JPH075676A - 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク - Google Patents
位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランクInfo
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- JPH075676A JPH075676A JP6144994A JP14499494A JPH075676A JP H075676 A JPH075676 A JP H075676A JP 6144994 A JP6144994 A JP 6144994A JP 14499494 A JP14499494 A JP 14499494A JP H075676 A JPH075676 A JP H075676A
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的単純な工程で微小欠陥の発生を押さえ
つつ製造でき、かつ、高解像度のパターン転写が可能な
位相シフトマスク及びその素材たる位相シフトマスクブ
ランクを提供する。 【構成】 透明基板上１に形成するマスクパターンを、
実質的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部
４と実質的に露光に寄与しない強度の光を透過させる光
半透過部２とで構成し、かつ、この光半透過部２を通過
する光の位相をシフトさせて該光半透過部２を通過した
光の位相と光透過部４を通過した光の位相とを異ならし
めることにより、光透過部４と光半透過部２との境界部
近傍を通過した光が互いに打ち消しあうようにして境界
部のコントラストを良好に保持できるようにした位相シ
フトマスクであって、光半透過部２を酸素を含むクロム
の膜で構成し、該酸素を含むクロムの膜の酸素含有量を
３０〜６０原子％とした。
つつ製造でき、かつ、高解像度のパターン転写が可能な
位相シフトマスク及びその素材たる位相シフトマスクブ
ランクを提供する。 【構成】 透明基板上１に形成するマスクパターンを、
実質的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部
４と実質的に露光に寄与しない強度の光を透過させる光
半透過部２とで構成し、かつ、この光半透過部２を通過
する光の位相をシフトさせて該光半透過部２を通過した
光の位相と光透過部４を通過した光の位相とを異ならし
めることにより、光透過部４と光半透過部２との境界部
近傍を通過した光が互いに打ち消しあうようにして境界
部のコントラストを良好に保持できるようにした位相シ
フトマスクであって、光半透過部２を酸素を含むクロム
の膜で構成し、該酸素を含むクロムの膜の酸素含有量を
３０〜６０原子％とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マスクを通過する露光
光間に位相差を与えることにより、転写パターンの解像
度を向上できるようにした位相シフトマスク及びその素
材としての位相シフトマスクブランクに関し、特に、い
わゆるハーフトーン型の位相シフトマク及びその素材と
しての位相シフトマスクブランクに関する。
光間に位相差を与えることにより、転写パターンの解像
度を向上できるようにした位相シフトマスク及びその素
材としての位相シフトマスクブランクに関し、特に、い
わゆるハーフトーン型の位相シフトマク及びその素材と
しての位相シフトマスクブランクに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ＬＳＩ製造の際等においては、微
細パターン転写のマスクたるフォトマスクの１つとして
位相シフトマスクが用いられる。この位相シフトマスク
は、マスクを通過する露光光間に位相差を与えることに
より、転写パターンの解像度を向上できるようにしたも
のである。この位相シフトマスクの１つに、特に、単一
のホール、ドット又はライン等の孤立したパターン転写
に適したものとして、特開平４ー１３６８５４号公報に
記載の位相シフトマスクが知られている。
細パターン転写のマスクたるフォトマスクの１つとして
位相シフトマスクが用いられる。この位相シフトマスク
は、マスクを通過する露光光間に位相差を与えることに
より、転写パターンの解像度を向上できるようにしたも
のである。この位相シフトマスクの１つに、特に、単一
のホール、ドット又はライン等の孤立したパターン転写
に適したものとして、特開平４ー１３６８５４号公報に
記載の位相シフトマスクが知られている。
【０００３】この公報記載の位相シフトマスクは、透明
基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光に寄
与する強度の光を透過させる光透過部と実質的に露光に
寄与しない強度の光を透過させる光半透過部とで構成
