JP2814038B2 - Method of manufacturing low reflection MoSi photomask - Google Patents
Method of manufacturing low reflection MoSi photomaskInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、一般に、低反射Ｍｏ
Ｓｉフォトマスクの製造方法に関するものであり、より
特定的には、異物欠陥をゼロにすることができるように
改良された、低反射ＭｏＳｉフォトマスクの製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention generally relates to a low-reflection Mo
The present invention relates to a method for manufacturing a Si photomask, and more particularly, to a method for manufacturing a low-reflection MoSi photomask that is improved so that foreign matter defects can be reduced to zero.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 フォトマスクには、通常、ＭｏＳｉ単
層膜が使用されている。しかし、ＭｏＳｉ単層膜では、
露光波長（ｉ線：３６５ｎｍ，ｇ線：４８６ｎｍ）に対
し、約５０％程度の反射がある。このＭｏＳｉ単層膜
（約１０００Å膜厚）を遮光パターンに適用したフォト
マスクを、光転写プロセスで用いると、ＭｏＳｉ膜で反
射した光が解像性に悪影響を与える。この問題点を改善
するために、ＭｏＳｉ膜の両面にＭｏＳｉ酸化膜（３０
０Å膜厚）を低反射膜として設けた、低反射三層ＭｏＳ
ｉフォトマスクが提案され、利用されている。この場
合、反射率は露光波長に対し、１０〜１５％程度と低く
なる。2. Description of the Related Art Normally, a MoSi single layer film is used for a photomask. However, in the MoSi single layer film,
There is about 50% reflection with respect to the exposure wavelength (i-line: 365 nm, g-line: 486 nm). When a photomask in which this MoSi single-layer film (about 1000 Å film thickness) is applied to a light-shielding pattern is used in an optical transfer process, light reflected by the MoSi film adversely affects resolution. In order to solve this problem, a MoSi oxide film (30
0Å film thickness) as a low-reflection film, low-reflection three-layer MoS
An i-photomask has been proposed and used. In this case, the reflectance is as low as about 10 to 15% with respect to the exposure wavelength.
【０００３】図３は、従来の低反射三層ＭｏＳｉフォト
マスクの製造工程を断面図で示したものである。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional low-reflection three-layer MoSi photomask.
【０００４】図３（ａ）を参照して、石英基板１の上
に、低反射膜としてのＭｏＳｉの酸化膜２（ＭｏＳｉＯ
膜，以下ＭｏＳｉ酸化膜という）を形成する。ＭｏＳｉ
酸化膜２の上に、遮光膜としてのＭｏＳｉ膜３を形成す
る。ＭｏＳｉ膜３の上に、低反射膜としてのＭｏＳｉ酸
化膜４を形成する。ＭｏＳｉ酸化膜４の上に、ＣＭＳ
（東ソー製）のような耐ドライエッチング性の高い電子
ビームレジスト５の所望のパターンを形成する。ＣＭＳ
は、ＣＦ4 ＋Ｏ2 （１０％）ガスを用いたＭｏＳｉ膜の
ドライエッチング（反応性イオンエッチング）時に選択
比が４以上となるレジストである。Referring to FIG. 3A, an oxide film 2 of MoSi (MoSiO 2) as a low reflection film is formed on a quartz substrate 1.
(Hereinafter, referred to as a MoSi oxide film). MoSi
On the oxide film 2, a MoSi film 3 is formed as a light shielding film. On the MoSi film 3, a MoSi oxide film 4 as a low reflection film is formed. CMS on the MoSi oxide film 4
A desired pattern of the electron beam resist 5 having a high dry etching resistance such as (manufactured by Tosoh Corporation) is formed. CMS
Is a resist having a selectivity of 4 or more in dry etching (reactive ion etching) of a MoSi film using CF 4 + O 2 (10%) gas.
【０００５】図３（ｂ）を参照して、レジスト５のパタ
ーンをマスクにして、ＣＦ4 ＋Ｏ2（１０％）ガスの反
応性イオンエッチングを用いて、三層ＭｏＳｉ膜２０
（ＭｏＳｉ酸化膜２＋ＭｏＳｉ膜３＋ＭｏＳｉ酸化膜
４）をエッチングする。このとき、反応性イオンエッチ
ングを、低いガス圧力（０．１ｔｏｒｒ）で行なうこと
によって、異方性が高められ、パターンの横方向のエッ
チングが小さくされる。Referring to FIG. 3B, a three-layer MoSi film 20 is formed by reactive ion etching of CF 4 + O 2 (10%) gas using the pattern of resist 5 as a mask.
