JPS645288B2 - - Google Patents
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- JPS645288B2 JPS645288B2 JP22122685A JP22122685A JPS645288B2 JP S645288 B2 JPS645288 B2 JP S645288B2 JP 22122685 A JP22122685 A JP 22122685A JP 22122685 A JP22122685 A JP 22122685A JP S645288 B2 JPS645288 B2 JP S645288B2
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- JP
- Japan
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- light
- thin film
- photomask
- film
- conductive film
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-
- 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
- G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
-
- 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
- G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
- G03F1/40—Electrostatic discharge [ESD] related features, e.g. antistatic coatings or a conductive metal layer around the periphery of the mask substrate
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体、IC、LSI等の製造に用いら
れるフオトマスクブランクおよびフオトマスクに
関する。さらに詳しくは、本発明は、フオトマス
ク、とくにハードマスクと一般に呼ばれる、透明
基板表面に金属またはそれに代わる遮光性物質の
薄膜を蒸着またはスパツタによつて形成し、フオ
トリソグラフイ、エツチング技術を経て、前記薄
膜からなるIC、LSI用パターンを形成されるフオ
トマスクブランクおよびフオトマスクに関するも
のである。
れるフオトマスクブランクおよびフオトマスクに
関する。さらに詳しくは、本発明は、フオトマス
ク、とくにハードマスクと一般に呼ばれる、透明
基板表面に金属またはそれに代わる遮光性物質の
薄膜を蒸着またはスパツタによつて形成し、フオ
トリソグラフイ、エツチング技術を経て、前記薄
膜からなるIC、LSI用パターンを形成されるフオ
トマスクブランクおよびフオトマスクに関するも
のである。
（従来の技術）
従来この種のフオトマスクは、半導体基板上に
重ねられて転写露光用に用いられるが、フオトマ
スクの遮光パターンはガラス基板上に点在する金
属クロムまたは酸化クロムなどの被膜から構成さ
れている。しかし、その被膜はすべてが連続して
いるとは限らず、ガラス基板上に島状に弧立して
存在している部分もある。しかるにこのハードマ
スクの遮光パターンを他に転写しようとして、銀
乳剤被膜を有する基板やレジストコートされた半
導体基板上に接触させた場合、密着、剥離によつ
て静電気が発生し、ハードマスクのパターン間あ
るいは他の部品と放電現象が起こり、とくに上記
したパターンの島状部分の金属クロムまたは酸化
クロムなどからなる被膜の周辺部に欠落が生じる
という現象がみられる。この現象は、フオトマス
クが大形サイズになればなるほど顕著であり、最
近の半導体技術のパターン微細化からすると、こ
のような部分のわずかな欠落はフオトマスクとし
ての機能を全く失なわせるものであり致命的な欠
陥となる。
重ねられて転写露光用に用いられるが、フオトマ
スクの遮光パターンはガラス基板上に点在する金
属クロムまたは酸化クロムなどの被膜から構成さ
れている。しかし、その被膜はすべてが連続して
いるとは限らず、ガラス基板上に島状に弧立して
存在している部分もある。しかるにこのハードマ
スクの遮光パターンを他に転写しようとして、銀
乳剤被膜を有する基板やレジストコートされた半
導体基板上に接触させた場合、密着、剥離によつ
て静電気が発生し、ハードマスクのパターン間あ
るいは他の部品と放電現象が起こり、とくに上記
