(57)【要約】      （修正有）【課題】フォトマスク作製において、改良されたクロム層のプラズマエッチング方法を提供する。【解決手段】処理方法は、クロム層上に配置されたレジスト層をパターニングする（２０４）ことにより部分的にクロム層が露出した基板に対し、場合によりレジスト層上に保護層を堆積する（２０６）。次に、少なくとも１つのハロゲン含有プロセスガスを処理チャンバに提供しつつ、さらに６００ワット未満の複数の電力パルスによって基板にバイアスをかける（２０８）ことにより、パターニンググされたクロム層をエッチングすることができる。【選択図】図２
2006215552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロム層をエッチングするための方法であって、
エッチングチャンバにフィルムスタックを提供するステップであって、前記フィルムスタックがパターニングされた層を介して部分的に暴露されたクロム層を有するステップと、
少なくとも１つのハロゲン含有プロセスガスを処理チャンバに提供するステップと、
前記プロセスガスからプラズマを形成するステップと、
６００ワット未満の複数の電力パルスによって前記処理チャンバの基板サポート上に配置された前記層をバイアスするステップと、
パターニングされたマスクを介して前記クロム層をエッチングするステップと、
を備える、方法。
【請求項２】
少なくとも１つのハロゲン含有プロセスガスを提供するステップが、
過フッ化炭化水素ガスＣｌ２、ＨＢｒ、ＨＣｌ、ＣＦ４およびＣＨＦ３のうちの少なくとも１つを前記処理チャンバに流す工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つのハロゲン含有プロセスガスを提供するステップが、
Ｏ２を前記処理チャンバに流す工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つのハロゲン含有プロセスガスを提供するステップが、
約２〜約５０ｓｃｃｍのＣＦ４を前記処理チャンバに流す工程と、
約２〜約５０ｓｃｃｍのＣＨＦ３を前記処理チャンバに流す工程と、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つのハロゲン含有プロセスガスを提供するステップが、
Ａｒ、Ｈｅ、Ｘｅ、ＮｅおよびＫｒから成る群より選択された不活性ガスを前記処理チャンバに流す工程を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
バイアスするステップが、
約１０〜約９５パーセントのデューティサイクルによって電力をパルスする工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
バイアスするステップがさらに、
約１〜約１０ｋＨｚの周波数で電力をパルスする工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記プラズマを形成するステップがさらに、
約２５０〜約６００ワットのプラズマ電力を提供する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記プラズマを形成するステップがさらに、
イオンラジカルシールドの上にプラズマを形成する工程と、
前記イオンラジカルシールドの下に前記クロム層をエッチングする工程と、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記パターニングされた層が、
１層のレジストをパターニングして前記レジスト層に少なくとも１つの開口を形成するステップと、
前記パターニングされたレジスト上にコンフォーマルな保護層を堆積させるステップと、
を備える方法によって形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
フォトマスクを形成するための方法であって、
ａ）少なくとも１つのクロム層を含有するフォトマスク層上にマスク層をパターニングするステップと、
ｂ）少なくとも１つのハロゲン含有プロセスガスを処理チャンバに提供するステップと、
６００ワット未満の複数の電力パルスによって前記処理チャンバの基板サポート上に配置された前記フォトマスク層をバイアスするステップと、
前記処理チャンバによって前記プロセスガスからなるプラズマを維持するステップと、を備えるエッチングプロセスを使用して、前記マスク層を介して前記クロム層をエッチングするステップと、
ｃ）前記マスク層を除去するステップと、
を備える、方法。
【請求項１２】
少なくとも１つのハロゲン含有プロセスガスを提供するステップが、
過フッ化炭化水素ガスＣｌ２、ＨＢｒ、ＨＣｌ、ＣＦ４およびＣＨＦ３のうちの少なくとも１つを前記処理チャンバに流す工程と、
Ａｒ、Ｈｅ、Ｘｅ、ＮｅおよびＫｒから成る群より選択された不活性ガスを前記処理チャンバに流す工程と、
を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つのハロゲン含有プロセスガスを提供するステップが、
Ｏ２を前記処理チャンバに流す工程を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
バイアスするステップが、
約１０〜約９５パーセントのデューティサイクルによって電力をパルスする工程を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
