JP2002244274A - フォトマスクブランク、フォトマスク及びこれらの製造方法 - Google Patents
フォトマスクブランク、フォトマスク及びこれらの製造方法Info
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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
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 透光性基板上に少なくとも一層のクロム
系遮光膜と少なくとも一層のクロム系反射防止膜とを有
するフォトマスクブランクにおいて、前記遮光膜及び反
射防止膜が酸素、窒素、炭素を含むクロム系膜から形成
されており、かつ炭素の含有量を表面側から透光性基板
に向かって段階的に又は連続的に低下させてなることを
特徴とするフォトマスクブランク。 【効果】 本発明によれば、容易にエッチング速度を制
御でき、垂直な断面形状を与えるフォトマスクブランク
を得ることができ、かつ膜質が均一な高品質なフォトマ
スクブランクス及びフォトマスクが得られ、更なる半導
体集積回路の微細化、高集積化に対応することができ
る。
系遮光膜と少なくとも一層のクロム系反射防止膜とを有
するフォトマスクブランクにおいて、前記遮光膜及び反
射防止膜が酸素、窒素、炭素を含むクロム系膜から形成
されており、かつ炭素の含有量を表面側から透光性基板
に向かって段階的に又は連続的に低下させてなることを
特徴とするフォトマスクブランク。 【効果】 本発明によれば、容易にエッチング速度を制
御でき、垂直な断面形状を与えるフォトマスクブランク
を得ることができ、かつ膜質が均一な高品質なフォトマ
スクブランクス及びフォトマスクが得られ、更なる半導
体集積回路の微細化、高集積化に対応することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路及
び高密度集積回路などの製造工程において使用されるフ
ォトマスクブランク、フォトマスク及びこれらの製造方
法に関するものである。
び高密度集積回路などの製造工程において使用されるフ
ォトマスクブランク、フォトマスク及びこれらの製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等の高密度半導体集積
回路やＣＣＤ（電荷結合素子）、ＬＣＤ（液晶表示素
子）用のカラーフィルター及び磁気ヘッド等の微細加工
には、フォトマスクを使ったフォトリソグラフィー技術
が用いられ、このフォトマスクを作製するためにフォト
マスクブランクが使用されている。
回路やＣＣＤ（電荷結合素子）、ＬＣＤ（液晶表示素
子）用のカラーフィルター及び磁気ヘッド等の微細加工
には、フォトマスクを使ったフォトリソグラフィー技術
が用いられ、このフォトマスクを作製するためにフォト
マスクブランクが使用されている。
【０００３】このフォトマスクブランクとしては、通
常、石英ガラス等の透光性基板上にクロムからなる遮光
膜を設けたものが使用されている。遮光膜の材料として
は、一般的にクロム膜が用いられており、また、遮光膜
の製造方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等
が用いられている。
常、石英ガラス等の透光性基板上にクロムからなる遮光
膜を設けたものが使用されている。遮光膜の材料として
は、一般的にクロム膜が用いられており、また、遮光膜
の製造方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等
が用いられている。
【０００４】この場合、遮光膜として用いるクロム膜の
表面には光の反射を防止するためにＣｒＯを形成すると
共に、基板側にも反射防止膜を形成した多層構造のフォ
トマスクブランクスがある。
表面には光の反射を防止するためにＣｒＯを形成すると
共に、基板側にも反射防止膜を形成した多層構造のフォ
トマスクブランクスがある。
【０００５】ところで、この多層構造膜マスクは、上記
のように、ウエハー上へのパターン焼付けに際して露光
許容度が広い等の利点がある反面、それ自身、マスクと
しての画像形成時に、単層型クロムマスクに比較して、
画像品質や耐久性に優れたものを作製し難いという問題
点を有している。
のように、ウエハー上へのパターン焼付けに際して露光
許容度が広い等の利点がある反面、それ自身、マスクと
しての画像形成時に、単層型クロムマスクに比較して、
画像品質や耐久性に優れたものを作製し難いという問題
点を有している。
【０００６】この問題は、具体的には、その多層構造の
遮光膜を周知のリソグラフィ法によりエッチングしてパ
ターンニングするに際して、クロム系遮光膜及びクロム
系反射防止膜のエッチング速度が異なることに起因し、
両層間の断面形状に段差が生じることになる。
遮光膜を周知のリソグラフィ法によりエッチングしてパ
ターンニングするに際して、クロム系遮光膜及びクロム
系反射防止膜のエッチング速度が異なることに起因し、
両層間の断面形状に段差が生じることになる。
【０００７】一方、エッチング速度が膜の途中で大きく
変化するため、膜全体が不均一にエッチングされ易くな
り、このため、画像のシャープさが損なわれ、パターン
周囲にひさしを生じる問題がある。
変化するため、膜全体が不均一にエッチングされ易くな
り、このため、画像のシャープさが損なわれ、パターン
周囲にひさしを生じる問題がある。
【０００８】これに対し、このような問題点を解決する
ために、窒素を含むクロム遮光層の窒化度を連続的に変
化させるフォトマスクブランクが特公昭６２−２７３８
６号公報に、炭素を含むクロム遮光層の炭化度を連続的
に変化させるフォトマスクブランクが特公昭６２−３７
３８６号公報に、酸化クロムと窒化クロムの組成比を変
化させるフォトマスクブランクが特公昭６１−４６８２
１号公報にそれぞれ提案されている。また、クロム炭化
物、クロム窒化物及びクロム酸化物からなる反射防止膜
