JPWO2009057660A1 - ハーフトーンマスク、ハーフトーンマスクブランクス、及びハーフトーンマスクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(ハーフトーンマスク10)
図1に示すように、ハーフトーンマスク10のガラス基板S上には、半透過層11とエッチングストッパ層12と遮光層13とが順に積層されている。ハーフトーンマスク10の内部には、透過層(ガラス基板S)と、遮光層13と、これら透過層及び遮光層13と異なる半透過層11とが混在し、半透過層11の透過率を用いることによって、多階調の露光量が得られる。ハーフトーンマスク10の透過部TAはガラス基板Sからなり、半透過部HAはガラス基板Sの上の半透過層11を有する。また、ハーフトーンマスク10の遮光部PAは、ガラス基板Sの上の半透過層11とエッチングストッパ層12と遮光層13とを有する。
次に、ハーフトーンマスク10の製造方法について図2〜図7に従って説明する。図2〜図5は、それぞれ第1の製造方法を示す工程図である。図6及び図7は、それぞれ第2の製造方法を示す工程図である。
図6(a)及び(b)に示すように、第1の製造方法と同じく、半透過層11と、エッチングストッパ層12と、遮光層13とが順にガラス基板Sの上に成膜され、これによってハーフトーンマスクブランクス14が得られる。次いで、レジスト材料が遮光層13の上に塗布され、該レジスト材料がプリベークされることによって第3レジスト層21が形成される。
ガラス基板Sをスパッタ装置に搬入し、ガラス基板SにCr化合物(CrOx、CrOxNy、あるいはCrNx)を成膜することによって、半透過層11を形成した。次いで、半透過層11にNi88Ti12を成膜することによって、エッチングストッパ層12を形成した。さらにエッチングストッパ層12にCr化合物(CrOx、CrOxNy、あるいはCrNx)を成膜することによって、遮光層13を形成し、ハーフトーンマスクブランクス14を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni90Al10に変更し、かつ、第2エッチング液を、硝酸と硫酸の混合液(硝酸:20mol%、硫酸:5mol%)に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、実施例2のハーフトーンマスク10を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni92Fe3Nb5に変更し、かつ、第2エッチング液を、硝酸と硫酸の混合液(硝酸:20mol%、硫酸:5mol%)に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、実施例3のハーフトーンマスク10を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni83V5Si2Ti10に変更し、かつ、第2エッチング液を、硝酸とリン酸の混合液(硝酸:20mol%、リン酸:5mol%)に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、実施例4のハーフトーンマスク10を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni92Mo3Zr5に変更し、かつ、第2エッチング液を、硝酸とリン酸と酢酸の混合液(硝酸:20mol%、リン酸:5mol%、酢酸:5mol%)に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、実施例5のハーフトーンマスク10を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni84Cu3Ti13に変更し、かつ、第2エッチング液を、硝酸と硝酸銀の混合液(硝酸:20mol%、硝酸銀:5mol%)に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、実施例6のハーフトーンマスク10を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni89Cu3Ta8に変更し、かつ、第2エッチング液を、硝酸とリン酸とリン酸アンモニウムの混合液(硝酸:20mol%、リン酸:5mol%、リン酸アンモニウム:5mol%)に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、実施例7のハーフトーンマスク10を得た。
エッチングストッパ層12を、Co56Ni30V2Ti12に変更し、かつ、第2エッチング液を、硝酸と硫酸と硫酸アンモニウムの混合液(硝酸:20mol%、硫酸:5mol%、硫酸アンモニウム:5mol%)に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、実施例8のハーフトーンマスク10を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni85W2Mo2Ti11に変更し、かつ、第2エッチング液を、硝酸と過塩素酸の混合液(硝酸:20mol%、過塩素酸:5mol%)に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、実施例9のハーフトーンマスク10を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni86Zn1Cu2Ti11に変更し、かつ、第2エッチング液を、硝酸と硝酸アンモニウムの混合液(硝酸:20mol%、硝酸アンモニウム:5mol%)に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、実施例10のハーフトーンマスク10を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni91Mo2Hf7に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、実施例11のハーフトーンマスク10を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni70Zr30に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、比較例1を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni90Cu10に変更し、その他の条件を実施例1と同じにして、比較例2を得た。
