JP6953190B2 - Film formation equipment and film formation method - Google Patents
Film formation equipment and film formation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6953190B2 JP6953190B2 JP2017110805A JP2017110805A JP6953190B2 JP 6953190 B2 JP6953190 B2 JP 6953190B2 JP 2017110805 A JP2017110805 A JP 2017110805A JP 2017110805 A JP2017110805 A JP 2017110805A JP 6953190 B2 JP6953190 B2 JP 6953190B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- film forming
- film
- distance
- forming apparatus
- 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.)
- Active
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 57
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 36
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 28
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 186
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 57
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 42
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 22
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 20
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 18
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 17
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 12
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は、ターゲットに発生する非エロージョン領域を制御して、低欠陥のマスクブランクスを製造することが可能な成膜装置及び成膜方法に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method capable of producing low-defect mask blanks by controlling a non-erosion region generated in a target.
半導体装置の製造工程では、フォトリソグラフィー法により微細パターンの形成が行われる。その際、微細パターンの形成にはフォトマスクが用いられる。このフォトマスクは、フォトマスクブランクを構成する遮光膜に所望の微細パターンを形成して得られる。 In the manufacturing process of a semiconductor device, a fine pattern is formed by a photolithography method. At that time, a photomask is used to form a fine pattern. This photomask is obtained by forming a desired fine pattern on a light-shielding film constituting a photomask blank.
このような遮光膜は通常、スパッタリング法を用いて形成される[特許文献1]。スパッタリング法とは、成膜室内(真空中)に不活性ガス(たとえばArガス)を導入しながら基板とターゲット(プレート状の成膜材料:たとえばCr、Ti)間に直流高電圧を印加し、イオン化したAr(プラズマ)をターゲットに衝突させて、はじき飛ばされたターゲット物質(スパッタ粒子とも呼ぶ)を基板に成膜させる方法である。このスパッタ粒子は、基板に付着する他に、成膜室の内壁や、ターゲット近傍に位置するシールド等にも付着する。 Such a light-shielding film is usually formed by a sputtering method [Patent Document 1]. In the sputtering method, a high DC voltage is applied between the substrate and the target (plate-shaped film forming material: Cr, Ti) while introducing an inert gas (for example, Ar gas) into the film forming chamber (in vacuum). This is a method in which ionized Ar (plasma) is made to collide with a target to form a film of the repelled target substance (also referred to as sputtered particles) on a substrate. In addition to adhering to the substrate, the sputtered particles also adhere to the inner wall of the film forming chamber, the shield located near the target, and the like.
スパッタリング法においては、ターゲット表面に、スパッタされ易い領域(エロージョン領域)とスパッタされにくい領域(非エロージョン領域)が、多かれ少なかれ発生する。エロージョン領域では、ターゲット表面が逐次スパッタされるので、清浄な表面が生み出される。これに対して、非エロージョン領域では、プラズマがほとんど当たらず、ターゲット表面からターゲット物質が飛散しない。このため、非エロージョン領域のターゲット表面には、エロージョン領域から飛散したスパッタ粒子が再付着する現象が生じる。この再付着したスパッタ粒子を含む付着物(パーティクルとも呼ぶ)は脱落しやすい。この非エロージョン領域の付着物が、何らかの原因により基板へ到達し、成膜中の薄膜に取り込まれると、薄膜の欠陥数が増大するという課題があった。 In the sputtering method, a region that is easily sputtered (erosion region) and a region that is difficult to sputter (non-erosion region) are more or less generated on the target surface. In the erosion region, the target surface is sequentially sputtered, resulting in a clean surface. On the other hand, in the non-erosion region, the plasma hardly hits and the target substance does not scatter from the target surface. Therefore, a phenomenon occurs in which sputtered particles scattered from the erosion region are reattached to the target surface in the non-erosion region. The deposits (also called particles) containing the reattached sputter particles are likely to fall off. When the deposits in the non-erosion region reach the substrate for some reason and are incorporated into the thin film during film formation, there is a problem that the number of defects in the thin film increases.
上述した非エロージョン領域の付着物(パーティクル)と薄膜の欠陥数(ピンホール)との関係に着目し、ターゲットのスパッタされない領域及びシールド面への成膜を低減する機構を有する装置を用いて製造するフォトマスクブランクの製造方法が提案されている[特許文献2]。これにより、特許文献2の製法は、露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数を極力低減した位相シフトマスクブランク等の提供を可能にするものである。
Focusing on the relationship between the above-mentioned deposits (particles) in the non-erosion region and the number of defects (pinholes) in the thin film, it is manufactured using a device having a mechanism for reducing film formation on the non-sputtered region of the target and the shield surface. A method for producing a photomask blank has been proposed [Patent Document 2]. Thereby, the manufacturing method of
しかしながら、近年では、露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数に加えて、露光波長よりも小さな径のパーティクルやピンホールの数についても、削減することが可能な成膜装置及び成膜方法の開発が期待されていた。 However, in recent years, in addition to the number of particles and pinholes having a diameter larger than the diameter approximately equal to the exposure wavelength, the number of particles and pinholes having a diameter smaller than the exposure wavelength can also be reduced. It was expected to develop a possible film forming apparatus and film forming method.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、(露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数に加えて、)露光波長よりも小さな径のパーティクルやピンホールの数についても、削減することが可能な、成膜装置及び成膜方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and particles having a diameter smaller than the exposure wavelength (in addition to the number of particles or pinholes having a diameter larger than the diameter substantially equal to the exposure wavelength). It is an object of the present invention to provide a film forming apparatus and a film forming method capable of reducing the number of pinholes and pinholes.
(1)本発明の成膜装置は、マスクブランク製造用のスパッタ法を用いた成膜装置であって、減圧可能な真空槽からなる成膜室を含み、前記成膜室は、ターゲットと、前記ターゲットを載置するバッキングプレートと、前記ターゲット及び前記バッキングプレートを装着するマグネトロンカソードと、被処理体である基板を保持しながら、前記ターゲットのスパッタ面に対向した所定の位置を通過する搬送手段と、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Dを保つように配置されたアースシールドと、を少なくとも備えており、前記アースシールドが、前記離間距離Dと異なる部位を、局所的に有し、前記アースシールドが、前記離間距離Dと異なる部位において、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端から離れる方向に局所的な凹部をなし、前記凹部が前記離間距離Dに加えてさらに前記外周端から離れる方向に距離d1を有し、前記距離d1が0.3mm以上0.5mm以下であることを特徴とする。 (1) The film forming apparatus of the present invention is a film forming apparatus using a sputtering method for manufacturing a mask blank, and includes a film forming chamber including a vacuum chamber capable of reducing the pressure. A transport means that passes through a predetermined position facing the sputtering surface of the target while holding the backing plate on which the target is placed, the magnetron cathode on which the target and the backing plate are mounted, and the substrate to be processed. And an earth shield arranged so as to maintain a constant separation distance D from the outer peripheral end constituting the sputter surface of the target, and the earth shield locally provides a portion different from the separation distance D. manner to possess, the earth shield, at the site different from the distance D, without local recesses in a direction away from the outer peripheral edge constituting the sputtering surface of the target, the recess in addition to the distance D further comprising a distance d1 in a direction away from the outer peripheral edge, the distance d1 is characterized der Rukoto than 0.5mm or less 0.3 mm.
(2)本発明の成膜装置は、上記(1)において、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端が長円形状であることを特徴とする。 (2) The film forming apparatus of the present invention is characterized in that, in the above (1) , the outer peripheral end constituting the sputtering surface of the target has an oval shape.
