JP2000330257A - 位相シフトマスク及びその製造方法 - Google Patents
位相シフトマスク及びその製造方法Info
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 露光光が透過する基板上に第２光透過部
の位相シフターを形成してなる位相シフトマスクにおい
て、上記位相シフターをリチウムタンタレートにて形成
したことを特徴とする位相シフトマスク。 【効果】 本発明によれば、膜欠陥を引き起こすパーテ
ィクルの発生が抑制され、均質なシフター膜を有する高
精度の位相シフトマスクを提供することができる。
の位相シフターを形成してなる位相シフトマスクにおい
て、上記位相シフターをリチウムタンタレートにて形成
したことを特徴とする位相シフトマスク。 【効果】 本発明によれば、膜欠陥を引き起こすパーテ
ィクルの発生が抑制され、均質なシフター膜を有する高
精度の位相シフトマスクを提供することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフトマス
ク、特にハーフトーン位相シフトマスク、及びその製造
方法に関する。
ク、特にハーフトーン位相シフトマスク、及びその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
ＬＳＩの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの
より微細化が求められているが、そのパターン形成に使
われるフォトマスクもより微細化することが求められて
いる。この要求に応えるために、種々の位相シフトマス
クが開発されてきたが、マスク作成が比較的容易なハー
フトーン位相マスクが実用化されている。このハーフト
ーン位相マスクの原理を説明すると、図４に示すよう
に、石英基板ａ上に光の位相を変化させるシフターｂを
設けることにより、シフターｂを通過して位相が変わっ
た光と、シフターｂを通過せずに位相の変わっていない
光との干渉を利用して、解像力を向上させるものである
が、位相は１８０度正確に変換させる必要がある。ま
た、マスク製造時にパーティクルや欠陥発生を抑え込ん
でいくことも必要である。これは、微細化されたパター
ンとパーティクルや欠陥が同じ大きさのものであれば、
所望するパターン上に欠陥に起因するパターンが描画さ
れることになり、マスク製造時の歩留まりを下げ、最終
的には半導体回路の製品歩留まりを低下させてしまう危
険性があるからである。
ＬＳＩの高集積化と高速度化に伴い、パターンルールの
より微細化が求められているが、そのパターン形成に使
われるフォトマスクもより微細化することが求められて
いる。この要求に応えるために、種々の位相シフトマス
クが開発されてきたが、マスク作成が比較的容易なハー
フトーン位相マスクが実用化されている。このハーフト
ーン位相マスクの原理を説明すると、図４に示すよう
に、石英基板ａ上に光の位相を変化させるシフターｂを
設けることにより、シフターｂを通過して位相が変わっ
た光と、シフターｂを通過せずに位相の変わっていない
光との干渉を利用して、解像力を向上させるものである
が、位相は１８０度正確に変換させる必要がある。ま
た、マスク製造時にパーティクルや欠陥発生を抑え込ん
でいくことも必要である。これは、微細化されたパター
ンとパーティクルや欠陥が同じ大きさのものであれば、
所望するパターン上に欠陥に起因するパターンが描画さ
れることになり、マスク製造時の歩留まりを下げ、最終
的には半導体回路の製品歩留まりを低下させてしまう危
険性があるからである。
【０００３】従来、ハーフトーン位相シフトマスクとし
ては、モリブデンシリサイド系のものがシフター材料と
して実用化されているが、これには以下のような問題点
があった。
ては、モリブデンシリサイド系のものがシフター材料と
して実用化されているが、これには以下のような問題点
があった。
【０００４】従来使われてきたハーフトーン位相シフト
マスクにおいては、モリブデンシリサイド系のシフター
膜が非常に成膜し難い材料であったため、完成マスクに
する前の段階のフォトマスクブランクスの段階で、製造
歩留まりを極端に下げてしまっていた。
マスクにおいては、モリブデンシリサイド系のシフター
膜が非常に成膜し難い材料であったため、完成マスクに
する前の段階のフォトマスクブランクスの段階で、製造
歩留まりを極端に下げてしまっていた。
【０００５】その原因はいくつか考えられるが、中でも
