JPS6381426A - フオトマスクブランクとフオトマスク - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路の製造工程
等で用いられるフォトマスク、及びフォトマスクを製造
するために用いられるフォトマスクブランクに係り、特
に、位置合わせ（アライメント）を行うことを容易にす
るために可視光の透過率を高めたフォトマスク（いわゆ
る、シースルーマスク）、及びそのフォトマスクを製造
するために用いられるフォトマスクブランク（いわゆる
、シースルーマスクブランク）に関する。

（従来の技術〕 半導゛体集積回路の製造工程等で用いられるフォトマス
クのなかには、位置合わせを容易に行なうことを可能に
したシースルーマスクと呼ばれるものがある。このシー
スルーマスクは、位置合わせマークを見やすくし容易に
位置合わせを行ないうるように可視光を透過させるが、
シリコンウェハ等の被転写板上に塗布されたレジストを
感光させる近紫外光至乃遠紫外光等の光（露光光）を透
過させない薄膜パターン（シースルー薄膜パターン）を
、透光性基板の一主表面上に具備してなる。

前述したシースルーマスクを製造するためにシースルー
マスクブランクが用いられる。このシースルーマスクブ
ランクとしては、特開昭５７−１４７６３４号によって
提案されたように、窒素を含む雰囲気中でスパッタリン
グ法等の成膜方法により、クロムの窒化物からなる薄膜
を透光性基板上に被着したものや、特開昭６１−１７６
９３４号によって提案されたように、ターゲットとして
クロムを用い、少なくともアルゴン等の不活性気体、窒
素ガス及び分子中に酸素原子を有する酸化性ガスの三成
分を含むガス雰囲気中でスパッタリング法により、薄膜
を透光性基板上に形成して製造されるものが知られてい
る。

以上のような、特開昭５７−１４７６３４号によって提
案されたフォトマスクブランク（シースルーマスクブラ
ンク）においては、薄膜がクロムの窒化物からなり、ま
た、特開昭６１−１７６９３４号によって提案されたフ
ォトマスクブランクの製造方法によって製造されたフォ
トマスクブランク（シースルーマスクブランク）におい
ては、ＩＦｉが窒化クロムと酸化クロムとの混合物から
なる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記したように薄膜がクロムの窒化物、
あるいは窒化クロムと酸化クロムとの混合物からなると
、特にエツチング液を用いて薄膜をエツチングするとき
、薄膜がクロムのみからなるものと比べて薄膜のエツチ
ング速度が一般的に非常に速（なってしまう。このよう
にエツチング速度が速くなるとエツチング終了までの時
間（いわゆる、ジャストエツチング時間）が短くなるた
め、エツチング液の温度・濃度・液量等のエツチング条
件の微小な変動、及びエツチング処理作業時にエツチン
グを終了すべき時間以上に誤まってエツチングしてしま
うこと等に起因して、所望線幅のパターンを形成するこ
とが難しい。さらに、可視光の透過率が高いシースルー
マスクブランクの薄膜をエツチングするときには、その
薄膜の可視光透過率が高いためエツチングの終点を見極
めることが難しく、所望線幅のパターンを形成すること
は一層困難であった。

本発明は、以上のような事情を鑑みてなされたものであ
り、所望線幅のパターンを確実に形成してフォトマスク
を製作することができるフォトマスクブランク、及びこ
のフォトマスクブランクを用いて製造されるフォトマス
クを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記した目的を達成するためになされたもの
であり、第１発明は、透光性基板の一生表面上に、クロ
ムと、クロム弗化物と、クロム酸化物及びクロム窒化物
のうち少なくとも一つとを含有してなる薄膜を被着して
なることを特徴とするフォトマスクブランクである。ま
た、第２発明は、透光性基板の一生表面上に、クロムと
、クロム弗化物と、クロム酸化物及びクロム窒化物のう
ち少なくとも一つとを含有してなる薄膜を被着してなる
フォトマスクブランクにおける前記薄膜を選択的にパタ
ーン化してなることを特徴とするフォトマスクである。

〔作用〕

第１発明のフォトマスクブランクにおいて、クロムと、
クロム弗化物と、クロム酸化物及びクロム窒化物のうち
少なくとも一つとを含有してなる薄膜のエツチング速度
は、クロムの窒化物からなる薄膜、あるいは窒化クロム
と酸化クロムとの混合物からなる簿膜のエツチング速度
よりも遅い。

〔実施例〕

以下、第１発明の実施例によるフォトマスクブランク、
及び第２発明の実施例によるフォトマスクについて詳細
に説明する。

第１図に示すように、本実施例によるフォトマスクブラ
ンク１は、石英ガラスからなる透光性基板２と、この透
光性基板２の一生表面上に被着された薄膜としてのシー
スルー１１１０３とからなる。