バイアスするステップがさらに、
約１〜約１０ｋＨｚの周波数で電力をパルスする工程を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記プラズマを形成するステップがさらに、
約２５０〜約６００ワットのプラズマ電力を提供する工程を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記プラズマを形成するステップがさらに、
イオンラジカルシールドの上にプラズマを形成する工程と、
前記イオンラジカルシールドの下に前記クロム層をエッチングする工程と、
を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
マスクをパターニングするステップが、
１層のレジストをパターニングして、前記レジスト層に少なくとも１つの開口を形成する工程と、
前記パターニングされたレジスト上にコンフォーマルな保護層を堆積させる工程と、
前記保護層の部分を除去して、前記クロム層をエッチングのために暴露する工程と、
を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記パターニングされたクロム層を使用して減衰層をエッチングするステップをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記パターニングされたクロム層を除去するステップをさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記パターニングされたクロム層上にパターニングされたレジスト層を形成するステップであって、前記クロム層の少なくとも１つの第１の開口がレジストで充填されて、前記クロム層の少なくとも１つの第２の開口が前記パターニングされたレジストを介して開放的であるステップと、
前記第２の開口を介して前記石英層をエッチングするステップと、
をさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
フォトマスクを形成するための方法であって、
クロム含有層を有するフィルムスタック上にレジスト層をパターニングするステップと、
前記パターニングされたレジスト層をエッチングマスクとして使用して前記クロム含有層をプラズマエッチングして下地層を暴露するステップと、
前記クロム含有層のエッチング中に６００ワット未満のパルスバイアス電力を印加するステップと、
前記レジスト層を除去するステップと、
を備える、方法。
【請求項２３】
前記パターニングされたレジスト層上にコンフォーマルな保護層を堆積させるステップであって、前記保護層が前記レジスト層に形成された開口の側壁を被覆するステップと、
前記パターニングされたレジスト層および保護層をエッチングマスクとして使用してクロム含有層をエッチングするステップと、
をさらに備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記下地層をエッチングして開口を形成するステップであって、前記下地層がモリブデンを含むステップと、
前記パターニングされた下地層上に第２のレジスト層をパターニングするステップであって、前記パターニングされた第２のレジスト層が前記下地層に形成された前記開口をカバーするステップと、
前記パターニングされた第２のレジスト層をエッチングマスクとして使用して前記クロム含有層をエッチングするステップと、
前記パターニングされた第２のレジスト層を除去するステップと、
をさらに備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記下地層をエッチングして開口を形成するステップであって、前記下地層が石英を含むステップと、
前記クロム含有層を除去するステップと、
をさらに備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
フォトマスクを形成するための方法であって、
前記フィルムスタック上に間隔をあけてイオンラジカルシールドを有する処理チャンバに配置された基板サポート上にクロム含有層を有するフィルムスタックを提供するステップと、
前記フィルムスタック上に配置されたレジスト層をパターニングするステップと、
前記パターニングされたレジスト層をエッチングマスクとして使用して前記クロム含有層をプラズマエッチングして下地層を暴露するステップと、
前記クロム含有層のエッチング中に６００ワット未満のパルスバイアス電力を印加するステップと、
前記処理チャンバのイン・シトゥで前記レジスト層を除去するステップと、
を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
発明の分野
[0001]本発明の実施形態は概して、クロムをプラズマエッチングするための方法、より具体的にはフォトマスク製作中にクロム層をエッチングするための方法に関する。
【関連技術の説明】
【０００２】
