JPS6252551A - フオトマスク材料 - Google Patents

フオトマスク材料

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JPS6252551A
JPS6252551A JP60192815A JP19281585A JPS6252551A JP S6252551 A JPS6252551 A JP S6252551A JP 60192815 A JP60192815 A JP 60192815A JP 19281585 A JP19281585 A JP 19281585A JP S6252551 A JPS6252551 A JP S6252551A
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渡壁　弥一郎
Shuichi Matsuda
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    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S148/147—Silicides

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】 ［ｐＪ業業主利用分野〕 この発明は、フォトマスク材料に関し、特に、半導体［
２の製造に使用するフォトマスク材料に関する。
［従来の技術］ 半導体装置の製造に使用するマスクは、初期においては
ガラス基板を用いた写真乳剤乾板を利用していたが、高
集積化、微細化が進むにつれて、瑛在では透明ガラス基
板上にクロム（Ｏｒ　＞などの金属ｉｉＩｍが形成され
たハードマスクが広く使用されている（たとえば特開昭
５７−１５７２４７号公報、特開１１８５７−１５７２
４９号公報）。
第２図は、従来のフォトマスク材料の断面図である。図
において、石英などの透明ガラス基板１上にクロムなど
金ｍ１！２が形成されている。このようなＱｒなとの金
ｇ１２は、透明ガラス基板１上に蒸普またはスパッタ法
により約６００〜８゜ＯＡ＋７）Ｉｌｌ厚で形成される
。半導体用フォトマスクは、金属ｍ２上にフォトレジス
トまたは電子ビーム（以下、ＥＢと称す）用レジストを
塗布し、光またはＥＢによりパターンを描画した後、現
像。
エツチングなどの工程を経て作られる。エツチングは金
１ＡＩＩＩ２がＣｒの場合、ウェット法では硝酸第二セ
リウムアンチモンと過塩素酸で行ない、ドライ法では四
塩化炭素（ＣＣＬ　＞と酸素（ｏ２）の混合ガスで行な
う。半導体装置、特にＶＬＳＩなと、高集積、微細パタ
ーンを有するデバイス用マスクの製造では、サイドエツ
チング効果が少ないドライエツチング法が有利である。
し発明が解決しようとする問題点］ 従来の半導体装置製造用マスクに使用されるＯｒマスク
の製造には、ウェットエツチングが一般的であるが、サ
イドエッチ効果などにより高精度マスクの製造が困難で
あり、またドライエツチングではＱｒのエツチング速度
が約１００Ａ／ｓｉｎ以下であり、レジストとの選択比
も悪くフォトマスクのｌ産に適していなかった。また、
Ｃｒの場合、透明基板、特に石英ガラス基板との接着性
が悪く、微細パターンがマスク洗浄のときに剥がれると
いう問題もあった。
上記問題点を解決する手段として、モリブデン（Ｍｏ）
、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）等の遷移金属
をシリサイド化した金属シリサイド膜をマスク材料とし
て用いる方法が考えられる（たとえば、特願昭５９−６
１３７２号）。つまり、石英ガラス基板中のシリコン（
Ｓｌ）とマスク材料としての金属シリサイド中のＳｉと
が有効に結合して接着強度の強いものが得られる。また
、エツチングは四フッ化炭素（ＣＦ、）と酸素〈０２）
の混合ガスプラズマにより、クロム（Ｃｒ）に比べて容
易にドライエツチングができる（〜１０００Ａ／ｓｉｎ
のエツチング速度）。
しかしながら、上記遷移金属のシリサイド膜は光に対す
る反射率が５０％前後と高く、ウェハへのパターン転写
の際にパターンの解像性をつ工へトマスク面の光の多重
散乱で低下させることになり、サブミクロンパターンを
有する超ＬＳＩデバイスの製造に困難を来たすことにな
る。
この発明は、上記のような従来のものの問題点を解消す
るためになされたもので、ドライエツチングが容易で、
かつ透明基板との接着性も良好でありしかもマスクの反
射率も低い高品質なフォトマスク材料を提供することを
目的とする。
［問題点を解決するための手段］ この発明に係るフォトマスク材料は、透明基板と、この
透明基板上に形成される遷移金属のシリサイド膜と、こ
の遷移金属のシリサイド膜上に形成される酸化された遷
移金属のシリサイド膜とで構成したものである。
［作用］ この発明においては、遷移金属のシリサイド膜および酸
化された遷移金属のシリサイド膜は、容易にドライエツ
チングができ、かつシリサイド化した金属膜は透明基板
との接着性が良いので、マスク洗浄のときに微細パター
ンが剥がれにくい。
さらに、酸化された遷移金属のシリサイド膜は、反射率
が低く、解像度の低下を生じることがない。
［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例であるフォトマスク材料
の断面図である。図において、石英ガラスなどの透明ガ
