JPH0463349A - フォトマスクブランクおよびフォトマスク - Google Patents
フォトマスクブランクおよびフォトマスクInfo
- Publication number
- JPH0463349A JPH0463349A JP2176075A JP17607590A JPH0463349A JP H0463349 A JPH0463349 A JP H0463349A JP 2176075 A JP2176075 A JP 2176075A JP 17607590 A JP17607590 A JP 17607590A JP H0463349 A JPH0463349 A JP H0463349A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- nitrogen
- oxygen
- carbon
- photomask
- Prior art date
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- Pending
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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、半導体、ＩＣＸＬＳＩ等の製造に用いられる
フォトマスクブランクおよびフォトマスクに関し、さら
に詳しくは、フォトマスク、特にハードマスクと一般に
呼ばれる、透明基板表面に金属又はそれに代わる遮光性
物質の薄膜を設け、フォトリングラフィ技術によって、
前記薄膜からなるＩＣ，ＬＳＩ用パターンを形成させる
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。
フォトマスクブランクおよびフォトマスクに関し、さら
に詳しくは、フォトマスク、特にハードマスクと一般に
呼ばれる、透明基板表面に金属又はそれに代わる遮光性
物質の薄膜を設け、フォトリングラフィ技術によって、
前記薄膜からなるＩＣ，ＬＳＩ用パターンを形成させる
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］
上述の如く、従来この種のフォトマスクは、透明基板表
面に遮光性の薄膜を設けたフォトマスクブランクに、レ
ジスト塗布→パターン露光→現像−エツチング−レジス
ト除去という一連のフォトリソグラフィの工程を経て製
造されていたが、近年の半導体素子の高密度化に伴って
、より一層のパターンの微細化か要求されるようになり
、従来の紫外線露光法にかわって電子線露光法が、また
従来の湿式のエツチング法にかわってドライエツチング
法が注目され、一部実用化されるに至っている。
面に遮光性の薄膜を設けたフォトマスクブランクに、レ
ジスト塗布→パターン露光→現像−エツチング−レジス
ト除去という一連のフォトリソグラフィの工程を経て製
造されていたが、近年の半導体素子の高密度化に伴って
、より一層のパターンの微細化か要求されるようになり
、従来の紫外線露光法にかわって電子線露光法が、また
従来の湿式のエツチング法にかわってドライエツチング
法が注目され、一部実用化されるに至っている。
［発明か解決しようとする課題］
ドライエツチング用のクロムフォトマスクブランクは、
レジスト、特に感電子線レジストとのエツチング選択比
がとれず、そこでエツチングレートを速くできるモリブ
デンシリサイド等の金属シリサイドを使用する技術が例
えば特開昭６３−２１４７５４号、同６３−２１４７５
５号公報に開示されているか、金属シリサイドの場合、
金属とシリコンのスパッタ収率の違いから、長期的に、
作製される薄膜の組成が変化していくという問題がある
。また、タングステン、タンタル、モリブデン、チタン
等の金属はクロムの２倍程度のエツチングレートでエツ
チングされ、例えば特開昭６０−３３５５５号等の公報
に開示されるように、さらにこれらの金属に酸素、窒素
等を添加すると、エツチングレートは２倍以上に高速化
し、これらの金属のシリサイドと同等のエツチングレー
トが得られる。しかし、金属シリサイドはガラス基板と
の密着性に優れているのに対し、これらの金属はガラス
基板との密着性に劣っているという欠点かある。
レジスト、特に感電子線レジストとのエツチング選択比
がとれず、そこでエツチングレートを速くできるモリブ