大きな要因は以下の２点である。 （１）反応性スパッターであるため ＭｏＳｉ系シフター材料は、ターゲットとしてＭｏＳｉ
x（但し、ｘは２〜３）のＭｏとＳｉの焼結体を用いる
場合がほとんどで、このスパッター時に、反応性ガスと
して酸素、窒素、メタン等を大量に流している。ところ
が、これらのガスは反応性が高く、ターゲット中心へガ
スが届くまでの間に膜中にガス成分が取り込まれ、ター
ゲット中心の方向に向かって膜質に大きな差が発生す
る。この膜質差は、シフター材料の膜質分布として屈折
率変化に大きく効いてくるばかりでなく、プラズマ内で
の気相中でのパーティクル成長の原因となって、シフタ
ー膜中に多くの欠陥を発生させてしまう。
大きな要因は以下の２点である。 （１）反応性スパッターであるため ＭｏＳｉ系シフター材料は、ターゲットとしてＭｏＳｉ
x（但し、ｘは２〜３）のＭｏとＳｉの焼結体を用いる
場合がほとんどで、このスパッター時に、反応性ガスと
して酸素、窒素、メタン等を大量に流している。ところ
が、これらのガスは反応性が高く、ターゲット中心へガ
スが届くまでの間に膜中にガス成分が取り込まれ、ター
ゲット中心の方向に向かって膜質に大きな差が発生す
る。この膜質差は、シフター材料の膜質分布として屈折
率変化に大きく効いてくるばかりでなく、プラズマ内で
の気相中でのパーティクル成長の原因となって、シフタ
ー膜中に多くの欠陥を発生させてしまう。
【０００６】この反応性ガスの流量を減らせば、パーテ
ィクルや欠陥の発生は抑えることができるが、あまり減
らし過ぎると、所定の透過率にまで透過率を上げること
ができない。
ィクルや欠陥の発生は抑えることができるが、あまり減
らし過ぎると、所定の透過率にまで透過率を上げること
ができない。
【０００７】（２）ターゲット密度が充分に高くできな
いため 更に、従来のＭｏＳｉ系ハーフトーン位相シフトマスク
の欠点は、前記したように、Ｍｏ金属とＳｉ金属の焼結
体がターゲットとして用いられているため、緻密なター
ゲット材が作れず、本来の密度より低い嵩高のターゲッ
ト材になってしまう点にある。
いため 更に、従来のＭｏＳｉ系ハーフトーン位相シフトマスク
の欠点は、前記したように、Ｍｏ金属とＳｉ金属の焼結
体がターゲットとして用いられているため、緻密なター
ゲット材が作れず、本来の密度より低い嵩高のターゲッ
ト材になってしまう点にある。
【０００８】このように、密度の低いターゲットでスパ
ッターした場合には、パーティクルや欠陥が発生しやす
く、また、ターゲット表面も反応性ガスで腐食・酸化さ
れやすくなっており、益々欠陥が発生しやすくなる方向
にある。
ッターした場合には、パーティクルや欠陥が発生しやす
く、また、ターゲット表面も反応性ガスで腐食・酸化さ
れやすくなっており、益々欠陥が発生しやすくなる方向
にある。
【０００９】これらはシフター膜の欠陥という観点から
の問題であるが、更に従来の位相シフトマスクには、膜
質分布が均一でないという大きな問題があった。
の問題であるが、更に従来の位相シフトマスクには、膜
質分布が均一でないという大きな問題があった。
【００１０】この理由は、前記したように、反応性スパ
ッターで反応性ガスから多くの成分を膜中に取り込まな
ければならなかったためである。この膜質分布が悪い場
合には、下記式（１）で示す位相シフト角度がマスク基
板内で分布を持つということになり、精度の高い位相シ
フトマスクを作成することは非常に困難であった。
ッターで反応性ガスから多くの成分を膜中に取り込まな
ければならなかったためである。この膜質分布が悪い場
合には、下記式（１）で示す位相シフト角度がマスク基
板内で分布を持つということになり、精度の高い位相シ
フトマスクを作成することは非常に困難であった。
【００１１】 Ｄ＝λ／２（ｎ−１） （１） （但し、Ｄは１８０度位相シフトのためのシフター膜
厚、ｎはシフター材料の屈折率、λは透過波長であ
る。）
厚、ｎはシフター材料の屈折率、λは透過波長であ
る。）
【００１２】このように、従来技術では、シフター材料
を成膜する際に膜欠陥を引き起こすパーティクルの発生
があり、無欠陥のシフター膜を成膜することは非常に難
しかった。
を成膜する際に膜欠陥を引き起こすパーティクルの発生
があり、無欠陥のシフター膜を成膜することは非常に難
しかった。
【００１３】更に、反応性スパッターにより、大量の反
応性ガスを使用したため、パーティクル発生の原因にな
り、また反応性ガスの取り込まれ方がターゲットの中心
方向でばらつくため、基板全面で均質な膜を形成するた
めの制御性に難点があった。ターゲット材料がＭｏＳｉ
のような焼結体しか使えない点も、欠陥発生や膜質の均