の酸化度を連続的に変化させるフォトマスクブランクが
特開平４−９８４７号公報に提案されている。
ために、窒素を含むクロム遮光層の窒化度を連続的に変
化させるフォトマスクブランクが特公昭６２−２７３８
６号公報に、炭素を含むクロム遮光層の炭化度を連続的
に変化させるフォトマスクブランクが特公昭６２−３７
３８６号公報に、酸化クロムと窒化クロムの組成比を変
化させるフォトマスクブランクが特公昭６１−４６８２
１号公報にそれぞれ提案されている。また、クロム炭化
物、クロム窒化物及びクロム酸化物からなる反射防止膜
の酸化度を連続的に変化させるフォトマスクブランクが
特開平４−９８４７号公報に提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のフォ
トマスクブランクを材料として、その遮光膜及び反射防
止膜を選択的に除去して、遮光膜パターン及び反射防止
膜パターンからなる低反射遮光膜パターンを有するフォ
トマスクを作製すると、サイドエッチング速度の制御は
可能であるが、該遮光膜及び反射防止膜を成膜する際、
クロムに酸素を添加したり、酸素を含有するクロムを遮
光膜の上に形成したり、酸素源として酸素ガスを成膜チ
ャンバーに導入することが行われているが、酸素ガスを
酸素源として用いると、透過率、反射率、屈折率などの
光学特性が基板面内で不均一になり易いという問題があ
った。
トマスクブランクを材料として、その遮光膜及び反射防
止膜を選択的に除去して、遮光膜パターン及び反射防止
膜パターンからなる低反射遮光膜パターンを有するフォ
トマスクを作製すると、サイドエッチング速度の制御は
可能であるが、該遮光膜及び反射防止膜を成膜する際、
クロムに酸素を添加したり、酸素を含有するクロムを遮
光膜の上に形成したり、酸素源として酸素ガスを成膜チ
ャンバーに導入することが行われているが、酸素ガスを
酸素源として用いると、透過率、反射率、屈折率などの
光学特性が基板面内で不均一になり易いという問題があ
った。
【００１０】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、遮光膜と反射防止膜とのエッチング速度差
に起因する断面形状の悪化を阻止し、かつ膜質の均一な
高品質なフォトマスクブランク、フォトマスク及びこれ
らの製造方法を提供することを目的とする。
れたもので、遮光膜と反射防止膜とのエッチング速度差
に起因する断面形状の悪化を阻止し、かつ膜質の均一な
高品質なフォトマスクブランク、フォトマスク及びこれ
らの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた
結果、クロム酸化窒化炭化物を成膜する際、クロム又は
酸素、窒素、炭素の少なくとも１種を含むクロムをター
ゲットに用い、少なくとも二酸化炭素ガスと窒素含有ガ
スと不活性ガスを含むスパッタガスを用いて反応性スパ
ッタリングを行うことにより、基板内の光学的特性の均
一性が向上すると共に、クロム系膜の成膜時にも制御し
易く安定的に量産でき、特にクロム酸化窒化炭化物で形
成した高品質なクロム系膜が得られ、かつ該クロム酸化
窒化炭化物中の炭素原子の濃度を表面から透明基板に向
うに従って段階的又は連続的に低くすることにより、エ
ッチング速度を制御でき、従来の問題点を効果的に解決
し得ることを見出し、本発明をなすに至った。
発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた
結果、クロム酸化窒化炭化物を成膜する際、クロム又は
酸素、窒素、炭素の少なくとも１種を含むクロムをター
ゲットに用い、少なくとも二酸化炭素ガスと窒素含有ガ
スと不活性ガスを含むスパッタガスを用いて反応性スパ
ッタリングを行うことにより、基板内の光学的特性の均
一性が向上すると共に、クロム系膜の成膜時にも制御し
易く安定的に量産でき、特にクロム酸化窒化炭化物で形
成した高品質なクロム系膜が得られ、かつ該クロム酸化
窒化炭化物中の炭素原子の濃度を表面から透明基板に向
うに従って段階的又は連続的に低くすることにより、エ
ッチング速度を制御でき、従来の問題点を効果的に解決
し得ることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１２】すなわち、本発明は、下記のフォトマスク
ブランク、フォトマスク及びこれらの製造方法を提供す
る。 請求項１：透光性基板上に少なくとも一層のクロム系遮
光膜と少なくとも一層のクロム系反射防止膜とを有する
フォトマスクブランクにおいて、前記遮光膜及び反射防
止膜が酸素、窒素、炭素を含むクロム系膜から形成され
ており、かつ炭素の含有量を表面側から透光性基板に向
かって段階的に又は連続的に低下させてなることを特徴
とするフォトマスクブランク。 請求項２：上記クロム系遮光膜又は上記クロム系反射防
止膜がクロム酸化窒化炭化物である請求項１に記載のフ
ォトマスクブランク。 請求項３：請求項１又は２記載のフォトマスクブランク
をリソグラフィ法によりパターン形成してなることを特
徴とするフォトマスク。 請求項４：透光性基板上に少なくとも一層のクロム系遮
光膜と少なくとも一層のクロム系反射防止膜とを有する
フォトマスクブランクの製造方法において、前記遮光膜
及び反射防止膜を、ターゲットとしてクロム又は酸素、
窒素、炭素の少なくとも１種を含むクロムを用いると共
に、少なくとも二酸化炭素ガスと窒素含有ガスと不活性
ガスとを含むスパッタリングガスを用いて反応性スパッ
タリングを行って、かつ炭素の含有量を表面側から透光
性基板に向かって段階的又は連続的に低下させるように
形成することを特徴とするフォトマスクブランクの製造
方法。 請求項５：上記クロム系遮光膜又は上記クロム系反射防
止膜がクロム酸化窒化炭化物である請求項４に記載のフ
ォトマスクブランクの製造方法。 請求項６：上記クロム系遮光膜及びクロム系反射防止膜
のクロム酸化窒化炭化物中の炭素の含有量を制御する手
段として、スパッタリングガス中の二酸化炭素ガスの比
率を変化させるようにした請求項４又は５記載のフォト