なお、シースルー薄膜３は、クロムとクロム窒化物とク
ロム酸化物とクロム弗化物とを含有してなる。

次に、フォトマスクブランク１を製造する方法について
説明する。先ず、石英ガラス板の画工表面を高精度研磨
して透光性基板２を得る。次に、インライン型直流マグ
ネトロンスパッタ装置を用い、アルゴン（Δｒ）と窒素
（Ｎ２）と酸素（０２）と四弗化炭素（ＣＦ４　）との
混合ガス雰囲気中でスパッタリング法により、波長４０
５ｎｍの光の透過率が２％となるようにシースルー薄膜
３を透光性基板２の一生表面上に被着して、フォトマス
クブランク１を製造した。

ここで、前記した混合ガスのガス混合比（モル比）を変
化させて、波長４０５ｎｍの光の透過率が２％となるシ
ースルー＃膜３を成膜した場合における、ガス混合比（
モル比）、ガス圧力、シースルー薄膜３の膜厚、ジャス
トエツヂング時間、エツチング速度、及びシースルー薄
膜３における波長６００ｎｍの光の透過率を下表におい
て丞ず。

また、比較例として、ＣＦ４ガスを含有しない、Ａｒと
Ｎ２と０２との混合ガス雰囲気中でスパッタリング法に
より、波長４０５ｎｍの光の透過率が２％となるように
、窒化クロムと酸化クロムとの混合物からなるシースル
ー薄膜を透光性基板の一生表面上に被着して、フォトマ
スクブランクを製造した。この比較例の場合における混
合ガスのガス混合比等の値も下表において示す。

なお、シースルー薄膜３．及び窒化クロムと酸化クロム
との混合物からなるシースルー薄膜のエツチング液とし
ては、Ｆ１１ｉ！２第２セリウムアンモニウム１６５ｇ
と過塩素Ｒ（７０％）４２ｄに純水を加えて１０００ｄ
にした溶液（液、温＝２０℃）を用いた。

表 上記した表において示されたように、実施例の場合と比
較例の場合とにおけるエツチング速度を比較すると、シ
ースルーｉ［３中にクロム弗化物が含有される実施例の
場合のエツチング速度は、シースルー薄膜３中にクロム
弗化物が含有されない比較例の場合のエツチング速度よ
りも大幅に遅くなっている。また、波長６００ｎｍの光
の透過率を比較すると、実施例の場合の透過率は比較例
の場合の透過率よりも高くなっている。このように、シ
ースルー薄膜中にクロム弗化物が含有されると、透過率
特性（いわゆる、シースルー特性）が向辷する。

さらに、上記した表中に示された２つの実施例を比較し
て分かるように、シースルー薄膜３を成膜するときに用
いる混合ガス中のＣＦａガスの混合比率を上げ、シース
ルー薄膜３中に含有されるクロム弗化物の含有率を上げ
ることによって、シースルー簿膜３の透過率特性を損う
ことなくエツチング速度を遅くすることができる。この
ように、混合ガス中のＣ１：４ガスの混合比率を適宜選
定してシースルー薄膜３を成膜することによって、シー
スルー薄膜３のエツチング速度を制御することも可能で
ある。

以上のように、本実施例によるフォトマスク１によれば
、シースルーＳ膜３中にクロム弗化物が含有されている
ので、シースルー薄膜３のエツチング速度を遅くでき所
望線幅のパターンを形成することが容易となり、また、
シースルー特性が向ヒしているので位置合わせ作業も容
易となる。さらに、シースルー薄膜３中に含有されるク
ロム弗化物の含有率を制御することによって、シースル
ーＳ膜３のエツチング速度を制御することができるので
、所望線幅のパターンを形成することは一層容易となる
。

次に、第２発明の実施例によるフォトマスクについて説
明する。

第２図に示すように、本実施例によるフォトマスク４は
、石英ガラスからなる透光性基板２と、この透光性基板
２の一生表面上に形成されたシースルー薄膜パターン３
ａとからなる。なお、シースルー薄膜パターン３ａは、
前述したフォトマスクブランク１のシースルー薄膜３を
選択的にパターン化してなるものであり、クロムとクロ
ム窒化物とクロム酸化物とクロム弗化物とを含有してな
る。

次に、フォトマスク４を製造する方法について説明する
。

先ず、第１図に図示したフォトマスクブランク１のシー
スルー薄膜３上にレジスト（例；ヘキスト社製　Ａ　Ｚ
　−１３５０）を塗布し、次に、そのレジストを露光し
て所定のパターンを潜像する。次に、現像液（例：ＡＺ
専用現像液）を用いてレジストを現像処理して所定のレ
ジストパターンをシースルー薄膜３上に形成し、次に、
そのレジストパターンをマスクとし、エツチング液（例
；硝酸第２セリウムアンモニウム１６５ｇと過塩素１’
１（７０％）４２−に純水を加えて１０００ｄにした溶
液（液温：２０℃））を用いてシースルー薄膜３を選択
的にエツチングする。次に、レジスト剥離液（例：熱濃
硫Ｍ（液温：９０℃））を用いてレジストパターンを剥
離し、シースルー薄膜３を選択的にパターン化してなる
シースルー薄膜パターン３ａを透光性基板２ヒに形成し
て、フォトマスク４を製造した。

