JP2001056544A - ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びそのためのハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス並びにこれを用いたパターン形成方法 - Google Patents
ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びそのためのハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス並びにこれを用いたパターン形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 露光に使用されるエキシマレーザーに長時間
にわたって照射されても、透過率及び位相角が変化しな
いハーフトーン位相シフトフォトマスク及びそのための
ブランクス。 【解決手段】 透明基板１０１上に少なくともクロムと
フッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜１０２のパタ
ーンを有するハーフトーン位相シフトマスク１０８にお
いて、ハーフトーン位相シフト膜１０２により実質的に
吸収される波長の光１０９を照射した膜をパターニング
することにより、露光用エキシマレーザー照射における
光学特性変化を低減したハーフトーン位相シフトマス
ク。
にわたって照射されても、透過率及び位相角が変化しな
いハーフトーン位相シフトフォトマスク及びそのための
ブランクス。 【解決手段】 透明基板１０１上に少なくともクロムと
フッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜１０２のパタ
ーンを有するハーフトーン位相シフトマスク１０８にお
いて、ハーフトーン位相シフト膜１０２により実質的に
吸収される波長の光１０９を照射した膜をパターニング
することにより、露光用エキシマレーザー照射における
光学特性変化を低減したハーフトーン位相シフトマス
ク。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩ等の高密度
集積回路の製造に用いられるフォトマスク及びそのフォ
トマスクを製造するためのフォトマスク用ブランクス並
びにこれを用いたパターン形成方法に関し、特に、微細
寸法の投影像が得られるハーフトーン位相シフトフォト
マスク、このハーフトーン位相シフトフォトマスクを製
造するためのハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブ
ランクス並びにこれを用いたパターン形成方法に関す
る。
集積回路の製造に用いられるフォトマスク及びそのフォ
トマスクを製造するためのフォトマスク用ブランクス並
びにこれを用いたパターン形成方法に関し、特に、微細
寸法の投影像が得られるハーフトーン位相シフトフォト
マスク、このハーフトーン位相シフトフォトマスクを製
造するためのハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブ
ランクス並びにこれを用いたパターン形成方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ等の半導体集積回路は、フォトマ
スクを使用したいわゆるリソグラフィー工程を繰り返す
ことによって製造されるが、特に微細寸法の形成には、
例えば特開昭５８−１７３７４４号、特公昭６２−５９
２９６号等に示されているような位相シフトフオトマス
クの使用が検討され、その中でも、例えば米国特許第
４，８９０，３０９号等に示されるような、いわゆるハ
ーフトーン位相シフトフォトマスクが早期実用化の観点
から注目を集め、特開平５−２２５９号、特開平５−１
２７３６１号等のように、歩留まりを向上し、また、コ
ストを低滅した構成・材料に関していくつかの提案がさ
れ、実用化が進められている。
スクを使用したいわゆるリソグラフィー工程を繰り返す
ことによって製造されるが、特に微細寸法の形成には、
例えば特開昭５８−１７３７４４号、特公昭６２−５９
２９６号等に示されているような位相シフトフオトマス
クの使用が検討され、その中でも、例えば米国特許第
４，８９０，３０９号等に示されるような、いわゆるハ
ーフトーン位相シフトフォトマスクが早期実用化の観点
から注目を集め、特開平５−２２５９号、特開平５−１
２７３６１号等のように、歩留まりを向上し、また、コ
ストを低滅した構成・材料に関していくつかの提案がさ
れ、実用化が進められている。
【０００３】ここで、ハーフトーン位相シフトフォトマ
スクを図面に従って簡単に説明する。図１４は、ハーフ
トーン位相シフトリソグラフィーの原理を示す図、図１
５は従来法を示す図である。図１４（ａ）及び図１５
（ａ）は、フォトマスクの断面図、図１４（ｂ）及び図
１５（ｂ）はフォトマスク上での光の振幅、図１４
（ｃ）及び図１５（ｃ）はウェハー上での光の振幅、図
１４（ｄ）及び図１５（ｄ）はウェハー上での光強度を
それぞれ示し、９１１及び９２１は透明基板、９２２は
１００％遮光膜、９１２はハーフトーン位相シフト膜、
９１３及び９２３は入射光である。ここで、ハーフトー
ン位相シフト膜とは、透過する露光光の位相を、同光路
長の空気を通る露光光の位相に対し事実上反転し、か
つ、その強度を減衰させる機能を持つ膜であり、単層又
は多層により形成される。従来法においては、図１５
（ａ）に示すように、石英ガラス等からなる基板９２１
上にクロム等からなる１００％遮光膜９２２を形成し、
所望のパターンの光透過部を形成してあるだけであり、
ウェハー上の光強度分布は、図１５（ｄ）に示すよう
に、裾広がりとなり、解像度が劣ってしまう。一方、ハ
ーフトーン位相シフトリソグラフィーでは、半透明膜で
あるハーフトーン位相シフト膜９１２を透過した光とそ
の開口部を透過した光とでは位相が実質的に反転するの
で、図１４（ｄ）に示すように、ウェハー上でパターン
境界部の光強度が０となり、その裾広がりを抑えること
ができ、したがって、解像度を向上することができる。
スクを図面に従って簡単に説明する。図１４は、ハーフ
トーン位相シフトリソグラフィーの原理を示す図、図１
５は従来法を示す図である。図１４（ａ）及び図１５
（ａ）は、フォトマスクの断面図、図１４（ｂ）及び図
１５（ｂ）はフォトマスク上での光の振幅、図１４
（ｃ）及び図１５（ｃ）はウェハー上での光の振幅、図
１４（ｄ）及び図１５（ｄ）はウェハー上での光強度を
それぞれ示し、９１１及び９２１は透明基板、９２２は
１００％遮光膜、９１２はハーフトーン位相シフト膜、
９１３及び９２３は入射光である。ここで、ハーフトー
ン位相シフト膜とは、透過する露光光の位相を、同光路
長の空気を通る露光光の位相に対し事実上反転し、か
つ、その強度を減衰させる機能を持つ膜であり、単層又
は多層により形成される。従来法においては、図１５
（ａ）に示すように、石英ガラス等からなる基板９２１
上にクロム等からなる１００％遮光膜９２２を形成し、
所望のパターンの光透過部を形成してあるだけであり、
ウェハー上の光強度分布は、図１５（ｄ）に示すよう
に、裾広がりとなり、解像度が劣ってしまう。一方、ハ
ーフトーン位相シフトリソグラフィーでは、半透明膜で
あるハーフトーン位相シフト膜９１２を透過した光とそ
の開口部を透過した光とでは位相が実質的に反転するの
で、図１４（ｄ）に示すように、ウェハー上でパターン
境界部の光強度が０となり、その裾広がりを抑えること
ができ、したがって、解像度を向上することができる。
【０００４】ここで注目すべきは、ハーフトーン位相シ
フトフォトマスクの効果が得られるためには、マスク上
に形成されるパターンの寸法精度、位置精度等、従来の
フォトマスクに要求される諸特性に加え、その位相角、
及び、透過率が非常に重要となる点であり、また、これ
らは、ハーフトーン位相シフト膜を形成する単層又は多
層の膜の、露光光波長での屈折率、消衰係数、及び、膜
厚で決まる、という点である。
フトフォトマスクの効果が得られるためには、マスク上
に形成されるパターンの寸法精度、位置精度等、従来の
フォトマスクに要求される諸特性に加え、その位相角、
及び、透過率が非常に重要となる点であり、また、これ
らは、ハーフトーン位相シフト膜を形成する単層又は多
層の膜の、露光光波長での屈折率、消衰係数、及び、膜
厚で決まる、という点である。
【０００５】一般的に、位相角に関しては１８０°が最
適値となるが、透過率に関しては、最適値が１乃至２０
％（開口部を１００％）の範囲にあり、転写するパター
ン、転写する条件等によって決まる。ハーフトーン位相
シフトフォトマスクに関しては、位相角、透過率共に、
その最適値に作り込むことが要求され、最適値からずれ
た場合には、適正露光量等が変化し、寸法精度の低下、
焦点裕度の低下等に至ってしまう。したがって、ハーフ
トーン位相シフト膜を形成する単層又は多層の膜の屈折
率、消衰係数、及び、膜厚の精度、安定性は言うまでも
なく重要である。図１７及び図１８に、ハーフトーン位
相シフトフォトマスクを使用したリソグラフィーにおけ
る、透過率、及び、位相差の変化が焦点深度、転写寸
法、ベストフォーカス変化に及ぼす影響をシミュレーシ
ョンした結果を示す。
適値となるが、透過率に関しては、最適値が１乃至２０
％（開口部を１００％）の範囲にあり、転写するパター
ン、転写する条件等によって決まる。ハーフトーン位相
シフトフォトマスクに関しては、位相角、透過率共に、
その最適値に作り込むことが要求され、最適値からずれ
た場合には、適正露光量等が変化し、寸法精度の低下、
焦点裕度の低下等に至ってしまう。したがって、ハーフ
トーン位相シフト膜を形成する単層又は多層の膜の屈折
率、消衰係数、及び、膜厚の精度、安定性は言うまでも
なく重要である。図１７及び図１８に、ハーフトーン位
相シフトフォトマスクを使用したリソグラフィーにおけ
る、透過率、及び、位相差の変化が焦点深度、転写寸
法、ベストフォーカス変化に及ぼす影響をシミュレーシ
ョンした結果を示す。
【０００６】ところで、形成するパターンの微細化に伴
い、リソグラフィーに使用される露光波長を短くする必
要があるが、いわゆる０．２５ミクロンデザインルール
を超える微細化が進むに連れ、ＫｒＦエキシマレーザー
（波長：２４８ｎｍ）の実用化が始まり、さらに寸法が
微細化されることを睨み、ＡｒＦエキシマレーザー（波
長：１９３ｎｍ）の使用が検討されている。ハーフトー
ン位相シフトマスクに使用するハーフトーン位相シフト
膜に関しても、これらの波長に対して最適な位相角、透
過率を実現でき、かつ、安定な屈折率、消衰係数を有す
る材料の開発が要求される。
い、リソグラフィーに使用される露光波長を短くする必
要があるが、いわゆる０．２５ミクロンデザインルール
を超える微細化が進むに連れ、ＫｒＦエキシマレーザー
（波長：２４８ｎｍ）の実用化が始まり、さらに寸法が
微細化されることを睨み、ＡｒＦエキシマレーザー（波
長：１９３ｎｍ）の使用が検討されている。ハーフトー
ン位相シフトマスクに使用するハーフトーン位相シフト
膜に関しても、これらの波長に対して最適な位相角、透
過率を実現でき、かつ、安定な屈折率、消衰係数を有す
る材料の開発が要求される。
【０００７】そこで、具体的には、例えば特開平７−１
１０５７２号に示されるような、クロムを主体としフッ
素を含む膜をハーフトーン位相シフト膜に用いることが
提案されているが、この膜は上記波長に対し、位相角、
及び、透過率に関して要求される範囲を実現できるだけ
でなく、ブランクスの製造、マスク製版加工等が従来型
のフォトマスクのそれと同様にできるという利点があ
り、早期から検討が開始され、すでに実用化がされてい
る。
１０５７２号に示されるような、クロムを主体としフッ
素を含む膜をハーフトーン位相シフト膜に用いることが
提案されているが、この膜は上記波長に対し、位相角、
及び、透過率に関して要求される範囲を実現できるだけ
でなく、ブランクスの製造、マスク製版加工等が従来型
のフォトマスクのそれと同様にできるという利点があ
り、早期から検討が開始され、すでに実用化がされてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クロム
を主体としフッ素を含むハーフトーン位相シフト膜は、
ＡｒＦエキシマレーザー等の露光に使用される露光光の
長時間の照射により、その屈折率、及び、消衰係数、又
は、これらの中何れか一方が変化してしまう、という問
題があった。これにより、クロムを主体としフッ素を含
むハーフトーン位相シフト膜を有するハーフトーン位相
シフトフォトマスクを用いてレジストパターン形成を行
う際、その透過率、及び、位相角、又は、これらの中何
れか一方が使用する毎に変化してしまう。
を主体としフッ素を含むハーフトーン位相シフト膜は、
ＡｒＦエキシマレーザー等の露光に使用される露光光の
長時間の照射により、その屈折率、及び、消衰係数、又
は、これらの中何れか一方が変化してしまう、という問
題があった。これにより、クロムを主体としフッ素を含
むハーフトーン位相シフト膜を有するハーフトーン位相
シフトフォトマスクを用いてレジストパターン形成を行
う際、その透過率、及び、位相角、又は、これらの中何
れか一方が使用する毎に変化してしまう。
【０００９】ところが、上記図１７及び図１８に示すシ
ミュレーション結果より、ハーフトーン位相シフトフォ
トマスクの位相差、透遇率が僅かに変動しても、転写寸
法はもとより、フォーカス位置、裕度が大きく変化して
しまう。
ミュレーション結果より、ハーフトーン位相シフトフォ
トマスクの位相差、透遇率が僅かに変動しても、転写寸
法はもとより、フォーカス位置、裕度が大きく変化して
しまう。
【００１０】すなわち、これにより、このマスクを使用
する度に、適正露光量が変化したり、寸法精度の低下
や、焦点裕度の低下が生ずる、あるいは、一回の使用中