デンシリサイド等の金属シリサイドを使用する技術が例
えば特開昭６３−２１４７５４号、同６３−２１４７５
５号公報に開示されているか、金属シリサイドの場合、
金属とシリコンのスパッタ収率の違いから、長期的に、
作製される薄膜の組成が変化していくという問題がある
。また、タングステン、タンタル、モリブデン、チタン
等の金属はクロムの２倍程度のエツチングレートでエツ
チングされ、例えば特開昭６０−３３５５５号等の公報
に開示されるように、さらにこれらの金属に酸素、窒素
等を添加すると、エツチングレートは２倍以上に高速化
し、これらの金属のシリサイドと同等のエツチングレー
トが得られる。しかし、金属シリサイドはガラス基板と
の密着性に優れているのに対し、これらの金属はガラス
基板との密着性に劣っているという欠点かある。
本発明はこのような従来の課題に鑑みなされたもので、
十分な基板との密着性を有し、エツチングレートが速く
、しかも寸法精度の高い微細パターンを形成できるフォ
トマスクブランクおよびフォトマスクを提供することを
目的とする。
十分な基板との密着性を有し、エツチングレートが速く
、しかも寸法精度の高い微細パターンを形成できるフォ
トマスクブランクおよびフォトマスクを提供することを
目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明の第１は、光透過性
基板上に以下の層を順次形成してなるフォトマスクブラ
ンクである。
基板上に以下の層を順次形成してなるフォトマスクブラ
ンクである。
第１層：タングステン、タンタル、チタンま”たはモリ
ブデンに酸素、窒素、炭素の少なくとも１成分を添加し
た薄膜層、あるいはこれらいずれかの金属のシリサイド
、あるいは該金属のシリサイドに酸素、窒素、炭素の少
なくとも１成分を添加した薄膜層。
ブデンに酸素、窒素、炭素の少なくとも１成分を添加し
た薄膜層、あるいはこれらいずれかの金属のシリサイド
、あるいは該金属のシリサイドに酸素、窒素、炭素の少
なくとも１成分を添加した薄膜層。
第２層：タングステン、タンタルまたはモリブデンに炭
素、酸素、窒素のうちの少なくとも１成分を添加した薄
膜層。
素、酸素、窒素のうちの少なくとも１成分を添加した薄
膜層。
第３層ニクロムの酸化物に窒素、炭素、酸素の少なくと
も１成分を添加した薄膜層。
も１成分を添加した薄膜層。
また、本発明の第２は、上記のフォトマスクブランクを
パターン化してなるフォトマスクである。
パターン化してなるフォトマスクである。
［作用］
このような本発明にあっては、基板と遮光層である第２
層との間に、特定の金属シリサイド、金属酸化物等の層
を設けることにより、基板との密着性か向上し、さらに
反射防止層としての機能も果たす。また特定の金属に炭
素、酸素、窒素の少なくとも１成分を添加した薄膜層を
遮光層としたため、ドライエツチングレートか速く、エ
ツチングか短時間で済む。さらに、第３層は塩素系プラ
ズマでエツチングを行なうとレジストダメージが出ない
うちにエツチングか完了するが、弗素系プラズマに対し
ては強い耐久性を有しており、第３層のエツチング完了
後、続けて弗素系プラズマで第２層及び第１層のエツチ
ングを行なうと、第３層のエツチングパターンは下層の
エツチングマスクとして機能する。従って、この段階で
レジストのプラズマダメージが出てきても、遮光層のエ
ツチング精度には影響がなく、最終的に寸法精度の高い
微細パターンが形成される。また、第３層は前記第１層
と共に低反射層として機能し、パターン裏面からの反射
によるハレーションを防止する。
層との間に、特定の金属シリサイド、金属酸化物等の層
を設けることにより、基板との密着性か向上し、さらに
反射防止層としての機能も果たす。また特定の金属に炭
素、酸素、窒素の少なくとも１成分を添加した薄膜層を
遮光層としたため、ドライエツチングレートか速く、エ
ツチングか短時間で済む。さらに、第３層は塩素系プラ
ズマでエツチングを行なうとレジストダメージが出ない
うちにエツチングか完了するが、弗素系プラズマに対し
ては強い耐久性を有しており、第３層のエツチング完了
後、続けて弗素系プラズマで第２層及び第１層のエツチ
ングを行なうと、第３層のエツチングパターンは下層の
エツチングマスクとして機能する。従って、この段階で
レジストのプラズマダメージが出てきても、遮光層のエ