以上のようにして製造したフォトマスク４において、シ
ースルー薄膜パターン３ａは充分な寸法精度及び良好な
シースルー特性を有し、また露光光（例：紫外光）に対
しては充分な遮光性を有した。従って、フォトマスク４
を用いれば、レジストを塗布したシリコンウェハ等の被
転写板に所定のパターンを確実に転写することができる
。

本発明は、上記した実施例に限定されるものではない。

シースルー薄膜３を成膜するときのガス混合比やガス圧
力等の成膜条件は本実施例中に示したものに限定されず
、所望するエツチング速度、透過率等の条件に応じて適
宜決定しうる。また、シースルー薄膜３の膜厚も所望す
る透過率等の条件に応じて適宜決定しつる。また、スパ
ッタリング法による成膜時に用いたＣＦ４ガスの代わり
に、ＮＦ３　、　Ｃ２Ｆ６　、　ＣＣ１，２Ｆ２　、　
ＣＢｒＦ３等の弗素を含有するガスを用いてもよく、ま
たｏ２カスノ代ｔ）すに：Ｃｏ、ＣＣ２、Ｎｏ、Ｎ２０
゜ＮＯ２等の酸素を含有するガスを用いてもよく、また
Ｎ２ガスの代わりにＮ８３等の窒素を含有するガスを用
いてもよく、またＡｒガスの代わりにＮｅ、Ｈｅ等の不
活性ガスを用いてもよい。また、本実施例中ではスパッ
タリング法によりシースルー薄膜３を成膜したが、ＣＶ
Ｄ法、真空蒸着法。

イオンブレーティング法等の成膜方法を採用してもよい
。

本実施例中ではシースルー特性膜３は、クロムとクロム
窒化物とクロム酸化物とクロム弗化物とを含有してなっ
たが、シースルー薄膜はクロムとクロム酸化物とクロム
弗化物とを含有してなってもよく、この場合にはＡｒと
０２とＣＦ４との混合ガスを用いてシースルー薄膜を成
膜すればよい。

さらに、シースルー薄膜は、クロムとクロム窒化物とク
ロム弗化物とを含有してなってもよく、この場合には、
ＡｒとＮ２と、ＣＦ　４との混合ガスを用いてシースル
ー薄膜を成膜すればよい。

透光性基板２は石英ガラス以外に、アルミノシリケート
ガラスやアルミノボロシリケートガラスやサファイア等
の透光性を有する基板からなってもよい。また、透光性
基板２の一生表面上に、酸化インジウムと酸化錫との混
合物（いわゆる、ＩＴＯ）や酸化錫等からなる透明導電
膜を被着したものを透光性基板として用いてもよく、こ
の場合には透明導電膜上にシースルー薄膜３を被着すれ
ばよい。また、エツチング液としては、実施例中に記し
たものに限定されるものではない。

また、フォトマスク４を製造する際に、エツチング液を
用いる湿式エツチング液によってシースルー薄膜３をエ
ツチングしたが、ＣＣＣ６００２との混合ガスを用いる
プラズマエツチング法等の乾式エツチング法によってエ
ツチングしてもよい。

〔発明の効果〕

第１発明のフォトマスクブランクによれば、シースルー
薄膜はクロム弗化物を含有してなるので、シースルー薄
膜のエツチング速度が遅くなり所望線幅のパターンを形
成することが容易となり、またシースルー特性も向上し
ている。また、第２発明のフォトマスクによれば、シー
スルー薄膜パターンが充分な寸法精度及び遮光性、並び
に良好なシースルー特性を有するので、被転写板に所定
のパターンを確実に転写することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明の実施例によるフォトマスクブランク
を示す断面図、及び第２図は第２発明の実施例によるフ
ォトマスクを示す断面図である。 １・・・フォトマスクブランク、２・・・透光性基板、
３・・・シースルー薄膜、３ａ・・・シースルー薄膜パ
ターン、４・・・フォトマスク′特許出願人　　　ホー
−％を株式会社 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透光性基板の一主表面上に、クロムと、クロム弗
   化物と、クロム酸化物及びクロム窒化物のうち少なくと
   も一つとを含有してなる薄膜を被着してなることを特徴
   とするフオトマスクブランク。
2. （２）透光性基板の一主表面上に、クロムと、クロム弗
   化物と、クロム酸化物及びクロム窒化物のうち少なくと
   も一つとを含有してなる薄膜を被着してなるフォトマス
   クブランクにおける前記薄膜を選択的にパターン化して
   なることを特徴とするフォトマスク。