(MoSi oxide film 2 + MoSi film 3 + MoSi oxide film 4) is etched. At this time, by performing the reactive ion etching at a low gas pressure (0.1 torr), the anisotropy is enhanced, and the lateral etching of the pattern is reduced.
【０００６】図３（ｃ）を参照して、レジスト５を除去
する。Referring to FIG. 3C, the resist 5 is removed.
【０００７】図３（ｄ）を参照して、プロセス最後のマ
スク洗浄の際にスクラズ洗浄を行なうと、三層構造の低
反射ＭｏＳｉフォトマスク８が得られる。Referring to FIG. 3D, when scrub cleaning is performed at the time of mask cleaning at the end of the process, a low reflection MoSi photomask 8 having a three-layer structure is obtained.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来の低反射三層Ｍｏ
Ｓｉフォトマスクの製造方法では、耐ドライエッチング
性の高いレジストと、ＣＦ4 ＋Ｏ2 ガスを用いる異方性
反応性イオンエッチングが用いられていた。それゆえ
に、図３（ｂ）を参照して、中間のＭｏＳｉ層３のエッ
チング速度が早いため、横方向のエッチング速度を完全
にゼロにすることができなかった。したがって、図３
（ｃ）を参照して、三層ＭｏＳｉ膜は、上層のＭｏＳｉ
酸化膜４の端部が突起４ａとして突き出たオーバハング
形状になってしまう。図３（ｃ）および図３（ｄ）を参
照して、このとき突起４ａが、マスクのスクラズ洗浄の
際に、欠けて、異物欠陥７としてフォトマスク８の上に
残るという問題点があった。SUMMARY OF THE INVENTION Conventional low reflection three-layer Mo
In a method for manufacturing a Si photomask, a resist having high dry etching resistance and anisotropic reactive ion etching using CF 4 + O 2 gas have been used. Therefore, referring to FIG. 3B, since the etching rate of the intermediate MoSi layer 3 is high, the etching rate in the lateral direction cannot be completely reduced to zero. Therefore, FIG.
Referring to (c), the three-layer MoSi film is made of an upper MoSi film.
The end portion of the oxide film 4 has an overhang shape protruding as the projection 4a. Referring to FIGS. 3C and 3D, there is a problem that the projections 4a are chipped during the scrub cleaning of the mask and remain on the photomask 8 as foreign matter defects 7 at this time. .
【０００９】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、異物欠陥をゼロにすることが
できるように改良された、低反射ＭｏＳｉフォトマスク
の製造方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a low-reflection MoSi photomask which is improved so that foreign matter defects can be reduced to zero. With the goal.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１にかかる低反射
ＭｏＳｉフォトマスクの製造方法においては、まず、基
板の上にＭｏＳｉ膜を形成する。上記ＭｏＳｉ膜の上に
ＭｏＳｉ酸化膜を形成する。上記ＭｏＳｉ酸化膜の上
に、ＣＦ4 ＋Ｏ2 ガスによる反応性イオンエッチングで
上記ＭｏＳｉ膜との選択比が１〜２のレジストを塗布す
る。上記レジストをパターニングする。パターニングさ
れた上記レジストをマスクにして、上記ＭｏＳｉ酸化膜
および上記ＭｏＳｉ膜を、上記ＣＦ4 ＋Ｏ2 ガスを用い
てエッチングする。請求項２にかかる低反射ＭｏＳｉフ
ォトマスクの製造方法においては、上記ＣＦ4 ＋Ｏ2 ガ
スのガス圧を０．３〜０．６ｔｏｒｒにして、上記エッ
チングを行なう。請求項３にかかる低反射ＭｏＳｉフォ
トマスクの製造方法においては、上記基板の上に上記Ｍ
ｏＳｉ膜を形成するに先立ち、上記基板の上に、上記基
板と上記ＭｏＳｉ膜との間に介在するＭｏＳｉ酸化膜を
形成する。According to the first aspect of the present invention, a MoSi film is formed on a substrate. An MoSi oxide film is formed on the MoSi film. A resist having a selectivity with respect to the MoSi film of 1 to 2 is applied on the MoSi oxide film by reactive ion etching using CF 4 + O 2 gas. The resist is patterned. Using the patterned resist as a mask, the MoSi oxide film and the MoSi film are etched using the CF 4 + O 2 gas. In the method of manufacturing a low-reflection MoSi photomask according to claim 2, the etching is performed by setting the gas pressure of the CF 4 + O 2 gas to 0.3 to 0.6 torr. In the method of manufacturing a low-reflection MoSi photomask according to claim 3, the M
Prior to forming the oSi film, a MoSi oxide film interposed between the substrate and the MoSi film is formed on the substrate.