[0002]集積回路（ＩＣ）やチップの製造において、チップの異なる層を表すパターンがチップ設計者によって作成される。一連の再使用可能なマスクやフォトマスクは、製造プロセス中に半導体基板上に各チップ層の設計を移送するために、これらのパターンから作成される。マスクパターン発生システムは、それぞれのマスク上にチップの各層の設計をイメージングするために正確なレーザーや電子ビームを使用する。それらのマスクは、半導体基板上に各層ごとの回路パターンを移送するために写真のネガのように非常に多く使用される。これらの層は１シーケンスのプロセスを使用して築き上げられ、各完成したチップを備える極小トランジスタおよび電気回路になる。したがって、マスクの欠陥がチップに移送されて、性能に潜在的に悪影響を及ぼすことがある。深刻な欠陥はマスクを全く役に立たないものとすることがある。一般的に、１セットの１５〜３０個のマスクがチップを構築するために使用され、反復して使用可能である。
【０００３】
[0003]マスクは一般的に、一方の側にクロムの層を有するガラスまたは石英の基板である。クロム層は反射防止コーティングおよび感光性レジストでカバーされる。パターニングプロセス中に、回路設計は、レジストの部分を紫外線に暴露することによってマスク上に書き込まれ、暴露された部分を現像溶液において可溶性とする。その後、レジストの可溶性部分は除去されて、暴露された下地クロムはエッチングされるようになる。エッチングプロセスは、レジストが除去された、つまり暴露されたクロムが除去された場所で、マスクからクロムおよび反射防止層を除去する。
【０００４】
[0004]パターニングに利用された別のマスクが石英位相シフトマスクとして既知である。石英位相シフトマスクは、パターニングされたクロム層を介して暴露された石英領域の交互の隣接エリアが、製作中に基板に回路パターンを移送するために利用される光の波長の半分にほぼ等しい深さにエッチングされることを除いて上記のマスクに類似している。クロム層は石英エッチング後に除去される。したがって、光は石英位相シフトマスクを介して、基板上に配置されたレジストを暴露するように示されているため、マスクの１つの開口を介してレジストに衝突する光は、直接隣接する開口を通過する光に対する位相から１８０度である。したがって、マスク開口のエッジで散乱されることがある光は、隣接する開口のエッジで散乱する位相から１８０度の光で相殺され、レジストの所定の領域におけるよりタイトな光の分布をもたらす。より隙間の無い（tighter）光の分布は、より小さい限界寸法を有する部材の書き込みを容易にする。同様に、クロムの無いエッチングリソグラフィに使用されるマスクはまた、２つのマスクの石英部分を通過する光の位相シフトを利用してレジストを順次イメージングすることによって、レジストパターンを展開するために利用される光分布を改良することができる。マスクを介する光の位相シフトはまた、マスクのパターニングされた部分を通過するイメージング光を、パターニングされた層の開口を介して暴露された石英基板を通過する光に対して位相から１８０度とするモリブデン（Ｍｂ）でドープされた窒化シリコン（ＳｉＮ）のパターニングされた層を使用して実現されてもよい。
【０００５】
[0005]ドライエッチング、反応性イオンエッチングまたはプラズマエッチングとして既知の一エッチングプロセスにおいて、プラズマが、化学反応を高めかつマスクのパターニングされたクロムエリアをエッチングするために使用される。望ましくないことに、従来のクロムエッチングプロセスはしばしば、クロム層をパターニングするのに利用されたフォトレジスト材料への攻撃によるエッチングバイアスを呈する。レジストがクロムエッチング中に攻撃されると、パターニングされたレジストの限界寸法はクロム層に正確に移送されない。したがって、従来のクロムエッチングプロセスは、約５μｍ未満の限界寸法を有するマスクについて容認できる結果を生成できないことがある。これは、マスクのエッチング済み部材の不均一性につながり、相応して、マスクを使用して限界寸法の小さいデバイス用部材を生成する能力を低下させる。
【０００６】
[0006]マスクの限界寸法が縮小し続けると、エッチング均一性の重要性が増す。したがって、エッチング均一性の高いクロムエッチングプロセスがかなり望ましい。
【０００７】
[0007]したがって、改良されたクロムエッチングプロセスの必要性がある。
【発明の概要】
【０００８】
[0008]本発明は、概してクロム層をエッチングするための方法を提供する。一実施形態において、クロム層をエッチングするための方法は、処理チャンバにサポートされた基板上にクロム層を配置するフィルムスタックを提供するステップと、該処理チャンバにおいてプロセスガスからプラズマを形成するステップと、６００ワット未満の複数の電力パルスによって該クロム層をバイアスするステップと、パターニングされたマスクを介して該クロム層をエッチングするステップと、を含む。
【０００９】
[0009]本発明の別の態様において、フォトマスクを形成するための方法が提供される。一実施形態において、該方法は、クロム層上にマスク層をパターニングするステップと、エッチングプロセスを使用して、該マスク層を介して暴露された該クロム層の部分をある深さにプラズマエッチングするステップと、該マスク層を除去するステップと、を含んでおり、該エッチングプロセスは、少なくとも１つのハロゲン含有プロセスガスからプラズマを形成するステップと、６００ワット未満の複数の電力パルスによって該クロム層をバイアスするステップと、を備える。
【００１０】