マスクブランクの製造方法。 請求項７：請求項４乃至６のいずれか１項に記載の方法
により製造されたフォトマスクブランクに対してリソグ
ラフィ法によりパターニングを行うことを特徴とするフ
ォトマスクの製造方法。
ブランク、フォトマスク及びこれらの製造方法を提供す
る。 請求項１：透光性基板上に少なくとも一層のクロム系遮
光膜と少なくとも一層のクロム系反射防止膜とを有する
フォトマスクブランクにおいて、前記遮光膜及び反射防
止膜が酸素、窒素、炭素を含むクロム系膜から形成され
ており、かつ炭素の含有量を表面側から透光性基板に向
かって段階的に又は連続的に低下させてなることを特徴
とするフォトマスクブランク。 請求項２：上記クロム系遮光膜又は上記クロム系反射防
止膜がクロム酸化窒化炭化物である請求項１に記載のフ
ォトマスクブランク。 請求項３：請求項１又は２記載のフォトマスクブランク
をリソグラフィ法によりパターン形成してなることを特
徴とするフォトマスク。 請求項４：透光性基板上に少なくとも一層のクロム系遮
光膜と少なくとも一層のクロム系反射防止膜とを有する
フォトマスクブランクの製造方法において、前記遮光膜
及び反射防止膜を、ターゲットとしてクロム又は酸素、
窒素、炭素の少なくとも１種を含むクロムを用いると共
に、少なくとも二酸化炭素ガスと窒素含有ガスと不活性
ガスとを含むスパッタリングガスを用いて反応性スパッ
タリングを行って、かつ炭素の含有量を表面側から透光
性基板に向かって段階的又は連続的に低下させるように
形成することを特徴とするフォトマスクブランクの製造
方法。 請求項５：上記クロム系遮光膜又は上記クロム系反射防
止膜がクロム酸化窒化炭化物である請求項４に記載のフ
ォトマスクブランクの製造方法。 請求項６：上記クロム系遮光膜及びクロム系反射防止膜
のクロム酸化窒化炭化物中の炭素の含有量を制御する手
段として、スパッタリングガス中の二酸化炭素ガスの比
率を変化させるようにした請求項４又は５記載のフォト
マスクブランクの製造方法。 請求項７：請求項４乃至６のいずれか１項に記載の方法
により製造されたフォトマスクブランクに対してリソグ
ラフィ法によりパターニングを行うことを特徴とするフ
ォトマスクの製造方法。
【００１３】本発明によれば、反応性スパッタリング法
でクロム系の酸化膜を透光性基板上に形成する際に、酸
素源として二酸化炭素ガスを用いることにより、この二
酸化炭素は酸素より反応性が低いが故に、チャンバ内の
広範囲に均一にガスが回り込むことができ、成膜される
クロム系膜の膜質が均一になる。更にクロム膜中の炭素
の含有量を表面側から透光性基板に向かうに従って小さ
くすることにより、パターンの断面形状が透光性基板に
対して垂直で段差のないものとなり、更なる半導体集積
回路装置における高集積化、微細化に十分対応すること
ができるものである。
でクロム系の酸化膜を透光性基板上に形成する際に、酸
素源として二酸化炭素ガスを用いることにより、この二
酸化炭素は酸素より反応性が低いが故に、チャンバ内の
広範囲に均一にガスが回り込むことができ、成膜される
クロム系膜の膜質が均一になる。更にクロム膜中の炭素
の含有量を表面側から透光性基板に向かうに従って小さ
くすることにより、パターンの断面形状が透光性基板に
対して垂直で段差のないものとなり、更なる半導体集積
回路装置における高集積化、微細化に十分対応すること
ができるものである。
【００１４】酸素源として二酸化炭素ガスを用いてスパ
ッタ成膜することにより、基板面内の光学的特性の不均
一性を小さくすることができるのは、以下の理由による
と考えられる。即ち、酸素ガス等の反応性ガスを流す
と、ガス流入口に近い部分から順次酸素が取り込まれ、
クロム系薄膜の酸化度が高くなる。酸素がターゲットの
外側から供給されている時はターゲットの外側にあたる
部分から酸素が消費されて内側に向かうほど酸素濃度が
低くなるので、結果としてチャンバーの中心から外側に
行くほど酸化度が高くなり、反射率等の光学的定数に分
布が生じるためである。
ッタ成膜することにより、基板面内の光学的特性の不均
一性を小さくすることができるのは、以下の理由による
と考えられる。即ち、酸素ガス等の反応性ガスを流す
と、ガス流入口に近い部分から順次酸素が取り込まれ、
クロム系薄膜の酸化度が高くなる。酸素がターゲットの
外側から供給されている時はターゲットの外側にあたる
部分から酸素が消費されて内側に向かうほど酸素濃度が
低くなるので、結果としてチャンバーの中心から外側に
行くほど酸化度が高くなり、反射率等の光学的定数に分
布が生じるためである。
【００１５】これに対し、本発明では、酸素源として反
応性の低い二酸化炭素ガスを用いて反応性スパッタリン
グを行っているので、二酸化炭酸ガスがプラズマによっ
て活性化するまでの間は消費されずに均一にチャンバー
内に広がりやすくなり、膜の酸化度の均一性が高くな
る。結果として、基板内の光学的特性の分布が飛躍的に
向上すると共に、スパッタリングガスとして不活性ガス
と二酸化炭素ガスとを同時に用いること、及びその混合
比を適宜調整することにより膜質を制御することができ
るものである。
応性の低い二酸化炭素ガスを用いて反応性スパッタリン
グを行っているので、二酸化炭酸ガスがプラズマによっ
て活性化するまでの間は消費されずに均一にチャンバー
内に広がりやすくなり、膜の酸化度の均一性が高くな
る。結果として、基板内の光学的特性の分布が飛躍的に
向上すると共に、スパッタリングガスとして不活性ガス
と二酸化炭素ガスとを同時に用いること、及びその混合
比を適宜調整することにより膜質を制御することができ
るものである。
【００１６】また、クロム酸化窒化炭化物中の炭素の含
有量を表面から透光性基板に向けて段階的又は連続的に
低くすることによって、表面側のエッチング速度は遅
く、透光性基板側はエッチング速度を速くすることが可
能となり、パターンの断面形状が透光性基板に対して垂
直で段差のないものとなり、パターン転写精度が飛躍的
に向上する。
有量を表面から透光性基板に向けて段階的又は連続的に