したパターンの島状部分の金属クロムまたは酸化
クロムなどからなる被膜の周辺部に欠落が生じる
という現象がみられる。この現象は、フオトマス
クが大形サイズになればなるほど顕著であり、最
近の半導体技術のパターン微細化からすると、こ
のような部分のわずかな欠落はフオトマスクとし
ての機能を全く失なわせるものであり致命的な欠
陥となる。
また、静電気を帯びることは、ゴミを吸着しや
すく、ゴミによる不良パターンの発生等の原因に
もなる。
すく、ゴミによる不良パターンの発生等の原因に
もなる。
さらに近年、半導体素子の微細化、高密度化に
伴い、フオトリソグラフイにかわり電子線露光法
が使用されるに至つているが、上述したマスク
は、ガラス基板が絶縁性のため、電子線露光に際
して照射部が帯電し画像の歪み、位置ずれ等を生
ずる欠点がある。
伴い、フオトリソグラフイにかわり電子線露光法
が使用されるに至つているが、上述したマスク
は、ガラス基板が絶縁性のため、電子線露光に際
して照射部が帯電し画像の歪み、位置ずれ等を生
ずる欠点がある。
このような欠点を解決する手段として、フオト
マスクに透明な導電膜を設け、フオトマスクの帯
電現象を解消することが、提案されている。しか
し、問題は、透明な導電膜に用いる材料にあるの
であつて、例えば、酸化インジウムや酸化スズ
は、透明性に優れるが、所望の導電度を得るには
相当な厚さの膜が必要であり、その上に遮光膜と
してミクロンオーダーの微細パターンを形成する
ことは、パターンとしての荒れの問題が生じる惧
れがある。それに前者酸化インジウムは、化学的
耐久性に劣り遮光用薄膜の金属クロムや酸化クロ
ムをパターン化する際のエツチング剤に侵されて
しまうということがある。この他透明は導電膜の
材料として、モリブデン（Mo）、タングステン
（Ｗ）、タンタル（Ta）等の比較的侵されにくい
金属を薄く蒸着して透明導電膜とすることも提案
されているが、これらの材料は、本質的に金属で
あるから、透明性に劣り、またエツチング剤に侵
されやすく、さらに言えば、ガラス基板との接着
性および遮光薄膜である金属クロムや酸化クロム
との接着性にも問題が無いとは言えない。
マスクに透明な導電膜を設け、フオトマスクの帯
電現象を解消することが、提案されている。しか
し、問題は、透明な導電膜に用いる材料にあるの
であつて、例えば、酸化インジウムや酸化スズ
は、透明性に優れるが、所望の導電度を得るには
相当な厚さの膜が必要であり、その上に遮光膜と
してミクロンオーダーの微細パターンを形成する
ことは、パターンとしての荒れの問題が生じる惧
れがある。それに前者酸化インジウムは、化学的
耐久性に劣り遮光用薄膜の金属クロムや酸化クロ
ムをパターン化する際のエツチング剤に侵されて
しまうということがある。この他透明は導電膜の
材料として、モリブデン（Mo）、タングステン
（Ｗ）、タンタル（Ta）等の比較的侵されにくい
金属を薄く蒸着して透明導電膜とすることも提案
されているが、これらの材料は、本質的に金属で
あるから、透明性に劣り、またエツチング剤に侵
されやすく、さらに言えば、ガラス基板との接着
性および遮光薄膜である金属クロムや酸化クロム
との接着性にも問題が無いとは言えない。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、大形サイズのフオトマスクに特に起
こりがちな静電気の放電現象の発生を防止し、透
明性および隣接する層との接着性を向上させるこ
と、成膜が容易でかつ耐薬品性等の化学的耐久性
が高いこと、等を実現するフオトマスクブランク
およびフオトマスクを提供するものである。
こりがちな静電気の放電現象の発生を防止し、透
明性および隣接する層との接着性を向上させるこ
と、成膜が容易でかつ耐薬品性等の化学的耐久性
が高いこと、等を実現するフオトマスクブランク
およびフオトマスクを提供するものである。
（発明の構成）
すなわち、本発明は、透明基板上に感光性樹脂
の感光領域の光に対して75％以上の透過率を有し
膜厚30〜80Åの窒化タンタル（TaNx：ｘ≦１）
の導電性薄膜を設け、さらに感光性樹脂の感光領
域の光に対して遮光性の薄膜を設けたことを特徴
とするフオトマスクブランクであり、かつ透明基
板上に感光性樹脂の感光領域の光に対して75％以
上の透過率を有し膜厚30〜80Åの窒化タンタル
（TaNx：ｘ≦１）からなる導電性薄膜を設け、
さらに感光性樹脂の感光領域の光に対して遮光性
のパターン化された薄膜を設けたことを特徴とす
るフオトマスクである。
の感光領域の光に対して75％以上の透過率を有し
膜厚30〜80Åの窒化タンタル（TaNx：ｘ≦１）
の導電性薄膜を設け、さらに感光性樹脂の感光領
域の光に対して遮光性の薄膜を設けたことを特徴