し、かつ、この光半透過部を通過する光の位相をシフト
させて該光半透過部を通過した光の位相が上記光透過部
を通過した光の位相に対して実質的に反転する関係にな
るようにすることにより、前記光透過部と光半透過部と
の境界部近傍を通過した光が互いに打ち消しあうように
して境界部のコントラストを良好に保持できるようにし
たものである。このタイプの位相シフトマスクは、いわ
ゆるハーフトーン型位相シフトマスクと俗称されてい
る。この位相シフトマスクは、光半透過部が、露光光を
実質的に遮断する遮光機能と光の位相をシフトさせる位
相シフト機能との２つの機能を兼ねることになるので、
遮光膜パターンと位相シフト膜パターンとを別々に形成
する必要がなく、構成が単純で製造も容易であるという
特徴も有している。
基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光に寄
与する強度の光を透過させる光透過部と実質的に露光に
寄与しない強度の光を透過させる光半透過部とで構成
し、かつ、この光半透過部を通過する光の位相をシフト
させて該光半透過部を通過した光の位相が上記光透過部
を通過した光の位相に対して実質的に反転する関係にな
るようにすることにより、前記光透過部と光半透過部と
の境界部近傍を通過した光が互いに打ち消しあうように
して境界部のコントラストを良好に保持できるようにし
たものである。このタイプの位相シフトマスクは、いわ
ゆるハーフトーン型位相シフトマスクと俗称されてい
る。この位相シフトマスクは、光半透過部が、露光光を
実質的に遮断する遮光機能と光の位相をシフトさせる位
相シフト機能との２つの機能を兼ねることになるので、
遮光膜パターンと位相シフト膜パターンとを別々に形成
する必要がなく、構成が単純で製造も容易であるという
特徴も有している。
【０００４】ところで、上述のハーフトーン型位相シフ
トマスクにおける光半透過部は、光透過率及び位相シフ
ト性能の双方について、要求される最適な値を有してい
る必要がある。ここで、光半透過部を一種類の材料によ
って構成した場合には、その厚さを選ぶことによって双
方の条件を同時に満たすようにしなければならないが、
これまで、このような条件を十分に満たすことができる
適当な材料の開発はなされていない。
トマスクにおける光半透過部は、光透過率及び位相シフ
ト性能の双方について、要求される最適な値を有してい
る必要がある。ここで、光半透過部を一種類の材料によ
って構成した場合には、その厚さを選ぶことによって双
方の条件を同時に満たすようにしなければならないが、
これまで、このような条件を十分に満たすことができる
適当な材料の開発はなされていない。
【０００５】このため、光半透過部を、高透過率層と低
透過率層との複数種類の材料からなる複数層構造にし、
低透過率層により主として光透過率を所定の値に調整
し、高透過率層により主として位相シフト量を調整する
ようにすることによって、光透過率及び位相シフト量の
双方の値を最適な値に設定することを容易にすることが
考えられている。図３及び図４は光半透過部を複数層構
造にした位相シフトマスクの部分断面図を示すものであ
る。図３に示される例は、透明基板１０にストッパー膜
１１を形成し、このストッパー膜１１の上に低透過率層
たるＳＯＧ（塗布ガラス；スピン・オン・グラス）膜１
２を形成し、さらにこのＳＯＧ膜１２の上に高透過率層
たるクロム膜１３を形成したものである。また、図４に
示される例は、透明基板１０の上にクロム膜１３を形成
し、このクロム膜１３の上にＳＯＧ膜１２を形成したも
のである。
透過率層との複数種類の材料からなる複数層構造にし、
低透過率層により主として光透過率を所定の値に調整
し、高透過率層により主として位相シフト量を調整する
ようにすることによって、光透過率及び位相シフト量の
双方の値を最適な値に設定することを容易にすることが
考えられている。図３及び図４は光半透過部を複数層構
造にした位相シフトマスクの部分断面図を示すものであ
る。図３に示される例は、透明基板１０にストッパー膜
１１を形成し、このストッパー膜１１の上に低透過率層
たるＳＯＧ（塗布ガラス；スピン・オン・グラス）膜１
２を形成し、さらにこのＳＯＧ膜１２の上に高透過率層
たるクロム膜１３を形成したものである。また、図４に
示される例は、透明基板１０の上にクロム膜１３を形成
し、このクロム膜１３の上にＳＯＧ膜１２を形成したも
のである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の光半
透過部を複数層構造にしたものは、以下の問題点があっ
た。
透過部を複数層構造にしたものは、以下の問題点があっ
た。
【０００７】すなわち、上記高透過率層を構成する材料
にＳＯＧを用い、低透過率層を構成する材料にクロムを
用いていることから、マスクパターンを形成するための
エッチングを行う際、高透過率層たるＳＯＧ膜１２をエ
ッチングするときと、低透過率層たるクロム膜１３をエ