[0010]別の実施形態において、フォトマスクをエッチングするための方法は、処理チャンバに配置された基板サポート上のクロム層上にパターニングされたマスク層を有する基板を提供するステップと、該基板サポートに対して間隔をあけて配置されているイオンラジカルシールドの上方の該処理チャンバにおいて、少なくとも１つのフッ素化プロセスガスからプラズマを形成するステップと、６００ワット未満の複数の電力パルスによって該クロム層をバイアスするステップと、該イオンラジカルシールドを通過するラジカルを主に使用して、該マスク層を介して暴露された該クロム層の部分をエッチングするステップと、該マスク層を除去するステップと、を含む。
【００１１】
[0011]本発明の上記引用された特徴が詳細に理解されるように、上記簡潔に要約された本発明のより特定的な説明が実施形態を参照してなされてもよく、この一部は添付の図面に図示されている。しかしながら、添付の図面は本発明の一般的な実施形態のみを図示しており、また本発明は他の等しく効果的な実施形態を認めることができるため、したがってその範囲を制限するものとみなされるべきではないことに注目する。
【００１２】
[0018]理解を容易にするために、図面に共通の同一要素を指し示すために、可能な限り同一の参照番号が使用されている。一実施形態の特徴が、組み合わされた実施形態についての具体的な説明がなく本明細書に明らかに説明されていないものも含む他の実施形態に有益に組み込まれてもよいことも想定されている。
【詳細な説明】
【００１３】
[0019]図１は、本発明の石英エッチング方法が実践可能なエッチング処理チャンバ１００の一実施形態の概略図を描いている。本明細書に開示された教示との併用に適合可能な適切な反応器は、例えばＤｅｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ｓｏｕｒｃｅ（ＤＰＳ（登録商標））II反応器やＴｅｔｒａIおよびＴｅｔｒａIIフォトマスクエッチングシステムを含んでおり、これらはすべてカリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から入手可能である。エッチング処理チャンバ１００はまた、これもアプライドマテリアルズ社から入手可能なＣｅｎｔｕｒａ（登録商標）集積半導体ウェーハ処理システムなどの、図６に示されたような処理システム１７０の処理モジュールとして使用されてもよい。処理システムはまた、アッシングに適した第１のチャンバ１７２と、ポリマー堆積に適した第２のチャンバ１７４とを含んでもよい。適切なアッシングおよび堆積チャンバの例は、これもまたアプライドマテリアルズ社から入手可能なＡＸＩＯＭ  ＨＴ（商標）およびＴｅｔｒａII処理チャンバを含む。本明細書に示された処理チャンバ１００の特定の実施形態は例示目的で提供されるが、本発明の範囲を制限するために使用されるべきではない。
【００１４】
[0020]図１に戻ると、処理チャンバ１００は概して、基板ペデスタル１２４を有するプロセスチャンバ本体１０２と、コントローラ１４６とを備える。チャンバ本体１０２は略フラットな誘電体天井１０８をサポートする導電壁１０４を有する。処理チャンバ１００の他の実施形態は他のタイプの天井、例えばドーム状天井を有してもよい。アンテナ１１０が天井１０８の上方に配置される。アンテナ１１０は、選択的にコントロールされてもよい１つ以上の誘導コイル要素を備える（２つの同軸要素１１０ａおよび１１０ｂが図１に示される）。アンテナ１１０は第１のマッチングネットワーク１１４を介してプラズマ電源１１２に結合される。プラズマ電源１１２は一般的に、約５０ｋＨｚ〜約１３．５６ＭＨｚの範囲のチューナブル周波数で約３０００ワット（Ｗ）まで生成可能である。一実施形態において、プラズマ電源１１２は約１００〜約６００Ｗの誘導結合ＲＦ電力を提供し、別の実施形態においては、プラズマ電源１１２は約２５０〜約６００Ｗの誘導結合ＲＦ電力を提供する。
【００１５】
[0021]基板ペデスタル（陰極）１２４が第２のマッチングネットワーク１４２を介してバイアス電源１４０に結合される。バイアスソース１４０は、約１〜約１０ｋＨｚの範囲のチューナブルパルス周波数で約ゼロ〜約６００Ｗを提供する。バイアスソース１４０はパルスＲＦ電力出力を生成することができる。あるいはまた、バイアスソース１４０はパルスＤＣ電力出力を生成してもよい。ソース１４０はまた一定のＤＣおよび／またはＲＦ電力出力を提供するように構成されてもよいことが想定されている。
【００１６】
[0022]一実施形態において、バイアスソース１４０は、約１０〜約９５パーセントのデューティサイクルによって、約１〜約１０ｋＨｚの周波数で約６００ワット未満のパルスＲＦ電力を提供するように構成される。別の実施形態において、バイアスソース１４０は、約８０〜約９５パーセントのデューティサイクルによって約２〜約５ｋＨｚの周波数で約１０〜約１５０ＷのパルスＲＦ電力を提供するように構成される。さらに別の実施形態において、バイアスソースは約１０ＷのパルスＲＦ電力を提供する。
【００１７】
[0023]ＤＰＳ（登録商標）反応器として構成された一実施形態において、基板サポートペデスタル１２４は静電チャック１６０を含む。静電チャック１６０は少なくとも１つのクランピング電極１３２を備えており、またチャック電源１６６によってコントロールされる。代替実施形態において、基板ペデスタル１２４は、サセプタクランプリングおよび機械的チャックなどの基板保有機構を備えてもよい。
【００１８】
[0024]ガスパネル１２０が、プロセスチャンバ１０２の内側にプロセスおよび／または他のガスを提供するために、処理チャンバ１００に結合される。図１に描かれた実施形態において、ガスパネル１２０は、チャンバ１０２の側壁１０４のチャネル１１８に形成された１つ以上の入口１１６に結合される。１つ以上の入口１１６が他の場所、例えば処理チャンバ１００の天井１０８に提供されてもよいことが想定されている。