とするフオトマスクブランクであり、かつ透明基
板上に感光性樹脂の感光領域の光に対して75％以
上の透過率を有し膜厚30〜80Åの窒化タンタル
（TaNx：ｘ≦１）からなる導電性薄膜を設け、
さらに感光性樹脂の感光領域の光に対して遮光性
のパターン化された薄膜を設けたことを特徴とす
るフオトマスクである。
（発明の詳述）
以下さらに、本発明を詳細に説明すれば、第１
図から第３図は、本発明のフオトマスクブランク
の種々の形状を示すものであるが、透明基板１
は、たとえば、ソーダライムガラス、硼硅酸ガラ
ス、石英ガラス、水晶、サフアイヤ等、光学的に
透明な任意材料からなり、その厚みには本質的な
制約はないが、通常0.2〜６mmのものが用いられ
る。
図から第３図は、本発明のフオトマスクブランク
の種々の形状を示すものであるが、透明基板１
は、たとえば、ソーダライムガラス、硼硅酸ガラ
ス、石英ガラス、水晶、サフアイヤ等、光学的に
透明な任意材料からなり、その厚みには本質的な
制約はないが、通常0.2〜６mmのものが用いられ
る。
第１図のものは、窒化タンタル（TaNx：ｘ
１）の透明導電膜２を透明基板１の表面に積層
し、その上に遮光性薄膜３としての金属クロムが
設けられている。ここで、透明導電膜２は、他の
実施例でも共通であるので説明すると、窒化数ｘ
は１以下とする。
１）の透明導電膜２を透明基板１の表面に積層
し、その上に遮光性薄膜３としての金属クロムが
設けられている。ここで、透明導電膜２は、他の
実施例でも共通であるので説明すると、窒化数ｘ
は１以下とする。
膜厚は30〜80Å（オングストローム）とする。
30Åより薄い膜では、導電性が不足気味であり、
80Åより厚い膜では、感光性樹脂の感光領域の光
に対して75％以上の光透過率を示さないからまず
い。膜厚の最適値は、40〜60Åであり、この時の
面抵抗値は４〜5KΩ／cm2を示し良好である。（但
し、透明導電膜２を成膜した直後の値である。） 第２図は、窒化タンタル（TaNx：ｘ１）の
透明導電膜２の上に遮光性薄膜３として金属クロ
ム膜３ａと酸化クロム膜３ｂとからなる二層構成
を採用している。上層の酸化クロム膜３ｂは、表
面の光反射を防止する役目を荷つている。
30Åより薄い膜では、導電性が不足気味であり、
80Åより厚い膜では、感光性樹脂の感光領域の光
に対して75％以上の光透過率を示さないからまず
い。膜厚の最適値は、40〜60Åであり、この時の
面抵抗値は４〜5KΩ／cm2を示し良好である。（但
し、透明導電膜２を成膜した直後の値である。） 第２図は、窒化タンタル（TaNx：ｘ１）の
透明導電膜２の上に遮光性薄膜３として金属クロ
ム膜３ａと酸化クロム膜３ｂとからなる二層構成
を採用している。上層の酸化クロム膜３ｂは、表
面の光反射を防止する役目を荷つている。
第３図は、遮光性薄膜３として、下側にも酸化
クロムの薄膜３ｃを設けたものである。薄膜３ｃ
は、裏面の光反射を防止することと、隣接する上
下の層の接着性を補強させる役目も荷つている。
クロムの薄膜３ｃを設けたものである。薄膜３ｃ
は、裏面の光反射を防止することと、隣接する上
下の層の接着性を補強させる役目も荷つている。
遮光性薄膜３としては、上記のほか酸化クロム
の単層膜もありうる。
の単層膜もありうる。
これらの膜は、公知のエツチング液例えば硝酸
セリウムと過酸化水素の混合液やドライエツチン
グ法でパターン化が可能であり、しかも下層の
TaNxの導電性薄膜が耐薬品性に富むので、エツ
チングされない。
セリウムと過酸化水素の混合液やドライエツチン
グ法でパターン化が可能であり、しかも下層の
TaNxの導電性薄膜が耐薬品性に富むので、エツ
チングされない。
導電性薄膜（TaNx）の成膜方法としては、反
応性のスパツタ蒸着法が良く、例えば、モル比で
アルゴンガス（Ar）10に対して窒素ガス（N2）
を0.5〜2.5の割合でスパツター室へ導入し、スパ
ツター室の圧力を10-4〜10-3Torr程度に設定し
たDCマグネトロン方式でターゲツトを金属タン
タルとしたスパツター蒸着法があげられる。
応性のスパツタ蒸着法が良く、例えば、モル比で
アルゴンガス（Ar）10に対して窒素ガス（N2）
を0.5〜2.5の割合でスパツター室へ導入し、スパ
ツター室の圧力を10-4〜10-3Torr程度に設定し
たDCマグネトロン方式でターゲツトを金属タン
タルとしたスパツター蒸着法があげられる。
以下に本発明の窒化タンタル導電膜つきのフオ
トマスクの製造方法の一例を、図面の第４図ａ〜
ｂに基いて、述べる。
トマスクの製造方法の一例を、図面の第４図ａ〜
ｂに基いて、述べる。
（実施例）
石英ガラス、硼ケイ酸系ガラス、ソーダライム
ガラス等の透明基板１に対して、直流マグネトロ
ンスパツタ装置を用いて、ターゲツトとして金属
