JP2001305716A - Photomask blanks, photomasks, and manufacturing methods thereof - Google Patents
Photomask blanks, photomasks, and manufacturing methods thereofInfo
- Publication number
- JP2001305716A JP2001305716A JP2001033260A JP2001033260A JP2001305716A JP 2001305716 A JP2001305716 A JP 2001305716A JP 2001033260 A JP2001033260 A JP 2001033260A JP 2001033260 A JP2001033260 A JP 2001033260A JP 2001305716 A JP2001305716 A JP 2001305716A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chromium
- film
- photomask blank
- gas
- photomask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 透明基板上に少なくとも一層のクロム系
膜を形成してなるフォトマスクブランクスにおいて、上
記クロム系膜が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種を含有するクロムを用いると
共に、少なくとも二酸化炭素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成膜した
ものであることを特徴とするフォトマスクブランクス。
【効果】 本発明によれば、反応性スパッタ法でクロム
系膜を成膜する際に、少なくとも二酸化炭素ガスと不活
性ガスとを含むスパッタガスを用いることにより、基板
面内均一性が高く、製造時の制御性の良い、高品質なク
ロム系のフォトマスクブランクス及びフォトマスクを得
ることができる。
(57) Abstract: In a photomask blank in which at least one chromium-based film is formed on a transparent substrate, the chromium-based film contains at least one of chromium or oxygen, nitrogen, and carbon as a target. A photomask blank characterized in that a film is formed by a reactive sputtering method using chromium to be used and a sputtering gas containing at least a carbon dioxide gas and an inert gas. According to the present invention, when a chromium-based film is formed by a reactive sputtering method, a sputter gas containing at least a carbon dioxide gas and an inert gas is used, so that the in-plane uniformity of the substrate is high, A high-quality chromium-based photomask blank and a photomask with good controllability during manufacturing can be obtained.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、LSI,VLSI
等の高密度半導体集積回路、CCD(電荷結合素子)や
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用等として好適に用いられるフォ
トマスクブランクス、フォトマスク、及びこれらの製造
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LSI, a VLSI
And photomask blanks, photomasks, and the like suitably used for high-density semiconductor integrated circuits, color filters for CCDs (Charge Coupled Devices) and LCDs (Liquid Crystal Display Devices), and fine processing such as magnetic heads. It relates to a manufacturing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、LSI,VLSI等の高密度半導
体集積回路、CCD(電荷結合素子)や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
ー技術が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, photomasks have been used for fine processing of high-density semiconductor integrated circuits such as LSIs and VLSIs, color filters for CCDs (charge coupled devices) and LCDs (liquid crystal display devices), and magnetic heads. Photolithography technology is used.
【0003】これらは石英ガラス、アルミノシリケート
ガラス等の透明な基板上に一般的にはクロム膜からなる
遮光膜をスパッタリング又は真空蒸着等により形成した
フォトマスクブランクスを用いて、このクロム系の遮光
膜に所定のパターンを形成したものをフォトマスクとし
て用いている。These chromium-based light-shielding films are formed by using a photomask blank in which a light-shielding film generally made of a chromium film is formed on a transparent substrate such as quartz glass or aluminosilicate glass by sputtering or vacuum evaporation. A predetermined pattern is used as a photomask.
【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膜面側にCrOを形
成すると共に、基板側に反射防止膜を形成したフォトマ
スクブランクが知られている(特公昭62−37385
号公報)。このような反射防止膜としては、CrONを
用いたもの(特公昭61−46821号公報、特公昭6
2−32782号公報)も提案されている。更に、Cr
Nを用いたもの(特公昭62−27386号公報、特公
昭62−27387号公報)などが提案されている。ま
た、単層膜としてCrN(特公平4−1339号公
報)、複層膜としてCr+CrN+CrONを用いたも
の(特公昭62−37384号公報)などが提案されて
いる。In this case, there is known a photomask blank in which CrO is formed on the surface of a chromium film used as a light-shielding film to prevent light reflection and an antireflection film is formed on a substrate side. (Japanese Patent Publication 62-37385)
No.). As such an antireflection film, one using CrON (Japanese Patent Publication No. 61-46821, Japanese Patent Publication No.
2-32782) has also been proposed. Furthermore, Cr
Those using N (JP-B-62-27386 and JP-B-62-27387) have been proposed. A single-layer film using CrN (Japanese Patent Publication No. 4-1339) and a multilayer film using Cr + CrN + CrON (Japanese Patent Publication No. 62-37384) have been proposed.
【0005】また、より微細加工を行うために位相シフ
ト膜と呼ばれる光の干渉を利用して、微細な形状に加工
する方法も行われており、酸素が添加されたクロム膜や
モリブデンシリサイド膜を位相シフト膜として単独で用
いるもの(特開平7−140635号公報)、遮光膜と
位相シフト膜を組み合わせて用いるもの(特公昭62−
59296号公報)等が提案されている。また、Cr又
は酸素、窒素、及び炭素のうち少なくとも1つを含有し
たCrを膜材料としたもの(特開昭62−18560号
公報)、反応性ガスとして酸素とCH4を用いて反応性
スパッタ成膜する方法(特開平7−43888号公報)
などが提案されている。[0005] In order to perform finer processing, a method of processing into a fine shape by using light interference called a phase shift film has been performed, and a chromium film or a molybdenum silicide film to which oxygen is added is formed. A film used alone as a phase shift film (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-140635), a film used in combination with a light-shielding film and a phase shift film (Japanese Patent Publication No.