一性の観点から大きな問題であった。
応性ガスを使用したため、パーティクル発生の原因にな
り、また反応性ガスの取り込まれ方がターゲットの中心
方向でばらつくため、基板全面で均質な膜を形成するた
めの制御性に難点があった。ターゲット材料がＭｏＳｉ
のような焼結体しか使えない点も、欠陥発生や膜質の均
一性の観点から大きな問題であった。
【００１４】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、これら従来のハーフトーン位相シフトマスクが持っ
ていた問題を解決し、更に、半導体集積回路が微細化、
高集積化しても対応できる位相シフトマスクとその製造
方法を提供することを目的とする。
で、これら従来のハーフトーン位相シフトマスクが持っ
ていた問題を解決し、更に、半導体集積回路が微細化、
高集積化しても対応できる位相シフトマスクとその製造
方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【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、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、位相シフター膜をリチウムタンタレートにて形成す
ること、この場合、このリチウムタンタレート膜をター
ゲットとしてリチウムタンタレートの酸化物単結晶を用
いてスパッタリング法にて行うことが有効であることを
見出し、本発明をなすに至ったものである。
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、位相シフター膜をリチウムタンタレートにて形成す
ること、この場合、このリチウムタンタレート膜をター
ゲットとしてリチウムタンタレートの酸化物単結晶を用
いてスパッタリング法にて行うことが有効であることを
見出し、本発明をなすに至ったものである。
【００１６】即ち、本発明は、下記位相シフトマスク及
びその製造方法を提供する。 請求項１：露光光が透過する基板上に第２光透過部の位
相シフターを形成してなる位相シフトマスクにおいて、
上記位相シフターをリチウムタンタレートにて形成した
ことを特徴とする位相シフトマスク。 請求項２：上記リチウムタンタレートからなる位相シフ
ターが、透過する露光光の位相を１８０±５度変換し、
かつ透過率が３〜４０％である請求項１記載の位相シフ
トマスク。 請求項３：露光光を透過する基板上にリチウムタンタレ
ート膜をスパッタリング法で形成する工程、このリチウ
ムタンタレート膜上にレジストパターンを形成する工
程、及びこのレジストパターンを用いてドライエッチン
グ法にてリチウムタンタレート膜をパターン形成する工
程を含むことを特徴とする位相シフトマスクの製造方
法。 請求項４：上記スパッタリングをリチウムタンタレート
の酸化物単結晶をターゲットに用いて行うようにした請
求項３記載の製造方法。 請求項５：上記スパッタリング法が酸素、窒素及び炭素
から選ばれる元素ソースガスを不活性ガスと混合した混
合ガスを用いる反応性スパッタリング法である請求項３
又は４記載の製造方法。 請求項６：元素ソースガスを元素比率が不活性ガスに対
し流量比で酸素１〜５０％、窒素１〜２０％又は炭素１
〜２０％で用いる請求項５記載の製造方法。 請求項７：リチウムタンタレート膜が、透過する露光光
の位相を１８０±５度変換し、３〜４０％の透過率を有
するものである請求項３乃至６のいずれか１項記載の製
造方法。
びその製造方法を提供する。 請求項１：露光光が透過する基板上に第２光透過部の位
相シフターを形成してなる位相シフトマスクにおいて、
上記位相シフターをリチウムタンタレートにて形成した
ことを特徴とする位相シフトマスク。 請求項２：上記リチウムタンタレートからなる位相シフ
ターが、透過する露光光の位相を１８０±５度変換し、
かつ透過率が３〜４０％である請求項１記載の位相シフ
トマスク。 請求項３：露光光を透過する基板上にリチウムタンタレ
ート膜をスパッタリング法で形成する工程、このリチウ
ムタンタレート膜上にレジストパターンを形成する工
程、及びこのレジストパターンを用いてドライエッチン
グ法にてリチウムタンタレート膜をパターン形成する工
程を含むことを特徴とする位相シフトマスクの製造方
法。 請求項４：上記スパッタリングをリチウムタンタレート
の酸化物単結晶をターゲットに用いて行うようにした請
求項３記載の製造方法。 請求項５：上記スパッタリング法が酸素、窒素及び炭素
から選ばれる元素ソースガスを不活性ガスと混合した混