タンタルを用い、アルゴンガス流量30SCCM、窒
素ガス（N2）流量4SCCMに設定し、ターゲツト
電流0.5A、ターゲツト電圧350〜400V、スパツタ
放電時の圧力が5.8〜6.4×10-4Torrの条件で、透
明基板１の上に透明導電膜２のTaNx（ｘ１）
を40〜50Å厚に成膜した。得られた透明導電膜２
の感光性樹脂の感光領域（300〜500nm）の光透
過率は80〜90％で、表面電気抵抗値は４〜5K
Ω／cm2であつた。
ガラス等の透明基板１に対して、直流マグネトロ
ンスパツタ装置を用いて、ターゲツトとして金属
タンタルを用い、アルゴンガス流量30SCCM、窒
素ガス（N2）流量4SCCMに設定し、ターゲツト
電流0.5A、ターゲツト電圧350〜400V、スパツタ
放電時の圧力が5.8〜6.4×10-4Torrの条件で、透
明基板１の上に透明導電膜２のTaNx（ｘ１）
を40〜50Å厚に成膜した。得られた透明導電膜２
の感光性樹脂の感光領域（300〜500nm）の光透
過率は80〜90％で、表面電気抵抗値は４〜5K
Ω／cm2であつた。
この上に遮光性薄膜３として金属クロム800Å
および酸化クロム200Åの二層構成の膜を成膜し
て、表面の光反射率を低減したフオトマスクブラ
ンクを得た。
および酸化クロム200Åの二層構成の膜を成膜し
て、表面の光反射率を低減したフオトマスクブラ
ンクを得た。
これにAZ−1350（米国シツプレー社製ポジ型感
光性樹脂）を1.2μ厚にスピンナー塗布してフオト
レジスト層４とし、所望のパターンを部分露光し
た（第４図ａ参照）。しかる後、AZ−1350の指定
現像液を用いて露光部のフオトレジスト層４を除
去し（第４図ｂ参照）、続いて硝酸セリウムアン
モンと過酸化水素からなる酸化クロム〜金属クロ
ム用腐食液を用いて露出した遮光性薄膜３を選択
的に腐食除去し、（第４図ｃ参照）しかる後、残
存していたフオトレジスト層４′を剥離液にて除
去し、フオトマスクとした。（第４図ｄ参照）得
られたマスクの接着性をテストするため、鉄筆や
カミソリ刃による摩擦試験を行なつたが、膜の剥
がれ等の欠隔は生じなかつた。
光性樹脂）を1.2μ厚にスピンナー塗布してフオト
レジスト層４とし、所望のパターンを部分露光し
た（第４図ａ参照）。しかる後、AZ−1350の指定
現像液を用いて露光部のフオトレジスト層４を除
去し（第４図ｂ参照）、続いて硝酸セリウムアン
モンと過酸化水素からなる酸化クロム〜金属クロ
ム用腐食液を用いて露出した遮光性薄膜３を選択
的に腐食除去し、（第４図ｃ参照）しかる後、残
存していたフオトレジスト層４′を剥離液にて除
去し、フオトマスクとした。（第４図ｄ参照）得
られたマスクの接着性をテストするため、鉄筆や
カミソリ刃による摩擦試験を行なつたが、膜の剥
がれ等の欠隔は生じなかつた。
（発明の効果）
本発明のフオトマスクブランクおよびフオトマ
スクは以上のようなものであり、本発明によれ
ば、フオトマスクに導電膜を付したので、静電気
が帯電せず、放電現象による遮光パターンの欠落
あるいは静電気によるゴミ吸着などを防止でき
る。本発明による透明導電膜の材料は窒化物であ
り、金属のように遮光性に富むものではないか
ら、感光性樹脂の感光領域での光透過率も75％以
上（実際には80〜90％にもなる）とすることが容
易で、しかも窒化タンタルは導電率も所期の高い
値が得られる。そのほか、金属と異なり、耐薬品
性が高く、遮光性薄膜をエツチングする際にも下
層の透明導電膜は侵されにくく、エツチング剤の
選定幅も広くなる。そのほか、窒化タンタルの透
明導電膜は、金属タンタル等の金属の透明導電膜
に比べて、隣接する上下の層との接着性が強固で
あり、実施例に述べたように、遮光性薄膜を鉄筆
やカミソリ刃で摩擦する試験でも剥離が起こら
ず、良好であつた。
スクは以上のようなものであり、本発明によれ
ば、フオトマスクに導電膜を付したので、静電気
が帯電せず、放電現象による遮光パターンの欠落
あるいは静電気によるゴミ吸着などを防止でき
る。本発明による透明導電膜の材料は窒化物であ
り、金属のように遮光性に富むものではないか
ら、感光性樹脂の感光領域での光透過率も75％以
上（実際には80〜90％にもなる）とすることが容
易で、しかも窒化タンタルは導電率も所期の高い
値が得られる。そのほか、金属と異なり、耐薬品
性が高く、遮光性薄膜をエツチングする際にも下
層の透明導電膜は侵されにくく、エツチング剤の
選定幅も広くなる。そのほか、窒化タンタルの透
明導電膜は、金属タンタル等の金属の透明導電膜
に比べて、隣接する上下の層との接着性が強固で
あり、実施例に述べたように、遮光性薄膜を鉄筆
やカミソリ刃で摩擦する試験でも剥離が起こら
ず、良好であつた。
第１図から第３図までは、本発明のフオトマス