(3)本発明の成膜装置は、上記(1)または(2)において、前記離間距離Dと異なる部位は、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端が、ストレート部からコーナー部へ変化する領域に設けられることを特徴とする。 (3) The onset Ming film forming apparatus in the above (1) or (2), portions different from the distance D is the outer peripheral edge constituting the sputtering surface of the target, changes from the straight portion to the corner portion It is characterized in that it is provided in the area to be used.
(4)本発明の成膜装置は、上記(1)ないし(3)のいずれか一項において、前記ターゲットのスパッタ面が重力方向に対して上向きに配置され、前記搬送手段の開口部により露呈された前記基板の下面の所定領域に、前記ターゲットとプロセスガスに応じて、所望の被膜を形成することを特徴とする。 (4) In the film forming apparatus of the present invention , in any one of the above (1) to (3) , the sputtering surface of the target is arranged upward with respect to the direction of gravity and is exposed by the opening of the conveying means. It is characterized in that a desired film is formed in a predetermined region on the lower surface of the substrate, depending on the target and the process gas.
(5)本発明の成膜方法は、上記(1)ないし(4)のいずれか一項に記載の成膜装置を用い、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Dを保つように配置されたアースシールドに対して、前記離間距離Dと異なる部位を、局所的に有するように調整したアースシールドを用いることを特徴とする。
(5) In the film forming method of the present invention, the film forming apparatus according to any one of (1) to (4) above is used, and a constant separation distance D from the outer peripheral edge constituting the sputtering surface of the target is set. It is characterized in that an earth shield adjusted to locally have a portion different from the separation distance D is used with respect to the earth shield arranged so as to be maintained.
本発明に係る成膜装置は、ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Dを保つように配置されたアースシールドを備え、前記アースシールドが、前記離間距離Dと異なる部位を、局所的に有する。この構成を備えることにより、ターゲットとアースシールドの距離を調整することが可能となり、ターゲットに発生する非エロージョン領域のコントロールができることを見出した。その際、成膜条件毎にターゲット形状を変更したり、成膜条件(スパッタパワー、ガス流量、成膜圧力等)を変更する必要がない。
その結果、上記構成によれば、露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数に加えて、露光波長よりも小さな径のパーティクルやピンホールの数についても、削減することが可能となる。
したがって、本発明は、フォトマスクブランクを構成する遮光膜に所望の微細パターンを形成した際に、損傷の少ない、高品質の微細パターンが安定して得られる、マスクブランク製造用の成膜装置の提供に貢献する。
The film forming apparatus according to the present invention includes an earth shield arranged so as to maintain a constant separation distance D from the outer peripheral end constituting the sputtering surface of the target, and a portion where the earth shield is different from the separation distance D is provided. Have locally. It was found that by providing this configuration, the distance between the target and the earth shield can be adjusted, and the non-erosion region generated in the target can be controlled. At that time, it is not necessary to change the target shape or the film forming conditions (sputter power, gas flow rate, film forming pressure, etc.) for each film forming condition.
As a result, according to the above configuration, in addition to the number of particles and pinholes having a diameter larger than the diameter substantially equal to the exposure wavelength, the number of particles and pinholes having a diameter smaller than the exposure wavelength is also increased. It is possible to reduce it.
Therefore, the present invention provides a film forming apparatus for manufacturing a mask blank, which can stably obtain a high-quality fine pattern with little damage when a desired fine pattern is formed on a light-shielding film constituting a photomask blank. Contribute to the offer.
本発明に係る成膜方法は、上述した成膜装置を用い、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Dを保つように配置されたアースシールドに対して、前記離間距離Dと異なる部位を、局所的に有するように調整したアースシールドを用いる。これにより、必要に応じて、離間距離Dを局所的に変更できる。ゆえに、本発明によれば、ターゲット形状は全く変更することなく、非エロージョン領域の中でもパーティクルを特に発生する箇所に対してのみ、離間距離Dを局所的に適宜調整することが可能となる。
したがって、本発明は、ターゲット形状に依存することなく、フォトマスクブランクを構成する遮光膜に所望の微細パターンを形成した際に、損傷の少ない、高品質の微細パターンが安定して得られる、マスクブランク製造用の成膜方法をもたらす。
In the film forming method according to the present invention, the above-mentioned film forming apparatus is used, and the separation distance D is relative to an earth shield arranged so as to maintain a constant separation distance D from the outer peripheral end constituting the sputtering surface of the target. Use an earth shield adjusted to have a part different from that locally. Thereby, the separation distance D can be locally changed as needed. Therefore, according to the present invention, it is possible to locally and appropriately adjust the separation distance D only in the non-erosion region where particles are particularly generated, without changing the target shape at all.
Therefore, the present invention stably obtains a high-quality fine pattern with little damage when a desired fine pattern is formed on the light-shielding film constituting the photomask blank without depending on the target shape. It provides a film forming method for blank production.
以下、本発明に係る成膜装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係るマスクブランク製造用の成膜装置を示す模式図であり、(a)が成膜装置の全体を表わす断面図、(b)がカソード近傍(領域J)を表わす拡大断面図である。
Hereinafter, an embodiment of the film forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are schematic views showing a film forming apparatus for manufacturing a mask blank according to the present invention, in which FIG. 1A is a cross-sectional view showing the entire film forming apparatus, and FIG. 1B is an enlarged view showing the vicinity of the cathode (region J). It is a cross-sectional view.
図1の成膜装置200は、DCスパッタ法を用いてCr系薄膜を形成できる成膜室を3つ備えた成膜装置である。図1の成膜装置200は、各プロセス室が直列に接続して配置されており、被処理体である基板Sとこれを搭載したトレイTからなるキャリア101が、各プロセス室を順に通過することにより、本発明に係るマスクブランクを構成する所望の薄膜を基板Sの一面S1上に作製する。
以下の説明では、後述する第一成膜室(S1)、第二成膜室(S2)、第三成膜室(S3)において各々形成されるCr系薄膜を順に、第一膜、第二膜、第三膜とも呼ぶ。
The
In the following description, the Cr-based thin films formed in the first film forming chamber (S1), the second film forming chamber (S2), and the third film forming chamber (S3), which will be described later, are described in order of the first film and the second film. Also called a membrane or a third membrane.
図1(a)に示すように、成膜装置200は、仕込室(L)251、加熱室(H)252、第一成膜室(S1)253、第二隔離室(EX2)254、第二成膜室(S2)255、第三隔離室(EX3)256、第三成膜室(S3)257、第三隔離室(EX4)258、取出室(UL)259を備えている。成膜装置200においては、基板Sとこれを搭載したトレイTからなるキャリア101は、仕込室251から取出室259へ向けて、順方向(矢印Yの方向)にのみ移動することができる。すなわち、符号Yはキャリア(基板S)の移動する方向である。
As shown in FIG. 1A, the
図1(b)に示すように、成膜装置200において、キャリア101は、基板Sが、その一面S1の周縁部と側面部がトレイTに覆われて保持されたものである。これにより、基板Sの一面S1の中央部は、カソードに向かって露呈した状態となる。この状態で、基板Sは、たとえばカソードCA31の上空を通過する。その際に、基板Sの一面S1のうち、露呈した中央部に薄膜が形成される。成膜装置200は、いわゆる、スパッタアップ型である。
図1(a)や図1(b)において、矢印Xは紙面の奥行き方向を、矢印Yはキャリア101(すなわち基板S)の通過する方向を、矢印Zは紙面の上向き方向を、それぞれ表わしている。
As shown in FIG. 1B, in the
In FIGS. 1A and 1B, the arrow X represents the depth direction of the paper surface, the arrow Y represents the direction in which the carrier 101 (that is, the substrate S) passes, and the arrow Z represents the upward direction of the paper surface. There is.