合ガスを用いる反応性スパッタリング法である請求項３
又は４記載の製造方法。 請求項６：元素ソースガスを元素比率が不活性ガスに対
し流量比で酸素１〜５０％、窒素１〜２０％又は炭素１
〜２０％で用いる請求項５記載の製造方法。 請求項７：リチウムタンタレート膜が、透過する露光光
の位相を１８０±５度変換し、３〜４０％の透過率を有
するものである請求項３乃至６のいずれか１項記載の製
造方法。
【００１７】本発明において、位相シフター材料として
は、従来使われてきたＭｏＳｉのような嵩高い焼結体を
ターゲット材料にするのではなく、原子レベルで均一な
組成の酸化物単結晶をターゲット材料としてスパッタリ
ングを行うことで、ターゲットからのパーティクル発生
をできる限り抑制し、しかも基板全面に均質な膜を形成
することができる。更に、ターゲット組成に酸素を定量
的に含有しているため、反応性ガスからスパッター膜に
取り込ませる酸素成分は限られており、透過率や位相シ
フト角を微調整するためだけに、ごく僅か流すだけで済
む。そのため、シフター材料の組成制御を容易に行うこ
とができ、またプラズマ中の気相でのパーティクル成長
の影響が少ないため、欠陥のないシフター膜を形成する
ことができる。
は、従来使われてきたＭｏＳｉのような嵩高い焼結体を
ターゲット材料にするのではなく、原子レベルで均一な
組成の酸化物単結晶をターゲット材料としてスパッタリ
ングを行うことで、ターゲットからのパーティクル発生
をできる限り抑制し、しかも基板全面に均質な膜を形成
することができる。更に、ターゲット組成に酸素を定量
的に含有しているため、反応性ガスからスパッター膜に
取り込ませる酸素成分は限られており、透過率や位相シ
フト角を微調整するためだけに、ごく僅か流すだけで済
む。そのため、シフター材料の組成制御を容易に行うこ
とができ、またプラズマ中の気相でのパーティクル成長
の影響が少ないため、欠陥のないシフター膜を形成する
ことができる。
【００１８】また、上記式（１）からもわかるように、
リチウムタンタレート膜は屈折率も高いため、比較的薄
い膜厚で透過光を１８０度位相シフトさせることもで
き、これによりシフター膜厚による露光時の影響（主に
焦点深度等）を極力抑えることができる。
リチウムタンタレート膜は屈折率も高いため、比較的薄
い膜厚で透過光を１８０度位相シフトさせることもで
き、これによりシフター膜厚による露光時の影響（主に
焦点深度等）を極力抑えることができる。
【００１９】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の位相シフトマスクは、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、シフタ
ー膜２をパターン形成してなるものであり、シフター膜
間が第１光透過部１ａ、シフター膜２が第２光透過部２
ａとなるものであるが、本発明は、この第２光透過部の
シフターをリチウムタンタレートにて形成したものであ
り、この場合、好適には位相差１８０±５度、透過率３
〜４０％となるような厚さに形成したものである。
本発明の位相シフトマスクは、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、シフタ
ー膜２をパターン形成してなるものであり、シフター膜
間が第１光透過部１ａ、シフター膜２が第２光透過部２
ａとなるものであるが、本発明は、この第２光透過部の
シフターをリチウムタンタレートにて形成したものであ
り、この場合、好適には位相差１８０±５度、透過率３
〜４０％となるような厚さに形成したものである。
【００２０】このような位相シフトマスクのリチウムタ
ンタレート膜は、スパッタリング法を用いて形成し得、
この場合、より好ましくはリチウムタンタレートの酸化
物単結晶をターゲットに用いることが有効であり、この
ようにリチウムタンタレートをターゲット材に用いる理
由は、比較的屈折率が高く、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、
１５７ｎｍ光に対して所定の透過率になるようにリアク
ティブスパッターが行えるからであり、特に酸化物単結
晶は、非常に緻密なターゲット材料であるため、反応性
ガスを流してスパッターしても、パーティクル発生が少
なく膜欠陥を発生し難いためである。
ンタレート膜は、スパッタリング法を用いて形成し得、
この場合、より好ましくはリチウムタンタレートの酸化
物単結晶をターゲットに用いることが有効であり、この
ようにリチウムタンタレートをターゲット材に用いる理