低くすることによって、表面側のエッチング速度は遅
く、透光性基板側はエッチング速度を速くすることが可
能となり、パターンの断面形状が透光性基板に対して垂
直で段差のないものとなり、パターン転写精度が飛躍的
に向上する。
【００１７】この場合、炭素含有量の調整は、スパッタ
リングガスとして用いる不活性ガスと二酸化炭素ガスの
混合比を段階的又は連続的に変化させることにより、容
易に行うことができる。
リングガスとして用いる不活性ガスと二酸化炭素ガスの
混合比を段階的又は連続的に変化させることにより、容
易に行うことができる。
【００１８】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のフォトマスクブランクは、図１に示したよう
に、石英、ＣａＦ2等の露光光が透過する基板１上に、
ターゲットとしてクロム又は酸素、窒素、炭素の少なく
とも１種を含むクロムを用いると共に、少なくとも二酸
化炭素ガスと窒素含有ガスと不活性ガスとを含むスパッ
タガスを用いて反応性スパッタ法により炭素含有量の低
いクロム系膜を成膜することにより得られたクロム系遮
光膜２、特にクロム酸化窒化炭化物膜（ＣｒＯＮＣ膜）
からなるクロム系膜２を成膜してなるものである。更
に、そのクロム系遮光膜２の上に炭素含有量の高いクロ
ム系膜を成膜することにより得られたクロム系反射防止
膜３、特にクロム酸化窒化炭化物膜（ＣｒＯＮＣ膜）か
らなるクロム系膜３を成膜してなるものである。
本発明のフォトマスクブランクは、図１に示したよう
に、石英、ＣａＦ2等の露光光が透過する基板１上に、
ターゲットとしてクロム又は酸素、窒素、炭素の少なく
とも１種を含むクロムを用いると共に、少なくとも二酸
化炭素ガスと窒素含有ガスと不活性ガスとを含むスパッ
タガスを用いて反応性スパッタ法により炭素含有量の低
いクロム系膜を成膜することにより得られたクロム系遮
光膜２、特にクロム酸化窒化炭化物膜（ＣｒＯＮＣ膜）
からなるクロム系膜２を成膜してなるものである。更
に、そのクロム系遮光膜２の上に炭素含有量の高いクロ
ム系膜を成膜することにより得られたクロム系反射防止
膜３、特にクロム酸化窒化炭化物膜（ＣｒＯＮＣ膜）か
らなるクロム系膜３を成膜してなるものである。
【００１９】この場合、下層のクロム系遮光膜におい
て、その組成は、Ｃｒ ５０〜９０原子％、特に６０〜
８０原子％、Ｃ ２〜１５原子％、特に３〜７原子％、
Ｏ １０〜３０原子％、特に１２〜２０原子％、Ｎ ２
〜２０原子％、特に５〜１５原子％であることが好まし
い。一方、上層のクロム系反射防止膜において、その組
成は、Ｃｒ ２０〜６０原子％、特に３５〜５０原子
％、Ｃ ５〜３０原子％、特に６〜１５原子％、Ｏ ２
０〜５５原子％、特に２５〜５０原子％、Ｎ ５〜２５
原子％、特に１０〜２０原子％であることが好ましい。
て、その組成は、Ｃｒ ５０〜９０原子％、特に６０〜
８０原子％、Ｃ ２〜１５原子％、特に３〜７原子％、
Ｏ １０〜３０原子％、特に１２〜２０原子％、Ｎ ２
〜２０原子％、特に５〜１５原子％であることが好まし
い。一方、上層のクロム系反射防止膜において、その組
成は、Ｃｒ ２０〜６０原子％、特に３５〜５０原子
％、Ｃ ５〜３０原子％、特に６〜１５原子％、Ｏ ２
０〜５５原子％、特に２５〜５０原子％、Ｎ ５〜２５
原子％、特に１０〜２０原子％であることが好ましい。
【００２０】本発明においては、炭素の含有量が上記遮
光膜及び反射防止膜からなる膜構造における表面側から
遮光性基板に向けて段階的又は連続的に低下しているも
のである。その態様としては、遮光膜及び反射防止膜の
膜組成がそれぞれ一定で、上層の反射防止膜の炭素含有
量が下層の遮光膜の炭素含有量より多い構成（好ましく
は、下層の遮光膜の炭素含有量が反射防止膜の炭素含有
量に対し３〜１５原子％、特に３〜８原子％低い構
成）、或いはこの場合、上層の反射防止膜の最小炭素含
有量より下層の遮光膜の最大炭素含有量の方が少ない状
態を有し、かつ上層の反射防止膜及び下層の遮光膜のい
ずれか一方又は双方が、炭素含有量が表面側で多く、基
板側で少ない構成とすることができる。
光膜及び反射防止膜からなる膜構造における表面側から
遮光性基板に向けて段階的又は連続的に低下しているも
のである。その態様としては、遮光膜及び反射防止膜の
膜組成がそれぞれ一定で、上層の反射防止膜の炭素含有
量が下層の遮光膜の炭素含有量より多い構成（好ましく
は、下層の遮光膜の炭素含有量が反射防止膜の炭素含有
量に対し３〜１５原子％、特に３〜８原子％低い構
成）、或いはこの場合、上層の反射防止膜の最小炭素含
有量より下層の遮光膜の最大炭素含有量の方が少ない状
態を有し、かつ上層の反射防止膜及び下層の遮光膜のい
ずれか一方又は双方が、炭素含有量が表面側で多く、基
板側で少ない構成とすることができる。
【００２１】本発明のクロム系遮光膜及びクロム系反射
防止膜の成膜方法としては、反応性スパッタリング法が
用いられ、この際のターゲットにはクロムを用いる。こ
の場合、酸素、窒素、炭素のいずれか、又はこれらを組
合せたものをクロムに添加したターゲットを用いてもよ
い。
防止膜の成膜方法としては、反応性スパッタリング法が
用いられ、この際のターゲットにはクロムを用いる。こ
の場合、酸素、窒素、炭素のいずれか、又はこれらを組
合せたものをクロムに添加したターゲットを用いてもよ
い。
【００２２】本発明において、スパッタリング方式は、
直流電源を用いたものでも高周波電源を用いたものでも
よく、またマグネトロンスパッタリング方式であって
も、コンベンショナル方式であってもよい。
直流電源を用いたものでも高周波電源を用いたものでも
よく、またマグネトロンスパッタリング方式であって
も、コンベンショナル方式であってもよい。
【００２３】スパッタリングガスの組成は、少なくとも
アルゴン、クリプトン等の不活性ガスと二酸化炭素ガス
と窒素含有ガスとからなる。流量比は使用する装置によ
り異なり、一概に規定できないが、通常、不活性ガス：
二酸化炭素ガス＝１：０．０５〜１（モル比）で基板側