においても、これらが変化してしまう可能性があり、パ
ターン形成裕度の減少、パターン形状の劣化が生じる。
する度に、適正露光量が変化したり、寸法精度の低下
や、焦点裕度の低下が生ずる、あるいは、一回の使用中
においても、これらが変化してしまう可能性があり、パ
ターン形成裕度の減少、パターン形状の劣化が生じる。
【００１１】本発明は従来技術のこのような状況に鑑み
てなされたものであり、その目的は、露光に使用される
エキシマレーザーに長時間にわたって照射されても、透
過率及び位相角が変化しないハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク、及び、これを作製するためのハーフトーン
位相シフトフォトマスク用ブランクス、並びに、これを
用いたパターン形成方法を提供することである。
てなされたものであり、その目的は、露光に使用される
エキシマレーザーに長時間にわたって照射されても、透
過率及び位相角が変化しないハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク、及び、これを作製するためのハーフトーン
位相シフトフォトマスク用ブランクス、並びに、これを
用いたパターン形成方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題に
鑑みて、露光に使用されるエキシマレーザーを長時間に
わたって照射しても、透過率及び位相角が変化しないハ
ーフトーン位相シフト膜を開発すべく研究の結果、完成
に到ったものである。
鑑みて、露光に使用されるエキシマレーザーを長時間に
わたって照射しても、透過率及び位相角が変化しないハ
ーフトーン位相シフト膜を開発すべく研究の結果、完成
に到ったものである。
【００１３】すなわち、本発明のハーフトーン位相シフ
トフォトマスク用ブランクスは、透明基板上に少なくと
もクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜を
有するハーフトーン位相シフトマスク用ブランクスにお
いて、前記ハーフトーン位相シフト膜により実質的に吸
収される波長の光を照射することにより、露光用エキシ
マレーザー照射における光学特性変化を低減したことを
特徴とするものである。
トフォトマスク用ブランクスは、透明基板上に少なくと
もクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜を
有するハーフトーン位相シフトマスク用ブランクスにお
いて、前記ハーフトーン位相シフト膜により実質的に吸
収される波長の光を照射することにより、露光用エキシ
マレーザー照射における光学特性変化を低減したことを
特徴とするものである。
【００１４】本発明のもう１つのハーフトーン位相シフ
トフォトマスク用ブランクスは、透明基板上に少なくと
もクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜を
有するハーフトーン位相シフトマスク用ブランクスにお
いて、前記ハーフトーン位相シフト膜の上に保護膜を設
け、露光用エキシマレーザー照射における光学特性変化
を低減したことを特徴とするものである。
トフォトマスク用ブランクスは、透明基板上に少なくと
もクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜を
有するハーフトーン位相シフトマスク用ブランクスにお
いて、前記ハーフトーン位相シフト膜の上に保護膜を設
け、露光用エキシマレーザー照射における光学特性変化
を低減したことを特徴とするものである。
【００１５】本発明のさらにもう１つのハーフトーン位
相シフトフォトマスク用ブランクスは、透明基板上に少
なくともクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフ
ト膜を有するハーフトーン位相シフトマスク用ブランク
スにおいて、前記ハーフトーン位相シフト膜により実質
的に吸収される波長の光を照射し、かつ、この上に保護
膜を設け、露光用エキシマレーザー照射における光学特
性変化を低減したことを特徴とするものである。
相シフトフォトマスク用ブランクスは、透明基板上に少
なくともクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフ
ト膜を有するハーフトーン位相シフトマスク用ブランク
スにおいて、前記ハーフトーン位相シフト膜により実質
的に吸収される波長の光を照射し、かつ、この上に保護
膜を設け、露光用エキシマレーザー照射における光学特
性変化を低減したことを特徴とするものである。
【００１６】上記第１又は第３のハーフトーン位相シフ
トマスク用ブランクスにおいて、ハーフトーン位相シフ
ト膜により実質的に吸収される波長の光の照射によっ
て、この膜の表面に安定化膜が形成されていることが望
ましい。
トマスク用ブランクスにおいて、ハーフトーン位相シフ
ト膜により実質的に吸収される波長の光の照射によっ
て、この膜の表面に安定化膜が形成されていることが望
ましい。
【００１７】また、保護膜が少なくともクロムとフッ素
とを含み、かつ、フッ素の含有量がハーフトーン位相シ
フト膜よりも少ないことが望ましい。
とを含み、かつ、フッ素の含有量がハーフトーン位相シ
フト膜よりも少ないことが望ましい。
【００１８】また、保護膜が透明膜であることが望まし
く、例えば、シリコン酸化物を主体とする膜を用いるこ
とができる。
く、例えば、シリコン酸化物を主体とする膜を用いるこ
とができる。
【００１９】本発明のハーフトーン位相シフトフォトマ
スクは、透明基板上に少なくともクロムとフッ素とを含
むハーフトーン位相シフト膜パターンを有するハーフト
ーン位相シフトマスクにおいて、前記ハーフトーン位相
シフト膜により実質的に吸収される波長の光を照射した
膜をパターニングすることにより、露光用エキシマレー
ザー照射における光学特性変化を低減したことを特徴と
するものである。
スクは、透明基板上に少なくともクロムとフッ素とを含
むハーフトーン位相シフト膜パターンを有するハーフト
ーン位相シフトマスクにおいて、前記ハーフトーン位相
シフト膜により実質的に吸収される波長の光を照射した
膜をパターニングすることにより、露光用エキシマレー
ザー照射における光学特性変化を低減したことを特徴と
するものである。
【００２０】本発明のもう１つのハーフトーン位相シフ
トフォトマスクは、透明基板上に少なくともクロムとフ
ッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜パターンを有す
るハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記ハーフ
トーン位相シフト膜により実質的に吸収される波長の光
を、前記ハーフトーン位相シフト膜をパターニングした
後に照射することにより、露光用エキシマレーザー照射
における光学特性変化を低減したことを特徴とするもの
である。
トフォトマスクは、透明基板上に少なくともクロムとフ
ッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜パターンを有す
るハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記ハーフ
トーン位相シフト膜により実質的に吸収される波長の光
を、前記ハーフトーン位相シフト膜をパターニングした
後に照射することにより、露光用エキシマレーザー照射
における光学特性変化を低減したことを特徴とするもの
である。
【００２１】本発明のさらにもう１つのハーフトーン位
相シフトフォトマスクは、透明基板上に少なくともクロ
ムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜パターン
を有するハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記
ハーフトーン位相シフト膜パターンの上に保護膜のパタ
ーンを有することにより、露光用エキシマレーザー照射
における光学特性変化を低減したことを特徴とするもの
である。
相シフトフォトマスクは、透明基板上に少なくともクロ
ムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜パターン
を有するハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記
ハーフトーン位相シフト膜パターンの上に保護膜のパタ
ーンを有することにより、露光用エキシマレーザー照射
における光学特性変化を低減したことを特徴とするもの
である。
【００２２】本発明の別のもう１つのハーフトーン位相
シフトフォトマスクは、透明基板上に少なくともクロム
とフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜パターンを
有するハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記ハ
ーフトーン位相シフト膜をパターニングした後に、マス
ク上全面に保護膜を設け、ハーフトーン位相シフト膜の
露光用エキシマレーザー照射における光学特性変化を低
減したことを特徴とするものである。
シフトフォトマスクは、透明基板上に少なくともクロム
とフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜パターンを
有するハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記ハ
ーフトーン位相シフト膜をパターニングした後に、マス
ク上全面に保護膜を設け、ハーフトーン位相シフト膜の
露光用エキシマレーザー照射における光学特性変化を低
減したことを特徴とするものである。
【００２３】上記第１のハーフトーン位相シフトフォト
マスクにおいて、ハーフトーン位相シフト膜により実質
的に吸収される波長の光を照射した後、その上に保護膜
を設け、その後保護膜とハーフトーン位相シフト膜とを
パターニングすることにより、露光用エキシマレーザー
照射における光学特性変化を低減することが望ましい。
マスクにおいて、ハーフトーン位相シフト膜により実質
的に吸収される波長の光を照射した後、その上に保護膜
を設け、その後保護膜とハーフトーン位相シフト膜とを
パターニングすることにより、露光用エキシマレーザー
照射における光学特性変化を低減することが望ましい。
【００２４】また、上記第１のハーフトーン位相シフト
フォトマスクにおいて、ハーフトーン位相シフト膜によ
り実質的に吸収される波長の光を照射した後、その膜を
パターニングし、その後保護膜を全面に形成することに
より、露光用エキシマレーザー照射における光学特性変
化を低減することが望ましい。
フォトマスクにおいて、ハーフトーン位相シフト膜によ
り実質的に吸収される波長の光を照射した後、その膜を
パターニングし、その後保護膜を全面に形成することに
より、露光用エキシマレーザー照射における光学特性変
化を低減することが望ましい。
【００２５】また、上記第２のハーフトーン位相シフト
フォトマスクにおいて、パターニングされたハーフトー
ン位相シフト膜に、この膜により実質的に吸収される波
長の光を照射した後に、保護膜を全面に形成することに
より、露光用エキシマレーザー照射における光学特性変
化を低減することが望ましい。
フォトマスクにおいて、パターニングされたハーフトー
ン位相シフト膜に、この膜により実質的に吸収される波
長の光を照射した後に、保護膜を全面に形成することに
より、露光用エキシマレーザー照射における光学特性変
化を低減することが望ましい。
【００２６】また、ハーフトーン位相シフト膜により実
質的に吸収される波長の光の照射によって、この膜が外
気と接する表面に安定化膜が形成されていることが望ま
しい。
質的に吸収される波長の光の照射によって、この膜が外
気と接する表面に安定化膜が形成されていることが望ま
しい。
【００２７】また、保護膜が少なくともクロムとフッ素
とを含み、かつ、フッ素の含有量がハーフトーン位相シ
フト膜よりも少ないことが望ましい。
とを含み、かつ、フッ素の含有量がハーフトーン位相シ
フト膜よりも少ないことが望ましい。
【００２８】また、保護膜が透明膜であることが望まし
く、例えば、シリコン酸化物を主体とする膜を用いるこ
とができる。
く、例えば、シリコン酸化物を主体とする膜を用いるこ
とができる。
【００２９】また、パターンを形成する際、パターンサ
イズを目標寸法より小さくすることが望ましい。
イズを目標寸法より小さくすることが望ましい。
【００３０】なお、本発明は、以上のハーフトーン位相
シフトマスクを使用するパターン形成方法を含むもので
ある。
シフトマスクを使用するパターン形成方法を含むもので
ある。
【００３１】以下、本発明において上記のような構成を
とる理由と作用について説明する。
とる理由と作用について説明する。
【００３２】まず、少なくともクロムとフッ素とを含む
ハーフトーン位相シフト膜を有するハーフトーン位相シ
フトフォトマスクのエキシマレーザーの露光による位相
差、透過率の変化の様子を図１６（ａ）、（ｂ）に示
す。ここでは、図８に簡略図を示す通りの照射装置を用
い、ＡｒＦエキシマレーザー装置１からのＡｒＦエキシ
マレーザー光（以下、簡単にレーザーと呼ぶ。）２をパ
ルスエネルギー：０．２ｍＪ／ｃｍ2 ／ｐｕｌｓｅ、繰
り返し周波数：１ｋＨｚ、照射雰囲気：大気、の条件
で、サンプルチャンバー３中に配置したガラス基板４側
から照射した際の、ハーフトーン位相シフト膜５の総照
射エネルギーに対する位相差及び透過率の変化を示して
いる。ここで、位相差及び透過率はレーザーテック社製
ＭＰＭ１９３位相差計を用い測定した。
ハーフトーン位相シフト膜を有するハーフトーン位相シ
フトフォトマスクのエキシマレーザーの露光による位相
差、透過率の変化の様子を図１６（ａ）、（ｂ）に示