図2(a)に示すように、カソードCA31は、所望のターゲット10と、これを載置するバッキングプレート12と、バッキングプレート12に内在して配置されるマグネット14と、から構成されている。カソードCA51およびカソードCA71も、カソードCA31と同様の構成である。
図2(a)において、ターゲット10のスパッタ面(表面)を示す「実線」は、スパッタリングにより、エロージョンが発生した後の状態を表わしている。「二点鎖線」は、エロージョンが発生する前の状態(平坦な状態)を表わしている。
符号14は磁石である。符号Dは、ターゲット10のスパッタ面を構成する外周端10Eと、アースシールド16の先端部16Eとの間に設けられる、一定の離間距離である。符号Yは、基板Sを搭載したキャリア101の搬送方向である。
As shown in FIG. 2A, the cathode CA31 is composed of a desired
In FIG. 2A, the “solid line” showing the sputtering surface (surface) of the
図2(b)に示すように、ターゲット10は、そのスパッタ面を構成する外周端10Eが長円形状である。ターゲット10の外周端10Eから見て外方にあって、所定の離間距離Dの位置に、アースシールド16の先端部16Eが配置されるように、アースシールド16の腕部16Aが設けられている。
As shown in FIG. 2B, the outer
以下では、上述した成膜装置200において、各室内を移動するキャリア101(すなわち基板S)の動きについて説明する。
仕込室251に搬入されたキャリア101は、所望の減圧雰囲気になった後、仕込室251から加熱室252へ移動され、地点Aにおいて、不図示の加熱手段により加熱処理が施される。その際、基板Sを搭載したキャリア101が収容された加熱室252の雰囲気は、次の第一成膜室253において第一膜が形成される際の雰囲気条件に合わせて調整される。加熱室252は不図示の加熱手段を備え、基板Sの温度を、第一膜の作製に好ましい温度となるように温度調整する。
Hereinafter, in the
The
次に、温度調整された基板Sは第一成膜室253に移動され、地点B1から地点B2に向けて第一カソードCA31の上空を通過させる。その際に、第一カソードCA31が備えた第一ターゲットTG31を用いたDCスパッタ法により、基板Sの一面S1側に第一膜を形成した状態が得られる。
Next, the temperature-controlled substrate S is moved to the first
次に、第一膜が形成された基板Sを搭載したキャリア101は、第二隔離室254に移動され、地点Cに到達する。そして、基板Sを搭載したキャリア101が収容された第二隔離室254の雰囲気は、次の第二成膜室255において第二膜が形成される際の雰囲気条件に合わせて調整される。第二隔離室254は不図示の加熱手段を備え、基板Sの温度を、第二膜の作製に好ましい温度となるように温度調整してもよい。
Next, the
次に、基板Sは第二隔離室254から第二成膜室255に移動され、地点D1から地点D2に向けて第二カソードCA51の上空を通過させる。その際に、第二カソードCA51が備えた第二ターゲットTG51を用いたDCスパッタ法により、基板Sの一面S1側ある第一膜の上に第二膜を形成した状態が得られる。
Next, the substrate S is moved from the
次に、第二膜が形成された基板Sを搭載したキャリア101は、第三隔離室256に移動され、地点Eに到達する。そして、基板Sを搭載したキャリア101が収容された第三隔離室256の雰囲気は、次の第三成膜室257において第三膜が形成される際の雰囲気条件に合わせて調整される。第三隔離室256は不図示の加熱手段を備え、基板Sの温度を、第三膜の作製に好ましい温度となるように温度調整してもよい。
Next, the
次に、基板Sは第三隔離室256から第三成膜室257に移動され、地点F1から地点F2に向けて第三カソードCA71の上空を通過させる。その際に、第三カソードCA71が備えた第三ターゲットTG71を用いたDCスパッタ法により、基板Sの一面S1側ある第二膜の上に第三膜を形成した状態が得られる。
Next, the substrate S is moved from the
次に、第三膜が形成された基板Sを搭載したキャリア101は、第四隔離室258に移動され、地点Gに到達する。そして、基板Sを搭載したキャリア101が収容された第四隔離室256の雰囲気は、次の取出室259の雰囲気条件に合わせて調整される。第四隔離室258は不図示の冷却手段を備え、基板Sの温度を、取出室259にて大気開放した際に好ましい温度となるように温度調整してもよい。
Next, the
次に、基板Sは第四隔離室258から取出室259に移動され、地点Hに到達する。その後、取出室259に内部を大気圧とすることにより、基板Sの一面S1側に第一膜、第二膜、第三膜が順に積層形成された試料は、成膜装置200の外部へ搬出される。
Next, the substrate S is moved from the
第一成膜室253、第二成膜室255、及び第三成膜室257の間に各々配置された3つの隔離室(第二隔離室254、第三隔離室256、及び第四隔離室258)は、各成膜室の雰囲気を分離するとともに、各々の成膜室が独立した雰囲気を維持できるように機能する。同様の機能を持たせる手段を、各室の間に配置してよい。このような手段としては、たとえば、仕切りバルブ、ドアバルブ、差圧バルブが挙げられる。これにより、各成膜室において発生したパーティクルやガスが、互いの内部空間へ流出し、各成膜室で形成される膜中に取り込まれる問題が解消される。
Three isolation chambers (
特に、本発明においては、図2(b)に示すように、ターゲット10のスパッタ面を構成する外周端10Eと一定の離間距離Dを保つように配置されたアースシールド16を備える。このアースシールド16の先端部16Eが、前記離間距離Dと異なる部位16L1(あるいは16L2)を局所的に有する構成としている。この離間距離Dと異なる部位16L1(あるいは16L2)は、ターゲット10の外周端10Eから見て、ターゲット10の外方へ離れる向きとされる。たとえば、部位16L1における離間曲離は(D+d1)であり、部位16L2における離間距離は(D+d2)である。
In particular, in the present invention, as shown in FIG. 2B, the
後述する通り、上記構成を備えることにより、ターゲットとアースシールドの距離を調整することが可能となり、ターゲットに発生する非エロージョン領域のコントロールができること(特に、ターゲット10の外周端10E付近に非エロージョン領域が殆ど発生しないように制御できること)を、本発明者らは見出した。その結果、成膜条件毎にターゲット形状を変更したり、成膜条件(スパッタパワー、ガス流量、成膜圧力等)を変更する必要がないことも判明した。
As will be described later, by providing the above configuration, the distance between the target and the earth shield can be adjusted, and the non-erosion region generated in the target can be controlled (in particular, the non-erosion region near the outer
また、後述する通り、上記構成によれば、露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数に加えて、露光波長よりも小さな径のパーティクルやピンホールの数(1.0μm以下の欠陥が発生する数)についても、削減できることも分かった。これは、アースシールド16を局所的に、ターゲット10の外周端10Eから外方へ離間させる距離を増やす微調整を施した結果、ターゲット10の外周端10E付近に非エロージョン領域が殆ど発生しないことに起因していると考えられる。
Further, as described later, according to the above configuration, in addition to the number of particles and pinholes having a diameter larger than the diameter substantially equal to the exposure wavelength, the number of particles and pinholes having a diameter smaller than the exposure wavelength. It was also found that (the number of defects of 1.0 μm or less) can be reduced. This is because, as a result of making fine adjustments to locally increase the distance of the
したがって、本発明は、フォトマスクブランクを構成する遮光膜に所望の微細パターンを形成した際に、損傷の少ない、高品質の微細パターンが安定して得られる、マスクブランク製造用の成膜装置の提供に貢献するものである。
換言すると、本発明はターゲット非エロージョン領域から発生する異物を低減でき、クロム低欠陥ブランクスを製造するために有効である。また、本発明は複数ある膜質別に膜特性を優先した成膜条件を設定することができ、ターゲット形状も膜質別に設定する必要が無いため、生産性、経済性に優れる。
Therefore, the present invention provides a film forming apparatus for manufacturing a mask blank, which can stably obtain a high-quality fine pattern with little damage when a desired fine pattern is formed on a light-shielding film constituting a photomask blank. It contributes to the provision.