ッチングするときとで、異なる種類のエッチング媒質を
用いる必要があった。例えば、両者をサイドエッチング
を抑えるためにドライエッチングで行う場合には、ＳＯ
Ｇ膜１２のエッチングを行うエッチングガスとして、Ｃ
Ｆ4 、ＣＨＦ3 、ＳＦ6 、Ｃ2 Ｆ6 、ＮＦ3 、ＣＦ4 ＋
Ｈ2 、ＣＢｒＦ3 等のフッ化物系のガスを用いる。これ
に対して、低透過率層たるクロム膜１３をエッチングす
るときは、ＣＣｌ4 、Ｃｌ2 等の塩素系ガスを用いる必
要がある。これらのエッチングを同一のエッチング装置
内で行うと、前のエッチングガスが後のエッチングガス
に混入してエッチング条件を乱すおそれがでてくる。ま
た、このおそれを防止するために別々のエッチング装置
でエッチングを行うにはエッチング装置を余分に用意す
る必要が生ずるとともに、基板を一方のエッチング装置
から他方のエッチング装置に移送する手間が必要にな
り、さらに、その移送の際に基板にゴミ等の異物が付着
してパターン欠陥の原因をつくるおそれもでてくるとい
う問題があった。しかも、屈折率の低いＳＯＧを用いて
いるため、フォトマスクのパターン段差が大きく、洗浄
時の膜剥がれによるパターン破損、あるいは、異物除去
等の洗浄性の観点から不利であるという問題もあった。
にＳＯＧを用い、低透過率層を構成する材料にクロムを
用いていることから、マスクパターンを形成するための
エッチングを行う際、高透過率層たるＳＯＧ膜１２をエ
ッチングするときと、低透過率層たるクロム膜１３をエ
ッチングするときとで、異なる種類のエッチング媒質を
用いる必要があった。例えば、両者をサイドエッチング
を抑えるためにドライエッチングで行う場合には、ＳＯ
Ｇ膜１２のエッチングを行うエッチングガスとして、Ｃ
Ｆ4 、ＣＨＦ3 、ＳＦ6 、Ｃ2 Ｆ6 、ＮＦ3 、ＣＦ4 ＋
Ｈ2 、ＣＢｒＦ3 等のフッ化物系のガスを用いる。これ
に対して、低透過率層たるクロム膜１３をエッチングす
るときは、ＣＣｌ4 、Ｃｌ2 等の塩素系ガスを用いる必
要がある。これらのエッチングを同一のエッチング装置
内で行うと、前のエッチングガスが後のエッチングガス
に混入してエッチング条件を乱すおそれがでてくる。ま
た、このおそれを防止するために別々のエッチング装置
でエッチングを行うにはエッチング装置を余分に用意す
る必要が生ずるとともに、基板を一方のエッチング装置
から他方のエッチング装置に移送する手間が必要にな
り、さらに、その移送の際に基板にゴミ等の異物が付着
してパターン欠陥の原因をつくるおそれもでてくるとい
う問題があった。しかも、屈折率の低いＳＯＧを用いて
いるため、フォトマスクのパターン段差が大きく、洗浄
時の膜剥がれによるパターン破損、あるいは、異物除去
等の洗浄性の観点から不利であるという問題もあった。
【０００８】本発明は、上述の背景のもとでなされたも
のであり、比較的単純な工程で微小欠陥の発生を押さえ
つつ製造でき、かつ、高解像度のパターン転写が可能な
位相シフトマスク及びその素材たる位相シフトマスクブ
ランクを提供することを目的としたものである。
のであり、比較的単純な工程で微小欠陥の発生を押さえ
つつ製造でき、かつ、高解像度のパターン転写が可能な
位相シフトマスク及びその素材たる位相シフトマスクブ
ランクを提供することを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明にかかる位相シフトマスクは、 （構成１） 微細パターン露光を施すためのマスクであ
って、透明基板上に形成するマスクパターンを、実質的
に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部と実質
的に露光に寄与しない強度の光を透過させる光半透過部
とで構成し、かつ、この光半透過部を通過する光の位相
をシフトさせて該光半透過部を通過した光の位相と前記
光透過部を通過した光の位相とを異ならしめることによ
り、前記光透過部と光半透過部との境界部近傍を通過し
た光が互いに打ち消しあうようにして境界部のコントラ
ストを良好に保持できるようにした位相シフトマスクで
あって、前記光半透過部を酸素を含むクロムの膜で構成
し、該酸素を含むクロムの膜の酸素含有量を３０〜６０
原子％としたことを特徴とする構成とし、この構成１の
態様として、 （構成２） 構成１に記載の位相シフトマスクにおい
て、前記光半透過部を構成する薄膜の膜厚を６００〜２
０００オングストロームとしたことを特徴とする構成と
した。
めに本発明にかかる位相シフトマスクは、 （構成１） 微細パターン露光を施すためのマスクであ
って、透明基板上に形成するマスクパターンを、実質的
に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部と実質
的に露光に寄与しない強度の光を透過させる光半透過部
とで構成し、かつ、この光半透過部を通過する光の位相
をシフトさせて該光半透過部を通過した光の位相と前記
光透過部を通過した光の位相とを異ならしめることによ