59296) and the like. Further, Cr or Cr containing at least one of oxygen, nitrogen and carbon is used as a film material (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-18560), and reactive sputtering is performed using oxygen and CH 4 as reactive gases. Method for forming a film (JP-A-7-43888)
And so on.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように従来のフォ
トマスクブランクス及びフォトマスクにおいては、クロ
ム膜に酸素を添加したり、酸素を含有するクロム膜を遮
光膜の上に形成したりすることが行われており、これら
酸素を含有するクロム膜の製造方法として、酸素源とし
ての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る。更に、酸素ガス以外にも一酸
化窒素ガスを酸素源として用いること(特公昭62−3
7385号公報)も提案されているが、同様の問題があ
る。As described above, in conventional photomask blanks and photomasks, it is necessary to add oxygen to a chromium film or to form a chromium film containing oxygen on a light-shielding film. As a method of producing these oxygen-containing chromium films, oxygen gas as an oxygen source is introduced into a film formation chamber. However, when oxygen gas is used as an oxygen source, transmittance,
There is a problem that optical characteristics such as a reflectance and a refractive index tend to be non-uniform in a substrate surface. Furthermore, in addition to oxygen gas, nitric oxide gas is used as an oxygen source (Japanese Patent Publication No. Sho 62-3).
No. 7385) has been proposed, but there is a similar problem.
【0007】また、酸素源として酸素ガスを用いると、
この酸素ガスは反応性が高いが故に、却ってガス流量の
変動に光学特性が敏感になり、安定的に量産を行うこと
ができなくなり、歩留まりが悪くなるという問題がある
上に、膜特性を制御しようとしても、一定の酸素流量以
上になると急激に膜が酸化膜となってしまい膜質を制御
できないだけでなく、成膜速度も急激に低下してしまう
という問題がある。When oxygen gas is used as an oxygen source,
Since this oxygen gas has high reactivity, the optical characteristics are rather sensitive to fluctuations in the gas flow rate, mass production cannot be performed stably, and the yield decreases, and the film characteristics are controlled. Even if it is attempted, when the oxygen flow rate exceeds a certain value, the film rapidly becomes an oxide film, so that not only the film quality cannot be controlled, but also the film forming rate is rapidly reduced.
【0008】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、基板面内の光学的特性の均一性が高く、
クロム系膜の成膜時にも制御し易く安定的に製造でき
る、高品質なフォトマスクブランクス、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してい
る。The present invention has been made in order to solve the above problems, and has high uniformity of optical characteristics in a substrate surface.
High quality photomask blanks, photomasks, which are easy to control and can be manufactured stably even during the formation of chromium-based films.
And a method for producing the same.
【0009】[0009]
【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、クロム又は酸素、窒素、炭素の少なくとも1種を
含有するクロムのターゲットを用い、少なくとも二酸化
炭素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、基板面内の光学的
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、特にクロム酸化炭化物
(CrCO)又はクロム酸化窒化炭化物(CrCON)
で形成した高品質なクロム系膜が得られ、従来の問題点
が効果的に解決し得るることを見出し、本発明をなすに
至った。Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that chromium or chromium containing at least one of oxygen, nitrogen and carbon can be obtained. By using a target and performing reactive sputtering using a sputtering gas containing at least a carbon dioxide gas and an inert gas, the uniformity of optical characteristics in the substrate surface is improved, and the chromium-based film is also formed. Easy to control and stable mass production, especially chromium oxycarbide (CrCO) or chromium oxynitride carbide (CrCON)
It was found that a high-quality chromium-based film formed by the method described above could be obtained, and the conventional problems could be effectively solved, and the present invention was accomplished.
【0010】即ち、本発明は、下記のフォトマスクブラ
ンクス、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:透明基板上に少なくとも一層のクロム系膜を
形成してなるフォトマスクブランクスにおいて、上記ク
ロム系膜が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種を含有するクロムを用いると共に、
少なくとも二酸化炭素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成膜したもので
あることを特徴とするフォトマスクブランクス。 請求項2:上記クロム系膜がクロム酸化炭化物(CrC
O)又はクロム酸化窒化炭化物(CrCON)である請
求項1記載のフォトマスクブランクス。 請求項3:請求項1又は2記載のフォトマスクブランク
ス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:透明基板上に少なくとも一層のクロム系膜を
形成してなるフォトマスクブランクスの製造方法におい
て、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種を含有するクロムを用いると共に、少なく
とも二酸化炭素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リングを行うことを特徴とする
フォトマスクブランクスの製造方法。 請求項5:上記クロム系膜がクロム酸化炭化物(CrC
O)又はクロム酸化窒化炭化物(CrCON)である請
求項4記載のフォトマスクブランクスの製造方法。 請求項6:請求項4又は5記載の方法により製造された
フォトマスクブランクス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。That is, the present invention provides the following photomask blanks, photomasks, and methods for manufacturing these. Claim 1: In a photomask blank formed by forming at least one layer of a chromium-based film on a transparent substrate, the chromium-based film uses chromium or oxygen, nitrogen, and chromium containing at least one kind of carbon as a target,
A photomask blank formed by a reactive sputtering method using a sputtering gas containing at least a carbon dioxide gas and an inert gas. Claim 2: The chromium-based film is made of chromium oxycarbide (CrC
The photomask blank according to claim 1, which is O) or chromium oxynitride carbide (CrCON). In a preferred embodiment, the photomask blank according to claim 1 is patterned by lithography. In a fourth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a photomask blank having at least one chromium-based film formed on a transparent substrate, chromium or chromium containing at least one of oxygen, nitrogen, and carbon is used as a target, and at least dioxide is used. A method for producing a photomask blank, wherein reactive sputtering is performed using a sputtering gas containing a carbon gas and an inert gas. Claim 5: The chromium-based film is made of chromium oxycarbide (CrC
5. The method for producing a photomask blank according to claim 4, wherein the photomask blank is O) or chromium oxynitride carbide (CrCON). Claim 6: A method for manufacturing a photomask, comprising patterning a photomask blank manufactured by the method according to claim 4 by a lithography method.