【００１９】
[0025]一実施形態において、ガスパネル１２０は、入口１１６を介してチャンバ本体１０２の内側にフッ素化プロセスガスを提供するように適合される。処理中に、プラズマがプロセスガスから形成されて、プラズマ電源１１２からの電力の誘導結合によって維持される。プラズマはあるいはまた遠隔的に形成されても、他の方法で着火されてもよい。一実施形態において、ガスパネル１２０から提供されたプロセスガスは少なくとも１つのフッ素化ガスおよび炭素含有ガスを含む。フッ素化および炭素含有ガスの例はＣＨＦ３およびＣＨ４を含む。他のフッ素化ガスはＣ２Ｆ、Ｃ４Ｆ６、Ｃ３Ｆ８およびＣ５Ｆ８のうちの１つ以上を含んでもよい。
【００２０】
[0026]処理チャンバ１００の圧力はスロットルバルブ１６２および真空ポンプ１６４を使用してコントロールされる。真空ポンプ１６４およびスロットルバルブ１６２は、約１〜約２０ミリトールの範囲のチャンバ圧力を維持することができる。
【００２１】
[0027]壁１０４の温度は、壁１０４を流れる液体含有導管（図示せず）を使用してコントロールされてもよい。壁の温度は概して摂氏約６５度に維持される。一般的に、チャンバ壁１０４は金属（例えば、アルミニウムおよびステンレス鋼など）から形成されて、電気接地１０６に結合される。処理チャンバ１００はまた、プロセスコントロール、内部診断およびエンドポイント検出などのための従来のシステムを備える。このようなシステムは総称的にサポートシステム１５４として示される。
【００２２】
[0028]レチクルアダプター１８２が、基板サポートペデスタル１２４上に（レチクルや他のワークピースなどの）基板１２２を固定するために使用される。レチクルアダプター１８２は概して、ペデスタル１２４（例えば静電チャック１６０）の上部表面をカバーするようにミリングされた下部部分１８４と、基板１２２を保持するようにサイズ設定されかつ形作られた開口１８８を有する上部部分１８６とを含む。開口１８８は概して、ペデスタル１２４に対して実質的に中心にある。アダプター１８２は概して、ポリイミドセラミックや石英などの耐エッチング性かつ耐高温性の材料の単一片から形成される。適切なレチクルアダプターは２００１年６月２６日に発行された米国特許第６，２５１，２１７号に開示されており、参照して本明細書に組み込まれている。エッジリング１２６がアダプター１８２をペデスタル１２４に対してカバーおよび／または固定してもよい。
【００２３】
[0029]リフト機構１３８が、アダプター１８２、ゆえに基板１２２を基板サポートペデスタル１２４に対して低下させたり上昇させたりするために使用される。概して、リフト機構１３８は、それぞれのガイドホール１３６を通る複数のリフトピン（リフトピン１３０が１つ示される）を備える。
【００２４】
[0030]動作において、基板１２２の温度は基板ペデスタル１２４の温度を安定化させることによってコントロールされる。一実施形態において、基板サポートペデスタル１２４はヒーター１４４とオプショナルヒートシンク１２８とを備える。ヒーター１４４は、熱移送流体がこれを流れるように構成された１つ以上の流体導管であってもよい。別の実施形態において、ヒーター１４４は、ヒーター電源１６８によって調節される少なくとも１つの加熱要素１３４を含んでもよい。場合により、ガスソース１５６からのバックサイドガス（例えばヘリウム（Ｈｅ））がガス導管１５８を介して、基板１２２の下のペデスタル表面に形成されたチャネルに提供される。バックサイドガスは、ペデスタル１２４と基板１２２間の熱移送を容易にするために使用される。処理中に、ペデスタル１２４は、埋め込まれたヒーター１４４によって定常状態の温度に加熱されてもよく、これはヘリウムバックサイドガスと組み合わさって、基板１２２の均一な加熱を容易にする。
【００２５】
[0031]場合により、イオンラジカルシールド１２７が、ペデスタル１２４の上方のチャンバ本体１０２に配置されてもよい。イオンラジカルシールド１２７はチャンバ壁１０４およびペデスタル１２４から電気的に隔離されており、概して、複数のアパーチャ１２９を有する略フラットなプレート１３１を備える。図１に描かれた実施形態におい、シールド１２７は複数のレッグ１２５によってペデスタルの上方のチャンバ１０２においてサポートされる。アパーチャ１２９は、プロセスチャンバ１０２の上部プロセス容積１７８に形成されたプラズマから、イオンラジカルシールド１２７と基板１２２間に配置された下部プロセス容積１８２に通過するイオン量をコントロールするシールド１２７の表面における所望の開放エリアを画成する。開放エリアが大きい程、より多くのイオンがイオンラジカルシールド１２７を通過することができる。したがって、プレート１３１の厚さと共に、アパーチャ１２９のサイズおよび分布が容積１８０のイオン密度をコントロールする。その結果、シールド１２７はイオンフィルターになる。本発明から利益を得るように適合可能な適切なシールドの一実施例が、「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＰＨＯＴＯＭＡＳＫ  ＰＬＡＳＭＡ  ＥＴＣＨＩＮＧ」と題された、Ｋｕｍａｒらによって２００４年６月３０日に提出された米国特許出願第１０／８８２，０８４号に説明されており、これは全体を参照として本明細書に組み込まれている。