り、前記光透過部と光半透過部との境界部近傍を通過し
た光が互いに打ち消しあうようにして境界部のコントラ
ストを良好に保持できるようにした位相シフトマスクで
あって、前記光半透過部を酸素を含むクロムの膜で構成
し、該酸素を含むクロムの膜の酸素含有量を３０〜６０
原子％としたことを特徴とする構成とし、この構成１の
態様として、 （構成２） 構成１に記載の位相シフトマスクにおい
て、前記光半透過部を構成する薄膜の膜厚を６００〜２
０００オングストロームとしたことを特徴とする構成と
した。
【００１０】また、本発明にかかる位相シフトマスクブ
ランクは、 （構成３） 構成１又は２の位相シフトマスクの素材と
して用いられる位相シフトマスクブランクであって、透
明基板上に酸素を含むクロムの膜を形成し、その酸素を
含むクロムの膜の酸素含有量を３０〜６０原子％とした
ことを特徴とする構成とした。
ランクは、 （構成３） 構成１又は２の位相シフトマスクの素材と
して用いられる位相シフトマスクブランクであって、透
明基板上に酸素を含むクロムの膜を形成し、その酸素を
含むクロムの膜の酸素含有量を３０〜６０原子％とした
ことを特徴とする構成とした。
【００１１】
【作用】上述の構成１によれば、光半透過部を酸素を含
むクロムの膜で構成し、該酸素を含むクロムの膜の酸素
含有量を３０〜６０原子％としたことにより、光半透過
部を１種類の材料からなる１層の膜で構成しても、光透
過率及び位相シフト性能の双方について要求される最適
な値を同時に満足させることが容易に可能になると共
に、酸素含有量をこの範囲に設定することにより、基板
に対する光半透過部の膜付着力を良好に保持することが
可能になり、洗浄時等における膜剥がれによるパターン
破損等を効果的に防止できるようになった。このよう
に、酸素含有量が３０〜６０原子％の酸素を含むクロム
の膜が光半透過部を構成する材料として適しているとい
う事実は本発明者等がみいだしたものである。また、１
層の膜で構成できるから、製造工程を極めて単純にでき
るとともに、屈折率が高い薄膜で構成するので膜厚を極
めて薄く形成でき、したがって、マスクのパターン段差
を小さくできるから、洗浄時のパターン破損、あるい
は、異物除去等の洗浄性の観点からもさらに有利とな
る。
むクロムの膜で構成し、該酸素を含むクロムの膜の酸素
含有量を３０〜６０原子％としたことにより、光半透過
部を１種類の材料からなる１層の膜で構成しても、光透
過率及び位相シフト性能の双方について要求される最適
な値を同時に満足させることが容易に可能になると共
に、酸素含有量をこの範囲に設定することにより、基板
に対する光半透過部の膜付着力を良好に保持することが
可能になり、洗浄時等における膜剥がれによるパターン
破損等を効果的に防止できるようになった。このよう
に、酸素含有量が３０〜６０原子％の酸素を含むクロム
の膜が光半透過部を構成する材料として適しているとい
う事実は本発明者等がみいだしたものである。また、１
層の膜で構成できるから、製造工程を極めて単純にでき
るとともに、屈折率が高い薄膜で構成するので膜厚を極
めて薄く形成でき、したがって、マスクのパターン段差
を小さくできるから、洗浄時のパターン破損、あるい
は、異物除去等の洗浄性の観点からもさらに有利とな
る。
【００１２】ここで、酸素を含むクロム膜の酸素含有量
が３０〜６０原子％以外であると、光透過率及び位相シ
フト性能の双方について要求される最適な値を同時に満
足させることが困難であり、しかも、膜付着量を良好に
維持できなくなることが判った。すなわち、例えば、酸
素含有量が３０原子％未満であると、光半透過部として
必要とされる光透過性能を確保しつつ位相シフト性能を
維持することが不利になり、一方、６０原子％を越える
と、光半透過部として必要とされる遮光性能を確保しつ
つ位相シフト特性を維持することが不利になる。換言す
ると、酸素を含むクロム膜の酸素含有量を３０〜６０原
子％としたときにはじめて光半透過部として光透過率及
び位相シフト性能の双方について要求される最適な値を
同時に充分満足させることが可能で、しかも、膜付着力
も良好に維持できるという優れた利点を得ることができ
る。
が３０〜６０原子％以外であると、光透過率及び位相シ
フト性能の双方について要求される最適な値を同時に満
足させることが困難であり、しかも、膜付着量を良好に
維持できなくなることが判った。すなわち、例えば、酸
素含有量が３０原子％未満であると、光半透過部として
必要とされる光透過性能を確保しつつ位相シフト性能を
維持することが不利になり、一方、６０原子％を越える
と、光半透過部として必要とされる遮光性能を確保しつ
つ位相シフト特性を維持することが不利になる。換言す
ると、酸素を含むクロム膜の酸素含有量を３０〜６０原
子％としたときにはじめて光半透過部として光透過率及
び位相シフト性能の双方について要求される最適な値を
同時に充分満足させることが可能で、しかも、膜付着力
も良好に維持できるという優れた利点を得ることができ
る。
【００１３】構成２によれば、優れた特性の光半透過部
を得ることができる。
を得ることができる。
【００１４】また、構成３によれば、構成又は２の位相
シフトマスクの素材として用いることができる位相シフ
トマスクブランクを得ることができる。
シフトマスクの素材として用いることができる位相シフ
トマスクブランクを得ることができる。
【００１５】
【実施例】図１は一実施例にかかる位相シフトマスクを
示す部分断面図、図２は一実施例にかかる位相シフトマ
スクブランクを示す部分断面図である。以下、これらの
図を参照にしながら一実施例にかかる位相シフトマスク
及び位相シフトマスクブランクを説明する。
示す部分断面図、図２は一実施例にかかる位相シフトマ
スクブランクを示す部分断面図である。以下、これらの
図を参照にしながら一実施例にかかる位相シフトマスク
及び位相シフトマスクブランクを説明する。
【００１６】図１において、符号１は透明基板、符号２
はこの透明基板１の上に形成された光半透過部、符号４
は光透過部である。
はこの透明基板１の上に形成された光半透過部、符号４
は光透過部である。
【００１７】透明基板１は、主表面を鏡面研磨した石英
ガラス基板で構成されている。
ガラス基板で構成されている。
【００１８】光半透過部２は、酸素を含むクロム膜で構
成されている。この実施例では、露光光として水銀ラン
プのｉ線（波長λ＝３６５ｎｍ）を用いることとし、こ
の露光光に対して光半透過部２が所定の位相シフト量と
所定の遮光性能とを同時に得られるようにするため、酸
素含有率を４５原子％、膜厚ｄを約１３５０オングスト
ローム、光透過率を約７％（屈折率；約２．３５）とし
た。
成されている。この実施例では、露光光として水銀ラン
プのｉ線（波長λ＝３６５ｎｍ）を用いることとし、こ
の露光光に対して光半透過部２が所定の位相シフト量と
所定の遮光性能とを同時に得られるようにするため、酸
素含有率を４５原子％、膜厚ｄを約１３５０オングスト
ローム、光透過率を約７％（屈折率；約２．３５）とし
た。
【００１９】この場合、位相シフト量をφ、屈折率を
ｎ、露光光の波長をλとすると、膜厚ｄは次の(1) 式で
決定される。
ｎ、露光光の波長をλとすると、膜厚ｄは次の(1) 式で
決定される。
【００２０】 ｄ＝（φ／３６０）×｛λ／（ｎ−１）｝……(1) (1) 式において、位相シフト量φは、１８０°であるこ
とが望ましいが、実用的には１６０°≦φ≦２００°で
あればよい。また、光半透過部２の露光光に対する光透
過率は、パターン形成の際に用いるレジストの感度にも
よるが、一般的には２〜２０％程度であればよいが、５
〜１５％とすることが望ましい。この光半透過部２の光
透過率は、クロムに対する酸素含有率を選定することに
よって選ぶことができる。上記光半透過部２について、
酸素含有率を変えた場合の波長３６５ｎｍの光に対する
透過率は以下の通りである。
とが望ましいが、実用的には１６０°≦φ≦２００°で
あればよい。また、光半透過部２の露光光に対する光透
過率は、パターン形成の際に用いるレジストの感度にも
よるが、一般的には２〜２０％程度であればよいが、５
〜１５％とすることが望ましい。この光半透過部２の光
透過率は、クロムに対する酸素含有率を選定することに
よって選ぶことができる。上記光半透過部２について、
酸素含有率を変えた場合の波長３６５ｎｍの光に対する
透過率は以下の通りである。
【００２１】 酸素含有率（原子％） ３６５ｎｍでの光透過率（％） ５５ １５ ５０ １０ ４５ ７ ４０ ５ ３５ ４ なお、この場合、酸素含有率を低くして光透過率を低く
すると屈折率も低くなるので、酸素含有率を決定したら
そのときの屈折率を求めて(1) 式にしたがって、膜厚ｄ
を決定する。なお、酸素含有量によって膜付着力も変わ
るので、その点も考慮に入れる必要がある。
すると屈折率も低くなるので、酸素含有率を決定したら
そのときの屈折率を求めて(1) 式にしたがって、膜厚ｄ
を決定する。なお、酸素含有量によって膜付着力も変わ
るので、その点も考慮に入れる必要がある。
【００２２】上述の構成の位相シフトマスクの製造手順
を図２を参照にしながら説明する。
を図２を参照にしながら説明する。
【００２３】図２に示されるように、まず、透明基板１
の表面に膜厚１３５０オングストロームの酸素を含むク
ロム膜からなる光半透過膜２ａを形成して位相シフトマ
スクブランクを得る。この光半透過膜２ａの形成は、ア
ルゴンガスおよび酸素ガス雰囲気中でクロムをターゲッ
トとしたスパッタリングにより行う。この場合、スパッ
タ雰囲気中の酸素の比率を変えることにより、クロム中
の酸素の含有率を変えることができる。また、これ以外
にも、例えば、酸化クロム（Ｃｒ2 Ｏ3 ）をターゲット
としたスパッタリングでもよく、またクロムあるいは酸
化クロムを用いた抵抗加熱あるいは電子銃加熱による酸
素雰囲気中の蒸着による成膜でもよいことは勿論であ
る。
の表面に膜厚１３５０オングストロームの酸素を含むク
