方法および転写マスクの製造方法 |
| TWI476507B (zh) * | 2008-09-30 | 2015-03-11 | Hoya Corp | A mask substrate, a mask, a manufacturing method thereof, and a method of manufacturing the semiconductor element |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57104141A (en) * | 1980-12-22 | 1982-06-29 | Dainippon Printing Co Ltd | Photomask and photomask substrate |
| JPS5990852A (ja) * | 1982-11-16 | 1984-05-25 | Hosaka Glass Kk | フオトマスクブランク |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP60081269A patent/JPS61240243A/ja active Pending
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