【００２６】
[0032]コントローラ１４６は中央演算処理装置（ＣＰＵ）１５０と、メモリ１４８と、ＣＰＵ１５０用のサポート回路１５２とを備えており、処理チャンバ１００のコンポーネントおよび、以下にさらに詳細に論じられるように、当然エッチングプロセスのコントロールを容易にする。コントローラ１４６は、種々のチャンバおよびサブプロセッサをコントロールするためのインダストリアル設定に使用可能な任意の形態の汎用コンピュータプロセッサの１つであってもよい。ＣＰＵ１５０のメモリ１４８は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスクなどの容易に入手可能なメモリや、任意の形態のディジタル記憶装置、ローカルまたはリモート記憶装置のうちの１つ以上であってもよい。サポート回路１５２は、従来のやり方でプロセッサをサポートするためのＣＰＵ１５０に結合される。これらの回路はキャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路およびサブシステムなどを含む。本発明の方法は概して、メモリ１４８や、ソフトウェアルーチンとしてＣＰＵ１５０にアクセス可能なコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶される。あるいはまた、このようなソフトウェアルーチンはまた、ＣＰＵ１５０によってコントロールされているハードウェアから遠くに配置されている第２のＣＰＵ（図示せず）によって記憶および／または実行されてもよい。
【００２７】
[0033]図２は、クロムをエッチングするための方法２００の一実施形態のフロー図である。方法２００は、フォトマスクを製作するために利用された基板を参照して以下に説明されるが、方法２００はまた他のクロムエッチング用途において役立つように使用されてもよい。
【００２８】
[0034]方法２００は、コントローラ１４６のメモリ１４８や他の記憶媒体にコンピュータ読み取り可能な形態で記憶されてもよく、基板１２２がサポートペデスタル１２４に置かれるとステップ２０２で始まる。一実施形態において、基板１２２はアダプター１８２の開口１８８に静止する。図１に描かれた基板１２２は、フォトマスク材料として既知であり、パターニングされたマスクを石英層１９２の表面に形成する不透明な光遮断クロム層１９０を有する、石英（つまり二酸化シリコン（ＳｉＯ２））などの光学的に透明なシリコンベース材料を含む。クロム層１９０はクロムおよび／または酸窒化クロムであってもよい。基板１２２はまた、モリブデン（Ｍｏ）でドープされた窒化シリコン（ＳｉＮ）つまりモリブデンシリコン（ＭｏＳｉ）などの、石英層１９２とクロム層１９０間に介在された減衰層（図示せず）を含んでもよい。
【００２９】
[0035]ステップ２０４において、レジスト層がクロム層上にパターニングされる。レジスト層は任意の適切な方法によってパターニングされてもよい。
【００３０】
[0036]オプショナルステップ２０６において、コンフォーマルな保護層がパターニングされたレジスト層上に堆積される。保護層は、水素を具備する炭素ポリマーなどのポリマーであってもよい。保護層は約１００〜約５００オングストロームの厚さに堆積されてもよく、別の実施形態においては約１５０〜約２００オングストロームである。
【００３１】
[0037]一実施形態において、保護層は、１つ以上の過フッ化炭化水素処理ガス、例えば、とりわけＣＨＦ３および／またはＣ４Ｆ８から形成されたプラズマを使用して堆積される。場合により、プラズマは、堆積の均一性を改良するＡｒを含んでもよい。一実施形態において、保護層は、約２００〜約５００Ｗのプラズマ電力および約０〜約２０Ｗのバイアス電力を使用して堆積されてもよい。別の実施形態において、バイアス電力は約１０Ｗ未満である。プラズマプロセスにおいて保護層を形成するために利用される一例示的プロセスガスは約１００ｓｃｃｍのＣＨＦ３および約１００ｓｃｃｍのＡｒを使用し、約３〜約２０ミリトールのチャンバ圧力に維持されて、約５００オングストロームの厚さまでの保護層を形成する。
【００３２】
[0038]ステップ２０８において、クロム層は、パターニングされたレジスト（および、もしあれば保護層）をエッチングマスクとして使用してエッチングされる。クロムエッチングステップ２０８は、パターニングされたレジストの開口に配置された保護層の水平部分をまず除去して、クロム層の部分を暴露するステップを含んでもよい。パターニングされたレジストの側壁上に配置された保護層の垂直部分は保護層の水平部分と比べて非常にゆっくりと除去されるため、パターニングされたレジストの側壁上に配置された保護層は開口の限界寸法（ＣＤ）を実質的に保有しつつクロム層はエッチングされて、これによってエッチングステップ２０８中にクロム層に形成された開口へのマスクＣＤの正確な移送を許容する。
【００３３】
[0039]一実施形態において、１つ以上のハロゲン含有プロセスガスからプラズマを形成するエッチングステップ２０８はガス入口１１６を介してプロセスチャンバ１０２に導入される。例示的プロセスガスはとりわけ過フッ化炭化水素ガスＣｌ２、ＨＢｒ、ＨＣｌ、ＣＦ４およびＣＨＦ３のうちの１つ以上を含んでもよい。処理ガスはまたＯ２を含んでもよい。処理ガスはさらに、Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ、ＮｅおよびＫｒなどの不活性ガスを含んでもよい。