ロム膜からなる光半透過膜２ａを形成して位相シフトマ
スクブランクを得る。この光半透過膜２ａの形成は、ア
ルゴンガスおよび酸素ガス雰囲気中でクロムをターゲッ
トとしたスパッタリングにより行う。この場合、スパッ
タ雰囲気中の酸素の比率を変えることにより、クロム中
の酸素の含有率を変えることができる。また、これ以外
にも、例えば、酸化クロム（Ｃｒ2 Ｏ3 ）をターゲット
としたスパッタリングでもよく、またクロムあるいは酸
化クロムを用いた抵抗加熱あるいは電子銃加熱による酸
素雰囲気中の蒸着による成膜でもよいことは勿論であ
る。
【００２４】次に、こうして得た位相シフトマスクブラ
ンクの光半透過膜２ａの上にレジスト膜を形成し、パタ
ーン露光、現像、エッチング、洗浄等の一連の周知のパ
ターン形成処理を施して、光半透過部２ａの一部を除去
し、光透過部４と光半透過部２とでホールあるいはドッ
ト等のパターンを形成した位相シフトマスクを得る。な
お、この場合、酸素を含むクロム膜のエッチングは、ド
ライエッチングによる場合はエッチングガスとして、Ｃ
Ｃｌ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用い、ウエットエッチングによ
る場合は、エッチング液として、硝酸第２セリウムアン
モニウム１６５ｇと過塩素酸（７０％）４２ｍｌとに純
水を加えて１０００ｍｌにして得たエッチング液を用い
ればよい。
ンクの光半透過膜２ａの上にレジスト膜を形成し、パタ
ーン露光、現像、エッチング、洗浄等の一連の周知のパ
ターン形成処理を施して、光半透過部２ａの一部を除去
し、光透過部４と光半透過部２とでホールあるいはドッ
ト等のパターンを形成した位相シフトマスクを得る。な
お、この場合、酸素を含むクロム膜のエッチングは、ド
ライエッチングによる場合はエッチングガスとして、Ｃ
Ｃｌ4 ＋Ｏ2 混合ガスを用い、ウエットエッチングによ
る場合は、エッチング液として、硝酸第２セリウムアン
モニウム１６５ｇと過塩素酸（７０％）４２ｍｌとに純
水を加えて１０００ｍｌにして得たエッチング液を用い
ればよい。
【００２５】この位相シフトマスクは、図１に示される
ように、露光光Ｌ0 が照射された場合、この露光光Ｌ0
は、光半透過部２を通過して図示しない非転写体に達す
る光Ｌ1 と光透過部４を通過して非転写体に達する光Ｌ
2 とに分かれる。この場合、光半透過部２を通過した光
Ｌ1 の強度は、実質的に露光に寄与しない程度の弱い光
である。一方、光透過部４を通過した光Ｌ2 は実質的に
露光に寄与する強い光である。したがって、これによ
り、パターン露光が行われる。その際、回折現象によっ
て光半透過部２と光透過部４との境界部を通過する光が
互いに相手の領域に回り込むが、両者の光の位相がほぼ
反転した関係にあるので、互いに相殺される。これによ
って境界領域での非転写体上における光強度はほぼ０に
なる。したがって、境界が極めて明確になり、解像度が
向上する。
ように、露光光Ｌ0 が照射された場合、この露光光Ｌ0
は、光半透過部２を通過して図示しない非転写体に達す
る光Ｌ1 と光透過部４を通過して非転写体に達する光Ｌ
2 とに分かれる。この場合、光半透過部２を通過した光
Ｌ1 の強度は、実質的に露光に寄与しない程度の弱い光
である。一方、光透過部４を通過した光Ｌ2 は実質的に
露光に寄与する強い光である。したがって、これによ
り、パターン露光が行われる。その際、回折現象によっ
て光半透過部２と光透過部４との境界部を通過する光が
互いに相手の領域に回り込むが、両者の光の位相がほぼ
反転した関係にあるので、互いに相殺される。これによ
って境界領域での非転写体上における光強度はほぼ０に
なる。したがって、境界が極めて明確になり、解像度が
向上する。
【００２６】上述の一実施例によれば、光半透過部２を
酸素を適量含むクロム膜で構成したことにより、光半透
過部２を複数層構造とすることなく１層の膜で構成して
も、光透過率及び位相シフト性能の双方について要求さ
れる最適な値を同時に満足させるとと共に、膜付着力を
良好に維持することが可能になった。また、１層の膜で
構成しているから、製造工程を極めて単純にできるとと
もに、屈折率が高い薄膜で構成するので膜厚を極めて薄
く形成でき、したがって、マスクのパターン段差を従来
のＳＯＧ膜とクロム膜との２層構造にした場合の約１／
３以下に小さくできるから、洗浄時の膜剥がれ等による
パターン破損、あるいは、異物除去等の洗浄性の観点か
らも有利となる。しかも、酸素を適量含むクロム膜は、
通常のスパッタリングや蒸着等の一般の成膜技術で容易
に形成でき、しかも、酸素含有量を調整することにより
光透過率を制御できるので、所望の特性の半透過部を得
ることが可能である。
酸素を適量含むクロム膜で構成したことにより、光半透
過部２を複数層構造とすることなく１層の膜で構成して
も、光透過率及び位相シフト性能の双方について要求さ
れる最適な値を同時に満足させるとと共に、膜付着力を