In other words, the present invention can reduce foreign matter generated from the target non-erosion region and is effective for producing chromium low defect blanks. Further, the present invention is excellent in productivity and economy because it is possible to set the film forming conditions in which the film characteristics are prioritized for each of a plurality of film types and it is not necessary to set the target shape for each film type.
以下では、成膜条件を変えてCr系薄膜を形成した各実施例について述べる。
各実施例では、3つの成膜室(第一成膜室253、第二成膜室255、及び第三成膜室257)における共通の成膜条件(ガス条件、成膜圧力、基板の搬送速度)は、次の表1に示すものとした。3つの成膜室において使用したターゲットは何れも純Cr(純度5N)であり、使用した基板はガラス基板(152.4mm×152.4mm×6.35mmt)である。
ガラス基板は、図1および図2に示す成膜装置において、ターゲット10の直線部SAの範囲内を、矢印Yの方向へ横断するように、ターゲット10の上空を移動する。すなわち、コーナー部CAの上空は通過しない。
Hereinafter, each example in which a Cr-based thin film is formed by changing the film forming conditions will be described.
In each embodiment, common film forming conditions (gas conditions, film forming pressure, substrate transfer) in the three film forming chambers (first
In the film forming apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the glass substrate moves over the
(実施例1)
本例では、第二成膜室255と第三成膜室257を用い、ガラス基板上に第一層として窒化Cr膜(膜厚30nm)を、第二層として酸化Cr膜(膜厚25nm)を形成した。その際、第二成膜室255の成膜圧力は0.23(Pa)、第三成膜室257の成膜圧力は0.25(Pa)とした。成膜時の基板温度は、100〜120(℃)の範囲とした。
(Example 1)
In this example, the second
ターゲット(T)とアースシールド(ES)間の離間距離Dを2.0(mm)とした場合、この設定に対して、局所的に外方へ向けて0.3(mm)離した場合[(D+d1)=2.3mmとした場合]、さらに0.3(mm)離した場合[(D+d1)=2.6mmとした場合]について、それぞれ88〜89回の成膜を行い、良品率、歩留り、形成された薄膜の欠陥数を評価した。 When the separation distance D between the target (T) and the earth shield (ES) is 2.0 (mm), when the distance D is 0.3 (mm) locally outward with respect to this setting [ When (D + d1) = 2.3 mm] and when further separated by 0.3 (mm) [when (D + d1) = 2.6 mm], film formation was performed 88 to 89 times, respectively, and the non-defective rate was determined. The yield and the number of defects in the formed thin film were evaluated.
表2は、その結果を纏めた一覧表である。表2の各項目は、以下に示すものである。
「T−ES間の距離」は、ターゲット(T)とアースシールド(ES)との間の距離、すなわち離間距離である。
「表示」は、「−」が基準となる離間距離Dを、「改善後」が(D+d1)を、「+」が(D+2×d1)を、それぞれ表わしている。
「良品」とは、「0.5μmより大きいパーティクル、ピンホールが無いもの」として定義されるものであり、この良品に相当する成膜数が「良品数」である。
「歩留り」は、(良品数/成膜数)×100にて算出したものであり、「相対歩留り」は、ターゲット(T)とアースシールド(ES)間の離間距離Dを2.0(mm)とした場合の歩留りと、離間距離Dを変更した場合の歩留りとの差分である。つまり、差分が「正」であれば、歩留りが改善したことを意味する。
「欠陥数」は、薄膜表面の微小欠陥(凹欠陥、凸欠陥)を欠陥検査装置(レーザーテック社製MAGICS6640)で測定した結果である。「−0.15」欄は、欠陥サイズが0.15(μm)未満の欠陥数を表している。「−0.30」欄は、欠陥サイズが0.15(μm)以上0.30(μm)以下の欠陥数を表している。「2.00−」欄は、欠陥サイズが2.00(μm)以上の欠陥数を表している。
Table 2 is a list summarizing the results. Each item in Table 2 is shown below.
The “distance between T and ES” is the distance between the target (T) and the earth shield (ES), that is, the separation distance.
In "display", "-" represents the reference distance D, "after improvement" represents (D + d1), and "+" represents (D + 2 × d1).
The “good product” is defined as “particles larger than 0.5 μm and having no pinholes”, and the number of films formed corresponding to this good product is the “number of non-defective products”.
The "yield" is calculated by multiplying (the number of non-defective products / the number of films formed) x 100, and the "relative yield" sets the separation distance D between the target (T) and the earth shield (ES) to 2.0 (mm). ), And the difference between the yield when the separation distance D is changed. In other words, if the difference is "positive", it means that the yield has improved.
The "number of defects" is the result of measuring minute defects (concave defects, convex defects) on the surface of the thin film with a defect inspection device (MAGICS6640 manufactured by Lasertec). The “−0.15” column represents the number of defects having a defect size of less than 0.15 (μm). The “−0.30” column represents the number of defects having a defect size of 0.15 (μm) or more and 0.30 (μm) or less. The “2.00-” column represents the number of defects having a defect size of 2.00 (μm) or more.
図3は表2の結果を示すグラフである。図3(a)は「相対歩留り」を、図3(b)は欠陥数を、それぞれ表わしている。 FIG. 3 is a graph showing the results of Table 2. FIG. 3A shows the “relative yield”, and FIG. 3B shows the number of defects.
表2に対して、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率を纏めたものが、次に示す表3である。ここで、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率とは、「ターゲット表面に発生する非エロージョン面積/ターゲット表面積」もしくは「ターゲット端面部エロージョン面積/ターゲット表面積」として定義される。 Table 3 below summarizes the non-erosion area ratios of the targets with respect to Table 2. Here, the non-erosion area ratio of the target is defined as "non-erosion area generated on the target surface / target surface area" or "target end face erosion area / target surface area".
表2、表3および図3より、以下の(A1)〜(A3)に示す点が明らかとなった。
(A1)T−ES間の距離Dを局所的に0.3mm外方へ広げることにより、全ての評価項目(相対歩留り:18.9%、欠陥数:18.6個→9.7個、ターゲットの非エロージョン面積比率:0.30→0.00)が改善した。
(A2)T−ES間の距離Dを局所的にさらに0.3mm外方へ広げることにより、全ての評価項目(相対歩留り:3.0%、欠陥数:9.7個→17.6個、ターゲットの非エロージョン面積比率:0.00→−0.26)が劣化した。ここで、「−」とは、ターゲット表面以上にエロージョン部分が広がり、ターゲット端面部に発生したエロージョン面積を意味する。
(A3)特に、改善後の場合、小さな欠陥サイズ(−0.15μm:、−0.30μm、−0.50μm)の発生数が著しく低減している。
以上より、アースシールドに局所的な凹部を適正に設けることにより、膜中に発生する欠陥数を抑制できることが分かった。本例の成膜条件においては、離間距離D=2.0mmに対して、局所的な凹部d1=0.3mm前後が適正な数値であった。
From Table 2, Table 3 and FIG. 3, the following points (A1) to (A3) were clarified.