【0011】本発明によれば、反応性スパッタ法でクロ
ム系の酸化膜を透明基板上に成膜する際に、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
は酸素等より反応性が低いが故に、チャンバー内の広範
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ものである。According to the present invention, when a chromium-based oxide film is formed on a transparent substrate by a reactive sputtering method, carbon dioxide is used as an oxygen source so that the carbon dioxide is more reactive than oxygen or the like. Is low, the gas can flow uniformly over a wide area in the chamber, and the quality of the chromium-based film to be formed becomes uniform.
【0012】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、反射率のバラツキは酸素ガス等のク
ロムと反応するガスを流すと、ガスの流入口に近い部分
から順次酸素が消費されて酸化されていくか、又は酸化
度が高くなるために生ずるものであり、更に酸素がター
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
にあたる部分で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、結果として酸化度が面内で異なり
光学定数に分布が生じるためである。It is considered that the non-uniformity of the optical characteristics in the substrate surface can be reduced by forming a film by sputtering using a carbon dioxide gas as an oxygen source for the following reasons. That is, the variation in reflectivity is caused by the fact that when a gas that reacts with chromium such as oxygen gas flows, oxygen is consumed and oxidized sequentially from a portion near the gas inlet, or the degree of oxidation increases. Further, when oxygen is supplied from the outside of the target, oxygen is consumed in a portion corresponding to the outside of the target, and the oxygen concentration becomes lower toward the inside. As a result, the degree of oxidation differs in the plane and the optical constant is changed. This is because a distribution occurs.
【0013】これに対し、本発明では、酸素源として二
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、この反応性の低い二酸化炭素ガスがプラズマに
よって活性化するまでの間は消費されにくいので、均一
にチャンバー内に広がりやすく、しかも膜の酸化度の均
一性が高くなり、結果として、基板面内の光学的特性の
均一性が飛躍的に向上すると共に、スパッタガスとして
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特性を制御す
ることができるものである。On the other hand, in the present invention, since reactive sputtering is performed using carbon dioxide gas as an oxygen source, the carbon dioxide gas having low reactivity is hardly consumed until activated by plasma. Therefore, it is easy to spread uniformly in the chamber, and the uniformity of the degree of oxidation of the film is increased. As a result, the uniformity of the optical characteristics in the substrate surface is dramatically improved, and the inert gas is used as a sputtering gas. The film characteristics can be controlled by simultaneously using carbon dioxide gas and appropriately adjusting the mixing ratio.
【0014】また、スパッタガスとして二酸化炭素ガス
と不活性ガスとを同時に用いることにより、膜組成の制
御性を改善することができる上に、二酸化炭素ガスは反
応性が低い故に、却って成膜プロセスの各種パラメータ
の予期せぬ変動に対するマージンが大きくなり、安定的
に制御性良くクロム系膜を成膜することができると共
に、成膜速度の大きな低下がなく、反射率を低減するこ
とができるという利点がある。The simultaneous use of a carbon dioxide gas and an inert gas as a sputtering gas can improve the controllability of the film composition, and the carbon dioxide gas has a low reactivity. The margin for unexpected fluctuations of various parameters is increased, a chromium-based film can be stably formed with good controllability, and the reflectance can be reduced without a large decrease in the film formation speed. There are advantages.
【0015】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スは、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種を含有するクロムを用いると共に、少なくとも
二酸化炭素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成膜することにより得られ
たクロム系膜2、特にクロム酸化炭化物(CrCO)又
はクロム酸化窒化炭化物(CrCON)からなるクロム
系膜2を成膜してなるものである。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
As shown in FIG. 1, a photomask blank of the present invention is formed on a substrate 1 such as quartz or CaF 2 through which exposure light is transmitted.
As a target, chromium or oxygen, nitrogen, and chromium containing at least one of carbon were used, and a film was formed by reactive sputtering using a sputtering gas containing at least carbon dioxide gas and an inert gas. The chromium-based film 2 is formed by forming a chromium-based film 2 made of chromium oxycarbide (CrCO) or chromium oxynitride carbide (CrCON).
【0016】本発明のクロム系膜の構造は、透明基板上
に、酸素源として二酸化炭素ガスを含むスパッタガスを
用いた反応性スパッタ法により成膜された少なくとも1
層のクロム酸化炭化物(CrCO)又はクロム酸化窒化
炭化物(CrCON)であることが好ましい。The structure of the chromium-based film of the present invention comprises at least one chromium-based film formed on a transparent substrate by a reactive sputtering method using a sputtering gas containing a carbon dioxide gas as an oxygen source.