良好に維持することが可能になった。また、１層の膜で
構成しているから、製造工程を極めて単純にできるとと
もに、屈折率が高い薄膜で構成するので膜厚を極めて薄
く形成でき、したがって、マスクのパターン段差を従来
のＳＯＧ膜とクロム膜との２層構造にした場合の約１／
３以下に小さくできるから、洗浄時の膜剥がれ等による
パターン破損、あるいは、異物除去等の洗浄性の観点か
らも有利となる。しかも、酸素を適量含むクロム膜は、
通常のスパッタリングや蒸着等の一般の成膜技術で容易
に形成でき、しかも、酸素含有量を調整することにより
光透過率を制御できるので、所望の特性の半透過部を得
ることが可能である。
【００２７】なお、一実施例では、露光光として水銀ラ
ンプのｉ線（３６５ｎｍ）を用い例を掲げたが、本発明
は、露光光として、他の波長のもの、例えば、ｇ線（４
３６ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎｍ）
等を用いた場合にも適用できることは勿論である。この
時は、それぞれの露光波長に対する酸化金属を含む薄膜
の屈折率や吸収率を検討して、酸素の含有率、膜厚を調
整すればよい。
ンプのｉ線（３６５ｎｍ）を用い例を掲げたが、本発明
は、露光光として、他の波長のもの、例えば、ｇ線（４
３６ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎｍ）
等を用いた場合にも適用できることは勿論である。この
時は、それぞれの露光波長に対する酸化金属を含む薄膜
の屈折率や吸収率を検討して、酸素の含有率、膜厚を調
整すればよい。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
光半透過部を酸素を含むクロムの膜で構成し、該酸素を
含むクロムの膜の酸素含有量を３０〜６０原子％とした
ことにより、光半透過部を１種類の材料からなる１層の
膜で構成しても、光透過率及び位相シフト性能の双方に
ついて要求される最適な値を同時に満足させることが容
易に可能になった。また、１層の膜で構成できるから、
製造工程を極めて単純にできるとともに、屈折率が高い
薄膜で構成するので膜厚を極めて薄く形成でき、したが
って、マスクのパターン段差を小さくできるから、洗浄
時のパターン破損、あるいは、異物除去等の洗浄性の観
点からも有利であるという効果を得ている。
光半透過部を酸素を含むクロムの膜で構成し、該酸素を
含むクロムの膜の酸素含有量を３０〜６０原子％とした
ことにより、光半透過部を１種類の材料からなる１層の
膜で構成しても、光透過率及び位相シフト性能の双方に
ついて要求される最適な値を同時に満足させることが容
易に可能になった。また、１層の膜で構成できるから、
製造工程を極めて単純にできるとともに、屈折率が高い
薄膜で構成するので膜厚を極めて薄く形成でき、したが
って、マスクのパターン段差を小さくできるから、洗浄
時のパターン破損、あるいは、異物除去等の洗浄性の観
点からも有利であるという効果を得ている。
【図１】本発明の一実施例にかかる位相シフトマスクの
構成を示す部分断面図である。
構成を示す部分断面図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる位相シフトマスクブ
ランクの構成を示す部分断面図である。
ランクの構成を示す部分断面図である。
【図３】２層構造の位相シフトマスクの構成を示す部分
断面図である。
断面図である。
【図４】２層構造の位相シフトマスクの構成を示す部分
断面図である。
断面図である。
１…透明基板、２…光半透過部、２ａ…光半透過膜、４
…光透過部。
…光透過部。
Claims (3)
- 【請求項１】 微細パターン露光を施すためのマスクで
あって、透明基板上に形成するマスクパターンを、実質
的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部と実
質的に露光に寄与しない強度の光を透過させる光半透過
部とで構成し、かつ、この光半透過部を通過する光の位
相をシフトさせて該光半透過部を通過した光の位相と前
記光透過部を通過した光の位相とを異ならしめることに
より、前記光透過部と光半透過部との境界部近傍を通過
した光が互いに打ち消しあうようにして境界部のコント
ラストを良好に保持できるようにした位相シフトマスク
であって、前記光半透過部を酸素を含むクロムの膜で構
成し、該酸素を含むクロムの膜の酸素含有量を３０〜６
０原子％としたことを特徴とする位相シフトマスク。 - 【請求項２】 請求項１に記載の位相シフトマスクにお
いて、 前記光半透過部を構成する薄膜の膜厚を６００〜２００
０オングストロームとしたことを特徴とする位相シフト
マスク。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の位相シフトマス
クの素材として用いられる位相シフトマスクブランクで
あって、透明基板上に酸素を含むクロムの膜を形成し、