【００１１】[0011]
【作用】請求項１にかかる発明によれば、ＭｏＳｉ酸化
膜の上に形成されるレジストとして、ＣＦ4 ＋Ｏ2 ガス
による反応性イオンエッチングでＭｏＳｉ膜との選択比
が１〜２のものを使用するので、エッチング中にレジス
トのエッジ面が後退し、ＭｏＳｉ酸化膜の端部が露出
し、この端部もエッチングされる。ひいては、ＭｏＳｉ
酸化膜の突起が生じない。請求項２にかかる発明によれ
ば、ＣＦ4 ＋Ｏ2 ガスのガス圧を０．３〜０．６ｔｏｒ
ｒにして、上記エッチングを行なうのでＭｏＳｉ酸化膜
の突起が生じない最適のエッチング条件が得られる。請
求項３にかかる発明によれば、基板の上に上記ＭｏＳｉ
膜を形成するに先立ち、上記基板の上に上記基板とＭｏ
Ｓｉ膜との間に介在するＭｏＳｉ酸化膜を形成するの
で、石英ガラス基板面での反射を抑え、ステッパでの散
乱光を少なくさせる。According to the first aspect of the present invention, as the resist formed on the MoSi oxide film, a resist having a selectivity of 1 to 2 with respect to the MoSi film by reactive ion etching using CF 4 + O 2 gas is used. Therefore, the edge surface of the resist recedes during the etching, the end of the MoSi oxide film is exposed, and this end is also etched. As a result, MoSi
No projection of the oxide film occurs. According to the second aspect of the present invention, the gas pressure of the CF 4 + O 2 gas is set to 0.3 to 0.6 torr.
Since the above-described etching is performed at r, the optimum etching conditions that do not cause protrusion of the MoSi oxide film can be obtained. According to the third aspect of the present invention, the MoSi
Prior to the formation of the film, the substrate and Mo are placed on the substrate.
Since the MoSi oxide film interposed between the Si film and the Si film is formed, the reflection on the quartz glass substrate surface is suppressed, and the scattered light on the stepper is reduced.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１３】図１は、本発明の一実施例にかかる低反射
三層ＭｏＳｉフォトマスクの製造工程を、断面図で示し
たものである。FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of a low-reflection three-layer MoSi photomask according to an embodiment of the present invention.
【００１４】図１（ａ）を参照して、石英ガラス基板１
の上に、３００Åの膜厚のＭｏＳｉ酸化膜２を形成す
る。ＭｏＳｉ酸化膜２の上に、膜厚１０００ÅのＭｏＳ
ｉ膜３を形成する。ＭｏＳｉ膜３の上に、膜厚３０００
ÅのＭｏＳｉ酸化膜４を形成する。ＭｏＳｉ酸化膜４の
上に、耐ドライエッチング性が小さい（ＣＦ4 ＋Ｏ2 ガ
スによる反応性イオンエッチングで、ＭｏＳｉ膜３との
選択比が１〜２程度）レジスト６のパターンを形成す
る。レジスト６には、たとえば、ＥＢＲ−９（東レ製）
が好ましく用いられる。レジスト６は、膜厚５０００Å
になるように塗布される。Referring to FIG. 1A, a quartz glass substrate 1
A MoSi oxide film 2 having a thickness of 300 ° is formed thereon. On the MoSi oxide film 2, a 1000 .ANG.
An i film 3 is formed. On the MoSi film 3, a film thickness of 3000
The MoSi oxide film 4 is formed. On the MoSi oxide film 4, a pattern of a resist 6 having a low dry etching resistance (selectivity with respect to the MoSi film 3 by reactive ion etching using CF 4 + O 2 gas is about 1 to 2) is formed. The resist 6 includes, for example, EBR-9 (manufactured by Toray)
Is preferably used. The resist 6 has a thickness of 5000
It is applied so that it becomes.