Preferably, the layer is chromium oxycarbide (CrCO) or chromium oxynitride carbide (CrCON).
【0017】この場合、クロム酸化炭化物(CrCO)
組成は、Cr20〜95原子%、特に30〜80原子
%、C1〜60原子%、特に5〜50原子%、O1〜6
0原子%、特に5〜50原子%であることが好ましい。
また、クロム酸化窒化炭化物(CrCON)組成は、C
r20〜95原子%、特に30〜80原子%、C1〜2
0原子%、特に2〜15原子%、O1〜60原子%、特
に5〜50原子%、N1〜30原子%、特に3〜20原
子%であることが好ましい。In this case, chromium oxycarbide (CrCO)
The composition is 20 to 95 at% Cr, especially 30 to 80 at%, 1 to 60 at% C, especially 5 to 50 at%, O 1 to 6 at%.
It is preferably 0 atomic%, particularly preferably 5 to 50 atomic%.
The composition of chromium oxynitride carbide (CrCON) is C
r 20 to 95 at%, especially 30 to 80 at%, C 1 to 2
It is preferably 0 at%, especially 2 to 15 at%, O 1 to 60 at%, especially 5 to 50 at%, N 1 to 30 at%, especially 3 to 20 at%.
【0018】本発明のクロム系膜の成膜方法としては、
反応性スパッタ法が用いられ、この際のスパッタリング
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、又はこれらを組み合わせたものを
クロムに添加したターゲットを用いても良い。The method for forming a chromium-based film of the present invention includes the following:
A reactive sputtering method is used, and chromium is used as a sputtering target at this time. In this case, a target in which any of oxygen, nitrogen, and carbon, or a combination thereof is added to chromium may be used.
【0019】本発明において、スパッタリング方法は、
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。In the present invention, the sputtering method comprises:
A DC power supply or a high-frequency power supply may be used, and a magnetron sputtering method or a conventional method may be used.
【0020】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
とからなり、両者の流量比は使用する装置やパワー等に
より異なり一概には規定できないが、通常、体積比とし
て、不活性ガス:二酸化炭素ガス=1:0.01〜10
0が好ましく、より好ましくは1:0.02〜50であ
る。また、不活性ガス及び二酸化炭素ガス以外にも窒素
ガスや各種酸化窒素ガス等の窒素供給ガスを、成膜され
るクロム系膜がCrCONの所望の組成を持つように、
適宜に添加することができる。The composition of the sputtering gas is composed of at least an inert gas such as argon or krypton and a carbon dioxide gas. The flow rate ratio between the two differs depending on the equipment and power used, but cannot be specified unconditionally. As inert gas: carbon dioxide gas = 1: 0.01 to 10
0 is preferable, and more preferably 1: 0.02 to 50. Further, in addition to the inert gas and the carbon dioxide gas, a nitrogen supply gas such as a nitrogen gas or various nitrogen oxide gases may be used so that the chromium-based film to be formed has a desired composition of CrCON.
It can be added as appropriate.
【0021】本発明のフォトマスクブランクスは、酸素
源として二酸化炭素ガスを用いることにより、成膜され
るクロム系膜の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。In the photomask blank of the present invention, by using carbon dioxide gas as an oxygen source, the non-uniformity of the optical characteristics of the chromium-based film formed on the substrate surface can be reduced.
【0022】即ち、フォトマスクブランクスの下記式で
示される反射率のバラツキDが好ましくは0.1以下、
より好ましくは0.05以下であり、従来のCrCO膜
及びCrCON膜(バラツキDが0.2以上)に比べて
均一な光学特性を備えたものである。 (max−min)/(max+min)=D 〔式中、maxは反射率の測定値の最大値、minは反
射率の測定値の最小値を示す。〕That is, the dispersion D of the reflectance of the photomask blank represented by the following equation is preferably 0.1 or less,
More preferably, the thickness is 0.05 or less, and the film has uniform optical characteristics as compared with the conventional CrCO film and CrCON film (variation D is 0.2 or more). (Max-min) / (max + min) = D [where, max represents the maximum value of the reflectance measurement value, and min represents the minimum value of the reflectance measurement value. ]
【0023】例えば、400〜450nm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などを用い
て、反射率の面内分布を5mm間隔で測定した場合、基
板面内の反射率の上記式で示されるバラツキDは0.1
以下、より好ましくは0.05以下となる。For example, when the in-plane reflectance distribution at a wavelength of 400 to 450 nm is measured at intervals of 5 mm using Nanometrics manufactured by Nanometrics, etc., the above formula of the in-plane reflectance is obtained. Is 0.1.
Or less, more preferably 0.05 or less.
【0024】本発明のフォトマスクブランクスを用いて
フォトマスクを製造する場合は、図3(A)に示したよ
うに、上記のようにして基板11上にCrCO層(又は
CrCON層)12を形成した後、レジスト膜13を形
成し、図3(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3(C)に示したように、CrC
O層(又はCrCON層)12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。When a photomask is manufactured using the photomask blank of the present invention, as shown in FIG. 3A, a CrCO layer (or CrCON layer) 12 is formed on a substrate 11 as described above. After that, a resist film 13 is formed, and the resist film 13 is patterned as shown in FIG. 3B, and further, as shown in FIG.