す。ここでは、図８に簡略図を示す通りの照射装置を用
い、ＡｒＦエキシマレーザー装置１からのＡｒＦエキシ
マレーザー光（以下、簡単にレーザーと呼ぶ。）２をパ
ルスエネルギー：０．２ｍＪ／ｃｍ2 ／ｐｕｌｓｅ、繰
り返し周波数：１ｋＨｚ、照射雰囲気：大気、の条件
で、サンプルチャンバー３中に配置したガラス基板４側
から照射した際の、ハーフトーン位相シフト膜５の総照
射エネルギーに対する位相差及び透過率の変化を示して
いる。ここで、位相差及び透過率はレーザーテック社製
ＭＰＭ１９３位相差計を用い測定した。
【００３３】上記のＡｒＦエキシマレーザーの照射によ
って、少なくともクロムとフッ素とを含むハーフトーン
位相シフト膜の位相角、及び、透過率が変化する原因を
調べるために、露光光を照射する前及び後の上記ハーフ
トーン位相シフト膜の組成をＸ線光電子分光法により分
析した結果を表１に示す。表中の数値は、それぞれの原
子の存在比率を％で示している。ここで、ＡｒＦエキシ
マレーザーの照射条件は、パルスエネルギー：０．２ｍ
Ｊ／ｃｍ2 ／ｐｕｌｓｅ、総照射エネルギー：２１．６
ｋＪ／ｃｍ2 、繰り返し周波数：１ｋＨｚ、照射雰囲
気：大気、である。Ｘ線光電子分光は、ＶＧ ＳＣＩＥ
ＮＴＩＦＩＣ社製 ＥＳＣＡＬＡＢ２１０を用いて行っ
た。膜中の組成に関しては、Ａｒイオンビームにより、
膜をハーフエッチングしてから分析を行った。
って、少なくともクロムとフッ素とを含むハーフトーン
位相シフト膜の位相角、及び、透過率が変化する原因を
調べるために、露光光を照射する前及び後の上記ハーフ
トーン位相シフト膜の組成をＸ線光電子分光法により分
析した結果を表１に示す。表中の数値は、それぞれの原
子の存在比率を％で示している。ここで、ＡｒＦエキシ
マレーザーの照射条件は、パルスエネルギー：０．２ｍ
Ｊ／ｃｍ2 ／ｐｕｌｓｅ、総照射エネルギー：２１．６
ｋＪ／ｃｍ2 、繰り返し周波数：１ｋＨｚ、照射雰囲
気：大気、である。Ｘ線光電子分光は、ＶＧ ＳＣＩＥ
ＮＴＩＦＩＣ社製 ＥＳＣＡＬＡＢ２１０を用いて行っ
た。膜中の組成に関しては、Ａｒイオンビームにより、
膜をハーフエッチングしてから分析を行った。
【００３４】ここで明らかな通り、ＡｒＦエキシマレー
ザーの照射によって、ハーフトーン位相シフト膜の膜中
では膜組成には大きな変化が認められないのに対し、そ
の表面においては、フッ素が減少し酸素が増えるという
膜質変化が認められる。すなわち、上記の露光光の照射
による位相差及び透過率の変化は、この膜表面近傍での
膜質変化が原因と考えられる。
ザーの照射によって、ハーフトーン位相シフト膜の膜中
では膜組成には大きな変化が認められないのに対し、そ
の表面においては、フッ素が減少し酸素が増えるという
膜質変化が認められる。すなわち、上記の露光光の照射
による位相差及び透過率の変化は、この膜表面近傍での
膜質変化が原因と考えられる。
【００３５】ここで注目すべきは、少なくともクロムと
フッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜を有するハー
フトーン位相シフトフオトマスクの、ＡｒＦエキシマレ
ーザー等の露光光照射による位相差、又は、透過率の変
化に関しては、図１６より明らかな通り、照射開始から
総照射エネルギー２．５ｋＪ／ｃｍ2 までは、位相差、
透過率共に変化量が大きいが、総照射エネルギー２．５
ｋＪ／ｃｍ2 以降は、比較的安定する。したがって、こ
れに相当するＡｒＦエキシマレーザー照射を、マスク製
造工程の中で行って、その表面での膜変化を事前に行っ
ておけば、その後の変化量は極めて少なくなることが分
かる。
フッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜を有するハー
フトーン位相シフトフオトマスクの、ＡｒＦエキシマレ
ーザー等の露光光照射による位相差、又は、透過率の変
化に関しては、図１６より明らかな通り、照射開始から
総照射エネルギー２．５ｋＪ／ｃｍ2 までは、位相差、
透過率共に変化量が大きいが、総照射エネルギー２．５
ｋＪ／ｃｍ2 以降は、比較的安定する。したがって、こ
れに相当するＡｒＦエキシマレーザー照射を、マスク製
造工程の中で行って、その表面での膜変化を事前に行っ
ておけば、その後の変化量は極めて少なくなることが分
かる。
【００３６】したがって、本発明では、少なくともクロ
ムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜を有する
ハーフトーン位相シフトフォトマスクに関し、このフォ
トマスクが露光に使用される前に、例えば露光光と同じ
エキシマレーザー等を照射することにより、その表面近
傍の膜質変化を生じさせ、露光使用開始後の位相差、透
過率の変化を抑えるようにしている。この安定化のため
の照射にＡｒＦエキシマレーザーを使用する場合、図１
６より、２．５ｋＪ／ｃｍ2 の総照射エネルギーを事前
に照射すれば十分であることが分かる。
ムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜を有する
ハーフトーン位相シフトフォトマスクに関し、このフォ
トマスクが露光に使用される前に、例えば露光光と同じ
エキシマレーザー等を照射することにより、その表面近
傍の膜質変化を生じさせ、露光使用開始後の位相差、透
過率の変化を抑えるようにしている。この安定化のため
の照射にＡｒＦエキシマレーザーを使用する場合、図１
６より、２．５ｋＪ／ｃｍ2 の総照射エネルギーを事前
に照射すれば十分であることが分かる。
【００３７】なお、ここで照射に関しては、実際に露光
に使用するものと同様なエキシマレーザーを照射しても
よいが、実質的にハーフトーン位相シフト膜が吸収を持
つ光なら別の光でもよい。一例として、高圧水銀灯、キ
セノンランプ、重水素ランプ等を光源とすることも可能
である。また、ハーフトーン位相シフト膜への照射方向
に関しては、膜の表面、裏面のどちらからでも効果があ
る。さらに、照射をする雰囲気に関しても、大気中であ
ることが望ましいが、窒素中、真空中でも効果があっ
た。また、照射をする際に、同時に加熱をすることも可
能である。何れにしても、図１６に示すような総照射エ
ネルギーと透過率、位相角の変化との相関をとり、その
変曲点以上のエネルギーを照射すればよい。
に使用するものと同様なエキシマレーザーを照射しても
よいが、実質的にハーフトーン位相シフト膜が吸収を持
つ光なら別の光でもよい。一例として、高圧水銀灯、キ
セノンランプ、重水素ランプ等を光源とすることも可能
である。また、ハーフトーン位相シフト膜への照射方向
に関しては、膜の表面、裏面のどちらからでも効果があ
る。さらに、照射をする雰囲気に関しても、大気中であ
ることが望ましいが、窒素中、真空中でも効果があっ
た。また、照射をする際に、同時に加熱をすることも可
能である。何れにしても、図１６に示すような総照射エ
ネルギーと透過率、位相角の変化との相関をとり、その
変曲点以上のエネルギーを照射すればよい。
【００３８】ここで、この照射は、必ずしもフォトマス
クの製造工程が終了した後でなくともよい。すなわち、
このこの照射は、このフォトマスクを使用してレジスト
パターンを形成する前であれば何時でも行うことができ
る。例えば、所望のパターンを製版する前のフォトマス
ク用ブランクの製造工程中であっても、製版した後と同
様に効果がある。つまり、透明基板上に、少なくともク
ロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜を形成
した後、フォトマスクが完成する前のどの工程において
の照射も、上記露光による透過率、又は、位相角の変化
を抑えることができるのである。
クの製造工程が終了した後でなくともよい。すなわち、
このこの照射は、このフォトマスクを使用してレジスト
パターンを形成する前であれば何時でも行うことができ
る。例えば、所望のパターンを製版する前のフォトマス
ク用ブランクの製造工程中であっても、製版した後と同
様に効果がある。つまり、透明基板上に、少なくともク
ロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜を形成
した後、フォトマスクが完成する前のどの工程において
の照射も、上記露光による透過率、又は、位相角の変化
を抑えることができるのである。
【００３９】さらに、実際に本発明のこの方法で、位相
差、及び、透過率を安定化させたハーフトーン位相シフ
トフォトマスクを作製する際には、透明基板上にハーフ
トーン位相シフト膜を成膜するときの位相角、及び、透
過率を、上記の安定化のための照射による変化量を見込
んで製造するのがよい。
差、及び、透過率を安定化させたハーフトーン位相シフ
トフォトマスクを作製する際には、透明基板上にハーフ
トーン位相シフト膜を成膜するときの位相角、及び、透
過率を、上記の安定化のための照射による変化量を見込
んで製造するのがよい。
【００４０】次に、本発明では、また、ハーフトーン位
相シフト膜の表面に、上記の膜質変化を防ぐ保護膜を設
けることに関する。表１に示す表面近傍の特有な膜質変
化を防ぐ構造を設けることによっても、上記と同様に露
光光の照射による位相角、及び、透過率の変化を抑える
ことも可能である。
相シフト膜の表面に、上記の膜質変化を防ぐ保護膜を設
けることに関する。表１に示す表面近傍の特有な膜質変
化を防ぐ構造を設けることによっても、上記と同様に露
光光の照射による位相角、及び、透過率の変化を抑える
ことも可能である。
【００４１】この保護膜としては、例えばＳｉＯ2 膜等
の露光光に対して透明な膜が望ましい。これらの膜は、
ＡｒＦエキシマレーザー等の露光光の照射によっても表
１に示されるような表面の変化を生じないだけでなく、
少なくともクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シ
フト膜に対しても、前記のようなフッ素が減少し、酸素
が増加する変質を生じさせない保護膜の役割を果たし、
したがって、露光光の照射によるハーフトーン位相シフ
トフォトマスクの位相角、透過率の変化を防ぐことがで
きるのである。
の露光光に対して透明な膜が望ましい。これらの膜は、
ＡｒＦエキシマレーザー等の露光光の照射によっても表
１に示されるような表面の変化を生じないだけでなく、
少なくともクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シ
フト膜に対しても、前記のようなフッ素が減少し、酸素
が増加する変質を生じさせない保護膜の役割を果たし、
したがって、露光光の照射によるハーフトーン位相シフ
トフォトマスクの位相角、透過率の変化を防ぐことがで
きるのである。
【００４２】保護膜としては、上記ＳｉＯ2 の他に、Ｍ
ｇＦ2 、ＣａＦ2 、ＬｉＦ2 、Ａｌ 2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、
ＺｒＯ2 、ＨｆＯ2 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＺｎＯ、ＭｇＯ、Ｗ
2 Ｏ 5 等の金属の酸化物、フッ化物、また、ＣｒＳｉ、
ＭｏＳｉ，ＷＳｉ等金属シリサイドの酸化物等の透明膜
があげられる。これら透明保護膜に関しては、透明基板
上にハーフトーン位相シフト膜を成膜した後であれば、
フォトマスクの製造工程中のどの工程で成膜しても、所
望の効果が得られる。
ｇＦ2 、ＣａＦ2 、ＬｉＦ2 、Ａｌ 2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、
ＺｒＯ2 、ＨｆＯ2 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＺｎＯ、ＭｇＯ、Ｗ
2 Ｏ 5 等の金属の酸化物、フッ化物、また、ＣｒＳｉ、
ＭｏＳｉ，ＷＳｉ等金属シリサイドの酸化物等の透明膜
があげられる。これら透明保護膜に関しては、透明基板
上にハーフトーン位相シフト膜を成膜した後であれば、
フォトマスクの製造工程中のどの工程で成膜しても、所
望の効果が得られる。
【００４３】また、この保護膜は、例えば、Ｍｏ、Ｃｒ
等の金属の薄膜等のような露光光に対して半透明な膜で
あってもかまわない。この場合は、半透明保護膜は、フ
ォトマスク用ブランクスを所望のパターンに加工する前
に成膜し、ハーフトーン位相シフト膜の加工と同時、若
しくは、別の工程によって、同じパターンに加工するこ
とが望ましい。
等の金属の薄膜等のような露光光に対して半透明な膜で
あってもかまわない。この場合は、半透明保護膜は、フ
ォトマスク用ブランクスを所望のパターンに加工する前
に成膜し、ハーフトーン位相シフト膜の加工と同時、若
しくは、別の工程によって、同じパターンに加工するこ
とが望ましい。
【００４４】なお、何れにしても、これらの場合のハー
フトーン位相シフト膜は、その透過率、及び、位相角
が、保護膜を設けた場合に、開口部とパターン部との間
で所望な関係になるように成膜されるべきである。ま
た、事前に所望のパターンに製版された後に保護膜を形
成する際のように、パターンを形成している断面にも付
着されることが予想されるときには、断面への付着によ
る転写寸法の変化も考慮し、パターンの寸法に変調を加
え、製版を行うことが望まれる。
フトーン位相シフト膜は、その透過率、及び、位相角
が、保護膜を設けた場合に、開口部とパターン部との間
で所望な関係になるように成膜されるべきである。ま
た、事前に所望のパターンに製版された後に保護膜を形
成する際のように、パターンを形成している断面にも付
着されることが予想されるときには、断面への付着によ
る転写寸法の変化も考慮し、パターンの寸法に変調を加
え、製版を行うことが望まれる。
【００４５】また、少なくともクロムとフッ素とを含む
ハーフトーン位相シフト膜が、実質的に多層膜により構
成される場合は、前記の露光光による膜表面での変化が