から順次二酸化炭素ガスの混合比を増加することで膜組
成中の炭素含有量を厚さ方法に段階的或いは連続的に変
化させることができる。また、不活性ガス及び二酸化炭
素ガスに加え、窒素含有ガス（窒素ガス、各種酸化窒化
ガス等の窒素供給ガス）を、成膜されるクロム系膜が所
望ＣｒＯＮＣの組成を持つように、適宜添加する。
アルゴン、クリプトン等の不活性ガスと二酸化炭素ガス
と窒素含有ガスとからなる。流量比は使用する装置によ
り異なり、一概に規定できないが、通常、不活性ガス：
二酸化炭素ガス＝１：０．０５〜１（モル比）で基板側
から順次二酸化炭素ガスの混合比を増加することで膜組
成中の炭素含有量を厚さ方法に段階的或いは連続的に変
化させることができる。また、不活性ガス及び二酸化炭
素ガスに加え、窒素含有ガス（窒素ガス、各種酸化窒化
ガス等の窒素供給ガス）を、成膜されるクロム系膜が所
望ＣｒＯＮＣの組成を持つように、適宜添加する。
【００２４】このようにして得られる本発明のフォトマ
スクブランクを、リソグラフィ法によりパターン形成す
ることにより、図２に示すようようなＣｒＯＣＮ層の２
層のフォトマスクが得られる。この場合、断面形状が透
光性基板に対して垂直な精度の高いパターン形成が可能
となる。
スクブランクを、リソグラフィ法によりパターン形成す
ることにより、図２に示すようようなＣｒＯＣＮ層の２
層のフォトマスクが得られる。この場合、断面形状が透
光性基板に対して垂直な精度の高いパターン形成が可能
となる。
【００２５】本発明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場合には、図３（Ａ）に示したよ
うに、上記のようにして基板１１上に炭素濃度の低いＣ
ｒＣＯＮ層１２を形成し、そのＣｒＣＯＮ層１２の上に
炭素濃度の高いＣｒＣＯＮ層１３を形成した後、レジス
ト膜１４を形成し、図３（Ｂ）に示したように、レジス
ト膜１４をパターニングし、更に図３（Ｃ）に示すよう
にＣｒＣＯＮ層１２及びＣｒＣＯＮ層１３をドライエッ
チング又はウェットエッチングした後、図３（Ｄ）に示
したように、レジスト膜１４を剥離する方法が採用し得
る。この場合、レジスト膜の塗布、パターニング（露
光、現像）、ドライエッチング又はウェットエッチン
グ、レジスト膜の除去は、公知の方法によって行うこと
ができる。
ォトマスクを製造する場合には、図３（Ａ）に示したよ
うに、上記のようにして基板１１上に炭素濃度の低いＣ
ｒＣＯＮ層１２を形成し、そのＣｒＣＯＮ層１２の上に
炭素濃度の高いＣｒＣＯＮ層１３を形成した後、レジス
ト膜１４を形成し、図３（Ｂ）に示したように、レジス
ト膜１４をパターニングし、更に図３（Ｃ）に示すよう
にＣｒＣＯＮ層１２及びＣｒＣＯＮ層１３をドライエッ
チング又はウェットエッチングした後、図３（Ｄ）に示
したように、レジスト膜１４を剥離する方法が採用し得
る。この場合、レジスト膜の塗布、パターニング（露
光、現像）、ドライエッチング又はウェットエッチン
グ、レジスト膜の除去は、公知の方法によって行うこと
ができる。
【００２６】なお、本発明において、クロム系膜はＣｒ
ＣＯＮの遮光膜の膜面側と透明基板側の両面に反射防止
膜としてＣｒＣＯＮ膜を形成した３層膜とすることもで
きる。更に露光波長の位相を変化させる位相シフター膜
を組み合わせてもよい。また、透過型マスクだけではな
く、反射型マスクにも適応することができる。
ＣＯＮの遮光膜の膜面側と透明基板側の両面に反射防止
膜としてＣｒＣＯＮ膜を形成した３層膜とすることもで
きる。更に露光波長の位相を変化させる位相シフター膜
を組み合わせてもよい。また、透過型マスクだけではな
く、反射型マスクにも適応することができる。
【００２７】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。
【００２８】〔実施例１〕表面及び裏面を精密研磨した
６インチ石英ガラス基板上に金属クロムをターゲットに
して、スパッタガスとしてＡｒ ７８モル％、ＣＯ2
５モル％、Ｎ2 １７モル％の混合ガス雰囲気中、放電
中のガス圧０．２Ｐａ、２５０Ｗ、ＤＣスパッタ法にて
ＣｒＣＯＮ膜を７０ｎｍ成膜した。このＣｒＣＯＮ膜の
組成をＥＳＣＡにより分析した結果、Ｃｒが７６原子
％、Ｃが３原子％、Ｏが１６原子％、Ｎが５原子％含ま
れていた。引き続いてスパッタガスとしてＡｒ ５３モ
ル％、ＣＯ2 ２７モル％、Ｎ2 ２０モル％の混合ガス
雰囲気中でＣｒＣＯＮ膜を３０ｎｍ成膜した。このＣｒ
ＣＯＮ膜の組成をＥＳＣＡにより分析した結果、Ｃｒが
４４原子％、Ｃが９原子％、Ｏが３４原子％、Ｎが１３
原子％含まれていた。結果を表１に示す。
６インチ石英ガラス基板上に金属クロムをターゲットに
して、スパッタガスとしてＡｒ ７８モル％、ＣＯ2
５モル％、Ｎ2 １７モル％の混合ガス雰囲気中、放電
中のガス圧０．２Ｐａ、２５０Ｗ、ＤＣスパッタ法にて
ＣｒＣＯＮ膜を７０ｎｍ成膜した。このＣｒＣＯＮ膜の
組成をＥＳＣＡにより分析した結果、Ｃｒが７６原子
％、Ｃが３原子％、Ｏが１６原子％、Ｎが５原子％含ま
れていた。引き続いてスパッタガスとしてＡｒ ５３モ
ル％、ＣＯ2 ２７モル％、Ｎ2 ２０モル％の混合ガス
雰囲気中でＣｒＣＯＮ膜を３０ｎｍ成膜した。このＣｒ
ＣＯＮ膜の組成をＥＳＣＡにより分析した結果、Ｃｒが
４４原子％、Ｃが９原子％、Ｏが３４原子％、Ｎが１３
原子％含まれていた。結果を表１に示す。
【００２９】得られた最表面のＣｒＣＯＮ膜について、
光学特性を４３６ｎｍの波長での反射率をナノメトリク
ス社製のナノスペックを用い、反射率を５ｍｍ間隔でし
たところ、下記式で示されるバラツキＤは０．０３２で
あった。 （ｍａｘ−ｍｉｎ）／（ｍａｘ＋ｍｉｎ）＝Ｄ 〔式中、ｍａｘは反射率の測定値の最大値、ｍｉｎは反
射率の最小値を示す。〕 [比較例１]表面及び裏面を精密研磨した６インチ石英ガ
ラス基板上金属クロムをターゲットにして、スパッタガ
スとしてＡｒ ７３モル％、ＣＨ4 ５モル％、Ｏ2 ５
モル％、Ｎ2 １７モル％の混合ガス雰囲気中、放電中
のガス圧０．２Ｐａ、２５０Ｗ、ＤＣスパッタ法にてＣ
ｒＣＯＮ膜を７０ｎｍ成膜した。このＣｒＣＯＮ膜の組
成をＥＳＣＡにより分析した結果、Ｃｒが７５原子％、
Ｃが８原子％、Ｏが１２原子％、Ｎが５原子％含まれて
いた。引き続いてスパッタガスとしてＡｒ４０モル％、
ＣＨ2 ２０モル％、Ｏ2 ２０モル％、Ｎ2 ２０モル
％の混合ガス雰囲気中でＣｒＣＯＮ膜を３０ｎｍ成膜し
た。このＣｒＣＯＮ膜の組成をＥＳＣＡにより分析した
結果、Ｃｒが４２原子％、Ｃが５原子％、Ｏが３０原子
％、Ｎが２３原子％含まれていた。結果を表１に示す。
光学特性を４３６ｎｍの波長での反射率をナノメトリク
ス社製のナノスペックを用い、反射率を５ｍｍ間隔でし
たところ、下記式で示されるバラツキＤは０．０３２で
あった。 （ｍａｘ−ｍｉｎ）／（ｍａｘ＋ｍｉｎ）＝Ｄ 〔式中、ｍａｘは反射率の測定値の最大値、ｍｉｎは反
射率の最小値を示す。〕 [比較例１]表面及び裏面を精密研磨した６インチ石英ガ
ラス基板上金属クロムをターゲットにして、スパッタガ
スとしてＡｒ ７３モル％、ＣＨ4 ５モル％、Ｏ2 ５
モル％、Ｎ2 １７モル％の混合ガス雰囲気中、放電中
のガス圧０．２Ｐａ、２５０Ｗ、ＤＣスパッタ法にてＣ
ｒＣＯＮ膜を７０ｎｍ成膜した。このＣｒＣＯＮ膜の組
成をＥＳＣＡにより分析した結果、Ｃｒが７５原子％、
Ｃが８原子％、Ｏが１２原子％、Ｎが５原子％含まれて
いた。引き続いてスパッタガスとしてＡｒ４０モル％、
ＣＨ2 ２０モル％、Ｏ2 ２０モル％、Ｎ2 ２０モル
％の混合ガス雰囲気中でＣｒＣＯＮ膜を３０ｎｍ成膜し
た。このＣｒＣＯＮ膜の組成をＥＳＣＡにより分析した
結果、Ｃｒが４２原子％、Ｃが５原子％、Ｏが３０原子
％、Ｎが２３原子％含まれていた。結果を表１に示す。
【００３０】得られた最表面のＣｒＣＯＮ膜について、
光学特性を４３６ｎｍの波長での反射率をナノメトリク
ス社製のナノスペックを用い、反射率を５ｍｍ間隔でし
たところ０．２３であった。
光学特性を４３６ｎｍの波長での反射率をナノメトリク
ス社製のナノスペックを用い、反射率を５ｍｍ間隔でし
たところ０．２３であった。
【００３１】
【表１】
【００３２】上記、実施例及び比較例１で成膜したフォ
トマスクブランクをエッチング処理し、断面形状を比較
観察した結果、基板に近い膜の炭素含有量が小さい方が
傾斜角度が垂直に近く、好ましい形状が得られ、また二
酸化炭素ガスを用いた方が断面形状はなめらかであっ
た。
トマスクブランクをエッチング処理し、断面形状を比較
観察した結果、基板に近い膜の炭素含有量が小さい方が
傾斜角度が垂直に近く、好ましい形状が得られ、また二
酸化炭素ガスを用いた方が断面形状はなめらかであっ
た。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、容易にエッチング速度
を制御でき、垂直な断面形状を与えるフォトマスクブラ
ンクを得ることができ、かつ膜質が均一な高品質なフォ
トマスクブランクス及びフォトマスクが得られ、更なる
半導体集積回路の微細化、高集積化に対応することがで
きる。
を制御でき、垂直な断面形状を与えるフォトマスクブラ
ンクを得ることができ、かつ膜質が均一な高品質なフォ
トマスクブランクス及びフォトマスクが得られ、更なる
半導体集積回路の微細化、高集積化に対応することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るフォトマスクブランク
の断面図である。
の断面図である。
【図２】同フォトマスクの断面図である。
【図３】フォトマスクの製造方法を示した説明図であ
り、（Ａ）はレジスト膜を形成した状態、（Ｂ）はレジ
スト膜をパターニングした状態、（Ｃ）はドライエッチ
ング又はウェットエッチングを行った状態、（Ｄ）はレ
ジスト膜を除去した状態の概略図である。
り、（Ａ）はレジスト膜を形成した状態、（Ｂ）はレジ
スト膜をパターニングした状態、（Ｃ）はドライエッチ
ング又はウェットエッチングを行った状態、（Ｄ）はレ
ジスト膜を除去した状態の概略図である。
１ １１ 透光性基板 ２ １２ 遮光膜 ３ １３ 反射防止膜 １４ レジスト膜
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年２月１３日（２００２．２．１
３）
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】スパッタリングガスの組成は、少なくとも
アルゴン、クリプトン等の不活性ガスと二酸化炭素ガス
と窒素含有ガスとからなる。流量比は使用する装置によ
り異なり、一概に規定できないが、通常、不活性ガス：
二酸化炭素ガス＝１：０．０５〜１（モル比）で基板側
から順次二酸化炭素ガスの混合比を増加することで膜組
成中の炭素含有量を厚さ方向に段階的或いは連続的に変
化させることができる。また、不活性ガス及び二酸化炭
素ガスに加え、窒素含有ガス（窒素ガス、各種酸化窒化
ガス等の窒素供給ガス）を、成膜されるクロム系膜が所
望ＣｒＯＮＣの組成を持つように、適宜添加する。
アルゴン、クリプトン等の不活性ガスと二酸化炭素ガス
と窒素含有ガスとからなる。流量比は使用する装置によ
り異なり、一概に規定できないが、通常、不活性ガス：
二酸化炭素ガス＝１：０．０５〜１（モル比）で基板側
から順次二酸化炭素ガスの混合比を増加することで膜組
成中の炭素含有量を厚さ方向に段階的或いは連続的に変
化させることができる。また、不活性ガス及び二酸化炭
素ガスに加え、窒素含有ガス（窒素ガス、各種酸化窒化
ガス等の窒素供給ガス）を、成膜されるクロム系膜が所
望ＣｒＯＮＣの組成を持つように、適宜添加する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】得られた最表面のＣｒＣＯＮ膜について、
光学特性を４３６ｎｍの波長での反射率をナノメトリク
ス社製のナノスペックを用い、反射率を５ｍｍ間隔でし
たところ、下記式で示されるバラツキＤは０．０３２で