由は、比較的屈折率が高く、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、
１５７ｎｍ光に対して所定の透過率になるようにリアク
ティブスパッターが行えるからであり、特に酸化物単結
晶は、非常に緻密なターゲット材料であるため、反応性
ガスを流してスパッターしても、パーティクル発生が少
なく膜欠陥を発生し難いためである。
【００２１】本発明において、スパッタリング方法は、
直流で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
もよく、特に限定されるものではないが、ターゲットが
絶縁性のため、好ましくはＲＦマグネトロンスパッタリ
ング方式である。
直流で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
もよく、特に限定されるものではないが、ターゲットが
絶縁性のため、好ましくはＲＦマグネトロンスパッタリ
ング方式である。
【００２２】また、スパッタリングガスとしては、アル
ゴン、キセノン等の不活性ガスを用いて行うことができ
るが、更に酸素、窒素、炭素のソースとなる各種反応性
ガス、例えば酸素ガス、窒素ガス、メタンガス、一酸化
窒素ガス、二酸化窒素ガス等を不活性ガスと混合して用
い、反応性スパッタリングを行うことが好ましい。反応
性ガスを流してリアクティブスパッターを行う理由は、
成膜されるリチウムタンタレートの屈折率や透過率を変
化させ、シフター材料として最適な膜物性を得るためで
ある。但し、このリアクティブスパッターを行う場合で
も、ターゲット中に既に酸素原子が定量的に存在してい
るため、それ程大量の反応性ガスを流す必要はなく、膜
質の改良に流す程度であるため、ターゲット中心部に向
かっての膜質均一性は劣化しない。また、ＭｏＳｉハー
フトーンマスクのように、ＭｏＳｉターゲットから反応
性スパッターで成膜する場合等と比べて、反応性ガスの
割合が少ないため、パーティクル発生も起こりにくい。
ゴン、キセノン等の不活性ガスを用いて行うことができ
るが、更に酸素、窒素、炭素のソースとなる各種反応性
ガス、例えば酸素ガス、窒素ガス、メタンガス、一酸化
窒素ガス、二酸化窒素ガス等を不活性ガスと混合して用
い、反応性スパッタリングを行うことが好ましい。反応
性ガスを流してリアクティブスパッターを行う理由は、
成膜されるリチウムタンタレートの屈折率や透過率を変
化させ、シフター材料として最適な膜物性を得るためで
ある。但し、このリアクティブスパッターを行う場合で
も、ターゲット中に既に酸素原子が定量的に存在してい
るため、それ程大量の反応性ガスを流す必要はなく、膜
質の改良に流す程度であるため、ターゲット中心部に向
かっての膜質均一性は劣化しない。また、ＭｏＳｉハー
フトーンマスクのように、ＭｏＳｉターゲットから反応
性スパッターで成膜する場合等と比べて、反応性ガスの
割合が少ないため、パーティクル発生も起こりにくい。
【００２３】このように、リチウムタンタレート酸化物
単結晶をターゲットとして用いてスパッタリングした位
相シフター膜の光透過率や屈折率を微調整して変えたい
場合には、反応性スパッタリングにして、Ａｒスパッタ
ーガス中に酸素、窒素、メタン、亜酸化窒素、一酸化炭
素、二酸化炭素等の酸素、窒素、炭素ソースとなるガス
を混合ガスとして導入することができるが、特にこれら
の反応性ガスは、目的に応じて使い分けることが可能
で、光透過率が必要な場合には酸素や窒素ガスを導入
し、光透過率を下げる必要がある場合には炭素成分を導
入することで所定の膜特性に調整することができる。
単結晶をターゲットとして用いてスパッタリングした位
相シフター膜の光透過率や屈折率を微調整して変えたい
場合には、反応性スパッタリングにして、Ａｒスパッタ
ーガス中に酸素、窒素、メタン、亜酸化窒素、一酸化炭
素、二酸化炭素等の酸素、窒素、炭素ソースとなるガス
を混合ガスとして導入することができるが、特にこれら
の反応性ガスは、目的に応じて使い分けることが可能
で、光透過率が必要な場合には酸素や窒素ガスを導入
し、光透過率を下げる必要がある場合には炭素成分を導
入することで所定の膜特性に調整することができる。
【００２４】また、これらの元素ソースガスの割合を変
化させることで、屈折率も１．７〜２．４程度の広い範
囲で変化させることができる。このように屈折率を変え
ることにより、同じ膜厚でも位相シフト角を変えること
ができ、位相シフト量の微妙な調整ができる。
化させることで、屈折率も１．７〜２．４程度の広い範