最も生じ難い膜を最表面に配置することも有効である。
ここで、少なくともクロムとフッ素とを含む膜の場合、
一般的には、フッ素含有量が多い程、上記露光によるフ
ッ素の減少、酸素の増加現象は激しいので、この場合、
フッ素含有量が少ない膜を表面に配置することが望まし
いことになる。
ハーフトーン位相シフト膜が、実質的に多層膜により構
成される場合は、前記の露光光による膜表面での変化が
最も生じ難い膜を最表面に配置することも有効である。
ここで、少なくともクロムとフッ素とを含む膜の場合、
一般的には、フッ素含有量が多い程、上記露光によるフ
ッ素の減少、酸素の増加現象は激しいので、この場合、
フッ素含有量が少ない膜を表面に配置することが望まし
いことになる。
【００４６】最後に、本発明の、少なくともクロムとフ
ッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜の、ＡｒＦエキ
シマレーザー等の露光光照射による透過率、又は、位相
角の変化を抑えるための、実質的に吸収される波長の光
の照射と、保護膜の形成とは、上述の通り、それぞれ単
独で行っても十分に効果が得られるが、同時に両方の適
用も可能である。この場合、実質的に吸収を持つ波長の
光の照射と、保護膜形成とは、どちらを先に行っても、
一般的にその効果に差は認められない。また、それぞれ
の処理は、フォトマスク製造工程中のどの工程で行うこ
とも可能である。
ッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜の、ＡｒＦエキ
シマレーザー等の露光光照射による透過率、又は、位相
角の変化を抑えるための、実質的に吸収される波長の光
の照射と、保護膜の形成とは、上述の通り、それぞれ単
独で行っても十分に効果が得られるが、同時に両方の適
用も可能である。この場合、実質的に吸収を持つ波長の
光の照射と、保護膜形成とは、どちらを先に行っても、
一般的にその効果に差は認められない。また、それぞれ
の処理は、フォトマスク製造工程中のどの工程で行うこ
とも可能である。
【００４７】このように、本発明は、透明基板上に少な
くともクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト
膜を成膜したハーフトーン位相シフトフォトマスクに関
し、このハーフトーン位相シフト膜が実質的に吸収を有
する波長の光を照射し、表面の膜質を変化させることに
より、ＡｒＦエキシマレーザー等の露光光照射に対し、
透過率、及び、位相差を安定化させることができる。
くともクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シフト
膜を成膜したハーフトーン位相シフトフォトマスクに関
し、このハーフトーン位相シフト膜が実質的に吸収を有
する波長の光を照射し、表面の膜質を変化させることに
より、ＡｒＦエキシマレーザー等の露光光照射に対し、
透過率、及び、位相差を安定化させることができる。
【００４８】また、前記ハーフトーン位相シフトフォト
マスクに関し、ハーフトーン位相シフト膜の表面に保護
膜を形成することにより、ＡｒＦエキシマレーザー等の
露光光照射による表面での膜質変化を防ぎ、露光光照射
に対し、透過率、及び、位相差を安定化させることがで
きる。
マスクに関し、ハーフトーン位相シフト膜の表面に保護
膜を形成することにより、ＡｒＦエキシマレーザー等の
露光光照射による表面での膜質変化を防ぎ、露光光照射
に対し、透過率、及び、位相差を安定化させることがで
きる。
【００４９】これら膜の改質あるいは保護膜形成によ
り、マスク保管時、使用時あるいは使用中の透過率や位
相角の変化が軽減され、マスクを使用する度に、適正露
光量が変化したり、寸法精度が低下したり、焦点裕度が
低下し、パターン形成裕度が減少し、パターン形状が劣
化する等の問題が解決若しくは軽減される。
り、マスク保管時、使用時あるいは使用中の透過率や位
相角の変化が軽減され、マスクを使用する度に、適正露
光量が変化したり、寸法精度が低下したり、焦点裕度が
低下し、パターン形成裕度が減少し、パターン形状が劣
化する等の問題が解決若しくは軽減される。
【００５０】
【発明の実施の形態】以下、本発明のハーフトーン位相
シフトフォトマスク及びハーフトーン位相シフトフォト
マスク用ブランクスの実施例について説明する。
シフトフォトマスク及びハーフトーン位相シフトフォト
マスク用ブランクスの実施例について説明する。
【００５１】〔実施例１〕本発明のハーフトーン位相シ
フトフォトマスク用ブランク及びハーフトーン位相シフ
トフォトマスクの実施例を図１にしたがって説明する。
同図（ａ）に示すように、光学研磨され、良く洗浄され
た合成石英基板１０１上に、スパッタリング法で、以下
に示す条件でクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相
シフト膜１０２を形成することにより、ハーフトーン位
相シフトフォトマスク用ブランク１０３を得る。
フトフォトマスク用ブランク及びハーフトーン位相シフ
トフォトマスクの実施例を図１にしたがって説明する。
同図（ａ）に示すように、光学研磨され、良く洗浄され
た合成石英基板１０１上に、スパッタリング法で、以下
に示す条件でクロムとフッ素とを含むハーフトーン位相
シフト膜１０２を形成することにより、ハーフトーン位
相シフトフォトマスク用ブランク１０３を得る。
【００５２】 成膜装置： ＤＣマグネトロンスパッタ装置 ターゲット： 金属クロム ガス及び流量： アルゴンガス７６ｓｃｃｍ＋四フツ化炭素ガス２４ｓｃ ｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電流： ５．５アンペア ここで、成膜するハーフトーン位相シフト膜１０２の膜
厚は１３５ｎｍとした。
厚は１３５ｎｍとした。
【００５３】なお、ここで、合成石英基板１０１上にハ
ーフトーン位相シフト膜１０２を同一条件で同一膜厚に
成膜し、常用のリソグラフィー法によってハーフトーン
位相シフト膜をパターニングすることにより、図１
（ｂ）に示すような位相差透過率測定用サンプル１０４
を作製し、市販の位相シフトマスク用位相差計（レーザ
ーテック社製 ＭＰＭ１９３）で、ハーフトーン位相シ
フト膜の波長１９３ｎｍでの位相差及び透過率を測定し
たところ、それぞれ、約１８２°、１０％であった。
ーフトーン位相シフト膜１０２を同一条件で同一膜厚に
成膜し、常用のリソグラフィー法によってハーフトーン
位相シフト膜をパターニングすることにより、図１
（ｂ）に示すような位相差透過率測定用サンプル１０４
を作製し、市販の位相シフトマスク用位相差計（レーザ
ーテック社製 ＭＰＭ１９３）で、ハーフトーン位相シ
フト膜の波長１９３ｎｍでの位相差及び透過率を測定し
たところ、それぞれ、約１８２°、１０％であった。
【００５４】次に、図８に示す照射装置により、図１
（ｃ）に示すように、ハーフトーン位相シフトマスク用
ブランク１０３に波長１９３ｎｍのレーザー光１０９を
照射して、図１（ｄ）に示すような、フォトマスク使用
時の光学特性変化が軽減されるハーフトーン位相シフト
マスク用ブランク１０５を得た。ここで、照射条件は以
下の通りである。
（ｃ）に示すように、ハーフトーン位相シフトマスク用
ブランク１０３に波長１９３ｎｍのレーザー光１０９を
照射して、図１（ｄ）に示すような、フォトマスク使用
時の光学特性変化が軽減されるハーフトーン位相シフト
マスク用ブランク１０５を得た。ここで、照射条件は以
下の通りである。
【００５５】 光源： ＡｒＦエキシマレーザー 照射雰囲気： 窒素：酸素＝８０：２０ パルスエネルギー：０．２ｍＪ／ｃｍ2 ／パルス 総エネルギー： ２．５ｋＪ／ｃｍ2 ここで、レーザーの照射は、基板１０１方向から行って
いる。
いる。
【００５６】また、上記位相差透過率測定用サンプル１
０４を上記条件で照射した後、その波長１９３ｎｍでの
位相差及び透過率を測定したところ、それぞれ、約１８
０°、１１．５％であった。
０４を上記条件で照射した後、その波長１９３ｎｍでの
位相差及び透過率を測定したところ、それぞれ、約１８
０°、１１．５％であった。
【００５７】このようにして得られたハーフトーン位相
シフトフォトマスク用ブランク１０５のＡｒＦエキシマ
レーザー照射による透過率の変化を図９に示す。このハ
ーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク１０５
は、図１６で示す光学特性の変化を事前に行い、安定領
域に達しているため、パターニングをしフォトマスクヘ
と加工した後の転写使用途中での位相差、透過率の変化
が少なく、実用性が向上していることが分かる。
シフトフォトマスク用ブランク１０５のＡｒＦエキシマ
レーザー照射による透過率の変化を図９に示す。このハ
ーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク１０５
は、図１６で示す光学特性の変化を事前に行い、安定領
域に達しているため、パターニングをしフォトマスクヘ
と加工した後の転写使用途中での位相差、透過率の変化
が少なく、実用性が向上していることが分かる。
【００５８】次に、このハーフトーン位相シフトフォト
マスク用ブランクをパターニングし、フォトマスクヘと
加工する工程の説明をする。図１（ｅ）に示すように、
ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク１０５
上に市販の電子線レジスト（日本ゼオン社製 ＺＥＰ７
０００）をベーク後の膜厚が３００ｎｍになるように塗
布し、続いて１１０℃で２０分間べークをすることによ
り、電子線レジスト膜１０６を得る。さらに、フォトマ
スク用電子線描画装置により、所望のパターンの潜像を
得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処理をし、所望
のレジストパターン１０７を得る。
マスク用ブランクをパターニングし、フォトマスクヘと
加工する工程の説明をする。図１（ｅ）に示すように、
ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク１０５
上に市販の電子線レジスト（日本ゼオン社製 ＺＥＰ７
０００）をベーク後の膜厚が３００ｎｍになるように塗
布し、続いて１１０℃で２０分間べークをすることによ
り、電子線レジスト膜１０６を得る。さらに、フォトマ
スク用電子線描画装置により、所望のパターンの潜像を
得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処理をし、所望
のレジストパターン１０７を得る。
【００５９】このレジストパターン１０７をマスクと
し、以下の条件で反応性イオンエッチングを行い、ハー
フトーン位相シフト膜１０２（図１（ａ））のドライエ
ッチングを行う。
し、以下の条件で反応性イオンエッチングを行い、ハー
フトーン位相シフト膜１０２（図１（ａ））のドライエ
ッチングを行う。
【００６０】 エッチング装置： 平行平板反応性イオンエッチャー ガス及び流量： ジクロロメタン３０ｓｃｃｍ＋酸素６０ｓｃｃｍ エッチング圧力： ２００ミリトール エッチング電力： ３００ワット エッチング終了後、紫外線を照射しながら、オゾンによ
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図１（ｆ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク１０８を得る。
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図１（ｆ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク１０８を得る。
【００６１】このようにして得られたハーフトーン位相
シフトフォトマスク１０８は、図９に示す通り、光学特
性が安定しているブランクを使用して作製しているた
め、転写使用途中での位相差、透過率の変化が少なく、
実用性が向上する。
シフトフォトマスク１０８は、図９に示す通り、光学特
性が安定しているブランクを使用して作製しているた
め、転写使用途中での位相差、透過率の変化が少なく、
実用性が向上する。
【００６２】〔実施例２〕次に、本発明のハーフトーン
位相シフトフォトマスクの実施例を図２にしたがって説
明する。実施例１と同様に、図２（ａ）に示すように、
光学研磨され、良く洗浄された合成石英基板２０１上
に、スパッタリング法で、以下に示す条件でクロムとフ
ッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜２０２を形成す
ることにより、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用
ブランク２０３を得る。
位相シフトフォトマスクの実施例を図２にしたがって説
明する。実施例１と同様に、図２（ａ）に示すように、
光学研磨され、良く洗浄された合成石英基板２０１上
に、スパッタリング法で、以下に示す条件でクロムとフ
ッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜２０２を形成す
ることにより、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用
ブランク２０３を得る。
【００６３】 成膜装置： ＤＣマグネトロンスパッタ装置 ターゲツト： 金属クロム ガス及び流量： アルゴンガス７６ｓｃｃｍ＋四フツ化炭素ガス２４ｓｃ ｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電流： ５．５アンペア ここで、成膜するハーフトーン位相シフト膜２０２の膜
厚は１３５ｎｍとした。
厚は１３５ｎｍとした。
【００６４】次に、図２（ｂ）に示すように、このブラ