エッチングストッパ層12を、Ni90Al10、Ni92Fe3Nb5、Ni83V5Ti12、Ni92Mo3Zr5に変更し、その他の条件を実施例1と同じくすることによって、実施例12の各ハーフトーンマスク10を得た。各実施例12においても、それぞれエッチングストッパ層12のエッチングが可能であり、かつ、半透過層11あるいは遮光層13に対し、十分に高いエッチング選択性を得られた。
ガラス基板Sをスパッタ装置に搬入し、ガラス基板SにCr化合物(CrOx、CrOxNy、あるいはCrNx)を成膜することによって、半透過層11を形成した。次いで、半透過層11にNi88Ti12を成膜することによって、エッチングストッパ層12を形成した。さらにエッチングストッパ層12にCr化合物(CrOx、CrOxNy、あるいはCrNx)を成膜することによって、遮光層13を形成し、ハーフトーンマスクブランクス14を得た。
ガラス基板Sをスパッタ装置に搬入し、ガラス基板SにCr化合物(CrOx、CrOxNy、あるいはCrNx)を成膜することによって、半透過層11(第1半透過層)を形成した。次いで、第1半透過層11にNi88Ti12を成膜することによって、第1エッチングストッパ層12を形成した。その後、第2半透過層11と第2エッチングストッパ層12とを交互に1回だけ成膜し、最上層の第2エッチングストッパ層12にCr化合物(CrOx、CrOxNy、あるいはCrNx)を成膜する。これによって、2層の半透過層11と2層のエッチングストッパ層12と遮光層13とを有したハーフトーンマスクブランクス14を得た。
(1)エッチングストッパ層12は、Fe、Ni、Coからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第1元素と、Al、Si、Ti、Nb、Ta、Hf、Zrからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第2元素とを有する。
Claims (20)
- ガラス基板を含むハーフトーンマスクであって、
前記ガラス基板を利用した透過部と、
前記ガラス基板上に形成された第1半透過層を含む第1半透過部と、
前記第1半透過層、前記第1半透過層より上方に積層された遮光層、及び前記第1半透過層と前記遮光層との間に形成されたエッチングストッパ層を含む遮光部と、を備え、
前記第1半透過層及び前記遮光層の各々は、Cr、あるいはCrの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物からなる群から選択された少なくともいずれか一種からなり、
前記エッチングストッパ層は、Fe、Ni、Coからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第1元素と、Al、Si、Ti、Nb、Ta、Hf、Zrからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第2元素とを含むことを特徴とするハーフトーンマスク。 - 請求項1に記載のハーフトーンマスクであって、
前記第2元素の含有率は1原子%〜20原子%であることを特徴とするハーフトーンマスク。 - 請求項1又は2に記載のハーフトーンマスクであって、
前記エッチングストッパ層は更に、V、Mo、W、Cu、Znからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第3元素を含むことを特徴とするハーフトーンマスク。 - 請求項3に記載のハーフトーンマスクであって、
前記第2元素の含有率は1原子%〜20原子%であり、
前記第3元素の含有率は10原子%以下であることを特徴とするハーフトーンマスク。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載のハーフトーンマスクであって、
前記エッチングストッパ層は、少なくとも前記第1元素と前記第2元素との合金、あるいは前記合金の酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物からなる群から選択されたいずれか一種を含むことを特徴とするハーフトーンマスク。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載のハーフトーンマスクは更に、
前記第1半透過層、前記第1半透過層より上方に積層された第2半透過層、及び前記第1半透過層と前記第2半透過層との間に配置された前記エッチングストッパ層を含む第2半透過部を備え、
前記第2半透過層は、Cr、あるいはCrの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物からなる群から選択された少なくともいずれか一種からなることを特徴とするハーフトーンマスク。 - ハーフトーンマスクブランクスであって、
ガラス基板と、
前記ガラス基板上に形成された第1半透過層と、
前記第1半透過層より上方に積層された遮光層と、
前記第1半透過層と前記遮光層との間に形成されたエッチングストッパ層と、を備え、
前記第1半透過層及び前記遮光層の各々は、Cr、あるいはCrの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物からなる群から選択された少なくともいずれか一種からなり、
前記エッチングストッパ層は、Fe、Ni、Coからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第1元素と、Al、Si、Ti、Nb、Ta、Hf、Zrからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第2元素とを含むことを特徴とするハーフトーンマスクブランクス。 - 請求項7に記載のハーフトーンマスクブランクスであって、
前記第2元素の含有率は1原子%〜20原子%であることを特徴とするハーフトーンマスクブランクス。 - 請求項7又は8に記載のハーフトーンマスクブランクスであって、
前記エッチングストッパ層は更に、V、Mo、W、Cu、Znからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第3元素を含むことを特徴とするハーフトーンマスクブランクス。 - 請求項9に記載のハーフトーンマスクブランクスであって、
前記第2元素の含有率は1原子%〜20原子%であり、
前記第3元素の含有率は10原子%以下であることを特徴とするハーフトーンマスクブランクス。 - 請求項7〜10のいずれか1つに記載のハーフトーンマスクブランクスであって、