囲で変化させることができる。このように屈折率を変え
ることにより、同じ膜厚でも位相シフト角を変えること
ができ、位相シフト量の微妙な調整ができる。
【００２５】この場合、これらの元素ソースガスは、元
素比率が不活性ガスに対して流量比で酸素；１〜５０
％、窒素；１〜２０％、炭素；１〜２０％となる範囲で
用いることができ、反応性スパッターで用いるガス量と
しては、比較的少量でシフター膜屈折率を変化させるこ
とができる。
素比率が不活性ガスに対して流量比で酸素；１〜５０
％、窒素；１〜２０％、炭素；１〜２０％となる範囲で
用いることができ、反応性スパッターで用いるガス量と
しては、比較的少量でシフター膜屈折率を変化させるこ
とができる。
【００２６】ここで、シフター膜の厚さは、式（１） Ｄ＝λ／２（ｎ−１） （１） （但し、Ｄは１８０度位相シフトのためのシフター膜
厚、ｎはシフター材料の屈折率、λは透過波長であ
る。）に示した膜厚Ｄになるように成膜される。リチウ
ムタンタレート膜の場合、屈折率が約２．４であり、ｎ
＝２．４０の場合には、使用する光源の波長λによって
目標とする膜厚が変化する。１８０度の位相シフト角を
達成する目標膜厚を表１に示す。
厚、ｎはシフター材料の屈折率、λは透過波長であ
る。）に示した膜厚Ｄになるように成膜される。リチウ
ムタンタレート膜の場合、屈折率が約２．４であり、ｎ
＝２．４０の場合には、使用する光源の波長λによって
目標とする膜厚が変化する。１８０度の位相シフト角を
達成する目標膜厚を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】但し、実際は、短波長になれば屈折率が小
さくなるので、膜厚は通常これより厚くする必要があ
る。また実際の膜厚は、基板面内で分布があるとこれよ
り若干振れるので、成膜時に目標の膜厚で均一に膜付け
することが望まれ、更に、位相シフトマスクに許容され
る位相角度のズレは通常１８０±５度以内であるので、
膜質分布、膜厚分布に注意することが望まれる。
さくなるので、膜厚は通常これより厚くする必要があ
る。また実際の膜厚は、基板面内で分布があるとこれよ
り若干振れるので、成膜時に目標の膜厚で均一に膜付け
することが望まれ、更に、位相シフトマスクに許容され
る位相角度のズレは通常１８０±５度以内であるので、
膜質分布、膜厚分布に注意することが望まれる。
【００２９】また、位相シフトマスク用のシフター膜
は、レジストの露光閾値を越えないレベルである程度の
光透過率（約５％程度）を必要とするため、各々の波長
に対して５％程度の透過率を有する材料に調整すること
が望まれ、その場合には、上述したように、酸素、窒
素、炭素等のソースとなるガスをスパッタリング時に混
合ガスとして用いて、透過率を調整できる。即ち、各々
の波長での透過率が不足している場合には、主に酸素・
窒素の成分比を多くしてスパッター膜中に酸素・窒素成
分を多く取り込ませ、逆に各々の波長での透過率が高す
ぎる場合には、炭素成分を膜中に多く取り込ませるよう
にメタン等のガス成分を多くする。
は、レジストの露光閾値を越えないレベルである程度の
光透過率（約５％程度）を必要とするため、各々の波長
に対して５％程度の透過率を有する材料に調整すること
が望まれ、その場合には、上述したように、酸素、窒
素、炭素等のソースとなるガスをスパッタリング時に混
合ガスとして用いて、透過率を調整できる。即ち、各々
の波長での透過率が不足している場合には、主に酸素・
窒素の成分比を多くしてスパッター膜中に酸素・窒素成
分を多く取り込ませ、逆に各々の波長での透過率が高す
ぎる場合には、炭素成分を膜中に多く取り込ませるよう
にメタン等のガス成分を多くする。
【００３０】この透過率は、約５％程度が適当である
が、３〜４０％程度であれば、多くの場合にレジストの
露光閾値を越えずに有用なシフター材として使用し得
る。
が、３〜４０％程度であれば、多くの場合にレジストの
露光閾値を越えずに有用なシフター材として使用し得
る。
【００３１】本発明の位相シフトマスクを製造する場合
は、図２（Ａ）に示したように、上記のようにして基板
１１上にスパッタリングによりリチウムタンタレート膜
１２を形成した後、レジスト膜１３を形成し、図２
（Ｂ）に示したように、レジスト膜１３をパターニング
し、更に、図２（Ｃ）に示したように、リチウムタンタ
レート膜１２をドライエッチングした後、図２（Ｄ）に
示したように、レジスト膜１３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、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。