ラス基板１上には、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン
（Ｗ）、タンタル（Ｔａ　）などの遷移金属のシリサイ
ド１１３がスパッタ法などで約１０００Ａ程度の膜厚で
形成されている。
さらに、遷移金属のシリサイドＩＩ（以下、金属シリサ
イド膜と称す）３上には、酸化された遷移金属のシリサ
イド［１４が１００〜２０ＯＡの膜厚で形成されている
。この酸化された遷移金属のシリサイド膜（以下、酸化
金属シリサイド膜と称す）４としては、酸化モリブデン
のシリサイドＩＩ（Ｍｏ３１２０Ｘ）、Ｍｌｌ化タング
ステンのシリサイド膜＜ＷＳｉ　、Ｏｘ　）、酸化チタ
ンのシリサイド膜（ＴＩ　Ｓｌ　、　ＯＸ　’）等が用
いられる。たとえば、酸化モリブデンシリサイド８４　
（Ｍｏ　Ｓｔ□Ｏｘ）は、モリブデンシリサイド（Ｍｏ
３１２）をターゲットとして、アルゴン（Ａｒ　）と酸
素（０２）ガスを任意の比率で混合したプラズマでスパ
ッタすることにより、Ｍｏ５ｔ□と０２が適当な比率で
化合されて形成できる。また、予め適当な比率で作成し
た酸化モリブデンシリサイドのターゲットをＡｒプラズ
マでスパッタして形成することもできる。ＭＯＳｉ　２
０ＸのＸの値は大きいほど、低反射率は増すが、徐々に
絶縁性を帯びてくる。
電子ビーム（ＥＢ）でマスクを製作するには、チャージ
アップの問題があるが、酸化金属シリサイドｇＩ４は前
述したように、膜厚が１００〜２０ＯＡ程度であるので
、ＥＢ　（１０〜２０Ｋｅ　Ｖ）は、下層の金属シリサ
イド！Ｉ３に到達するため、×が大きい場合でも問題は
ない。
従来技術の欄で説明したように、金属シリサイド膜だけ
をマスク材料として用いた場合は、パターンの解像性が
低下するが、上述のごとく、金属シリサイド！１３の上
に酸化金属シリサイド膜４を形成すると、この酸化金属
シリサイドｌｌＩ４が低反射特性を有するので、高い解
像性を得ることができる。また、シリサイド化された金
属膜は、透明基板（Ｓ１０□、ＡｆＬ２０．など）特に
、石英ガラス基板との接着性が良く、フォトマスクとし
ての寿命が長くなる（マスク洗浄による微細パターンの
剥がれがなくなる）という利点がある。
さらに、金属シリサイド！Ｉ３および酸化金属シリサイ
ド膜４のエツチングは、ドライエツチング法で容易に行
なうことができる。たとえば、モリブデンシリサイドの
場合、ＣＦｍ　＋０２　（２％）の混合ガスを使用し、
０．２Ｔｏｒｒの真空度、３００Ｗの条件下では、約１
０００Ａ／Ｓｉｎのエツチングスピードでエツチングが
終了する。また、酸化モリブデンシリサイドなどの酸化
金属シリサイド膜４は、金属シリサイド［１３に比べて
若干エツチングスピードは低下するが、これらは１００
〜２０ＯＡの薄い膜であり、容易にエツチングができる
。したがって、上記実施例のエツチングスピードは、従
来のＣ「のドライエツチングスピードに比べ約１０倍に
なり、フォトマスクの量産に適していることがわかる。
なお、ドライエツチングを行なう前に酸化金属シリサイ
ドｌ１ｌｌｔｌ上にフォトレジストまたはＥＢレジスト
を４０００〜６゜００Ａの膜厚で塗布した後、光または
ＥＢで透明ガラス基板１上にパターンを描画するが、酸
化金属シリサイドｆｉ１４はその膜厚が１００〜２０Ｏ
Ａ程度であるので、ＥＢ描画の場合であってもチャージ
アップの問題は生じない。
５発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、透明基板上に遷移金
属のシリサイド膜を形成し、さらにその上に酸化された
遷移金属のシリサイド膜を形成したので、高解像のパタ
ーン形成が可能となり、また透明基板との接着性も優れ
ており、さらにはドライエツチングが容易でエツチング
スピードが上がり量産に適した高品質のフォトマスク材
料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例であるフ第１・マスク材料
の断面図である。 第２図は従来のフォトマスク材料の断面図である。 図において、１は透明ガラス基板、２は金属膜、３は金
属シリサイド膜、４は酸化金属シリサイド膜である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体装置の製造に使用するフォトマスク材料で
    あつて、 透明基板と、 前記透明基板上に形成される遷移金属のシリサイド膜と
    、 前記遷移金属のシリサイド膜上に形成される酸化された
    遷移金属のシリサイド膜とを備えた、フォトマスク材料
    。
  2. （２）前記酸化された遷移金属のシリサイド膜は、前記
    遷移金属のシリサイド膜と同一種類の遷移金属を使用し
    たものである、特許請求の範囲第１項記載のフォトマス
    ク材料。
  3. （３）前記遷移金属のシリサイド膜および前記酸化され
    た遷移金属のシリサイド膜で使用される遷移金属は、モ
    リブデン（Ｍｏ）またはタンタル（Ｔａ）またはタング
    ステン（Ｗ）である、特許請求の範囲第２項記載のフォ
    トマスク材料。
  4. （４）前記透明基板は石英ガラスまたはサファイヤであ
    る、特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の
    フォトマスク材料。
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