(A1) By locally expanding the distance D between T and ES by 0.3 mm outward, all evaluation items (relative yield: 18.9%, number of defects: 18.6 → 9.7, The non-erosion area ratio of the target: 0.30 → 0.00) was improved.
(A2) By locally expanding the distance D between T and ES to the outside by 0.3 mm, all evaluation items (relative yield: 3.0%, number of defects: 9.7 → 17.6). , Target non-erosion area ratio: 0.00 → -0.26) deteriorated. Here, "-" means an erosion area generated in the end face portion of the target when the erosion portion spreads beyond the surface of the target.
(A3) In particular, after improvement, the number of small defect sizes (-0.15 μm :, −0.30 μm, −0.50 μm) is significantly reduced.
From the above, it was found that the number of defects generated in the film can be suppressed by appropriately providing a local recess in the earth shield. Under the film forming conditions of this example, the local recess d1 = 0.3 mm was an appropriate value with respect to the separation distance D = 2.0 mm.
(実施例2)
本例では、第二成膜室255と第三成膜室257を用い、ガラス基板上に第一層として窒化Cr膜(膜厚45nm)を、第二層として酸化Cr膜(膜厚25nm)を形成した。その際、第二成膜室255の成膜圧力は0.23(Pa)、第三成膜室257の成膜圧力は0.25(Pa)とした。成膜時の基板温度は、100〜120(℃)の範囲とした。
(Example 2)
In this example, the second
ターゲット(T)とアースシールド(ES)間の離間距離Dを2.0(mm)とした場合、この設定に対して、局所的に外方へ向けて0.3(mm)離した場合[(D+d1)=2.3mmとした場合]、さらに0.3(mm)離した場合[(D+d1)=2.6mmとした場合]について、それぞれ102〜149回の成膜を行い、良品率、歩留り、形成された薄膜の欠陥数を評価した。 When the separation distance D between the target (T) and the earth shield (ES) is 2.0 (mm), when the distance D is 0.3 (mm) locally outward with respect to this setting [ When (D + d1) = 2.3 mm] and when further separated by 0.3 (mm) [when (D + d1) = 2.6 mm], film formation was performed 102 to 149 times, respectively, and the non-defective rate was determined. The yield and the number of defects in the formed thin film were evaluated.
表4は、その結果を纏めた一覧表である。表4において、「T−ES間の距離」、「表示」、「良品数」、「歩留り」、「相対歩留り」、「欠陥数」の定義は、実施例1と同様である。
図4は表4の結果を示すグラフである。図4(a)は「相対歩留り」を、図4(b)は欠陥数を、それぞれ表わしている。
Table 4 is a list summarizing the results. In Table 4, the definitions of “distance between T and ES”, “display”, “number of non-defective products”, “yield”, “relative yield”, and “number of defects” are the same as those in the first embodiment.
FIG. 4 is a graph showing the results of Table 4. FIG. 4A shows the “relative yield”, and FIG. 4B shows the number of defects.
表4に対して、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率を纏めたものが、次に示す表5である。ターゲットの非エロ−ジョン面積比率の定義は、実施例1と同様である。 Table 5 below summarizes the non-erosion area ratios of the targets with respect to Table 4. The definition of the non-erosion area ratio of the target is the same as in Example 1.
表4、表5および図4より、以下の(B1)〜(B3)に示す点が明らかとなった。
(B1)T−ES間の距離Dを局所的に0.3mm外方へ広げることにより、全ての評価項目(相対歩留り:22.0%、欠陥数:10.8個→6.9個、ターゲットの非エロージョン面積比率:0.32→0.00)が改善した。
(B2)T−ES間の距離Dを局所的にさらに0.3mm外方へ広げることにより、全ての評価項目(相対歩留り:−1.5%、欠陥数:6.9個→11.0個、ターゲットの非エロージョン面積比率:0.00→−0.26)が劣化した。
(B3)特に、改善後の場合、小さな欠陥サイズ(−0.15μm:、−0.30μm、−0.50μm)の発生数が著しく低減している。
以上より、アースシールドに局所的な凹部を適正に設けることにより、膜中に発生する欠陥数を抑制できることが分かった。本例の成膜条件においては、離間距離D=2.0mmに対して、局所的な凹部d1=0.3mm前後が適正な数値であった。
From Table 4, Table 5 and FIG. 4, the following points (B1) to (B3) were clarified.
(B1) By locally expanding the distance D between T and ES by 0.3 mm outward, all evaluation items (relative yield: 22.0%, number of defects: 10.8 → 6.9, Target non-erosion area ratio: 0.32 → 0.00) improved.
(B2) By locally expanding the distance D between T and ES to the outside by 0.3 mm, all evaluation items (relative yield: -1.5%, number of defects: 6.9 → 11.0). The non-erosion area ratio of the target: 0.00 → -0.26) deteriorated.
(B3) In particular, after improvement, the number of small defect sizes (-0.15 μm :, −0.30 μm, −0.50 μm) is significantly reduced.
From the above, it was found that the number of defects generated in the film can be suppressed by appropriately providing a local recess in the earth shield. Under the film forming conditions of this example, the local recess d1 = 0.3 mm was an appropriate value with respect to the separation distance D = 2.0 mm.
(実施例3)
本例では、第二成膜室255と第三成膜室257を用い、ガラス基板上に第一層として窒化Cr膜(膜厚45nm)を、第二層として酸化Cr膜(膜厚25nm)を形成した。その際、第二成膜室255の成膜圧力は0.25(Pa)、第三成膜室257の成膜圧力は0.25(Pa)とした。成膜時の基板温度は、100〜120(℃)の範囲とした。
(Example 3)
In this example, the second
ターゲット(T)とアースシールド(ES)間の離間距離Dを2.0(mm)とした場合、この設定に対して、局所的に外方へ向けて0.4(mm)離した場合[(D+d1)=2.4mmとした場合]、さらに0.4(mm)離した場合[(D+d1)=2.8mmとした場合]について、それぞれ100〜150回の成膜を行い、良品率、歩留り、形成された薄膜の欠陥数を評価した。 When the separation distance D between the target (T) and the earth shield (ES) is 2.0 (mm), when the distance D is 0.4 (mm) locally outward with respect to this setting [ When (D + d1) = 2.4 mm] and when further separated by 0.4 (mm) [when (D + d1) = 2.8 mm], 100 to 150 times of film formation were performed, respectively, and the non-defective rate was determined. The yield and the number of defects in the formed thin film were evaluated.
表6は、その結果を纏めた一覧表である。表6において、「T−ES間の距離」、「表示」、「良品数」、「歩留り」、「相対歩留り」、「欠陥数」の定義は、実施例1と同様である。
図5は表6の結果を示すグラフである。図5(a)は「相対歩留り」を、図5(b)は欠陥数を、それぞれ表わしている。
Table 6 is a list summarizing the results. In Table 6, the definitions of “distance between T and ES”, “display”, “number of non-defective products”, “yield”, “relative yield”, and “number of defects” are the same as those in the first embodiment.