クブランクの種々の実施例を示す断面図であり、
第４図ａ〜ｄは、本発明のフオトマスクの製造プ
ロセスの一例を工程順に示す説明図である。 １……透明基板、２……透明導電膜、３……遮
光性薄膜、４……フオトレジスト層。
クブランクの種々の実施例を示す断面図であり、
第４図ａ〜ｄは、本発明のフオトマスクの製造プ
ロセスの一例を工程順に示す説明図である。 １……透明基板、２……透明導電膜、３……遮
光性薄膜、４……フオトレジスト層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明基板上に、感光性樹脂の感光領域の光に
対して75％以上の透過率を有し膜厚30〜80Åの窒
化タンタル（TaNx：Ｘ≦１）からなり反応性の
スパツタ蒸着法により成膜した導電性薄膜を設
け、さらに感光性樹脂の感光領域の光に対して遮
光性の薄膜を設けたことを特徴とするフオトマス
クブランク。 ２ 透明基板上に、感光性樹脂の感光領域の光に
対して75％以上の透過率を有し膜厚30〜80Åの窒
化タンタル（TaNx：Ｘ≦１）からなり反応性の
スパツタ蒸着法により成膜した導電性薄膜を設
け、さらに感光性樹脂の感光領域の光に対して遮
光性のパターン化された薄膜を設けたことを特徴
とするフオトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60221226A JPS6280656A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP60221226A JPS6280656A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | フオトマスクブランクおよびフオトマスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6280656A JPS6280656A (ja) | 1987-04-14 |
| JPS645288B2 true JPS645288B2 (ja) | 1989-01-30 |
Family
ID=16763442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60221226A Granted JPS6280656A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 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) | JPS6280656A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5196283A (en) * | 1989-03-09 | 1993-03-23 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray mask structure, and x-ray exposure process |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5764739A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-20 | Dainippon Printing Co Ltd | Photomask substrate and photomask |
| JPS57161856A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-05 | Dainippon Printing Co Ltd | Photomask |
| JPS57161857A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-05 | Dainippon Printing Co Ltd | Photomask blank plate |
| JPS5856381A (ja) * | 1981-09-29 | 1983-04-04 | 富士通株式会社 | マグネトロン・スパツタリング装置によるＴａ↓２Ｎ膜生成方法 |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP60221226A patent/JPS6280656A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6280656A (ja) | 1987-04-14 |
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