ツチング精度には影響がなく、最終的に寸法精度の高い
微細パターンが形成される。また、第３層は前記第１層
と共に低反射層として機能し、パターン裏面からの反射
によるハレーションを防止する。
［発明の詳細な説明］
以下さらに、本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明のフォトマスクブランクの構成を示す断
面図であり、光透過性基板１上に、密着性増強層（第１
層）２．遮光層（第２層）３．および表面反射防止層（
第３層）４をこの順に積層している。
面図であり、光透過性基板１上に、密着性増強層（第１
層）２．遮光層（第２層）３．および表面反射防止層（
第３層）４をこの順に積層している。
ここで、光透過性基板１は、ソーダライムガラス、硼硅
酸ガラス、石英ガラス、水晶、サファイヤ等、光学的に
透明な任意材料からなり、その厚みは本質的な制約はな
いが、通常０．２〜６ ｍｍ程度のものが用いられる。
酸ガラス、石英ガラス、水晶、サファイヤ等、光学的に
透明な任意材料からなり、その厚みは本質的な制約はな
いが、通常０．２〜６ ｍｍ程度のものが用いられる。
第１層目の密着性増強層２は、タングステン、タンタル
、チタンまたはモリブデンに酸素、窒素、炭素の少なく
とも１成分を添加した薄膜層、あるいはこれらいずれか
の金属のシリサイド、あるいは該金属のシリサイドに酸
素、窒素、炭素の少なくとも１成分を添加した薄膜層で
ある。酸素、窒素又は炭素が添加される場合は高度に酸
化、窒化、あるいは炭化された金属層が好ましい。本発
明では第１層は特に金属シリサイド層とすることが好ま
しい。
、チタンまたはモリブデンに酸素、窒素、炭素の少なく
とも１成分を添加した薄膜層、あるいはこれらいずれか
の金属のシリサイド、あるいは該金属のシリサイドに酸
素、窒素、炭素の少なくとも１成分を添加した薄膜層で
ある。酸素、窒素又は炭素が添加される場合は高度に酸
化、窒化、あるいは炭化された金属層が好ましい。本発
明では第１層は特に金属シリサイド層とすることが好ま
しい。
第２層目の遮光層３は、タングステン、タンタルまたは
モリブデンに炭素、酸素、窒素のうちの少なくとも１成
分を添加した薄膜層であるが、遮光性を有するためには
一定の光学濃度（一般には２６〜３０程度）が必要であ
る。ここで言う遮光性とは、感光性樹脂の感光領域の光
に対しての遮光性のことである。遮光層３の膜厚として
は一定の光学濃度をもたせるために００２〜０２μｍ程
度である。遮光層３の材質としては特にタングステンか
好ましい。
モリブデンに炭素、酸素、窒素のうちの少なくとも１成
分を添加した薄膜層であるが、遮光性を有するためには
一定の光学濃度（一般には２６〜３０程度）が必要であ
る。ここで言う遮光性とは、感光性樹脂の感光領域の光
に対しての遮光性のことである。遮光層３の膜厚として
は一定の光学濃度をもたせるために００２〜０２μｍ程
度である。遮光層３の材質としては特にタングステンか
好ましい。
また、第３層目の表面反射防止層４は、クロムの酸化物
に窒素、炭素、酸素の少なくとも１成分を添加した薄膜
層であって、その膜厚は００１〜００５μｍ程度が好ま
しい。
に窒素、炭素、酸素の少なくとも１成分を添加した薄膜
層であって、その膜厚は００１〜００５μｍ程度が好ま
しい。
光透過性基板１上にこれらの各層を形成するには、例え
ばマグネトロンスパッタリング、真空蒸着、イオンブレ
ーティング、ＣＶＤ法といった従来公知の薄膜形成方法
のいずれをも採用することが出来る。形成された密着性
増強層２及び遮光層３は弗素系のガスを用いたドライエ
ツチングにより、また表面反射防止層４は塩素系のガス
を用いたドライエツチングにより、それぞれパターン化
が可能である。
ばマグネトロンスパッタリング、真空蒸着、イオンブレ
ーティング、ＣＶＤ法といった従来公知の薄膜形成方法
のいずれをも採用することが出来る。形成された密着性
増強層２及び遮光層３は弗素系のガスを用いたドライエ
ツチングにより、また表面反射防止層４は塩素系のガス
を用いたドライエツチングにより、それぞれパターン化
が可能である。
次に、第１図に示す構成のフォトマスクブランクを用い
てフォトマスクを製造する方法の一例を、第２図（ａ）
〜（ｅ）に基いて述べる。
てフォトマスクを製造する方法の一例を、第２図（ａ）
〜（ｅ）に基いて述べる。
フォトマスクブランクの表面に必要な洗浄を行なった後