ンク２０３上に、市販の電子線レジスト（日本ゼオン社
製 ＺＥＰ７０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍに
なるように塗布し、続いて１１０℃で２０分間べークを
することにより、電子線レジスト膜２０４を得る。さら
に、フォトマスク用電子線描画装置により、所望のパタ
ーンの潜像を得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処
理をし、所望のレジストパターン２０５を得る。
ンク２０３上に、市販の電子線レジスト（日本ゼオン社
製 ＺＥＰ７０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍに
なるように塗布し、続いて１１０℃で２０分間べークを
することにより、電子線レジスト膜２０４を得る。さら
に、フォトマスク用電子線描画装置により、所望のパタ
ーンの潜像を得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処
理をし、所望のレジストパターン２０５を得る。
【００６５】このレジストパターン２０５をマスクと
し、以下の条件で反応性イオンエッチングを行い、ハー
フトーン位相シフト膜２０２（図２（ａ））のドライエ
ッチングを行う。
し、以下の条件で反応性イオンエッチングを行い、ハー
フトーン位相シフト膜２０２（図２（ａ））のドライエ
ッチングを行う。
【００６６】 エッチング装置： 平行平板反応性イオンエッチャー ガス及び流量： ジクロロメタン３０ｓｃｃｍ＋酸素６０ｓｃｃｍ エッチング圧力： ２００ミリトール エッチング電力： ３００ワット エッチング終了後、紫外線を照射しながら、オゾンによ
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図２（ｃ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク２０６を得る。
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図２（ｃ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク２０６を得る。
【００６７】次に、このハーフトーン位相シフトフォト
マスク２０６を良く洗浄した後、実施例１と同様に、図
８に示す照射装置により、波長１９３ｎｍのレーザー光
２０８を照射し、図２（ｄ）に示すようなフォトマスク
使用時の光学特性変化が軽滅されるハーフトーン位相シ
フトフォトマスク２０７を得る。ここで、照射条件は実
施例１と同一である。
マスク２０６を良く洗浄した後、実施例１と同様に、図
８に示す照射装置により、波長１９３ｎｍのレーザー光
２０８を照射し、図２（ｄ）に示すようなフォトマスク
使用時の光学特性変化が軽滅されるハーフトーン位相シ
フトフォトマスク２０７を得る。ここで、照射条件は実
施例１と同一である。
【００６８】このようにして得られたハーフトーン位相
シフトフオトマスク２０７は、図１６で示す光学特性の
変化を事前に行い、安定領域に達しているため、使用途
中での位相差、透過率の変化が少なく、実用性が向上す
る。
シフトフオトマスク２０７は、図１６で示す光学特性の
変化を事前に行い、安定領域に達しているため、使用途
中での位相差、透過率の変化が少なく、実用性が向上す
る。
【００６９】〔実施例３〕次に、本発明のハーフトーン
位相シフトフォトマスク用ブランク及びハーフトーン位
相シフトフォトマスクの実施例を図３にしたがって説明
する。図３（ａ）に示すように、光学研磨され、良く洗
浄された合成石英基板３０１上に、スパッタリング法
で、以下に示す条件でクロムとフッ素とを含むハーフト
ーン位相シフト膜３０２を形成する。
位相シフトフォトマスク用ブランク及びハーフトーン位
相シフトフォトマスクの実施例を図３にしたがって説明
する。図３（ａ）に示すように、光学研磨され、良く洗
浄された合成石英基板３０１上に、スパッタリング法
で、以下に示す条件でクロムとフッ素とを含むハーフト
ーン位相シフト膜３０２を形成する。
【００７０】 成膜装置： ＤＣマグネトロンスパッタ装置 ターゲツト： 金属クロム ガス及び流量： アルゴンガス７６ｓｃｃｍ＋四フツ化炭素ガス２４ｓｃ ｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電流： ５．５アンペア ここで、成膜するハーフトーン位相シフト膜３０２の膜
厚は１３０ｎｍとした。
厚は１３０ｎｍとした。
【００７１】さらに続いて、この上に、以下の条件でＳ
ｉＯ2 保護膜３０３を形成することにより、ハーフトー
ン位相シフトフォトマスク用ブランク３０４を得る。
ｉＯ2 保護膜３０３を形成することにより、ハーフトー
ン位相シフトフォトマスク用ブランク３０４を得る。
【００７２】 成膜装置： ＲＦマグネトロンスパッタ装置 ターゲット： 二酸化珪素 ガス及び流量： アルゴンガス５０ｓｃｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電力： １キロワット ここで、成膜する保護膜３０３の膜厚は２０ｎｍとし
た。
た。
【００７３】なお、ここで、合成石英基板３０１上にハ
ーフトーン位相シフト膜３０２及び保護膜３０３を同一
条件で同一膜厚に成膜し、常用のリソグラフィー法によ
って保護膜３０３及びハーフトーン位相シフト膜３０２
を連続的にパターニングすることにより、図３（ｂ）に
示すような位相差透過率測定用サンプル３０５を作製
し、市販の位相シフトマスク用位相差計（レーザーテッ
ク社製 ＭＰＭ１９３）で、ハーフトーン位相シフト膜
の波長１９３ｎｍでの位相差及び透過率を測定したとこ
ろ、それぞれ、約１８０°、１２％であった。
ーフトーン位相シフト膜３０２及び保護膜３０３を同一
条件で同一膜厚に成膜し、常用のリソグラフィー法によ
って保護膜３０３及びハーフトーン位相シフト膜３０２
を連続的にパターニングすることにより、図３（ｂ）に
示すような位相差透過率測定用サンプル３０５を作製
し、市販の位相シフトマスク用位相差計（レーザーテッ
ク社製 ＭＰＭ１９３）で、ハーフトーン位相シフト膜
の波長１９３ｎｍでの位相差及び透過率を測定したとこ
ろ、それぞれ、約１８０°、１２％であった。
【００７４】このようにして得られたハーフトーン位相
シフトフォトマスク用ブランク３０４のＡｒＦエキシマ
レーザー照射による透過率変化を図１０に示す。このハ
ーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク３０４
は、表面に保護膜を形成することにより、図１６で示す
光学特性の変化を防いでいるため、パターニングをし、
フォトマスクヘと加工した後の、転写使用途中での表１
に示すような表面の組成変化が生じず、その結果、位相
差、透過率の変化が少なく、実用性が向上していること
が分かる。
シフトフォトマスク用ブランク３０４のＡｒＦエキシマ
レーザー照射による透過率変化を図１０に示す。このハ
ーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク３０４
は、表面に保護膜を形成することにより、図１６で示す
光学特性の変化を防いでいるため、パターニングをし、
フォトマスクヘと加工した後の、転写使用途中での表１
に示すような表面の組成変化が生じず、その結果、位相
差、透過率の変化が少なく、実用性が向上していること
が分かる。
【００７５】次に、このハーフトーン位相シフトフォト
マスク用ブランク３０４をパターニングし、フォトマス
クヘと加工する工程の説明をする。図３（ｃ）に示すよ
うに、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク
３０４上に市販の電子線レジスト（日本ゼオン社製 Ｚ
ＥＰ７０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍになるよ
うに塗布し、続いて１１０℃で２０分間べークをするこ
とにより、電子線レジスト膜３０６を得る。さらに、フ
ォトマスク用電子線描画装置により、所望のパターンの
潜像を得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処理を
し、所望のレジストパターン３０７を得る。
マスク用ブランク３０４をパターニングし、フォトマス
クヘと加工する工程の説明をする。図３（ｃ）に示すよ
うに、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク
３０４上に市販の電子線レジスト（日本ゼオン社製 Ｚ
ＥＰ７０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍになるよ
うに塗布し、続いて１１０℃で２０分間べークをするこ
とにより、電子線レジスト膜３０６を得る。さらに、フ
ォトマスク用電子線描画装置により、所望のパターンの
潜像を得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処理を
し、所望のレジストパターン３０７を得る。
【００７６】このレジストパターン３０７をマスクと
し、以下の２つの条件で反応性イオンエッチングを行
い、保護膜３０３及びハーフトーン位相シフト膜３０２
（図３（ａ））のドライエッチングを続けて行う。
し、以下の２つの条件で反応性イオンエッチングを行
い、保護膜３０３及びハーフトーン位相シフト膜３０２
（図３（ａ））のドライエッチングを続けて行う。
【００７７】 エッチング装置： 平行平板反応性イオンエッチャー 条件１ ガス及び流量： 四フッ化炭素１００ｓｃｃｍ エッチング圧力： ２００ミリトール エッチング電力： ３００ワット 条件２ ガス及び流量： ジクロロメタン３０ｓｃｃｍ＋酸素６０ｓｃｃｍ エッチング圧力： ２００ミリトール エッチング電力： ３００ワット エッチング終了後、紫外線を照射しながら、オゾンによ
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図３（ｄ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク３０８を得る。
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図３（ｄ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク３０８を得る。
【００７８】このようにして得られたハーフトーン位相
シフトフォトマスク３０８は、表面に保護膜を形成する
ことにより、図１６で示す光学特性の変化を防いでいる
ため、転写使用途中での位相差、透過率の変化が少な
く、実用性が向上する。
シフトフォトマスク３０８は、表面に保護膜を形成する
ことにより、図１６で示す光学特性の変化を防いでいる
ため、転写使用途中での位相差、透過率の変化が少な
く、実用性が向上する。
【００７９】〔実施例４〕次に、本発明のハーフトーン
位相シフトフォトマスク用ブランクの実施例を図４にし
たがって説明する。図４（ａ）に示すように、光学研磨
され、良く洗浄された合成石英基板４０１上に、スパッ
タリング法で、以下に示す条件でクロムとフッ素とを含
むハーフトーン位相シフト膜４０２を形成することによ
り、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク４
０３を得る。
位相シフトフォトマスク用ブランクの実施例を図４にし
たがって説明する。図４（ａ）に示すように、光学研磨
され、良く洗浄された合成石英基板４０１上に、スパッ
タリング法で、以下に示す条件でクロムとフッ素とを含
むハーフトーン位相シフト膜４０２を形成することによ
り、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク４
０３を得る。
【００８０】 成膜装置： ＤＣマグネトロンスパッタ装置 ターゲツト： 金属クロム ガス及び流量： アルゴンガス７６ｓｃｃｍ＋四フツ化炭素ガス２４ｓｃ ｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電流： ５．５アンペア ここで、成膜するハーフトーン位相シフト膜４０２の膜
厚は１３５ｎｍとした。
厚は１３５ｎｍとした。
【００８１】次に、図４（ｂ）に示すように、このブラ
ンク４０３上に、市販の電子線レジスト（日本ゼオン社
製 ＺＥＰ７０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍに
なるように塗布し、続いて１１０℃で２０分間べークを
することにより、電子線レジスト膜４０４を得る。さら
に、フォトマスク用電子線描画装置により、所望のパタ
ーンの潜像を得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処
理をし、所望のレジストパターン４０５を得る。
ンク４０３上に、市販の電子線レジスト（日本ゼオン社
製 ＺＥＰ７０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍに
なるように塗布し、続いて１１０℃で２０分間べークを
することにより、電子線レジスト膜４０４を得る。さら
に、フォトマスク用電子線描画装置により、所望のパタ
ーンの潜像を得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処
理をし、所望のレジストパターン４０５を得る。
【００８２】このレジストパターン４０５をマスクと
し、以下の条件で反応性イオンエッチングを行い、ハー
フトーン位相シフト膜４０２（図４（ａ））のドライエ
ッチングを行う。
し、以下の条件で反応性イオンエッチングを行い、ハー
フトーン位相シフト膜４０２（図４（ａ））のドライエ
ッチングを行う。