【００１５】図１（ｂ）を参照して、レジスト６をマス
クにして、ＣＦ4 ＋Ｏ2 （１０％）ガスを用いる反応性
イオンエッチングで、三層ＭｏＳｉ膜１０をエッチング
する。このとき、異方性を低くするために、エッチング
ガスの圧力を０．３ｔｏｒｒにするのが好ましい。この
条件でエッチングすると、図１（ｂ）を参照して、レジ
スト６の耐ドライエッチング性が低いので、レジスト６
がエッチングされ、ひいてはレジスト６のエッジが後退
する。レジスト６のエッジが後退すると、上層のＭｏＳ
ｉ酸化膜４の端部か露出し、この端部がプラズマに触れ
るので、ＭｏＳｉ酸化膜４のエッチングも進む。Referring to FIG. 1B, using the resist 6 as a mask, the three-layer MoSi film 10 is etched by reactive ion etching using CF 4 + O 2 (10%) gas. At this time, the pressure of the etching gas is preferably set to 0.3 torr in order to reduce the anisotropy. When etching is performed under these conditions, the dry etching resistance of the resist 6 is low with reference to FIG.
Is etched, and the edge of the resist 6 recedes. When the edge of the resist 6 recedes, the upper layer MoS
Since the end of the i-oxide film 4 is exposed and this end is exposed to plasma, the etching of the MoSi oxide film 4 proceeds.
【００１６】この実施例では、図１（ｃ）を参照して、
上層のＭｏＳｉ酸化膜４の端部が突起として残らない。
得られたフォトマスク８をスクラズ洗浄しても、異物欠
陥は認められなかった。In this embodiment, referring to FIG.
The end of the upper MoSi oxide film 4 does not remain as a protrusion.
Even if the obtained photomask 8 was scrubbed and cleaned, no foreign matter defect was recognized.
【００１７】なお、本プロセスで、０．２ｔｏｒｒ以下
のＣＦ4 ＋Ｏ2 ガスを用いる反応性イオンエッチングで
エッチングすると、レジスト６とＭｏＳｉ膜３との選択
比が下がり、レジスト６がエッチング終了までもたない
こともわかった。一方、ＣＦ 4 ＋Ｏ2 ガスの圧力が０．
６ｔｏｒｒ以上であると、等方性が強くなり、レジスト
の後退よりも、ＭｏＳｉ膜３のエッチングが早くなり、
ＭｏＳｉ酸化膜４の突起ができることもわかった。In this process, 0.2 torr or less
CFFour+ OTwoWith reactive ion etching using gas
After etching, selection of resist 6 and MoSi film 3
Ratio falls, resist 6 does not last until the end of etching
I understood that. On the other hand, CF Four+ OTwoGas pressure is 0.
If it is 6 torr or more, the isotropy becomes strong and the resist
The etching of the MoSi film 3 is faster than the recession,
It was also found that a protrusion of the MoSi oxide film 4 was formed.
【００１８】また、上記実施例では、レジストとしてＥ
ＢＲ−９を用いる場合を例示したが、この発明はこれに
限られるものでなく、ＣＦ4 ＋Ｏ2 （１０％）ガスの反
応性イオンエッチングで、ＭｏＳｉ膜との選択比が１〜
２程度のものであれば、どんなレジストでも使用でき
る。In the above embodiment, the resist is E
Although the case of using BR-9 is exemplified, the present invention is not limited to this, and the reactive ion etching of CF 4 + O 2 (10%) gas has a selectivity with the MoSi film of 1 to 1.
Any resist of about two can be used.
【００１９】さらに、上記実施例では、三層ＭｏＳｉ膜
を例示したが、この発明はこれに限られるものでなく、
図２に示すように、基板１の上にＭｏＳｉ膜３が形成さ
れ、さらにその上にＭｏＳｉ酸化膜が設けられた二層低
反射ＭｏＳｉマスクの場合に適用しても、同様な効果が
得られる。なお、図２中、図１に示す部材と同一の部材
には同一の参照番号を付し、その説明を繰返さない。Further, in the above embodiment, a three-layer MoSi film is exemplified, but the present invention is not limited to this.
As shown in FIG. 2, a similar effect can be obtained even when applied to a two-layer low-reflection MoSi mask in which a MoSi film 3 is formed on a substrate 1 and a MoSi oxide film is further provided thereon. . In FIG. 2, the same members as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１にかかる
発明によれば、耐ドライエッチング性の小さいレジスト
を用いているので、エッチング中にレジストのエッジ面
が後退し、ＭｏＳｉ酸化膜の端部が露出し、この端部も
エッチングされるので、上層のＭｏＳｉ酸化膜の端部が
突起として残らない。したがって、得られたマスクをス
クラブ洗浄しても、異物欠陥は生じない。請求項２にか
かる発明によれば、ＣＦ4 ＋Ｏ2 ガスのガス圧を０．３
〜０．６ｔｏｒｒにして、上記エッチングを行なうの
で、ＭｏＳｉ酸化膜の端部が突起として残らない、最適
のエッチング条件が得られる。請求項３にかかる発明に
よれば、上層のＭｏＳｉ酸化膜の端部が突起として残っ
ていない、三層構造のＭｏＳｉフォトマスクが得られ
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, since the resist having low dry etching resistance is used, the edge surface of the resist recedes during the etching, and the edge of the MoSi oxide film is removed. Is exposed and this end is also etched, so that the end of the upper MoSi oxide film does not remain as a protrusion. Therefore, even if the obtained mask is scrubbed, no foreign matter defect occurs. According to the invention of claim 2, the gas pressure of CF 4 + O 2 gas is set to 0.3.