After the O layer (or CrCON layer) 12 is dry-etched or wet-etched, a method of stripping the resist film 13 as shown in FIG. In this case, application of the resist film, patterning (exposure and development), dry etching or wet etching, and removal of the resist film can be performed by known methods.
【0025】なお、本発明においてクロム系膜は単層膜
のみでなく、多層膜とすることができる。例えば、多層
膜の一部をCrCO膜又はCrCON膜を用いるものと
して遮光膜の上に反射防止膜としてCrCO膜又はCr
CON膜を形成したもの、遮光膜の膜面側と基板側の両
方に反射防止膜を形成し、両方、又は片方の反射防止膜
にCrCO膜又はCrCON膜を形成したものや、組成
の異なるCrCOとCrCON又はCrCO膜又はCr
CON膜の2層膜又は3層膜とし、各々の膜に遮光膜又
は反射防止膜の機能をもたせ、基板の上に反射防止膜、
遮光膜、反射防止膜の順にした構造としたり、基板の上
に遮光膜、反射防止膜の順にした構造としたり、基板の
上に反射防止膜、遮光膜の順にした構造としたりするこ
とができる。更に位相シフター膜の上に導電膜、又は遮
光膜、反射防止膜として用いられる単層又は2層以上の
膜の全て又は一部をCrCO膜又はCrCON膜とし、
位相シフト型のフォトマスク又はフォトマスクブランク
とすることができる。膜構造としては、例えば基板の上
に位相シフト膜、反射防止膜、遮光膜、反射防止膜の順
にした構造としたり、基板の上に位相シフト膜、遮光
膜、反射防止膜の順にした構造としたり、基板の上に位
相シフト膜、反射防止膜、遮光膜の順にした構造とした
りすることができる。また、Crを用いたハーフトーン
型の位相シフター膜にも適用される。In the present invention, the chromium-based film may be a multilayer film as well as a single-layer film. For example, a CrCO film or a CrCON film may be used as an anti-reflection film on a light shielding film by using a CrCO film or a CrCON film as a part of the multilayer film.
A CON film is formed, an anti-reflection film is formed on both the film surface side and the substrate side of the light-shielding film, and a CrCO film or a CrCON film is formed on both or one of the anti-reflection films. And CrCON or CrCO film or Cr
A two-layer or three-layer CON film, each film having a function of a light-shielding film or an anti-reflection film, and an anti-reflection film on a substrate.
A structure in which a light-shielding film and an anti-reflection film are formed in this order, a structure in which a light-shielding film and an anti-reflection film are formed on a substrate, and a structure in which an anti-reflection film and a light-shielding film are formed on a substrate can be used. . Further, on the phase shifter film, a conductive film, or a light shielding film, all or a part of a single layer or two or more layers used as an anti-reflection film is a CrCO film or a CrCON film,
A phase shift type photomask or photomask blank can be used. The film structure may be, for example, a structure in which a phase shift film, an antireflection film, a light-shielding film, and an antireflection film are formed on a substrate in this order, or a structure in which a phase shift film, a light-shielding film, and an antireflection film are formed on a substrate. Alternatively, a structure in which a phase shift film, an antireflection film, and a light shielding film are formed on a substrate in this order can be employed. Further, the present invention is also applied to a halftone type phase shifter film using Cr.
【0026】[0026]
【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、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
【0027】〔実施例1〕6”の石英基板上に8”のC
rをターゲットにしてスパッタガスとして総流量7sc
cmでArとCO2の流量比をかえて放電中のガス圧
0.3Pa、500W、成膜前温度120℃の条件でD
Cマグネトロンスパッタ法を行ったところ放電特性は、
図4に示したように、放電抵抗の急激な変化がなく、成
膜速度の低下があまりないままで、波長450nmの光
の反射率を10%程度から50〜60%まで容易に調節
することができた。[Example 1] 8 "C on a 6" quartz substrate
r as a target and a total flow rate of 7 sc as a sputtering gas
cm at a gas flow rate of 0.3 Pa, 500 W, and a temperature before film formation of 120 ° C. by changing the flow ratio of Ar and CO 2 in cm.
When the C magnetron sputtering method was performed, the discharge characteristics were:
As shown in FIG. 4, it is possible to easily adjust the reflectance of light having a wavelength of 450 nm from about 10% to about 50 to 60% without a rapid change in discharge resistance and a small decrease in film forming rate. Was completed.
【0028】〔比較例1〕6”の石英基板上に8”のC
rをターゲットにしてスパッタガスとして総流量7sc
cmでArとO2の流量比をかえて放電中のガス圧0.
3Pa、500W、成膜温度120℃の条件でDCマグ
ネトロンスパッタ法を行ったところ放電特性は、図5に
示したように、とび(急激な放電抵抗の変化)が見ら
れ、放電抵抗が小さいところでは波長450nmの光の
反射率は50〜60%と高くなるのに対して、放電抵抗
の大きいところでは反射率は10%程度と小さくなり、
反射率を任意の値に制御するのが困難であった。また更
に、反射率が高い時は成膜速度は12Å/secと大き
いが、反射率が低い時は成膜速度は2Å/secと小さ
くなった。[Comparative Example 1] 8 "C on a 6" quartz substrate
r as a target and a total flow rate of 7 sc as a sputtering gas
gas pressure during discharge by changing the flow ratio of Ar and O 2 in cm.