【００８３】 エッチング装置： 平行平板反応性イオンエッチャー ガス及び流量： ジクロロメタン３０ｓｃｃｍ＋酸素６０ｓｃｃｍ エッチング圧力： ２００ミリトール エッチング電力： ３００ワット エッチング終了後、紫外線を照射しながら、オゾンによ
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図４（ｃ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク４０６を得る。
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図４（ｃ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク４０６を得る。
【００８４】次に、図４（ｄ）に示すように、このハー
フトーン位相シフトフオトマスク４０６上に、以下の条
件で保護膜４０７を形成し、保護膜付ハーフトーン位相
シフトフオトマスク４０８を得る。
フトーン位相シフトフオトマスク４０６上に、以下の条
件で保護膜４０７を形成し、保護膜付ハーフトーン位相
シフトフオトマスク４０８を得る。
【００８５】 成膜装置： ＲＦマグネトロンスパッタ装置 ターゲット： 二酸化珪素 ガス及び流量： アルゴンガス５０ｓｃｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電力： １キロワット ここで、成膜する保護膜４０７の膜厚は２０ｎｍとし
た。
た。
【００８６】このようにして得られたハーフトーン位相
シフトフオトマスク４０８は、図１０に示すようなＡｒ
Ｆエキシマレーザーの照射に対して光学特性が安定して
いるブランクを使用してい作製しているため、転写使用
途中での位相差、透過率の変化が少なく、実用性が向上
する。
シフトフオトマスク４０８は、図１０に示すようなＡｒ
Ｆエキシマレーザーの照射に対して光学特性が安定して
いるブランクを使用してい作製しているため、転写使用
途中での位相差、透過率の変化が少なく、実用性が向上
する。
【００８７】〔実施例５〕次に、本発明のハーフトーン
位相シフトフォトマスクの実施例を図５にしたがって説
明する。図５（ａ）に示すように、実施例２と同様に、
光学研磨され、良く洗浄された合成石英基板５０１上
に、スパッタリング法で、以下に示す条件でクロムとフ
ッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜５０２を形成す
ることにより、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用
ブランク５０３を得る。
位相シフトフォトマスクの実施例を図５にしたがって説
明する。図５（ａ）に示すように、実施例２と同様に、
光学研磨され、良く洗浄された合成石英基板５０１上
に、スパッタリング法で、以下に示す条件でクロムとフ
ッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜５０２を形成す
ることにより、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用
ブランク５０３を得る。
【００８８】 成膜装置： ＤＣマグネトロンスパッタ装置 ターゲツト： 金属クロム ガス及び流量： アルゴンガス７６ｓｃｃｍ＋四フツ化炭素ガス２４ｓｃ ｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電流： ５．５アンペア ここで、成膜するハーフトーン位相シフト膜５０２の膜
厚は１３５ｎｍとした。
厚は１３５ｎｍとした。
【００８９】次に、図５（ｂ）に示すように、このブラ
ンク５０３上に、市販の電子線レジスト（日本ゼオン社
製 ＺＥＰ７０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍに
なるように塗布し、続いて１１０℃で２０分間べークを
することにより、電子線レジスト膜５０４を得る。さら
に、フォトマスク用電子線描画装置により、所望のパタ
ーンの潜像を得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処
理をし、所望のレジストパターン５０５を得る。
ンク５０３上に、市販の電子線レジスト（日本ゼオン社
製 ＺＥＰ７０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍに
なるように塗布し、続いて１１０℃で２０分間べークを
することにより、電子線レジスト膜５０４を得る。さら
に、フォトマスク用電子線描画装置により、所望のパタ
ーンの潜像を得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処
理をし、所望のレジストパターン５０５を得る。
【００９０】このレジストパターン５０５をマスクと
し、以下の条件で反応性イオンエッチングを行い、ハー
フトーン位相シフト膜５０２（図５（ａ））のドライエ
ッチングを行う。
し、以下の条件で反応性イオンエッチングを行い、ハー
フトーン位相シフト膜５０２（図５（ａ））のドライエ
ッチングを行う。
【００９１】 エッチング装置： 平行平板反応性イオンエッチャー ガス及び流量： ジクロロメタン３０ｓｃｃｍ＋酸素６０ｓｃｃｍ エッチング圧力： ２００ミリトール エッチング電力： ３００ワット エッチング終了後、紫外線を照射しながら、オゾンによ
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図５（ｃ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク５０６を得る。
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図５（ｃ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク５０６を得る。
【００９２】次に、このハーフトーン位相シフトフォト
マスク５０６を良く洗浄した後、実施例１、２と同様
に、図８に示す照射装置により、波長１９３ｎｍのレー
ザー光５０８を照射し、図５（ｄ）に示すようなフォト
マスク使用時の光学特性変化が軽滅されるハーフトーン
位相シフトマスク５０７を得る。ここで、照射条件は実
施例１、２と同一である。
マスク５０６を良く洗浄した後、実施例１、２と同様
に、図８に示す照射装置により、波長１９３ｎｍのレー
ザー光５０８を照射し、図５（ｄ）に示すようなフォト
マスク使用時の光学特性変化が軽滅されるハーフトーン
位相シフトマスク５０７を得る。ここで、照射条件は実
施例１、２と同一である。
【００９３】次に、図５（ｅ）に示すように、このハー
フトーン位相シフトフオトマスク５０７上に、以下の条
件でＳｉＯ2 保護膜５０９を全面に形成することによ
り、保護膜付ハーフトーン位相シフトフオトマスク５１
０を得る。
フトーン位相シフトフオトマスク５０７上に、以下の条
件でＳｉＯ2 保護膜５０９を全面に形成することによ
り、保護膜付ハーフトーン位相シフトフオトマスク５１
０を得る。
【００９４】 成膜装置： ＲＦマグネトロンスパッタ装置 ターゲット： 二酸化珪素 ガス及び流量： アルゴンガス５０ｓｃｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電力： １キロワット ここで、成膜する保護膜５０９の膜厚は２０ｎｍとし
た。
た。
【００９５】このようにして得られたハーフトーン位相
シフトフォトマスク５０９は、表面に保護膜５０９を形
成することにより、図１６で示す光学特性の変化を防い
でいるため、転写使用途中での位相差、透過率の変化が
少なく、実用性が向上する。
シフトフォトマスク５０９は、表面に保護膜５０９を形
成することにより、図１６で示す光学特性の変化を防い
でいるため、転写使用途中での位相差、透過率の変化が
少なく、実用性が向上する。
【００９６】〔実施例６〕次に、本発明のハーフトーン
位相シフトフォトマスクの実施例を図６にしたがって説
明する。図６（ａ）に示すように、実施例２と同様に、
光学研磨され、良く洗浄された合成石英基板６０１上
に、スパッタリング法で、以下に示す条件でクロムとフ
ッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜６０２を形成す
ることにより、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用
ブランク６０３を得る。
位相シフトフォトマスクの実施例を図６にしたがって説
明する。図６（ａ）に示すように、実施例２と同様に、
光学研磨され、良く洗浄された合成石英基板６０１上
に、スパッタリング法で、以下に示す条件でクロムとフ
ッ素とを含むハーフトーン位相シフト膜６０２を形成す
ることにより、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用
ブランク６０３を得る。
【００９７】 成膜装置： ＤＣマグネトロンスパッタ装置 ターゲツト： 金属クロム ガス及び流量： アルゴンガス７６ｓｃｃｍ＋四フツ化炭素ガス２４ｓｃ ｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電流： ５．５アンペア ここで、成膜するハーフトーン位相シフト膜６０２の膜
厚は１３０ｎｍとした。
厚は１３０ｎｍとした。
【００９８】さらに続いて、図６（ｂ）に示すように、
この上に、以下の条件でＳｉＯ2 保護膜６０４を形成す
ることにより、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用
ブランク６０５を得る。
この上に、以下の条件でＳｉＯ2 保護膜６０４を形成す
ることにより、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用
ブランク６０５を得る。
【００９９】 成膜装置： ＲＦマグネトロンスパッタ装置 ターゲット： 二酸化珪素 ガス及び流量： アルゴンガス５０ｓｃｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電力： １キロワット ここで、成膜する保護膜６０４の膜厚は２０ｎｍとし
た。
た。
【０１００】次に、図６（ｃ）に示すように、このハー
フトーン位相シフトフォトマスク用ブランク６０５上
に、市販の電子線レジスト（日本ゼオン社製 ＺＥＰ７
０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍになるように塗
布し、続いて１１０℃で２０分間べークをすることによ
り、電子線レジスト膜６０６を得る。さらに、フォトマ
スク用電子線描画装置により、所望のパターンの潜像を
得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処理をし、所望
のレジストパターン６０７を得る。
フトーン位相シフトフォトマスク用ブランク６０５上
に、市販の電子線レジスト（日本ゼオン社製 ＺＥＰ７
０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍになるように塗
布し、続いて１１０℃で２０分間べークをすることによ
り、電子線レジスト膜６０６を得る。さらに、フォトマ
スク用電子線描画装置により、所望のパターンの潜像を
得た後、専用現像液ＺＥＤ５００で現像処理をし、所望
のレジストパターン６０７を得る。
【０１０１】このレジストパターン６０７をマスクと
し、以下の２つの条件で反応性イオンエッチングを行
い、保護膜６０４及びハーフトーン位相シフト膜６０２
（図６（ａ）、（ｂ））のドライエッチングを続けて行
う。
し、以下の２つの条件で反応性イオンエッチングを行
い、保護膜６０４及びハーフトーン位相シフト膜６０２
（図６（ａ）、（ｂ））のドライエッチングを続けて行
う。
【０１０２】 エッチング装置： 平行平板反応性イオンエッチャー 条件１ ガス及び流量： 四フッ化炭素１００ｓｃｃｍ エッチング圧力： ２００ミリトール エッチング電力： ３００ワット 条件２ ガス及び流量： ジクロロメタン３０ｓｃｃｍ＋酸素６０ｓｃｃｍ エッチング圧力： ２００ミリトール エッチング電力： ３００ワット エッチング終了後、紫外線を照射しながら、オゾンによ
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図６（ｄ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク６０８を得る。
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図６（ｄ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク６０８を得る。
【０１０３】さらに、このハーフトーン位相シフトフォ
トマスク６０８を良く洗浄した後、実施例１と同様に、
図８に示す照射装置により、図６（ｅ）に示すように、
波長１９３ｎｍのレーザー光６１０を照射し、図６
（ｆ）に示すようなフォトマスク使用時の光学特性変化
が軽減されるハーフトーン位相シフトマスク６０９を得
る。ここで、照射条件は実施例１と同一である。
トマスク６０８を良く洗浄した後、実施例１と同様に、
図８に示す照射装置により、図６（ｅ）に示すように、
波長１９３ｎｍのレーザー光６１０を照射し、図６
（ｆ）に示すようなフォトマスク使用時の光学特性変化
が軽減されるハーフトーン位相シフトマスク６０９を得
る。ここで、照射条件は実施例１と同一である。
【０１０４】このようにして得られたハーフトーン位相
シフトフォトマスク６０９は、図１６で示す光学特性の
変化を事前に行い、安定領域に達しているため、使用途
中での位相差、透過率の変化が少なく、実用性が向上す