FIG. 5 is a graph showing the results of Table 6. FIG. 5A shows the “relative yield”, and FIG. 5B shows the number of defects.
表6に対して、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率を纏めたものが、次に示す表7である。ターゲットの非エロ−ジョン面積比率の定義は、実施例1と同様である。 Table 7 below summarizes the non-erosion area ratios of the targets with respect to Table 6. The definition of the non-erosion area ratio of the target is the same as in Example 1.
表6、表7および図5より、以下の(C1)〜(C3)に示す点が明らかとなった。
(C1)T−ES間の距離Dを局所的に0.4mm外方へ広げることにより、全ての評価項目(相対歩留り:24.7%、欠陥数:11.0個→7.5個、ターゲットの非エロージョン面積比率:0.41→0.00)が改善した。
(C2)T−ES間の距離Dを局所的にさらに0.4mm外方へ広げることにより、全ての評価項目(相対歩留り:5.4%、欠陥数:7.5個→10.6個、ターゲットの非エロージョン面積比率:0.00→−0.42)が劣化した。
(C3)特に、改善後の場合、小さな欠陥サイズ(−0.15μm:、−0.30μm、−0.50μm)の発生数が著しく低減している。
以上より、アースシールドに局所的な凹部を適正に設けることにより、膜中に発生する欠陥数を抑制できることが分かった。本例の成膜条件においては、離間距離D=2.0mmに対して、局所的な凹部d1=0.4mm前後が適正な数値であった。
From Table 6, Table 7 and FIG. 5, the following points (C1) to (C3) were clarified.
(C1) By locally expanding the distance D between T and ES by 0.4 mm outward, all evaluation items (relative yield: 24.7%, number of defects: 11.0 → 7.5, The non-erosion area ratio of the target: 0.41 → 0.00) was improved.
(C2) By locally expanding the distance D between T and ES to the outside by 0.4 mm, all evaluation items (relative yield: 5.4%, number of defects: 7.5 → 10.6). , Target non-erosion area ratio: 0.00 → -0.42) deteriorated.
(C3) In particular, after improvement, the number of small defect sizes (-0.15 μm :, −0.30 μm, −0.50 μm) is significantly reduced.
From the above, it was found that the number of defects generated in the film can be suppressed by appropriately providing a local recess in the earth shield. Under the film forming conditions of this example, the local recess d1 = 0.4 mm was an appropriate value with respect to the separation distance D = 2.0 mm.
(実施例4)
本例では、第二成膜室255と第三成膜室257を用い、ガラス基板上に第一層として窒化Cr膜(膜厚45nm)を、第二層として酸化Cr膜(膜厚25nm)を形成した。その際、第二成膜室255の成膜圧力は0.26(Pa)、第三成膜室257の成膜圧力は0.25(Pa)とした。成膜時の基板温度は、100〜120(℃)の範囲とした。
(Example 4)
In this example, the second
ターゲット(T)とアースシールド(ES)間の離間距離Dを2.0(mm)とした場合、この設定に対して、局所的に外方へ向けて0.5(mm)離した場合[(D+d1)=2.5mmとした場合]、さらに0.5(mm)離した場合[(D+d1)=3.0mmとした場合]について、それぞれ81〜85回の成膜を行い、良品率、歩留り、形成された薄膜の欠陥数を評価した。 When the separation distance D between the target (T) and the earth shield (ES) is 2.0 (mm), when the distance D is 0.5 (mm) locally outward with respect to this setting [ When (D + d1) = 2.5 mm] and when further separated by 0.5 (mm) [when (D + d1) = 3.0 mm], film formation was performed 81 to 85 times, respectively, and the non-defective rate was determined. The yield and the number of defects in the formed thin film were evaluated.
表8は、その結果を纏めた一覧表である。表8において、「T−ES間の距離」、「表示」、「良品数」、「歩留り」、「相対歩留り」、「欠陥数」の定義は、実施例1と同様である。
図6は表8の結果を示すグラフである。図6(a)は「相対歩留り」を、図6(b)は欠陥数を、それぞれ表わしている。
Table 8 is a list summarizing the results. In Table 8, the definitions of “distance between T and ES”, “display”, “number of non-defective products”, “yield”, “relative yield”, and “number of defects” are the same as those in the first embodiment.
FIG. 6 is a graph showing the results of Table 8. FIG. 6A shows the “relative yield”, and FIG. 6B shows the number of defects.
表8に対して、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率を纏めたものが、次に示す表9である。ターゲットの非エロ−ジョン面積比率の定義は、実施例1と同様である。 Table 9 below summarizes the non-erosion area ratios of the targets with respect to Table 8. The definition of the non-erosion area ratio of the target is the same as in Example 1.
表8、表9および図6より、以下の(D1)〜(D3)に示す点が明らかとなった。
(D1)T−ES間の距離Dを局所的に0.5mm外方へ広げることにより、全ての評価項目(相対歩留り:30.1%、欠陥数:18.1個→9.4個、ターゲットの非エロージョン面積比率:0.48→0.00)が改善した。
(D2)T−ES間の距離Dを局所的にさらに0.5mm外方へ広げることにより、全ての評価項目(相対歩留り:7.6%、欠陥数:9.4個→13.9個、ターゲットの非エロージョン面積比率:0.00→−0.48)が劣化した。
(D3)特に、改善後の場合、小さな欠陥サイズ(−0.15μm:、−0.30μm、−0.50μm)の発生数が著しく低減している。
以上より、アースシールドに局所的な凹部を適正に設けることにより、膜中に発生する欠陥数を抑制できることが分かった。本例の成膜条件においては、離間距離D=2.0mmに対して、局所的な凹部d1=0.5mm前後が適正な数値であった。
From Table 8, Table 9 and FIG. 6, the following points (D1) to (D3) became clear.
(D1) By locally expanding the distance D between T and ES by 0.5 mm outward, all evaluation items (relative yield: 30.1%, number of defects: 18.1 → 9.4, The non-erosion area ratio of the target: 0.48 → 0.00) was improved.
(D2) By locally expanding the distance D between T and ES to the outside by 0.5 mm, all evaluation items (relative yield: 7.6%, number of defects: 9.4 → 13.9). , Target non-erosion area ratio: 0.00 → -0.48) deteriorated.
(D3) In particular, after improvement, the number of small defect sizes (-0.15 μm :, −0.30 μm, −0.50 μm) is significantly reduced.
From the above, it was found that the number of defects generated in the film can be suppressed by appropriately providing a local recess in the earth shield. Under the film forming conditions of this example, the local recess d1 = 0.5 mm was an appropriate value with respect to the separation distance D = 2.0 mm.
(実施例5)
本例では、第一成膜室253と第二成膜室255と第三成膜室257を用い、ガラス基板上に第一層として窒化Cr膜(膜厚25nm)を、第二層として窒化Cr膜(膜厚50nm)を、第三層として酸化Cr膜(膜厚25nm)を形成した。その際、第一成膜室253の成膜圧力は0.23(Pa)、第二成膜室255の成膜圧力は0.26(Pa)、第三成膜室257の成膜圧力は0.25(Pa)とした。成膜時の基板温度は、100〜120(℃)の範囲とした。
(Example 5)
In this example, the first
ターゲット(T)とアースシールド(ES)間の離間距離Dを2.0(mm)とした場合、この設定に対して、局所的に外方へ向けて0.5(mm)離した場合[(D+d1)=2.5mmとした場合]、さらに0.5(mm)離した場合[(D+d1)=3.0mmとした場合]について、それぞれ100〜168回の成膜を行い、良品率、歩留り、形成された薄膜の欠陥数を評価した。 When the separation distance D between the target (T) and the earth shield (ES) is 2.0 (mm), when the distance D is 0.5 (mm) locally outward with respect to this setting [ When (D + d1) = 2.5 mm] and when further separated by 0.5 (mm) [when (D + d1) = 3.0 mm], 100 to 168 film formations were performed, respectively, and the non-defective rate was determined. The yield and the number of defects in the formed thin film were evaluated.