When the DC magnetron sputtering method was performed under the conditions of 3 Pa, 500 W, and a film forming temperature of 120 ° C., as shown in FIG. 5, the discharge characteristics showed a jump (a sharp change in the discharge resistance) and a small discharge resistance. Means that the reflectance of light having a wavelength of 450 nm is as high as 50 to 60%, whereas the reflectance is as small as about 10% where the discharge resistance is high,
It was difficult to control the reflectance to an arbitrary value. Furthermore, when the reflectance was high, the deposition rate was as high as 12 ° / sec, but when the reflectance was low, the deposition rate was as low as 2 ° / sec.
【0029】〔実施例2〕6”の石英基板上に8”のC
rをターゲットにしてArを4.5sccm、CO2を
2.5sccm流して放電中のガス圧0.3Pa、50
0W、成膜温度120℃の条件でDCマグネトロンスパ
ッタ法にて300nmの膜を形成し、反射率約30%の
CrCO膜を成膜した。このときの成膜速度は7Å/s
ecであった。[Embodiment 2] 8 "C on a 6" quartz substrate
r was set as a target, Ar was supplied at 4.5 sccm, CO 2 was supplied at 2.5 sccm, and the gas pressure during discharge was 0.3 Pa, 50
A 300 nm film was formed by DC magnetron sputtering under the conditions of 0 W and a film formation temperature of 120 ° C., and a CrCO film having a reflectance of about 30% was formed. At this time, the film forming speed is 7 ° / s.
ec.
【0030】得られたCrCO膜について、光学特性を
450nm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、反射率の基板面内分布を5mm間隔
で測定したところ下記式で示されるバラツキDは0.0
32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
射率の測定値の最小値を示す。〕 この実施例2の膜組成をESCAで分析した結果、C
r:59原子%、C:9原子%、O:32原子%が含ま
れていた。結果を表1に示す。The optical characteristics of the obtained CrCO film were measured at a wavelength of 450 nm at a wavelength of 450 nm using a Nanospec manufactured by Nanometrics Co., Ltd., and the distribution of the reflectance in the substrate plane was measured at intervals of 5 mm. Variation D is 0.0
32. (Max-min) / (max + min) = D [where, max represents the maximum value of the reflectance measurement value, and min represents the minimum value of the reflectance measurement value. As a result of analyzing the film composition of Example 2 by ESCA, C
r: 59 at%, C: 9 at%, and O: 32 at%. Table 1 shows the results.
【0031】〔実施例3〕6”の石英基板上に8”のC
rをターゲットにしてArを3.5sccm,CO2を
2.0sccm,N2を1.5sccm流して放電中の
ガス圧0.3Pa、500W、成膜温度120℃の条件
でDCマグネトロンスパッタ法にて反射率約30%のC
rCON膜を成膜した。このときの成膜速度は8Å/s
ecであった。[Embodiment 3] 8 "C on a 6" quartz substrate
With r as the target, 3.5 sccm of Ar, 2.0 sccm of CO 2, and 1.5 sccm of N 2 were flowed, and a DC magnetron sputtering method was performed under the conditions of a gas pressure during discharge of 0.3 Pa, 500 W, and a deposition temperature of 120 ° C. With a reflectance of about 30%
An rCON film was formed. At this time, the film forming speed is 8 ° / s.
ec.
【0032】得られたCrCON膜について、光学特性
を450nm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、反射率の基板面内分布を5mm間
隔で測定し、上記同様にバラツキDを算出したところ
0.019であった。この実施例3の膜組成をESCA
で分析した結果、Cr:51原子%、C:6原子%、
O:20原子%、N:23原子%が含まれていた。結果
を表1に示す。With respect to the obtained CrCON film, the optical characteristics were measured at a wavelength of 450 nm using a Nanospec manufactured by Nanometrics, and the distribution of the reflectivity in the substrate plane was measured at intervals of 5 mm. Was 0.019. The film composition of Example 3 was changed to ESCA
As a result of the analysis, Cr: 51 atomic%, C: 6 atomic%,
O: 20 atomic%, N: 23 atomic%. Table 1 shows the results.
【0033】〔比較例2〕6”の石英基板上に8”のC
rをターゲットにしてArを3.7sccm,O 2を
3.3sccm流して放電中のガス圧0.3Pa、50
0W、成膜温度120℃の条件でDCマグネトロンスパ
ッタ法にて300nmのCrO膜を成膜した。このとき
の成膜速度は2Å/secであった。[Comparative Example 2] 8 "C on a 6" quartz substrate
3.7 sccm Ar and O 2To
The gas pressure during discharge was 3.3 Pa at a flow rate of 3.3 sccm.
DC magnetron spa at 0W, deposition temperature 120 ° C
A 300 nm CrO film was formed by a sputtering method. At this time
Was 2 ° / sec.
【0034】得られたCrO膜について、光学特性を4
50nm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、反射率の基板面内分布を5mm間隔で
測定し、上記同様にバラツキDを算出したところ0.2
3であった。この比較例2の膜組成をESCAで分析し
た結果、Cr:37原子%、O:63原子%が含まれて
いた。結果を表1に示す。The optical characteristics of the obtained CrO film were 4
The reflectivity at a wavelength of 50 nm was measured using Nanometrics manufactured by Nanometrics Co., Ltd., and the in-plane distribution of the reflectivity was measured at intervals of 5 mm.