る、 〔実施例７〕次に、本発明のハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク用ブランクの実施例を図７にしたがって説明
する。図７（ａ）に示すように、実施例２と同様に、光
学研磨され、良く洗浄された合成石英基板７０１上に、
スパッタリング法で、以下に示す条件でクロムとフッ素
とを含むハーフトーン位相シフト膜７０２を形成するこ
とにより、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブラ
ンク７０３を得る。
シフトフォトマスク６０９は、図１６で示す光学特性の
変化を事前に行い、安定領域に達しているため、使用途
中での位相差、透過率の変化が少なく、実用性が向上す
る、 〔実施例７〕次に、本発明のハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク用ブランクの実施例を図７にしたがって説明
する。図７（ａ）に示すように、実施例２と同様に、光
学研磨され、良く洗浄された合成石英基板７０１上に、
スパッタリング法で、以下に示す条件でクロムとフッ素
とを含むハーフトーン位相シフト膜７０２を形成するこ
とにより、ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブラ
ンク７０３を得る。
【０１０５】 成膜装置： ＤＣマグネトロンスパッタ装置 ターゲツト： 金属クロム ガス及び流量： アルゴンガス７６ｓｃｃｍ＋四フツ化炭素ガス２４ｓｃ ｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電流： ５．５アンペア ここで、成膜するハーフトーン位相シフト膜７０２の膜
厚は１３５ｎｍとした。
厚は１３５ｎｍとした。
【０１０６】次に、図７（ｂ）に示すように、このハー
フトーン位相シフトフォトマスク用ブランク７０３上
に、市販の電子線レジスト（日本ゼオン社製 ＺＥＰ７
０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍになるように塗
布し、続いて１１０℃で２０分間べークをすることによ
り、電子線レジスト膜７０４を得る。さらに、フォトマ
スク用電子線描画装置により、所望のパターンの潜像を
形成するが、ここで、パターンの開口部寸法を、本来の
開口部寸法より、大きく形成する。その後、専用現像液
ＺＥＤ５００で現像処理をし、所望の開口部寸法よりも
大きな開口部を持つレジストパターン７０５を得る。
フトーン位相シフトフォトマスク用ブランク７０３上
に、市販の電子線レジスト（日本ゼオン社製 ＺＥＰ７
０００）をべーク後の膜厚が３００ｎｍになるように塗
布し、続いて１１０℃で２０分間べークをすることによ
り、電子線レジスト膜７０４を得る。さらに、フォトマ
スク用電子線描画装置により、所望のパターンの潜像を
形成するが、ここで、パターンの開口部寸法を、本来の
開口部寸法より、大きく形成する。その後、専用現像液
ＺＥＤ５００で現像処理をし、所望の開口部寸法よりも
大きな開口部を持つレジストパターン７０５を得る。
【０１０７】このレジストパターン７０５をマスクと
し、以下の条件で反応性イオンエッチングを行い、ハー
フトーン位相シフト膜７０２（図７（ａ））のドライエ
ッチングを行う。
し、以下の条件で反応性イオンエッチングを行い、ハー
フトーン位相シフト膜７０２（図７（ａ））のドライエ
ッチングを行う。
【０１０８】 エッチング装置： 平行平板反応性イオンエッチャー ガス及び流量： ジクロロメタン３０ｓｃｃｍ＋酸素６０ｓｃｃｍ エッチング圧力： ２００ミリトール エッチング電力： ３００ワット エッチング終了後、紫外線を照射しながら、オゾンによ
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図７（ｃ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク７０６を得る。このハーフトーン位相シフト
フォトマスク７０６は、図７（ｄ）に示すような所望の
寸法の開口部７０９を持つハーフトーン位相シフトフォ
トマスク７１１の場合よりも大きな開口部７１０を持
つ。
り表面処理をすることにより、不要なレジストを除去
し、図７（ｃ）に示すようなハーフトーン位相シフトフ
ォトマスク７０６を得る。このハーフトーン位相シフト
フォトマスク７０６は、図７（ｄ）に示すような所望の
寸法の開口部７０９を持つハーフトーン位相シフトフォ
トマスク７１１の場合よりも大きな開口部７１０を持
つ。
【０１０９】次に、図７（ｅ）に示すように、このハー
フトーン位相シフトフオトマスク７０６上に、以下の条
件で保護膜７０７を形成し、保護膜付ハーフトーン位相
シフトフオトマスク７０８を得る。
フトーン位相シフトフオトマスク７０６上に、以下の条
件で保護膜７０７を形成し、保護膜付ハーフトーン位相
シフトフオトマスク７０８を得る。
【０１１０】 成膜装置： ＲＦマグネトロンスパッタ装置 ターゲット： 二酸化珪素 ガス及び流量： アルゴンガス５０ｓｃｃｍ スパッタ圧力： ３．０ミリトール スパッタ電力： １キロワット ここで、成膜する保護膜７０７の膜厚は上述の開口部
が、パターン断面部に保護膜が付着することにより、所
望なパターン開口寸法となるだけとする。
が、パターン断面部に保護膜が付着することにより、所
望なパターン開口寸法となるだけとする。
【０１１１】本実施例では、ハーフトーン位相シフト膜
７０２のパターニングの際に、開口部寸法を所望の値よ
り片側２０ｎｍ大きく作製し、保護膜７０７を膜厚５０
ｎｍ形成し、所望の開口部寸法を得ることができた。
７０２のパターニングの際に、開口部寸法を所望の値よ
り片側２０ｎｍ大きく作製し、保護膜７０７を膜厚５０
ｎｍ形成し、所望の開口部寸法を得ることができた。
【０１１２】このようにして得られたハーフトーン位相
シフトフォトマスク７０８は、表面に保護膜７０７を形
成することにより、図１６で示す光学特性の変化を防い
でいるため、転写使用途中での位相差、透過率の変化が
少なく、実用性が向上する、 〔実施例８〕本発明によるハーフトーン位相シフトフォ
トマスクを使用し、ウェハー上にレジストパターンを形
成する方法を図１１にしたがって説明する。本発明によ
るハーフトーン位相シフトフォトマスク１０を図１１に
示すような構成の半導体露光装置に設置し、ハーフトー
ンマスクパターンを波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレ
ーザー１１を用いてレジストを塗布したウェハー１２上
に投影露光した。ウェハー１２には、日産化学社製のＤ
ＵＶ−３０を塗布し、所定の温度でベークを行い、日本
ゼオン社製のＺＡＦ００１を塗布し、所定の温度でベー
クを行った。その後、図１１の波長１９３ｎｍのＡｒＦ
エキシマレーザー露光装置で露光し、所定の温度でベー
クを行い、現像を行った。
シフトフォトマスク７０８は、表面に保護膜７０７を形
成することにより、図１６で示す光学特性の変化を防い
でいるため、転写使用途中での位相差、透過率の変化が
少なく、実用性が向上する、 〔実施例８〕本発明によるハーフトーン位相シフトフォ
トマスクを使用し、ウェハー上にレジストパターンを形
成する方法を図１１にしたがって説明する。本発明によ
るハーフトーン位相シフトフォトマスク１０を図１１に
示すような構成の半導体露光装置に設置し、ハーフトー
ンマスクパターンを波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレ
ーザー１１を用いてレジストを塗布したウェハー１２上
に投影露光した。ウェハー１２には、日産化学社製のＤ
ＵＶ−３０を塗布し、所定の温度でベークを行い、日本
ゼオン社製のＺＡＦ００１を塗布し、所定の温度でベー
クを行った。その後、図１１の波長１９３ｎｍのＡｒＦ
エキシマレーザー露光装置で露光し、所定の温度でベー
クを行い、現像を行った。
【０１１３】目標寸法０．１５μｍのパターンに着目し
長時聞露光を行ったが、寸法や焦点深度の目立った変化
は起きなかった。
長時聞露光を行ったが、寸法や焦点深度の目立った変化
は起きなかった。
【０１１４】本発明の実施例１のハーフトーン位相シフ
トフォトマスクを使用したときの転写結果を図１２に、
実施例３のハーフトーン位相シフトフォトマスクを使用
したときの転写結果を図１３に示す。
トフォトマスクを使用したときの転写結果を図１２に、
実施例３のハーフトーン位相シフトフォトマスクを使用
したときの転写結果を図１３に示す。
【０１１５】本発明のマスクに照射した露光量は１５ｋ
Ｊ／ｃｍ2 であるが、これは通常の半導体露光で１．５
年分に相当する。エネルギー線の照射によりハーフトー
ンマスクの耐久性が確保されることを示している。
Ｊ／ｃｍ2 であるが、これは通常の半導体露光で１．５
年分に相当する。エネルギー線の照射によりハーフトー
ンマスクの耐久性が確保されることを示している。
【０１１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のハーフトーン位相シフトフォトマスク、及び、ハーフ
トーン位相シフトフオトマスク用ブランクスによると、
マスク使用時の露光光の照射によって生じるハーフトー
ン位相シフト膜の改質を、実用に供する前に生じさせ、
安定化させるか、あるいは、改質を生じさせないための
保護膜を設けるか、あるいは、その両方の手段を併用す
ることにより、マスク使用時の位相差、透過率の変化を
低滅することができ、その結果、実用性に優れた最適な
ハーフトーン位相シフトフォトマスクを得ることができ
る。
のハーフトーン位相シフトフォトマスク、及び、ハーフ
トーン位相シフトフオトマスク用ブランクスによると、
マスク使用時の露光光の照射によって生じるハーフトー
ン位相シフト膜の改質を、実用に供する前に生じさせ、
安定化させるか、あるいは、改質を生じさせないための
保護膜を設けるか、あるいは、その両方の手段を併用す
ることにより、マスク使用時の位相差、透過率の変化を
低滅することができ、その結果、実用性に優れた最適な
ハーフトーン位相シフトフォトマスクを得ることができ
る。
【図１】本発明の実施例１のハーフトーン位相シフトマ
スク用ブランクを製造する工程、及び、これを加工して
ハーフトーン位相シフトフォトマスクを得る工程を説明
するための図である。
スク用ブランクを製造する工程、及び、これを加工して
ハーフトーン位相シフトフォトマスクを得る工程を説明
するための図である。
【図２】本発明の実施例２のハーフトーン位相シフトフ
ォトマスクの製造工程を説明するための図である。
ォトマスクの製造工程を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例３のハーフトーン位相シフトマ
スク用ブランクを製造する工程、及び、これを加工して
ハーフトーン位相シフトフォトマスクを得る工程を説明
するための図である。
スク用ブランクを製造する工程、及び、これを加工して
ハーフトーン位相シフトフォトマスクを得る工程を説明
するための図である。
【図４】本発明の実施例４のハーフトーン位相シフトフ
ォトマスクの製造工程を説明するための図である。
ォトマスクの製造工程を説明するための図である。
【図５】本発明の実施例５のハーフトーン位相シフトフ
ォトマスクの製造工程を説明するための図である。
ォトマスクの製造工程を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例６のハーフトーン位相シフトフ
ォトマスクの製造工程を説明するための図である。
ォトマスクの製造工程を説明するための図である。
【図７】本発明の実施例７のハーフトーン位相シフトフ
ォトマスクの製造工程を説明するための図である。
ォトマスクの製造工程を説明するための図である。
【図８】ＡｒＦエキシマレーザー照射装置の概略図であ
る。
る。
【図９】本発明の実施例１のハーフトーン位相シフトマ
スク用ブランクのＡｒＦエキシマレーザー照射耐性を示
す実験結果を示す図である。
スク用ブランクのＡｒＦエキシマレーザー照射耐性を示
す実験結果を示す図である。
【図１０】本発明の実施例３のハーフトーン位相シフト
マスク用ブランクのＡｒＦエキシマレーザー照射耐性を
示す実験結果を示す図である。
マスク用ブランクのＡｒＦエキシマレーザー照射耐性を
示す実験結果を示す図である。
【図１１】本発明の実施例８のレジストパターン形成工
程において使用する露光装置の構成を示す図である。
程において使用する露光装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施例１のハーフトーン位相シフト
フォトマスクを使用して実施例８のレジストパターン形
成を行った実験結果を示す図である。
フォトマスクを使用して実施例８のレジストパターン形
成を行った実験結果を示す図である。
【図１３】本発明の実施例３のハーフトーン位相シフト
フォトマスクを使用して実施例８のレジストパターン形
成を行った実験結果を示す図である。
フォトマスクを使用して実施例８のレジストパターン形
成を行った実験結果を示す図である。
【図１４】ハーフトーン位相シフトリソグラフィーの原
理を示す図である。
理を示す図である。
【図１５】図１４に対し、従来のリソグラフイー法を示
す図である。
す図である。
【図１６】クロムとフッ素とを含むハーフトーン位相シ
フト膜を有するハーフトーン位相シフトフォトマスクの
エキシマレーザーの露光による位相差、透過率の変化の
様子を示す図である。
フト膜を有するハーフトーン位相シフトフォトマスクの
エキシマレーザーの露光による位相差、透過率の変化の
様子を示す図である。
【図１７】ハーフトーン位相シフトフォトマスクを使用
したリソグラフィーにおける、透過率の変化が焦点深
度、転写寸法に及ぼす影響を示す図である。
したリソグラフィーにおける、透過率の変化が焦点深