Since the above etching is performed at a pressure of 0.6 torr, an optimum etching condition is obtained in which the end of the MoSi oxide film does not remain as a protrusion. According to the third aspect of the present invention, it is possible to obtain a three-layer MoSi photomask in which an end of the upper MoSi oxide film is not left as a protrusion.
【図１】本発明の一実施例にかかる、低反射三層ＭｏＳ
ｉフォトマスクの製造方法の順序の各工程における、フ
ォトマスクの部分断面図である。FIG. 1 shows a low-reflection three-layer MoS according to an embodiment of the present invention.
It is a fragmentary sectional view of a photomask in each process of an order of a manufacturing method of an i photomask.
【図２】本発明の他の実施例に係る低反射二層ＭｏＳｉ
フォトマスクの製造方法の順序の各工程における、フォ
トマスクの部分断面図である。FIG. 2 shows a low reflection bilayer MoSi according to another embodiment of the present invention.
It is a fragmentary sectional view of a photomask in each process of an order of a manufacturing method of a photomask.
【図３】従来の低反射三層ＭｏＳｉフォトマスクの製造
方法の各工程における、フォトマスクの部分断面図であ
る。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a photomask in each step of a conventional method for manufacturing a low-reflection three-layer MoSi photomask.
１ 石英ガラス基板 ３ ＭｏＳｉ膜 ４ ＭｏＳｉ酸化膜 ８ 低反射ＭｏＳｉフォトマスク Reference Signs List 1 quartz glass substrate 3 MoSi film 4 MoSi oxide film 8 low reflection MoSi photomask
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−52551（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−257166（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−166044（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−85553（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−164019（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03F 1/08 H01L 21/3065Continuation of the front page (56) References JP-A-62-52551 (JP, A) JP-A-62-257166 (JP, A) JP-A-1-166604 (JP, A) JP-A-63-85553 (JP) , A) JP-A-2-164019 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G03F 1/08 H01L 21/3065
Claims (3)
と、 前記ＭｏＳｉ膜の上にＭｏＳｉ酸化膜を形成する工程
と、 前記ＭｏＳｉ酸化膜の上に、ＣＦ4 ＋Ｏ2 ガスによる反
応性イオンエッチングで前記ＭｏＳｉ膜との選択比が１
〜２のレジストを、塗布する工程と、 前記レジストをパターニングする工程と、 パターニングされた前記レジストをマスクにして、前記
ＭｏＳｉ酸化膜および前記ＭｏＳｉ膜を、前記ＣＦ4 ＋
Ｏ2 ガスを用いてエッチングする工程と、 を備えた、低反射ＭｏＳｉフォトマスクの製造方法。A step of forming a MoSi film on the substrate; a step of forming a MoSi oxide film on the MoSi film; and a reactive ion etching by CF 4 + O 2 gas on the MoSi oxide film. And the selectivity with the MoSi film is 1
2) applying the resist, patterning the resist, and using the patterned resist as a mask, forming the MoSi oxide film and the MoSi film on the CF 4 +
A method of manufacturing a low-reflection MoSi photomask, comprising: a step of etching using an O 2 gas.
〜０．６ｔｏｒｒにして、前記エッチングを行なう、請
求項１に記載の、低反射ＭｏＳｉフォトマスクの製造方
法。 2. The gas pressure of the CF 4 + O 2 gas is set to 0.3.
2. The method of manufacturing a low-reflection MoSi photomask according to claim 1, wherein the etching is performed at a pressure of 0.6 torr.
るに先立ち、前記基板の上に、該基板と前記ＭｏＳｉ膜
との間に介在するＭｏＳｉ酸化膜を形成する工程をさら
に備える、請求項１に記載の低反射ＭｏＳｉフォトマス
クの製造方法。3. The method according to claim 1, further comprising, before forming the MoSi film on the substrate, forming a MoSi oxide film interposed between the substrate and the MoSi film on the substrate. 2. The method for manufacturing a low-reflection MoSi photomask according to 1.
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| Publication Number | Publication Date |
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