あった。 （ｍａｘ−ｍｉｎ）／（ｍａｘ＋ｍｉｎ）＝Ｄ 〔式中、ｍａｘは反射率の測定値の最大値、ｍｉｎは反
射率の最小値を示す。〕 [比較例１]表面及び裏面を精密研磨した６インチ石英ガ
ラス基板上金属クロムをターゲットにして、スパッタガ
スとしてＡｒ ７３モル％、ＣＨ4 ５モル％、Ｏ2 ５
モル％、Ｎ2 １７モル％の混合ガス雰囲気中、放電中
のガス圧０．２Ｐａ、２５０Ｗ、ＤＣスパッタ法にてＣ
ｒＣＯＮ膜を７０ｎｍ成膜した。このＣｒＣＯＮ膜の組
成をＥＳＣＡにより分析した結果、Ｃｒが７５原子％、
Ｃが８原子％、Ｏが１２原子％、Ｎが５原子％含まれて
いた。引き続いてスパッタガスとしてＡｒ４０モル％、
ＣＨ4 ２０モル％、Ｏ2 ２０モル％、Ｎ2 ２０モル
％の混合ガス雰囲気中でＣｒＣＯＮ膜を３０ｎｍ成膜し
た。このＣｒＣＯＮ膜の組成をＥＳＣＡにより分析した
結果、Ｃｒが４２原子％、Ｃが５原子％、Ｏが３０原子
％、Ｎが２３原子％含まれていた。結果を表１に示す。
光学特性を４３６ｎｍの波長での反射率をナノメトリク
ス社製のナノスペックを用い、反射率を５ｍｍ間隔でし
たところ、下記式で示されるバラツキＤは０．０３２で
あった。 （ｍａｘ−ｍｉｎ）／（ｍａｘ＋ｍｉｎ）＝Ｄ 〔式中、ｍａｘは反射率の測定値の最大値、ｍｉｎは反
射率の最小値を示す。〕 [比較例１]表面及び裏面を精密研磨した６インチ石英ガ
ラス基板上金属クロムをターゲットにして、スパッタガ
スとしてＡｒ ７３モル％、ＣＨ4 ５モル％、Ｏ2 ５
モル％、Ｎ2 １７モル％の混合ガス雰囲気中、放電中
のガス圧０．２Ｐａ、２５０Ｗ、ＤＣスパッタ法にてＣ
ｒＣＯＮ膜を７０ｎｍ成膜した。このＣｒＣＯＮ膜の組
成をＥＳＣＡにより分析した結果、Ｃｒが７５原子％、
Ｃが８原子％、Ｏが１２原子％、Ｎが５原子％含まれて
いた。引き続いてスパッタガスとしてＡｒ４０モル％、
ＣＨ4 ２０モル％、Ｏ2 ２０モル％、Ｎ2 ２０モル
％の混合ガス雰囲気中でＣｒＣＯＮ膜を３０ｎｍ成膜し
た。このＣｒＣＯＮ膜の組成をＥＳＣＡにより分析した
結果、Ｃｒが４２原子％、Ｃが５原子％、Ｏが３０原子
％、Ｎが２３原子％含まれていた。結果を表１に示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】得られた最表面のＣｒＣＯＮ膜について、
光学特性を４３６ｎｍの波長での反射率をナノメトリク
ス社製のナノスペックを用い、反射率を５ｍｍ間隔でし
たところ、バラツキは０．２３であった。
光学特性を４３６ｎｍの波長での反射率をナノメトリク
ス社製のナノスペックを用い、反射率を５ｍｍ間隔でし
たところ、バラツキは０．２３であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｐ (72)発明者 金子 英雄 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−１ 信越化学工業株式会社精密機能材料研究所 内 (72)発明者 小島 幹夫 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−１ 信越化学工業株式会社精密機能材料研究所 内 (72)発明者 稲月 判臣 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−１ 信越化学工業株式会社精密機能材料研究所 内 (72)発明者 岡崎 智 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−１ 信越化学工業株式会社精密機能材料研究所 内 Ｆターム(参考） 2H095 BB25 BB31 BC05 BC08 BC09 BC14 4K029 AA09 BA34 BA41 BA43 BC07 BD00 CA06 DC03 EA05 HA03
Claims (7)
- 【請求項１】 透光性基板上に少なくとも一層のクロム
系遮光膜と少なくとも一層のクロム系反射防止膜とを有
するフォトマスクブランクにおいて、前記遮光膜及び反
射防止膜が酸素、窒素、炭素を含むクロム系膜から形成
されており、かつ炭素の含有量を表面側から透光性基板
に向かって段階的に又は連続的に低下させてなることを
特徴とするフォトマスクブランク。 - 【請求項２】 上記クロム系遮光膜又は上記クロム系反
射防止膜がクロム酸化窒化炭化物である請求項１に記載
のフォトマスクブランク。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のフォトマスクブラ
ンクをリソグラフィ法によりパターン形成してなること
を特徴とするフォトマスク。 - 【請求項４】 透光性基板上に少なくとも一層のクロム
系遮光膜と少なくとも一層のクロム系反射防止膜とを有
するフォトマスクブランクの製造方法において、前記遮
光膜及び反射防止膜を、ターゲットとしてクロム又は酸
素、窒素、炭素の少なくとも１種を含むクロムを用いる
と共に、少なくとも二酸化炭素ガスと窒素含有ガスと不
活性ガスとを含むスパッタリングガスを用いて反応性ス
パッタリングを行って、かつ炭素の含有量を表面側から
透光性基板に向かって段階的又は連続的に低下させるよ
うに形成することを特徴とするフォトマスクブランクの
製造方法。 - 【請求項５】 上記クロム系遮光膜又は上記クロム系反
射防止膜がクロム酸化窒化炭化物である請求項４に記載
のフォトマスクブランクの製造方法。 - 【請求項６】 上記クロム系遮光膜及びクロム系反射防
止膜のクロム酸化窒化炭化物中の炭素の含有量を制御す
る手段として、スパッタリングガス中の二酸化炭素ガス
の比率を変化させるようにした請求項４又は５記載のフ
ォトマスクブランクの製造方法。 - 【請求項７】 請求項４乃至６のいずれか１項に記載の
方法により製造されたフォトマスクブランクに対してリ
ソグラフィ法によりパターニングを行うことを特徴とす
るフォトマスクの製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001035783A JP2002244274A (ja) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | フォトマスクブランク、フォトマスク及びこれらの製造方法 |