It was 3. As a result of analyzing the film composition of Comparative Example 2 by ESCA, it was found that Cr was 37 at% and O was 63 at%. Table 1 shows the results.
【0035】[0035]
【表1】 表1の結果から、実施例2,3と比較例2とを比較する
と、酸素源ガスとして二酸化炭素ガスを用いると、酸素
ガスを用いた場合に比べて、基板面内の反射率のバラツ
キが1桁近く改善していることが認められる。また、成
膜に関しても酸素ガスを用いたときに比較して、二酸化
炭素ガスを用いることで、成膜プロセスでの各種パラメ
ータの変動に対するマージンが大きくなり、再現性良く
成膜できることが確認できた。[Table 1] From the results shown in Table 1, when Examples 2 and 3 are compared with Comparative Example 2, when the carbon dioxide gas is used as the oxygen source gas, the variation in the reflectance in the substrate surface is larger than when the oxygen gas is used. It can be seen that it has improved by almost one digit. Also, as compared with the case where oxygen gas was used for film formation, it was confirmed that by using carbon dioxide gas, the margin for variation of various parameters in the film formation process was increased, and the film could be formed with good reproducibility. .
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明によれば、反応性スパッタ法でク
ロム系膜を成膜する際に、少なくとも二酸化炭素ガスと
不活性ガスとを含むスパッタガスを用いることにより、
基板面内均一性が高く、製造時の制御性の良い、高品質
なクロム系のフォトマスクブランクス及びフォトマスク
を得ることができる。According to the present invention, when a chromium-based film is formed by a reactive sputtering method, a sputtering gas containing at least a carbon dioxide gas and an inert gas is used.
A high-quality chromium-based photomask blank and photomask having high in-plane uniformity and good controllability during manufacturing can be obtained.
【図1】本発明の一実施例に係るフォトマスクブランク
スの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a photomask blank according to one embodiment of the present invention.
【図2】同フォトマスクの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the photomask.
【図3】フォトマスクの製造法を示した説明図である。
(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。FIG. 3 is an explanatory view showing a method of manufacturing a photomask.
(A) is a cross-sectional view of a state where a resist film is formed, (B) is a state where a resist film is patterned, (C) is a state where dry etching is performed, and (D) is a cross-sectional view where the resist film is removed.
【図4】実施例1のCO2の流量と放電抵抗との関係を
示したグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the flow rate of CO 2 and the discharge resistance in Example 1.
【図5】比較例1のO2の流量と放電抵抗との関係を示
したグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the flow rate of O 2 and the discharge resistance in Comparative Example 1.
1 11 基板 2 12 クロム酸化炭化膜(又はクロム酸化窒化炭化
膜) 1a 基板露出部 2a クロム系膜部1 11 Substrate 2 12 Chromium oxycarbide film (or chromium oxynitride carbon film) 1a Substrate exposed portion 2a Chromium-based film portion
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 BC05 BC08 4K029 AA08 AA24 BA43 BA54 BA55 CA06 DC03 DC34 DC39 EA05Continuing on the front page (72) Inventor Tamotsu Maruyama 28-1 Nishifukushima, Nippon-mura, Nakakushijo-gun, Niigata Pref.Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 28-1 Nishifukushima Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Precision Functional Materials Laboratory F-term (reference) 2H095 BB25 BC05 BC08 4K029 AA08 AA24 BA43 BA54 BA55 CA06 DC03 DC34 DC39 EA05
Claims (6)
膜を形成してなるフォトマスクブランクスにおいて、上
記クロム系膜が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種を含有するクロムを用いると
共に、少なくとも二酸化炭素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成膜した
ものであることを特徴とするフォトマスクブランクス。1. A photomask blank comprising at least one chromium-based film formed on a transparent substrate, wherein the chromium-based film uses chromium or chromium containing at least one of oxygen, nitrogen and carbon as a target. A photomask blank formed by a reactive sputtering method using a sputtering gas containing at least a carbon dioxide gas and an inert gas.
rCO)又はクロム酸化窒化炭化物(CrCON)であ
る請求項1記載のフォトマスクブランクス。2. The chromium-based film according to claim 1, wherein said chromium-based film comprises
The photomask blank according to claim 1, wherein the photomask blank is rCO) or chromium oxynitride carbide (CrCON).
ンクス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。3. A photomask formed by patterning the photomask blank according to claim 1 by a lithography method.
膜を形成してなるフォトマスクブランクスの製造方法に
おいて、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種を含有するクロムを用いると共に、少
なくとも二酸化炭素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リングを行うことを特徴と
するフォトマスクブランクスの製造方法。4. A method for manufacturing a photomask blank comprising at least one chromium-based film formed on a transparent substrate, wherein chromium or chromium containing at least one of oxygen, nitrogen and carbon is used as a target. A method for producing a photomask blank, wherein reactive sputtering is performed using a sputtering gas containing carbon dioxide gas and an inert gas.
rCO)又はクロム酸化窒化炭化物(CrCON)であ
る請求項4記載のフォトマスクブランクスの製造方法。5. The chromium-based film according to claim 1, wherein the chromium oxide carbide (C
5. The method for producing a photomask blank according to claim 4, wherein the photomask blank is rCO) or chromium oxynitride carbide (CrCON).
れたフォトマスクブランクス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。6. A method of manufacturing a photomask, comprising patterning a photomask blank manufactured by the method according to claim 4 by a lithography method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001033260A JP2001305716A (en) | 2000-02-16 | 2001-02-09 | Photomask blanks, photomasks, and manufacturing methods thereof |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000037822 | 2000-02-16 | ||
JP2000-37822 | 2000-02-16 | ||
JP2001033260A JP2001305716A (en) | 2000-02-16 | 2001-02-09 | Photomask blanks, photomasks, and manufacturing methods thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001305716A true JP2001305716A (en) | 2001-11-02 |
Family
ID=26585453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001033260A Pending JP2001305716A (en) | 2000-02-16 | 2001-02-09 | Photomask blanks, photomasks, and manufacturing methods thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001305716A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3417902B2 (en) | 2000-03-31 | 2003-06-16 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Manufacturing method for high-hardness metal products |
JP2008203373A (en) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Clean Surface Gijutsu:Kk | Halftone blanks and method for producing halftone blanks |
JP2008304942A (en) * | 2002-03-01 | 2008-12-18 | Hoya Corp | Method of manufacturing halftone type phase shift mask blank |
US7611808B2 (en) | 2002-03-01 | 2009-11-03 | Hoya Corporation | Halftone type phase shift mask blank and halftone type phase shift mask |
JP2018120245A (en) * | 2015-11-06 | 2018-08-02 | Hoya株式会社 | Mask blank, method for producing phase shift mask and method for manufacturing semiconductor device |
KR20210038354A (en) | 2019-09-30 | 2021-04-07 | 알박 세이마쿠 가부시키가이샤 | Mask blanks and photomask |
CN114326285A (en) * | 2015-09-03 | 2022-04-12 | 信越化学工业株式会社 | photomask blank |
-
2001
- 2001-02-09 JP JP2001033260A patent/JP2001305716A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3417902B2 (en) | 2000-03-31 | 2003-06-16 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Manufacturing method for high-hardness metal products |
JP2008304942A (en) * | 2002-03-01 | 2008-12-18 | Hoya Corp | Method of manufacturing halftone type phase shift mask blank |
US7611808B2 (en) | 2002-03-01 | 2009-11-03 | Hoya Corporation | Halftone type phase shift mask blank and halftone type phase shift mask |
JP2008203373A (en) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Clean Surface Gijutsu:Kk | Halftone blanks and method for producing halftone blanks |
CN114326285A (en) * | 2015-09-03 | 2022-04-12 | 信越化学工业株式会社 | photomask blank |
JP2018120245A (en) * | 2015-11-06 | 2018-08-02 | Hoya株式会社 | Mask blank, method for producing phase shift mask and method for manufacturing semiconductor device |
KR20210038354A (en) | 2019-09-30 | 2021-04-07 | 알박 세이마쿠 가부시키가이샤 | Mask blanks and photomask |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7622227B2 (en) | Phase-shift photomask-blank, phase-shift photomask and fabrication method thereof | |
JP3722029B2 (en) | Phase shift mask blank manufacturing method and phase shift mask manufacturing method | |
EP1936437B1 (en) | Photomask blank, photomask and fabrication method thereof | |
US7771893B2 (en) | Photomask blank, photomask and fabrication method thereof | |
US6733930B2 (en) | Photomask blank, photomask and method of manufacture | |
JP2001305713A (en) | Photomask blanks and photomasks | |
JP3249948B2 (en) | Phase shift mask blank and phase shift mask | |
KR102756698B1 (en) | Phase shift mask blank, method of manufacturing phase shift mask, and method of manufacturing display device | |
JP2002196475A (en) | Photomask blank and photomask | |
JP3956103B2 (en) | Photomask blank, photomask and photomask blank evaluation method | |
WO2007099910A1 (en) | Photomask blank and photomask, and their manufacturing method | |
EP1117000B1 (en) | Phase shift mask blank, phase shift mask, and method of manufacture | |
JP3993005B2 (en) | Halftone phase shift mask blank, halftone phase shift mask, method of manufacturing the same, and pattern transfer method | |
TWI828864B (en) | Photomask blank, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing display device | |
US6503669B2 (en) | Photomask blank, photomask and method of manufacture | |
JP3696320B2 (en) | Phase shift mask, phase shift mask blank, and manufacturing method thereof | |
JP2001305716A (en) | Photomask blanks, photomasks, and manufacturing methods thereof | |
JP4497263B2 (en) | Photomask blanks and manufacturing method thereof | |
JP3351892B2 (en) | Halftone phase shift photomask and blank for halftone phase shift photomask | |
JP2002287330A (en) | Photomask blanks and photomasks | |
JP2002189284A (en) | Phase shift mask blank, phase shift mask, and method of manufacturing phase shift mask blank and phase shift mask | |
JP3956116B2 (en) | Photomask blank selection method | |
JP2004318087A (en) | Phase shift mask blank, phase shift mask, and method of manufacturing phase shift mask blank | |
JP2004318085A (en) | Phase shift mask blank, phase shift mask, method of manufacturing phase shift mask blank, and method of manufacturing phase shift mask | |
KR100780815B1 (en) | Manufacturing method of blankmask and photomask for liquid crystal display |