【００３４】
[0040]別の実施形態において、クロムを備える基板１２２は、ＣＦ４を２〜５０立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）のレートで、かつＣＦＨ３を１０〜５０ｓｃｃｍのレートで提供することによって、ＴｅｔｒａI、ＴｅｔｒａIIまたはＤＰＳ（登録商標）IIエッチングモジュールを使用してエッチングされる。１つの具体的なプロセスレシピは、ＣＦ４を９ｓｃｃｍのレートで、かつＣＨＦ３を２６ｓｃｃｍのレートで提供する。プロセスチャンバの圧力は約４０ミリトール未満、一実施形態では約１．５〜約１５ミリトールにコントロールされる。
【００３５】
[0041]クロムエッチングステップ２０８中に、約６００Ｗ未満のパルスＲＦ電力が、基板１２２をバイアスするためにサポートペデスタル１２４に印加される。第１の例において、基板１１２は約１５０Ｗ未満のパルスＲＦ電力によってバイアスされ、第２の例においては、基板１１２は約１０ＷのパルスＲＦによってバイアスされる。バイアス電力は上記の周波数およびデューティサイクルによって、例えば約１〜約１０ｋＨｚの範囲の周波数によって、かつ約１０〜約９５パーセントのデューティサイクルによってパルスされてもよい。パルスバイアス電力はＤＣおよび／またはＲＦであってもよい。別の実施形態において、バイアスソース１４０は、約８０〜約９５パーセントのデューティサイクルによって、約２〜約５ｋＨｚの周波数で約１０〜約１５０ＷのパルスＲＦ電力を提供する。さらに別の実施形態において、バイアスソースは約１０ＷのパルスＲＦ電力を提供する。
【００３６】
[0042]ステップ２０８中に、プロセスガスから形成されたプラズマは、約２５０〜約６００ＷのＲＦ電力をプラズマ電源１１２からアンテナ１１０に印加することによって維持される。プラズマは多数の方法で着火されてもよいことが想定されている。
【００３７】
[0043] 基板１２２上で暴露されたクロム層１９０は、エンドポイントに達するまでエッチングされる。エンドポイントは時間、光干渉法、チャンバガス発光分光法によって、または他の適切な方法によって判断されてもよい。エッチングステップは、堆積ステップ２０６が実行された処理システム１７０または処理チャンバ１００のイン・シトゥで実行されてもよい。
【００３８】
[0044]イオンラジカルシールド１２７がある実施形態において、プラズマからの電子はプレート１３１にぶつかって、イオンラジカルシールド１２７の表面上に電位を形成する。この電位はプラズマにあるイオンを引き付けて、アパーチャ１２９から下部プロセス容積１８２に通過するイオン数を制限する。プラズマの中性ラジカルはイオンラジカルシールド１２７のアパーチャ１２９から下部プロセス容積１８０に通過する。したがって、基板１２２上に配置されたクロム層１９０は、基板１２２に当たるイオン量がコントロールされる一方で、プラズマで形成されたラジカルによって主にエッチングされる。レジストマスクは従来のエッチングプロセスと比較して積極的に取り付けられないので、基板１２２上のイオン衝突の減少はエッチングバイアスを減少させ、マスクからエッチング済み層への限界寸法の移送の正確さの改良につながる。
【００３９】
[0045]イオンラジカルシールドは他のクロムエッチングプロセスの使用を可能にし、例えばエッチングプロセスは、２００２年９月４日に提出された米国特許出願題１０／２５３，２２３号に説明されており、これは全体を参照として本明細書に組み込まれている。他の適切な金属エッチングプロセスが利用されてもよいことが想定されている。
【００４０】
[0046]ステップ２１０において、エッチングステップ２０８の後に残っているレジストおよび保護層が除去される。一実施形態において、残りのレジストおよび保護層はアッシングを使用して除去される。除去ステップ２１０は、エッチングステップ２０８が実行された処理システム１７０または処理チャンバ１００のイン・シトゥで実行されてもよい。
【００４１】
[0047]従来のエッチング方法に対するクロムエッチング方法２００の利点はエッチングバイアスの減少を含んでおり、したがって方法２００を、小さな限界寸法を生成するエッチング用途においてかなり望ましいものとすることができる。さらに、クロムエッチング方法２００は、レジストから、クロム層に形成された開口までの限界寸法をより正確に移送することができるため、パターニングされたクロム層を使用して後にエッチングされる層は、限界寸法の良好な移送を呈することによって、方法２００を、４５ｎｍノードの用途などの、ライン幅の小さなマスクの製作にかなり望ましいものとすることができる。
【００４２】
[0048]図３Ａ〜図３Ｇは、上記方法２００を利用して石英フォトマスク３４０に製作されたフィルムスタック３００ｉの一実施形態を描いている。下付き文字「ｉ」は図３Ａ〜３Ｇに示されたフィルムスタックの異なる製作段階を表す整数である。
【００４３】
[0049]図３Ａに描かれたフィルムスタック３００１は、クロム層３０４をその上に配置している石英層３０２を含む。クロム層３０４は一般的に、上記のものなどのクロムおよび／または酸化クロムである。（仮想線で示された）オプショナル反射防止層３０６がクロム層３０４上に形成されてもよい。反射防止層３０６は酸化クロムや他の適切な材料の薄層であってもよい。第１のレジスト層３０８がクロム層３０４、またはもしあれば反射防止層３０６上に配置される。
【００４４】