、感光性樹脂を塗布してフォトレジスト層５とし、所望
のパターンを露光６する（第２図（ａ）参照）。フォト
レジスト層５の膜厚は特に限定されない。また、パター
ン露光６を電子線露光により行なうことができるが、勿
論その場合には感光性樹脂として感電子線レジスト樹脂
を使用する。
、感光性樹脂を塗布してフォトレジスト層５とし、所望
のパターンを露光６する（第２図（ａ）参照）。フォト
レジスト層５の膜厚は特に限定されない。また、パター
ン露光６を電子線露光により行なうことができるが、勿
論その場合には感光性樹脂として感電子線レジスト樹脂
を使用する。
露光後、所定の現像液を用いて露光部のフォトレジスト
層を除去（ここではポジ型感材である場合を示している
）し、パターン化されたフォトレジスト層５′を形成す
る（第２図（ｂ）参照）。
層を除去（ここではポジ型感材である場合を示している
）し、パターン化されたフォトレジスト層５′を形成す
る（第２図（ｂ）参照）。
次に、ドライエツチング工程に入るが、まず、塩素系の
ドライエツチングガスにて表面反射防止層４をエツチン
グしく第２図（Ｃ）参照）、続いて弗素系のドライエツ
チングガスにて露出した下層の遮光層３及び密着性増強
層２をエツチングして（第２図（ｄ）参照）、基板１上
の遮光膜をパターン化する。しかる後、残存していたフ
ォトレジスト層５′を除去し、フォトマスクとする（第
２図（ｅ）参照）。
ドライエツチングガスにて表面反射防止層４をエツチン
グしく第２図（Ｃ）参照）、続いて弗素系のドライエツ
チングガスにて露出した下層の遮光層３及び密着性増強
層２をエツチングして（第２図（ｄ）参照）、基板１上
の遮光膜をパターン化する。しかる後、残存していたフ
ォトレジスト層５′を除去し、フォトマスクとする（第
２図（ｅ）参照）。
上記エツチング工程において、上層の表面反射防止層４
はレジストパターン５′がダメージを受けないうちにエ
ツチングが完了する。この段階では寸法変化は生じず、
レジストパターン５′寸法と同一寸法でエツチングかな
される。このエツチングされた表面反射防止層のパター
ン４′は、続く下層の遮光層３及び密着性増強層２のエ
ツチング段階では、エツチングマスクとして機能するた
め、この段階でレジストパターン５′にダメージか出て
きて寸法変化が生じたとしても、下層は全く寸法変化を
受けずにエツチングを完了することができる。すなわち
、エツチング工程を通じて精度の良いバターニングか行
われる。
はレジストパターン５′がダメージを受けないうちにエ
ツチングが完了する。この段階では寸法変化は生じず、
レジストパターン５′寸法と同一寸法でエツチングかな
される。このエツチングされた表面反射防止層のパター
ン４′は、続く下層の遮光層３及び密着性増強層２のエ
ツチング段階では、エツチングマスクとして機能するた
め、この段階でレジストパターン５′にダメージか出て
きて寸法変化が生じたとしても、下層は全く寸法変化を
受けずにエツチングを完了することができる。すなわち
、エツチング工程を通じて精度の良いバターニングか行
われる。
［実施例コ
次に、本発明の具体的実施例を説明するか、本発明はこ
れらの態様に限定されるものではない。
れらの態様に限定されるものではない。
洗浄済の石英ガラス基板上に、密着性増強層として２０
０人、遮光層として６００人、及び表面反射防止層とし
て３００人の三層構成の遮光膜を形成してフォトマスク
ブランクを作製した。該膜の形成はマグネトロンスパッ
タリングにより行なった。
０人、遮光層として６００人、及び表面反射防止層とし
て３００人の三層構成の遮光膜を形成してフォトマスク
ブランクを作製した。該膜の形成はマグネトロンスパッ
タリングにより行なった。
このマスクブランクにＡ Ｚ −１３５０（米国シラプ
レー社製ポジ型感光性樹脂）を４０００人厚にスピンナ
ー塗布してフォトレジスト層とし、ＬＳＩ用パターンを
露光した。しかる後、Ａ Ｚ −１３５０の指定現像液
を用いて露光部のフォトレジスト層を除去し、レジスト
パターンを形成した。
レー社製ポジ型感光性樹脂）を４０００人厚にスピンナ
ー塗布してフォトレジスト層とし、ＬＳＩ用パターンを
露光した。しかる後、Ａ Ｚ −１３５０の指定現像液
を用いて露光部のフォトレジスト層を除去し、レジスト
パターンを形成した。
次に、このレジストパターンを形成したマスクブランク
を反応性イオンエツチング装置にセットし、以下の手順