| TW091102482A TW525037B (en) | 2001-02-13 | 2002-02-08 | Photomask blank, photomask and method of manufacture |
| KR1020020007675A KR100651117B1 (ko) | 2001-02-13 | 2002-02-09 | 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 이들의 제조 방법 |
| EP02250981A EP1241524B1 (en) | 2001-02-13 | 2002-02-13 | Photomask blank, Photomask and method of manufacture |
| US10/073,415 US6733930B2 (en) | 2001-02-13 | 2002-02-13 | Photomask blank, photomask and method of manufacture |
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|---|---|---|---|
| JP2001035783A JP2002244274A (ja) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | フォトマスクブランク、フォトマスク及びこれらの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002244274A true JP2002244274A (ja) | 2002-08-30 |
Family
ID=18899179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001035783A Pending JP2002244274A (ja) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | フォトマスクブランク、フォトマスク及びこれらの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1241524B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002244274A (ja) |
| KR (1) | KR100651117B1 (ja) |
| TW (1) | TW525037B (ja) |
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| US7329474B2 (en) | 2003-03-31 | 2008-02-12 | Shin-Estu Chemical Co., Ltd. | Photomask blank, photomask, and method of manufacture |
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| KR101197250B1 (ko) * | 2010-04-23 | 2012-11-05 | 주식회사 에스앤에스텍 | 블랭크 마스크, 포토 마스크 및 그의 제조 방법 |
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| CN106019817A (zh) * | 2015-03-27 | 2016-10-12 | Hoya株式会社 | 光掩模空白片、光掩模的制造方法及显示装置的制造方法 |
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| JP2017033004A (ja) * | 2016-09-21 | 2017-02-09 | Hoya株式会社 | 表示装置製造用フォトマスク、該フォトマスクの製造方法、パターン転写方法及び表示装置の製造方法 |
| KR20220002119A (ko) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 포토마스크 블랭크 및 그 제조 방법 |
| JP2023099947A (ja) * | 2022-01-04 | 2023-07-14 | アルバック成膜株式会社 | 位相シフトマスクブランクス、位相シフトマスク、製造方法 |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
| US6919146B2 (en) * | 2002-06-25 | 2005-07-19 | International Business Machines Corporation | Planar reticle design/fabrication method for rapid inspection and cleaning |
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| US20080041716A1 (en) * | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Schott Lithotec Usa Corporation | Methods for producing photomask blanks, cluster tool apparatus for producing photomask blanks and the resulting photomask blanks from such methods and apparatus |
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