表10は、その結果を纏めた一覧表である。表10において、「T−ES間の距離」、「表示」、「良品数」、「歩留り」、「相対歩留り」、「欠陥数」の定義は、実施例1と同様である。
図7は表10の結果を示すグラフである。図7(a)は「相対歩留り」を、図7(b)は欠陥数を、それぞれ表わしている。
Table 10 is a list summarizing the results. In Table 10, the definitions of “distance between T and ES”, “display”, “number of non-defective products”, “yield”, “relative yield”, and “number of defects” are the same as those in the first embodiment.
FIG. 7 is a graph showing the results of Table 10. FIG. 7 (a) shows the “relative yield”, and FIG. 7 (b) shows the number of defects.
表10に対して、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率を纏めたものが、次に示す表11である。ターゲットの非エロ−ジョン面積比率の定義は、実施例1と同様である。 Table 11 below summarizes the non-erosion area ratios of the targets with respect to Table 10. The definition of the non-erosion area ratio of the target is the same as in Example 1.
表10、表11および図7より、以下の(E1)〜(E3)に示す点が明らかとなった。
(E1)T−ES間の距離Dを局所的に0.5mm外方へ広げることにより、全ての評価項目(相対歩留り:17.7%、欠陥数:13.9個→7.6個、ターゲットの非エロージョン面積比率:0.48→0.00)が改善した。
(E2)T−ES間の距離Dを局所的にさらに0.5mm外方へ広げることにより、全ての評価項目(相対歩留り:7.0%、欠陥数:7.6個→12.5個、ターゲットの非エロージョン面積比率:0.00→−0.41)が劣化した。
(E3)特に、改善後の場合、2つ欠陥サイズ(−0.15μm:−0.50μm)の発生数が著しく低減している反面、その中間の欠陥サイズ(−0.30μm)の発生数が増加した。
以上より、アースシールドに局所的な凹部を適正に設けることにより、膜中に発生する欠陥数を抑制できることが分かった。本例の成膜条件においては、離間距離D=2.0mmに対して、局所的な凹部d1=0.5mm前後が適正な数値である。ただし、本例の成膜条件では、中間の欠陥サイズ(−0.30μm)の発生数が増加したことから、未だ改善の余地があることが分かった。
From Table 10, Table 11 and FIG. 7, the following points (E1) to (E3) were clarified.
(E1) By locally expanding the distance D between T and ES by 0.5 mm outward, all evaluation items (relative yield: 17.7%, number of defects: 13.9 → 7.6, The non-erosion area ratio of the target: 0.48 → 0.00) was improved.
(E2) By locally expanding the distance D between T and ES to the outside by 0.5 mm, all evaluation items (relative yield: 7.0%, number of defects: 7.6 → 12.5) , Target non-erosion area ratio: 0.00 → -0.41) deteriorated.
(E3) In particular, after improvement, the number of occurrences of the two defect sizes (-0.15 μm: -0.50 μm) is significantly reduced, while the number of occurrences of the intermediate defect size (-0.30 μm) is significantly reduced. increased.
From the above, it was found that the number of defects generated in the film can be suppressed by appropriately providing a local recess in the earth shield. Under the film forming conditions of this example, the local recess d1 = 0.5 mm is an appropriate value with respect to the separation distance D = 2.0 mm. However, under the film forming conditions of this example, the number of intermediate defect sizes (-0.30 μm) generated increased, and it was found that there is still room for improvement.
上述した結果(実施例1〜5)により、本発明に係る成膜装置及び成膜方法によれば、露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数に加えて、露光波長よりも小さな径のパーティクルやピンホールの数についても、削減できることが確認された。 According to the above-mentioned results (Examples 1 to 5), according to the film forming apparatus and the film forming method according to the present invention, in addition to the number of particles and pinholes having a diameter larger than the diameter substantially equal to the exposure wavelength. It was also confirmed that the number of particles and pinholes with a diameter smaller than the exposure wavelength can be reduced.
上述した実施例では、Cr系薄膜を有するマスクブランク製造に適用した例について説明したが、本発明はCr系薄膜に限定されるものではない。たとえば、Ta系薄膜やTi系薄膜などにも、本発明は有効である。 In the above-mentioned examples, an example applied to the production of a mask blank having a Cr-based thin film has been described, but the present invention is not limited to the Cr-based thin film. For example, the present invention is also effective for Ta-based thin films and Ti-based thin films.
また、上述した実施例では、ターゲットの直線部SAに対向する位置にあるアースシールドの端部16Eに凹部16L1を設けた構成について詳述したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図2(b)に示すように、ターゲットのコーナー部CAに対向する位置にあるアースシールドの端部16Eに凹部16L2を設けた構成にも、本発明は適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the recess 16L1 is provided at the
さらに、本発明の成膜装置は、スパッタアップ型(重力方向において、下方にターゲットが配置され、その上方に基板が静止またはその上方を通過するタイプ)を開示したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、スパッタダウン型(重力方向において、上方にターゲットが配置され、その下方に基板が静止またはその下方を通過するタイプ)や、サイドスパッタ型(重力方向と平行にターゲットが配置され、このターゲットと対向するように基板が静止または通過するタイプ)にも、本発明は適用可能である。 Further, the film forming apparatus of the present invention discloses a sputter-up type (a type in which a target is arranged below in the direction of gravity and a substrate is stationary or passes above the target), but the present invention is limited thereto. It is not something that is done. For example, the spatter-down type (a type in which the target is placed above in the direction of gravity and the substrate passes below it at rest) or the side sputter type (a type in which the target is placed parallel to the direction of gravity and the target is placed with this target). The present invention is also applicable to a type in which the substrates stand still or pass so as to face each other).
本発明は、マスクブランク製造用の成膜装置及び成膜方法に広く適用可能である。このような成膜装置及び成膜方法は、ターゲット非エロージョン領域から発生する異物を低減でき、クロム低欠陥ブランクスを製造するために有効である。また、本発明は複数ある膜質別に膜特性を優先した成膜条件を設定することができ、ターゲット形状も膜質別に設定する必要が無い為、生産性、経済性に優れるので、クロム低欠陥ブランクスの低コストに貢献する。 The present invention is widely applicable to a film forming apparatus and a film forming method for producing a mask blank. Such a film forming apparatus and a film forming method can reduce foreign matters generated from a target non-erosion region, and are effective for producing chromium low defect blanks. Further, in the present invention, it is possible to set the film forming conditions in which the film characteristics are prioritized for each of a plurality of film types, and since it is not necessary to set the target shape for each film type, it is excellent in productivity and economy. Contributes to low cost.