でトライエツチングを行ない、フォトマスクを得た。
を反応性イオンエツチング装置にセットし、以下の手順
でトライエツチングを行ない、フォトマスクを得た。
排気＝０２ガス導入→０２ガスによるプラズマデイスカ
ム処理−排気−ＣＣＱ ４ ＋ ０２ （５ｖｏり％）
ガス導入−表面反射防止層エツチング−排気−ＣＦ４＋
０２（４ｖｏｆｆｉ％）ガス導入−遮光層及び密着性増
強層エツチング−排気−０２ガス導入−レシストのアッ
シング→終了 なお、上記表面反射防止層のエツチングは全圧０ 、１
ｔｏｒｒ、放電電力密度０．３ｗ／ｃｍで行ない、遮
光層及び密着性増強層のエツチングは全圧０１ｔｏｒｒ
、放電電力密度０．３ｗ／ｅｒｒ？で行なった。
ム処理−排気−ＣＣＱ ４ ＋ ０２ （５ｖｏり％）
ガス導入−表面反射防止層エツチング−排気−ＣＦ４＋
０２（４ｖｏｆｆｉ％）ガス導入−遮光層及び密着性増
強層エツチング−排気−０２ガス導入−レシストのアッ
シング→終了 なお、上記表面反射防止層のエツチングは全圧０ 、１
ｔｏｒｒ、放電電力密度０．３ｗ／ｃｍで行ない、遮
光層及び密着性増強層のエツチングは全圧０１ｔｏｒｒ
、放電電力密度０．３ｗ／ｅｒｒ？で行なった。
得られたフォトマスクはパターンの設計寸法を非常に高
精度で再現していた。
精度で再現していた。
［発明の効果］
以上詳細に説明したように、本発明は、光透過性基板上
の遮光膜を三層構成とし、各層に特定の材質のものを使
用したことにより、基板との密着性が改良され、ドライ
エツチングレートか速く、エツチングが短時間で済むよ
うになり、しかも第３層のエツチングパターンがこれよ
りも下層のエツチングマスクとして機能するので、レジ
ストパターンにプラズマダメージが発生しても遮光膜全
体のエツチング精度には何ら影響せず、非常に寸法精度
の高い微細パターンを形成することが出来る。また、第
１層と第３層を共に低反射層としたことにより、パター
ン裏面からの反射によるハレーションを防止することが
出来る。
の遮光膜を三層構成とし、各層に特定の材質のものを使
用したことにより、基板との密着性が改良され、ドライ
エツチングレートか速く、エツチングが短時間で済むよ
うになり、しかも第３層のエツチングパターンがこれよ
りも下層のエツチングマスクとして機能するので、レジ
ストパターンにプラズマダメージが発生しても遮光膜全
体のエツチング精度には何ら影響せず、非常に寸法精度
の高い微細パターンを形成することが出来る。また、第
１層と第３層を共に低反射層としたことにより、パター
ン裏面からの反射によるハレーションを防止することが
出来る。
第１図は本発明のフォトマスクブランクの構成を示す断
面図、第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明のフォトマスクを
製造する方法の一例を工程順に示す断面図である。 １・・・光透過性基板 ２・・密着性増強層 ３・・・遮光層 ４・・・表面反射防止層 ５・・・フォトレジスト層 ６・・・パターン露光
面図、第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明のフォトマスクを
製造する方法の一例を工程順に示す断面図である。 １・・・光透過性基板 ２・・密着性増強層 ３・・・遮光層 ４・・・表面反射防止層 ５・・・フォトレジスト層 ６・・・パターン露光
Claims (2)
- （１）光透過性基板上に以下の層を順次形成してなるこ
とを特徴とするフォトマスクブランク。 第１層：タングステン、タンタル、チタンまたはモリブ
デンに酸素、窒素、炭素の少なく とも１成分を添加した薄膜層、あるいは これらいずれかの金属のシリサイド、あ るいは該金属のシリサイドに酸素、窒素、 炭素の少なくとも１成分を添加した薄膜 層。 第２層：タングステン、タンタルまたはモリブデンに炭
素、酸素、窒素のうちの少なくと も１成分を添加した薄膜層。 第３層：クロムの酸化物に窒素、炭素、酸素の少なくと
も１成分を添加した薄膜層。 - （２）請求項（１）のフォトマスクブランクをパターン