は、図２（Ａ）に示したように、上記のようにして基板
１１上にスパッタリングによりリチウムタンタレート膜
１２を形成した後、レジスト膜１３を形成し、図２
（Ｂ）に示したように、レジスト膜１３をパターニング
し、更に、図２（Ｃ）に示したように、リチウムタンタ
レート膜１２をドライエッチングした後、図２（Ｄ）に
示したように、レジスト膜１３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、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。
【００３２】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
【００３３】〔実施例１〕図３に示す高周波スパッタリ
ング装置を用いて、石英基板上にリチウムタンタレート
膜を成膜した。なお、図３において、２０は高周波スパ
ッタリング本体、２１は石英基板、２２はターゲットで
あり、ターゲットとしてはリチウムタンタレート単結晶
を用い、スパッターガスとしてアルゴンを３０ｓｃｃ
ｍ、反応性ガスとしてメタンを１ｓｃｃｍで用い、その
混合ガス（Ａｒ混合ガス）を図３に示すようにシャワー
方式で流して、リアクティブスパッタリングを行って、
９５４Åのシフター膜を得た。スパッタリング条件を表
２に、得られた膜特性を表３に示す。
ング装置を用いて、石英基板上にリチウムタンタレート
膜を成膜した。なお、図３において、２０は高周波スパ
ッタリング本体、２１は石英基板、２２はターゲットで
あり、ターゲットとしてはリチウムタンタレート単結晶
を用い、スパッターガスとしてアルゴンを３０ｓｃｃ
ｍ、反応性ガスとしてメタンを１ｓｃｃｍで用い、その
混合ガス（Ａｒ混合ガス）を図３に示すようにシャワー
方式で流して、リアクティブスパッタリングを行って、
９５４Åのシフター膜を得た。スパッタリング条件を表
２に、得られた膜特性を表３に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】〔実施例２〜４〕スパッタリング条件を表
４に示す条件とした以外は実施例１と同様にしてシフタ
ー膜を作成した。その膜特性を表５に示す。
４に示す条件とした以外は実施例１と同様にしてシフタ
ー膜を作成した。その膜特性を表５に示す。
【００３７】
【表４】
【００３８】
【表５】
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、膜欠陥を引き起こすパ
ーティクルの発生が抑制され、均質なシフター膜を有す
る高精度の位相シフトマスクを提供することができる。
ーティクルの発生が抑制され、均質なシフター膜を有す
る高精度の位相シフトマスクを提供することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る位相シフトマスクの断
面図である。
面図である。
【図２】位相シフトマスクの製造法の説明図で、（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を行っ
た状態、（Ｄ）はレジスト膜を除去した状態の断面図で
ある。
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を行っ
た状態、（Ｄ）はレジスト膜を除去した状態の断面図で
ある。
【図３】実施例で用いた高周波スパッタリング装置の概
略図である。
略図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）はハーフトーン位相シフトマス
クの原理を説明する図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ部の
部分拡大図である。
クの原理を説明する図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ部の
部分拡大図である。
１，１１，２１ 基板 ２，１２ リチウムタンタレート膜 １ａ 第１光透過部 ２ａ 第２光透過部 ２２ リチウムタンタレートターゲット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 保 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合成技術研究所内 (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合成技術研究所内 Ｆターム(参考） 2H095 BA01 BA07 BB03 BB14 BB18 BB25 BC01 BC05 BC08 5F046 AA07 AA25 BA08 CA08
Claims (7)
- 【請求項１】 露光光が透過する基板上に第２光透過部
の位相シフターを形成してなる位相シフトマスクにおい
て、上記位相シフターをリチウムタンタレートにて形成
したことを特徴とする位相シフトマスク。 - 【請求項２】 上記リチウムタンタレートからなる位相
シフターが、透過する露光光の位相を１８０±５度変換
し、かつ透過率が３〜４０％である請求項１記載の位相
シフトマスク。 - 【請求項３】 露光光を透過する基板上にリチウムタン
タレート膜をスパッタリング法で形成する工程、 このリチウムタンタレート膜上にレジストパターンを形
成する工程、及びこのレジストパターンを用いてドライ
エッチング法にてリチウムタンタレート膜をパターン形
成する工程を含むことを特徴とする位相シフトマスクの
製造方法。 - 【請求項４】 上記スパッタリングをリチウムタンタレ
ートの酸化物単結晶をターゲットに用いて行うようにし
た請求項３記載の製造方法。 - 【請求項５】 上記スパッタリング法が酸素、窒素及び
炭素から選ばれる元素ソースガスを不活性ガスと混合し
た混合ガスを用いる反応性スパッタリング法である請求
項３又は４記載の製造方法。 - 【請求項６】 元素ソースガスを元素比率が不活性ガス
に対し流量比で酸素１〜５０％、窒素１〜２０％又は炭
素１〜２０％で用いる請求項５記載の製造方法。 - 【請求項７】 リチウムタンタレート膜が、透過する露
光光の位相を１８０±５度変換し、３〜４０％の透過率
を有するものである請求項３乃至６のいずれか１項記載
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13959899A JP4132400B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 位相シフトマスク及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13959899A JP4132400B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 位相シフトマスク及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000330257A true JP2000330257A (ja) | 2000-11-30 |
| JP4132400B2 JP4132400B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=15249010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13959899A Expired - Fee Related JP4132400B2 (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 位相シフトマスク及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4132400B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111627811A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-04 | 电子科技大学 | 一种基于反应离子刻蚀的钽酸锂微图形化方法 |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP13959899A patent/JP4132400B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111627811A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-04 | 电子科技大学 | 一种基于反应离子刻蚀的钽酸锂微图形化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4132400B2 (ja) | 2008-08-13 |
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