度、転写寸法に及ぼす影響を示す図である。
【図１８】ハーフトーン位相シフトフォトマスクを使用
したリソグラフィーにおける、位相差の変化が焦点深
度、ベストフォーカス変化に及ぼす影響を示す図であ
る。
したリソグラフィーにおける、位相差の変化が焦点深
度、ベストフォーカス変化に及ぼす影響を示す図であ
る。
１…ＡｒＦエキシマレーザー装置 ２…ＡｒＦエキシマレーザー光 ３…サンプルチャンバー ４…ガラス基板 ５…ハーフトーン位相シフト膜 １０…ハーフトーン位相シフトフォトマスク（本発明） １１…ＡｒＦエキシマレーザー １２…ウェハー １０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７
０１…フォトマスク用合成石英基板 １０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７
０２…クロムとフッ素を含むハーフトーン位相シフト膜 １０３、２０３、４０３、５０３、６０３、７０３…従
来のハーフトーン位相シフトフオトマスク用ブランク １０４、３０５…透過率位相差測定用サンプル １０５…レーザー照射により表面が改質され安定化した
ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク １０６、２０４、３０６、４０４、５０４、６０６、７
０４…電子線レジスト膜 １０７、２０５、３０７、４０５、５０５、６０７、７
０５…電子線レジスト膜パターン １０８…レーザー照射により表面が改質され安定化した
ハーフトーン位相シフト フォトマスク用ブランクより作製されるハーフトーン位
相シフトフォトマスク １０９、２０８、５０８、６１０…波長１９３ｎｍのレ
ーザー照射光 ２０６、４０６、５０６…従来のハーフトーン位相シフ
トフォトマスク ２０７、５０７…レーザー照射により表面が改質され安
定化したハーフトーン位相シフトフォトマスク ３０３、４０７、５０９、６０４、７０７…ＳｉＯ2 保
護膜 ３０４、６０５…保護膜付ハーフトーン位相シフトフォ
トマスク用ブランク ３０８、６０８…保護膜付ハーフトーン位相シフトフォ
トマスク用ブランクより作製されるハーフトーン位相シ
フトフォトマスク ４０８…保護膜付ハーフトーン位相シフトフォトマスク ５１０、６０９…保護膜付、かつ、レーザー照射による
表面改質を行ったハーフトーン位相シフトフォトマスク ７０６…開口部を通常より大きくしたハーフトーン位相
シフトフォトマスク ７０８…開口部を通常より大きく形成した後、保護膜を
形成したハーフトーン位相シフトフオトマスク ７０９…通常の場合の開口部 ７１０…実施例７の場合の開口部 ７１１…所望の寸法の開口部を持つハーフトーン位相シ
フトフォトマスク
０１…フォトマスク用合成石英基板 １０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７
０２…クロムとフッ素を含むハーフトーン位相シフト膜 １０３、２０３、４０３、５０３、６０３、７０３…従
来のハーフトーン位相シフトフオトマスク用ブランク １０４、３０５…透過率位相差測定用サンプル １０５…レーザー照射により表面が改質され安定化した
ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク １０６、２０４、３０６、４０４、５０４、６０６、７
０４…電子線レジスト膜 １０７、２０５、３０７、４０５、５０５、６０７、７
０５…電子線レジスト膜パターン １０８…レーザー照射により表面が改質され安定化した
ハーフトーン位相シフト フォトマスク用ブランクより作製されるハーフトーン位
相シフトフォトマスク １０９、２０８、５０８、６１０…波長１９３ｎｍのレ
ーザー照射光 ２０６、４０６、５０６…従来のハーフトーン位相シフ
トフォトマスク ２０７、５０７…レーザー照射により表面が改質され安
定化したハーフトーン位相シフトフォトマスク ３０３、４０７、５０９、６０４、７０７…ＳｉＯ2 保
護膜 ３０４、６０５…保護膜付ハーフトーン位相シフトフォ
トマスク用ブランク ３０８、６０８…保護膜付ハーフトーン位相シフトフォ
トマスク用ブランクより作製されるハーフトーン位相シ
フトフォトマスク ４０８…保護膜付ハーフトーン位相シフトフォトマスク ５１０、６０９…保護膜付、かつ、レーザー照射による
表面改質を行ったハーフトーン位相シフトフォトマスク ７０６…開口部を通常より大きくしたハーフトーン位相
シフトフォトマスク ７０８…開口部を通常より大きく形成した後、保護膜を
形成したハーフトーン位相シフトフオトマスク ７０９…通常の場合の開口部 ７１０…実施例７の場合の開口部 ７１１…所望の寸法の開口部を持つハーフトーン位相シ
フトフォトマスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本永稔明 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 初田千秋 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 伊藤範人 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 林 直也 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 小野寺俊雄 神奈川県藤沢市亀井野3333 コスモ湘南 103 (72)発明者 松尾隆弘 神奈川県藤沢市善行１−22−４ サニー19 403 (72)発明者 小川 透 神奈川県川崎市多摩区宿河原５−３−22 (72)発明者 中澤啓輔 東京都中野区野方４−41−12 Ｆターム(参考） 2H095 BA07 BB03 BB31 BC20 BC24 5F046 AA25 BA05 BA08 CA04 CB17
Claims (20)
- 【請求項１】 透明基板上に少なくともクロムとフッ素
とを含むハーフトーン位相シフト膜を有するハーフトー
ン位相シフトマスク用ブランクスにおいて、前記ハーフ
トーン位相シフト膜により実質的に吸収される波長の光
を照射することにより、露光用エキシマレーザー照射に
おける光学特性変化を低減したことを特徴とするハーフ
トーン位相シフトマスク用ブランクス。 - 【請求項２】 透明基板上に少なくともクロムとフッ素
とを含むハーフトーン位相シフト膜を有するハーフトー
ン位相シフトマスク用ブランクスにおいて、前記ハーフ
トーン位相シフト膜の上に保護膜を設け、露光用エキシ
マレーザー照射における光学特性変化を低減したことを
特徴とするハーフトーン位相シフトマスク用ブランク
ス。 - 【請求項３】 透明基板上に少なくともクロムとフッ素
とを含むハーフトーン位相シフト膜を有するハーフトー
ン位相シフトマスク用ブランクスにおいて、前記ハーフ
トーン位相シフト膜により実質的に吸収される波長の光
を照射し、かつ、この上に保護膜を設け、露光用エキシ
マレーザー照射における光学特性変化を低減したことを
特徴とするハーフトーン位相シフトマスク用ブランク
ス。 - 【請求項４】 請求項１又は３記載のハーフトーン位相
シフトマスク用ブランクスにおいて、前記ハーフトーン
位相シフト膜により実質的に吸収される波長の光の照射
によって、この膜の表面に安定化膜が形成されているこ
とを特徴とするハーフトーン位相シフトマスク用ブラン
クス。 - 【請求項５】 請求項２から４の何れか１項記載のハー
フトーン位相シフトマスク用ブランクスにおいて、前記
保護膜が少なくともクロムとフッ素とを含み、かつ、フ
ッ素の含有量が前記ハーフトーン位相シフト膜よりも少
ないことを特徴とするハーフトーン位相シフトマスク用
ブランクス。 - 【請求項６】 請求項２から４の何れか１項記載のハー
フトーン位相シフトマスク用ブランクスにおいて、前記
保護膜が透明膜であることを特徴とするハーフトーン位
相シフトマスク用ブランクス。 - 【請求項７】 請求項２から４、６の何れか１項記載の
ハーフトーン位相シフトマスク用ブランクスにおいて、
前記保護膜がシリコン酸化物を主体とする膜であること
を特徴とするハーフトーン位相シフトマスク用ブランク
ス。 - 【請求項８】 透明基板上に少なくともクロムとフッ素
とを含むハーフトーン位相シフト膜パターンを有するハ
ーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記ハーフトー
ン位相シフト膜により実質的に吸収される波長の光を照
射した膜をパターニングすることにより、露光用エキシ
マレーザー照射における光学特性変化を低減したことを
特徴とするハーフトーン位相シフトマスク。 - 【請求項９】 透明基板上に少なくともクロムとフッ素
とを含むハーフトーン位相シフト膜パターンを有するハ
ーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記ハーフトー
ン位相シフト膜により実質的に吸収される波長の光を、
前記ハーフトーン位相シフト膜をパターニングした後に
照射することにより、露光用エキシマレーザー照射にお
ける光学特性変化を低減したことを特徴とするハーフト
ーン位相シフトマスク。 - 【請求項１０】 透明基板上に少なくともクロムとフッ
素とを含むハーフトーン位相シフト膜パターンを有する
ハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記ハーフト
ーン位相シフト膜パターンの上に保護膜のパターンを有
することにより、露光用エキシマレーザー照射における
光学特性変化を低減したことを特徴とするハーフトーン
位相シフトマスク。 - 【請求項１１】 透明基板上に少なくともクロムとフッ
素とを含むハーフトーン位相シフト膜パターンを有する
ハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記ハーフト
ーン位相シフト膜をパターニングした後に、マスク上全
面に保護膜を設け、ハーフトーン位相シフト膜の露光用
エキシマレーザー照射における光学特性変化を低減した
ことを特徴とするハーフトーン位相シフトマスク。 - 【請求項１２】 請求項８記載のハーフトーン位相シフ
トマスクにおいて、前記ハーフトーン位相シフト膜によ
り実質的に吸収される波長の光を照射した後、その上に
保護膜を設け、その後保護膜とハーフトーン位相シフト
膜とをパターニングすることにより、露光用エキシマレ
ーザー照射における光学特性変化を低減したことを特徴
とするハーフトーン位相シフトマスク。 - 【請求項１３】 請求項８記載のハーフトーン位相シフ
トマスクにおいて、前記ハーフトーン位相シフト膜によ
り実質的に吸収される波長の光を照射した後、その膜を
パターニングし、その後保護膜を全面に形成することに
より、露光用エキシマレーザー照射における光学特性変
化を低減したことを特徴とするハーフトーン位相シフト
マスク。 - 【請求項１４】 請求項９記載のハーフトーン位相シフ
トマスクにおいて、パターニングされた前記ハーフトー
ン位相シフト膜に、この膜により実質的に吸収される波
長の光を照射した後に、保護膜を全面に形成することに
より、露光用エキシマレーザー照射における光学特性変
化を低減したことを特徴とするハーフトーン位相シフト
マスク。 - 【請求項１５】 請求項８、９、１２〜１４の何れか１
項記載のハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記
ハーフトーン位相シフト膜により実質的に吸収される波
長の光の照射によって、この膜が外気と接する表面に安
定化膜が形成されていることを特徴とするハーフトーン
位相シフトマスク。 - 【請求項１６】 請求項１０〜１５の何れか１項記載の
ハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記保護膜が
少なくともクロムとフッ素とを含み、かつ、フッ素の含
有量が前記ハーフトーン位相シフト膜よりも少ないこと
を特徴とするハーフトーン位相シフトマスク。 - 【請求項１７】 請求項１０〜１５の何れか１項記載の
ハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記保護膜が
透明膜であることを特徴とするハーフトーン位相シフト
マスク。 - 【請求項１８】 請求項１０〜１５、１７の何れか１項
記載のハーフトーン位相シフトマスクにおいて、前記保
護膜がシリコン酸化物を主体とする膜であることを特徴
とするハーフトーン位相シフトマスク。 - 【請求項１９】 請求項９、１０、１３〜１８の何れか
１項記載のハーフトーン位相シフトマスクにおいて、パ
ターンを形成する際、パターンサイズを目標寸法より小
さくすることを特徴とするハーフトーン位相シフトマス
ク。 - 【請求項２０】 請求項８〜１９の何れか１項記載のハ
ーフトーン位相シフトマスクを使用することを特徴とす
るパターン形成方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23118099A JP4197378B2 (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びそのためのハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス並びにこれを用いたパターン形成方法 |
| PCT/JP2000/005472 WO2001013178A1 (en) | 1999-08-18 | 2000-08-16 | Halftone phase shift photomask and blanks for halftone phase shift photomask for it and pattern forming method using this |
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