その酸素を含むクロムの膜の酸素含有量を３０〜６０原
子％としたことを特徴とする位相シフトマスクブンラン
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14499494A JP2837807B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14499494A JP2837807B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05068190 Division | 1993-03-26 | 1993-03-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075676A true JPH075676A (ja) | 1995-01-10 |
| JP2837807B2 JP2837807B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=15375008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14499494A Expired - Lifetime JP2837807B2 (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2837807B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5897977A (en) * | 1996-05-20 | 1999-04-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Attenuating embedded phase shift photomask blanks |
| US5897976A (en) * | 1996-05-20 | 1999-04-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Attenuating embedded phase shift photomask blanks |
| US6599667B2 (en) | 2000-04-27 | 2003-07-29 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Halftone phase shift photomask and blank for halftone phase shift photomask |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05127361A (ja) * | 1991-11-01 | 1993-05-25 | Dainippon Printing Co Ltd | ハーフトーン位相シフトフオトマスク |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP14499494A patent/JP2837807B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05127361A (ja) * | 1991-11-01 | 1993-05-25 | Dainippon Printing Co Ltd | ハーフトーン位相シフトフオトマスク |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5897977A (en) * | 1996-05-20 | 1999-04-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Attenuating embedded phase shift photomask blanks |
| US5897976A (en) * | 1996-05-20 | 1999-04-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Attenuating embedded phase shift photomask blanks |
| US6599667B2 (en) | 2000-04-27 | 2003-07-29 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Halftone phase shift photomask and blank for halftone phase shift photomask |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2837807B2 (ja) | 1998-12-16 |
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