化してなることを特徴とするフォトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176075A JPH0463349A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | フォトマスクブランクおよびフォトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2176075A JPH0463349A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | フォトマスクブランクおよびフォトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0463349A true JPH0463349A (ja) | 1992-02-28 |
Family
ID=16007285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2176075A Pending JPH0463349A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | フォトマスクブランクおよびフォトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0463349A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997031290A1 (fr) * | 1996-02-26 | 1997-08-28 | Kuramoto Seisakusho Co., Ltd. | Substrat support de film avec facteur de reflexion bas |
| EP1117000A3 (en) * | 2000-01-12 | 2001-09-05 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Phase shift mask blank, phase shift mask, and method of manufacture |
| JP2001305713A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-11-02 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスク用ブランクス及びフォトマスク |
| KR100401517B1 (ko) * | 2001-09-05 | 2003-10-17 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 제조용 노광 마스크의 제조방법 |
| US7297981B2 (en) * | 2004-01-19 | 2007-11-20 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device having a light-shielding film comprising alternating layers of silicide and nitrided silicide |
| JP2009080421A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Hoya Corp | マスクブランク、及びインプリント用モールドの製造方法 |
| JP2011059502A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Hoya Corp | フォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法 |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP2176075A patent/JPH0463349A/ja active Pending
Cited By (8)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2011059502A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Hoya Corp | フォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法 |
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