CA ターゲットのコーナー部、CA31、CA51、CA71 カソード、D ターゲットのスパッタ面を構成する外周端とアースシールドとの離間距離、S 基板、SA ターゲットの直線部、S1 基板の一面、S2 基板の他面、T トレイ、Y キャリア(基板S)の移動方向、10 ターゲット、10E ターゲットの外周端、12 バッキングプレート、14 マグネトロンカソード(マグネット)、16 アースシールド、16A アースシールドの腕部、16E アースシールドの先端部、16L1、16L2 アースシールドの先端部が離間距離Dと異なる部位、101 キャリア(搬送手段)、200 成膜装置、251 仕込室、252 加熱室、253 第一成膜室、254 第二隔離室、255 第二成膜室、256 第三隔離室、257 第三成膜室、258 第三隔離室、259 取出室。 Corner part of CA target, CA31, CA51, CA71 cathode, separation distance between the outer peripheral edge constituting the sputter surface of D target and the earth shield, S board, straight part of SA target, one side of S1 board, other side of S2 board , T tray, Y carrier (board S) movement direction, 10 target, 10E target outer peripheral edge, 12 backing plate, 14 magnetron cathode (magnet), 16 earth shield, 16A earth shield arm, 16E earth shield tip Part, 16L1, 16L2 The part where the tip of the earth shield is different from the separation distance D, 101 carrier (conveying means), 200 film forming equipment, 251 charging room, 252 heating room, 253 first film forming room, 254 second isolation room , 255 Second film formation room, 256 Third isolation room, 257 Third film formation room, 258 Third isolation room, 259 Extraction room.
Claims (5)
減圧可能な真空槽からなる成膜室を含み、
前記成膜室は、ターゲットと、前記ターゲットを載置するバッキングプレートと、前記ターゲット及び前記バッキングプレートを装着するマグネトロンカソードと、被処理体である基板を保持しながら、前記ターゲットのスパッタ面に対向した所定の位置を通過する搬送手段と、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Dを保つように配置されたアースシールドと、を少なくとも備えており、
前記アースシールドが、前記離間距離Dと異なる部位を、局所的に有し、
前記アースシールドが、前記離間距離Dと異なる部位において、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端から離れる方向に局所的な凹部をなし、
前記凹部が前記離間距離Dに加えてさらに前記外周端から離れる方向に距離d1を有し、
前記距離d1が0.3mm以上0.5mm以下であることを特徴とする成膜装置。 This is a film forming apparatus using a sputtering method for manufacturing mask blanks.
Includes a film formation chamber consisting of a vacuum chamber capable of depressurizing
The film forming chamber faces the sputtered surface of the target while holding the target, the backing plate on which the target is placed, the magnetron cathode on which the target and the backing plate are mounted, and the substrate to be processed. It is provided with at least a transport means that passes through the predetermined position and an earth shield that is arranged so as to maintain a constant separation distance D from the outer peripheral end constituting the sputter surface of the target.
The earth shield, a portion different from the distance D, locally perforated,
The earth shield forms a local recess in a portion different from the separation distance D in a direction away from the outer peripheral end constituting the sputter surface of the target.
The recess has a distance d1 in a direction further away from the outer peripheral end in addition to the separation distance D.
The distance d1 is the film forming apparatus according to claim der Rukoto than 0.5mm or less 0.3 mm.
前記搬送手段の開口部により露呈された前記基板の下面の所定領域に、前記ターゲットとプロセスガスに応じて、所望の被膜を形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の成膜装置。 The sputtered surface of the target is arranged upward with respect to the direction of gravity.
The invention according to any one of claims 1 to 3, wherein a desired film is formed on a predetermined region on the lower surface of the substrate exposed by the opening of the transport means according to the target and the process gas. The film forming apparatus according to the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017110805A JP6953190B2 (en) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | Film formation equipment and film formation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017110805A JP6953190B2 (en) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | Film formation equipment and film formation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018204068A JP2018204068A (en) | 2018-12-27 |
| JP6953190B2 true JP6953190B2 (en) | 2021-10-27 |
Family
ID=64956535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017110805A Active JP6953190B2 (en) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | Film formation equipment and film formation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6953190B2 (en) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04114559U (en) * | 1991-03-23 | 1992-10-08 | 太陽誘電株式会社 | Earth shield for 2-pole sputtering equipment |
| JPH0593268A (en) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Hitachi Ltd | Sputtering cathode and sputtering apparatus using the same |
| JPH0987837A (en) * | 1995-09-22 | 1997-03-31 | Read Rite S M I Kk | High frequency sputtering device |
| JPH10204629A (en) * | 1997-01-16 | 1998-08-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sputtering equipment |
| JP2000098582A (en) * | 1998-09-17 | 2000-04-07 | Ulvac Seimaku Kk | PHASE SHIFT PHOTO MASK BLANK, PHASE SHIFT PHOTO MASK, METHOD FOR MANUFACTURING THEM, AND APPARATUS FOR PRODUCING THE BLANK |
| JP2000226649A (en) * | 1999-02-02 | 2000-08-15 | Read Rite Smi Kk | High frequency sputtering device, gland ring on the substrate side and target side and formation of oxidized insulating film |
| JP2002090977A (en) * | 2000-09-12 | 2002-03-27 | Hoya Corp | Phase shift mask blank, photomask blank as well as manufacturing apparatus and manufacturing method for the same |
| JP5493402B2 (en) * | 2009-03-13 | 2014-05-14 | 凸版印刷株式会社 | Thin film, photomask blank, method for forming them, and film forming apparatus |
-
2017
- 2017-06-05 JP JP2017110805A patent/JP6953190B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018204068A (en) | 2018-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101990584B (en) | Sputtering target with low generation of particles | |
| JP4336206B2 (en) | Mask blank manufacturing method and mask blank manufacturing sputtering target | |
| KR20010024372A (en) | Photomask blank, photomask, methods of manufacturing the same, and method of forming micropattern | |
| KR20090040332A (en) | PCB target and manufacturing method thereof | |
| TW200420736A (en) | Photo mask blank, photo mask, method and apparatus for manufacturing of a photo mask blank | |
| KR102787812B1 (en) | Deposition process for piezoelectric coating | |
| JP2015067884A (en) | Mask blank manufacturing method and transfer mask manufacturing method | |
| JP2012167316A (en) | Substrate with piezoelectric film, method for manufacturing the same and film forming device | |
| JP2017066429A (en) | Sputtering apparatus and thin film manufacturing method | |
| EP1221495B1 (en) | Magnetron sputtering system and photomask blank production method based on the same | |
| JP6953190B2 (en) | Film formation equipment and film formation method | |
| CN100362133C (en) | A kind of preparation method of hard wear-resistant protective film | |
| Vergöhl et al. | Progress on optical coatings deposited with dual rotatable magnetrons in a sputter up system | |
| US20150159264A1 (en) | Sputter deposition method, sputtering system, manufacture of photomask blank, and photomask blank | |
| JP2008257239A (en) | Method for manufacturing phase shift mask blank and device for manufacturing phase shift mask blank | |
| JP3789507B2 (en) | Sputtering equipment | |
| CN206022118U (en) | Thin film capacitor | |
| JPS60120515A (en) | Thin film forming device | |
| JP2014148706A (en) | Apparatus and method for producing thin-film-provided substrate and method of producing mask for transfer | |
| JPH06306596A (en) | Si target material for magnetron sputtering | |
| Vovk et al. | Dependence of stress in thin Al films on deposition and post-deposition temperature conditions | |
| JPS59224116A (en) | Production device for amorphous silicon film | |
| JP2017214657A (en) | Sputter film deposition method and method of manufacturing photomask blank | |
| JP2016108610A (en) | Sputtering device, sputtering method and photomask blank | |
| JP2017222919A (en) | Film deposition apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181116 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200422 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201218 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210202 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210405 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210914 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210929 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6953190 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |