JP5352451B2 - グレートーンマスクの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の一つの態様は、酸窒化Crからなる半透過膜を有するグレートーンマスクの製造方法である。当該製造方法は、一酸化窒素ガスとアルゴンガスとからなる雰囲気でCrからなるターゲットをスパッタする反応性スパッタリング法を用いて単層構造の前記半透光膜を成膜する工程を備え、前記半透光膜を成膜する工程は、前記一酸化窒素ガスの濃度が異なる複数の成膜条件の下で透過率が30%〜50%である複数の薄膜の分光透過率曲線を取得すること、前記複数の薄膜の分光透過率曲線に基づいて、前記半透光膜の透過率の最大値と最小値の差が波長365nm〜波長436nmの範囲で1.0%以下、又は、波長300nm〜500nmの範囲で4.0%以下になる濃度である前記一酸化窒素ガスの目標濃度を取得すること、前記目標濃度の前記一酸化窒素ガスを用いて前記半透光膜を成膜することを含む。
スパッタリングターゲットとして純Crからなる厚さ6mmのターゲットを使用し、基板として厚さが5.0mmの石英基板を用い、成膜装置として大型のインターバック式成膜装置を使用した。そして、成膜時の基板温度である成膜温度、スパッタガス、反応ガス、成膜時の圧力である成膜圧力、及びターゲットに投入する電力であるターゲット電力を以下の条件に設定することにより、酸窒化Cr膜からなる実施例1の半透光膜を得た。なお、この際、酸窒化Cr膜の膜厚は、その膜質を基板の全体にわたり維持するために、成膜空間を通過する基板の搬送速度により制御されており、実質的に透過率の波長依存性を有しない半透過膜における透過率が30%〜50%になる膜厚である5nm〜20nmに調整した。
・成膜温度:150℃〜200℃
・スパッタガス/スパッタガス流量:Ar/35sccm〜75sccm
・反応ガス/反応ガス流量:一酸化窒素(NO)/0sccm〜15sccm
・成膜圧力:1.1×10−1Pa〜6.4×10−1Pa
・ターゲット電力:約2.5kW(パワー密度0.9W/cm2)
実施例1の各酸窒化Cr膜に関して分光透過率を測定し、波長365nm〜436nmの範囲における透過率の最大値と最小値との差、及び波長300nm〜500nmの範囲における透過率の最大値と最小値との差をそれぞれ透過率均一性として演算した。
スパッタリングターゲットとして純Crからなる厚さ6mmのターゲットを使用し、基板として厚さが5.0mmの石英基板を用い、実施例1と同じく、成膜装置として大型のインターバック式成膜装置を使用した。そして、成膜温度、スパッタガス、反応ガス、成膜圧力、及びターゲット電力を以下の条件に設定することにより、窒化Cr膜からなる実施例2の半透光膜を得た。なお、この際、窒化Cr膜の膜厚は、その膜質を基板の全体にわたり維持するために、成膜空間を通過する基板の搬送速度により制御されており、実質的に透過率の波長依存性を有しない半透過膜における透過率が30%〜50%になる膜厚である5nm〜20nmに調整した。
・成膜温度:150℃〜200℃
・スパッタガス/スパッタガス流量:Ar/35sccm〜75sccm
・反応ガス/反応ガス流量:窒素(N2)/0sccm〜80sccm
・成膜圧力:1.3×10−1Pa〜5.7×10−1Pa
・ターゲット電力:約2.5kW(パワー密度0.9W/cm2)
実施例2の各窒化Cr膜に関して分光透過率を測定し、波長365nm〜436nmの範囲における透過率の最大値と最小値との差、及び波長300nm〜500nmの範囲における透過率の最大値と最小値との差をそれぞれ透過率均一性として演算した。
スパッタリングターゲットとして、Ni92原子%−Cr8原子%からなる厚さ6mmのターゲットを使用し、基板として厚さが5.0mmの石英基板を用い、実施例1と同じく、成膜装置として大型のインターバック式成膜装置を使用した。そして、成膜温度、スパッタガス、反応ガス、成膜圧力、及びターゲット電力を以下の条件に設定することにより、窒化NiCr膜からなる実施例3の半透光膜を得た。なお、この際、窒化NiCr膜の膜厚は、その膜質を基板の全体にわたり維持するために、成膜空間を通過する基板の搬送速度により制御されており、実質的に透過率の波長依存性を有しない半透過膜における透過率が30%〜50%になる膜厚である5nm〜20nmに調整した。
・成膜温度:150℃〜200℃
・スパッタガス/スパッタガス流量:Ar/35sccm〜75sccm
・反応ガス/反応ガス流量:窒素(N2)/0sccm〜90sccm
・成膜圧力:2.2×10−1Pa〜6.4×10−1Pa
・ターゲット電力:約2.5kW(パワー密度0.9W/cm2)
実施例3の各窒化NiCr膜に関して分光透過率を測定し、波長365nm〜436nmの範囲における透過率の最大値と最小値との差、及び波長300nm〜500nmの範囲における透過率の最大値と最小値との差をそれぞれ透過率均一性として演算した。
スパッタリングターゲットとして、純Crからなる厚さ6mmのターゲットを使用し、基板として厚さが5.0mmの石英基板を用い、実施例1と同じく、成膜装置として大型のインターバック式成膜装置を使用した。そして、成膜温度、スパッタガス、反応ガス、成膜圧力、及びターゲット電力を以下の条件に設定することにより、酸化炭化Cr膜からなる実施例4の半透光膜を得た。なお、この際、酸化炭化Cr膜の膜厚は、その膜質を基板の全体にわたり維持するために、成膜空間を通過する基板の搬送速度により制御されており、実質的に透過率の波長依存性を有しない半透過膜における透過率が30%〜50%になる膜厚である5nm〜20nmに調整した。
・成膜温度:150℃〜200℃
・スパッタガス/スパッタガス流量:Ar/35sccm〜75sccm
・反応ガス/反応ガス流量:二酸化炭素(CO2)/0sccm〜30sccm
・成膜圧力:2.7×10−1Pa〜6.0×10−1Pa
・ターゲット電力:約5.0kW(パワー密度1.8W/cm2)
実施例4の各酸化窒化Cr膜に関して分光透過率を測定し、波長365nm〜436nmの範囲における透過率の最大値と最小値との差、及び波長300nm〜500nmの範囲における透過率の最大値と最小値との差をそれぞれ透過率均一性として演算した。
実施例1で得られた半透光膜(酸窒化Cr膜)を用いて、実施例5のグレートーンマスクを作成した。詳述すると、ターゲットとしてCrターゲット、スパッタガスとして75sccmのAr、反応ガスとして6sccmのNOを用いることにより、酸窒化Cr膜からなる半透光膜をCrフォトマスク上に成膜した。次いで、該半透光膜上にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクにして半透光膜及び遮光膜(Cr膜)を一括エッチングすることにより開口部を形成した。なお、エッチング液には、Crエッチング(硝酸第二セリウムアンモニウム+過塩素酸系)を用いた。
スパッタリングターゲットとして純Crを用い、実施例1と同じく、成膜装置として大型のインターバック式成膜装置を使用した。この際、成膜温度、スパッタガス、反応ガス、成膜圧力、及びターゲット電力を以下の条件に設定することにより、酸窒化Cr膜からなる比較例の半透光膜を得た。そして、比較例の酸窒化Cr膜に関して分光透過率を測定した。比較例の分光透過率曲線を図1及び図25に示す。なお、この際、酸窒化Cr膜の膜厚は、その膜質を基板の全体にわたり維持するために、成膜空間を通過する基板の搬送速度により制御されており、透過率が30〜50%になる膜厚である10nm〜40nmに調整した。
・成膜温度:150℃〜200℃
・スパッタガス/スパッタガス流量:Ar/20sccm
・反応ガス/反応ガス流量:二酸化炭素(CO2)/20sccm+N2/35sccm
・成膜圧力:2.5×10−1Pa
・ターゲット電力:約6.0kW(パワー密度2.3W/cm2)
(1)上記実施形態においては、ArとNOとからなる雰囲気の下で純Crターゲットをスパッタする反応性スパッタリング法を用い、単層構造の酸窒化Cr膜を半透光膜として成膜する。この際、NOの濃度が異なる複数の成膜条件の下で取得した複数の異なる分光透過率曲線に基づいて半透光膜の透過率均一性が波長365nm〜436nmの範囲で1.0%以下、又は、波長300nm〜500nmの範囲で4.0%以下になるNOの目標濃度(中間値)を取得た後に、該目標濃度のNOを用いて半透光膜を成膜する。
(3)上記実施形態においては、ArとCO2とからなる雰囲気の下で純Crターゲットをスパッタする反応性スパッタリング法を用い、単層構造の酸化炭化Cr膜を半透光膜として成膜する。この際、CO2の濃度が異なる複数の成膜条件の下で取得した複数の異なる分光透過率曲線に基づいて半透光膜の透過率均一性が波長365nm〜436nmの範囲で1.0%以下、又は、波長300nm〜500nmの範囲で4.0%以下になるNOの目標濃度(中間値)を取得た後に、該目標濃度のCO2を用いて半透光膜を成膜する。
Claims (5)
- 酸窒化Crからなる半透光膜を有するグレートーンマスクの製造方法であって、
一酸化窒素ガスとアルゴンガスとからなる雰囲気でCrからなるターゲットをスパッタする反応性スパッタリング法を用いて単層構造の前記半透光膜を成膜する工程を備え、
前記半透光膜を成膜する工程は、
前記一酸化窒素ガスの濃度が異なる複数の成膜条件の下で透過率が30%〜50%である複数の薄膜の分光透過率曲線を取得すること、
前記複数の薄膜の分光透過率曲線に基づいて、前記半透光膜の透過率の最大値と最小値の差が波長365nm〜436nmの範囲で1.0%以下、又は、波長300nm〜500nmの範囲で4.0%以下になる濃度である前記一酸化窒素ガスの目標濃度を取得すること、
前記目標濃度の前記一酸化窒素ガスを用いて前記半透光膜を成膜することを含む
ことを特徴とするグレートーンマスクの製造方法。 - 酸化炭化Crからなる半透光膜を有するグレートーンマスクの製造方法であって、
二酸化炭素ガスとアルゴンガスとからなる雰囲気でCrからなるターゲットをスパッタする反応性スパッタリング法を用いて単層構造の前記半透光膜を成膜する工程を備え、
前記半透光膜を成膜する工程は、
前記二酸化炭素ガスの濃度が異なる複数の成膜条件の下で透過率が30%〜50%である複数の薄膜の分光透過率曲線を取得すること、
前記複数の薄膜の分光透過率曲線に基づいて、前記半透光膜の透過率の最大値と最小値の差が波長365nm〜436nmの範囲で1.0%以下、又は、波長300nm〜500nmの範囲で4.0%以下になる濃度である前記二酸化炭素ガスの目標濃度を取得すること、
前記目標濃度の前記二酸化炭素ガスを用いて前記半透光膜を成膜することを含む
ことを特徴とするグレートーンマスクの製造方法。 - 請求項1または2に記載のグレートーンマスクの製造方法において、
前記半透光膜を成膜する工程は、
透明基板上に前記半透光膜を形成することを含み、当該製造方法は更に、前記半透光膜の上に遮光膜を形成する工程を備えることを特徴とするグレートーンマスクの製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載のグレートーンマスクの製造方法は更に、
透明基板上に形成された遮光膜を形成する工程を備え、前記半透光膜を成膜する工程は、前記遮光膜に前記透明基板が露出する開口部を設けること、
前記露出した透明基板上に前記半透光膜を形成すること
を含むこと特徴とするグレートーンマスクの製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載のグレートーンマスクの製造方法において、
前記半透光膜を成膜する工程は、
透明基板上に前記半透光膜を形成することを含み、当該製造方法は更に、前記半透光膜の上にエッチストッパ膜を形成する工程と、
前記エッチストッパ膜の上に遮光膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とするグレートーンマスクの製造方法。
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