前記エッチングストッパ層は、少なくとも前記第1元素と前記第2元素との合金、あるいは前記合金の酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物からなる群から選択されたいずれか一種を含むことを特徴とするハーフトーンマスクブランクス。 - 請求項7〜11のいずれか1つに記載のハーフトーンマスクブランクスは更に、
前記エッチングストッパ層と前記遮光層との間に形成された第2半透過層を備え、前記第2半透過層は、Cr、あるいはCrの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物からなる群から選択された少なくともいずれか一種からなることを特徴とするハーフトーンマスクブランクス。 - ハーフトーンマスクの製造方法であって、
ガラス基板上に第1半透過層を積層すること、
前記第1半透過層上に第1エッチングストッパ層を積層すること、
前記第1エッチングストッパ層よりも上方に遮光層を積層すること、
前記遮光層上に第1レジスト層を形成すること、
前記第1レジスト層をマスクとして用いて前記遮光層と前記第1エッチングストッパ層と前記第1半透過層とを順にエッチングすることによって透過部を形成すること、
前記第1レジスト層を除去すること、
前記透過部を埋めるように前記遮光層上に第2レジスト層を形成すること、
前記第2レジスト層をマスクとして用いて前記遮光層と前記第1エッチングストッパ層とを順にエッチングすることによって第1半透過部を形成すること、
前記第2レジスト層を除去すること、を備え、
前記第1半透過層及び前記遮光層の各々は、Cr、あるいはCrの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物からなる群から選択された少なくともいずれか一種からなり、
前記第1エッチングストッパ層は、Fe、Ni、Coからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第1元素と、Al、Si、Ti、Nb、Ta、Hf、Zrからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第2元素とを含むことを特徴とするハーフトーンマスクの製造方法。 - ハーフトーンマスクの製造方法であって、
ガラス基板上に第1半透過層を積層すること、
前記第1半透過層上に第1エッチングストッパ層を積層すること、
前記第1エッチングストッパ層よりも上方に遮光層を積層すること、
前記遮光層上に、前記遮光層にまで貫通する第1凹部と、前記第1凹部よりも浅い第2凹部とを含むレジスト層を形成すること、
前記レジスト層をマスクとして用いて、前記遮光層と前記第1エッチングストッパ層と前記第1半透過層とを順に前記第1凹部を介してエッチングすることによって透過部を形成すること、
前記第2凹部が前記遮光層にまで貫通するように前記レジスト層の上面を除去すること、
前記レジスト層の上面を除去した後、残存するレジスト層をマスクとして用いて、前記遮光層と前記第1エッチングストッパ層とを順に前記第2凹部を介してエッチングすることによって第1半透過部を形成すること、
前記残存するレジスト層を除去すること、を備え、
前記第1半透過層及び前記遮光層の各々は、Cr、あるいはCrの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物からなる群から選択された少なくともいずれか一種からなり、
前記第1エッチングストッパ層は、Fe、Ni、Coからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第1元素と、Al、Si、Ti、Nb、Ta、Hf、Zrからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第2元素とを含むことを特徴とするハーフトーンマスクの製造方法。 - 請求項13又は14に記載のハーフトーンマスクの製造方法であって、
前記第2元素の含有率が1原子%〜20原子%であることを特徴とするハーフトーンマスクの製造方法。 - 請求項13〜15のいずれか1つに記載のハーフトーンマスクの製造方法であって、
前記第1エッチングストッパ層は更に、V、Mo、W、Cu、Znからなる群から選択された少なくともいずれか一種の第3元素を含むことを特徴とするハーフトーンマスクの製造方法。 - 請求項16に記載のハーフトーンマスクの製造方法であって、
前記第2元素の含有率が1原子%〜20原子%であり、
前記第3元素の含有率が10原子%以下であることを特徴とするハーフトーンマスクの製造方法。 - 請求項13〜17のいずれか1つに記載のハーフトーンマスクの製造方法であって、
前記第1エッチングストッパ層は、少なくとも前記第1元素と前記第2元素との合金、あるいは前記合金の酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物、窒化炭化物、酸化窒化炭化物からなる群から選択されたいずれか一種を含むことを特徴とするハーフトーンマスクの製造方法。 - 請求項13〜18のいずれか1つに記載のハーフトーンマスクの製造方法であって、
前記第1エッチングストッパ層が、硝酸を含むエッチング液を用いてエッチングされることを特徴とするハーフトーンマスクの製造方法。 - 請求項13に記載のハーフトーンマスクの製造方法は更に、
前記遮光層を積層する前に、前記第1エッチングストッパ層上に第2半透過層を形成し、前記第2半透過層上に第2エッチングストッパ層を積層することを備え、前記遮光層は前記第2エッチングストッパ層上に積層されており、
前記透過部は、前記第1レジスト層をマスクとして用いて、前記遮光層と前記第2エッチングストッパ層と前記第2半透過層と前記第1エッチングストッパ層と前記第1半透過層とを順にエッチングすることによって形成されており、
前記第1半透過部は、前記第2レジスト層をマスクとして用いて、前記遮光層と前記第2エッチングストッパ層と前記第2半透過層と前記第1エッチングストッパ層とを順にエッチングすることによって形成されており、
当該製造方法は更に、前記第2レジスト層を除去した後に、別の第2レジスト層をマスクとして用いて、前記遮光層と前記第2エッチングストッパ層とを順にエッチングすることによって、前記第1半透過部と異なる位置に第2半透過部を形成することを備えることを特徴とするハーフトーンマスクの製造方法。
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