[0050]第１のレジスト層３０８はパターニングされて、クロム層３０４をエッチングするためのエッチングマスクとして利用されて、図３Ｂに図示されたフィルムスタック３００２に描かれたような下地石英層３０２を暴露する部材３２０を形成する。
【００４５】
[0051]場合により、コンフォーマルな保護層３１０がレジスト３０８上に堆積されてもよい。保護層３１０は所定の厚さでレジスト３０８に形成された部材３２０の側壁をカバーして、図３Ｃに図示されたフィルムスタック３００３に示されたような幅３１６を有するトレンチ３１４を画成する。幅３１６は、クロム層３０４に移送される所定の限界寸法を有するように選択される。
【００４６】
[0052]クロム層３０４は方法２００を使用してエッチングされる。一実施形態において、クロム層３０４は、（Ｃｌ２などの）塩素含有ガスや（ＳＦ６やＣＦ４などの）フッ素含有ガスから形成されたプラズマを使用してエッチングされる。エッチングプロセスは実質的に異方性であり、これによってトレンチ３１４の底部の（もしあれば）保護層を突破して、幅３１６を大きく変化させずにクロム層を暴露し、引き続きエッチングすることができる。したがって、幅３１６で具現化されている限界寸法は、図３Ｄに図示されたフィルムスタック３００４に示されたようなクロム層３０４に形成された開口３１８に移送される。
【００４７】
[0053]開口３１８がクロム層３０４に形成された後、残りの第１のレジスト層３０８が、例えばアッシングによって除去されて、図３Ｅに示されたようなフィルムスタック３００５を残す。レジスト層３０８に対する除去プロセスは追加的に残りの保護層３１０を除去して、バイナリフォトマスク３４０を残す。
【００４８】
[0054]場合により、フィルムスタック３００５はさらに処理されて、図３Ｆ〜３Ｉに示されたような位相シフトマスクを形成してもよい。位相シフトマスクを形成するために、第２のレジスト層３２４がまずフィルムスタック３００５上に堆積されて、図３Ｆに図示されたフィルムスタック３００６に示されたような開口３１８を充填する。その後、第２のレジスト層３２４はパターニングされる。一般的に石英位相シフトマスクを形成する場合には、パターニングされた第２のレジスト層３２４は、図３Ｇに図示されたフィルムスタック３００７に示されたような交互の開口３１８の底部で石英層３０２を暴露する。
【００４９】
[0055]パターニングされた第２のレジスト層３１２を介して暴露された石英層３０２は、１つ以上のフッ素化プロセスガスから形成されたプラズマを使用してエッチングされる。例示的なプロセスガスはとりわけＣＦ４およびＣＨＦ３を含んでもよい。処理ガスはさらに、Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ、ＮｅおよびＫｒなどの不活性ガスを含んでもよい。石英層３０２のエッチング中に、基板サポートに印加されたバイアス電力は上記のようにパルスされてもよい。
【００５０】
[0056]図３Ｈに図示されたフィルムスタック３００８に示されたエッチング済み石英トレンチ３２６の深さ３２８が、石英位相シフトマスクとの併用を意図された光の所定の波長に対する、石英層３０２を介する１８０度の位相シフトの長さにほぼ等しくなるように、石英エッチングのエンドポイントは選択される。一般的な波長は１９３および２４８ｎｍである。したがって、異なるリソグラフィック光波長との併用が意図されたマスクについて他の深さが利用されてもよいが、深さ３２８は一般的に約１７２または２４０ｎｍのいずれかである。石英トレンチ３２６がエッチングされた後、残りのフィルムスタック３００９が図３Ｉに示されたような石英位相シフトマスク３３０を形成するように、残りの第２のレジスト層３２４は、例えばアッシングによって除去される。
【００５１】
[0057]図４Ａ〜図４Ｇは、上記の方法２００を利用して石英位相シフトマスク４１８に製作されたフィルムスタック４００ｉの一実施形態を描いている。下付き文字「ｉ」は、図４Ａ〜図４Ｇに示されたフィルムスタックの異なる製作段階を表す整数である。
【００５２】
[0058]図４Ａに描かれたフィルムスタック４００１は、クロム層４０４をその上に配置する石英層４０２を含む。クロム層４０２は一般的に、上記に説明されたものなどのクロムおよび／または酸化クロムである。（仮想線で示された）オプショナル反射防止層４０６がクロム層４０４上に配置されてもよい。第１のレジスト層４０８がクロム層４０４、またはもしあれば反射防止層４０６の上に配置されてもよい。第１のレジスト層４０８はパターニングされて、図３Ｂに図示されたフィルムスタック４００２に示されたようなクロム層４０４を暴露する開口４３０を形成する。
【００５３】
[0059]オプショナルなコンフォーマル保護層４３２がクロム層４０４および第１のレジスト層４０８に堆積されて、図４Ｃに図示されたフィルムスタック４００３に示されたような開口４３０の側壁および底部をカバーする。保護層４３２は上記保護層３１０を参照して説明されたように堆積されてもよい。保護層４３２の厚さは、保護層４３２の垂直部分間に画成された部材４３４が所定の幅４３６を有するように選択される。
【００５４】
[0060]保護層４３２および第１のレジスト層４０８はマスクとして使用されて、図４Ｄに図示されたフィルムスタック４００４に描かれたような下地石英層４０２を暴露するクロム層４０４の開口４１０をエッチングする。エッチングプロセスは実質的に異方性であり、それによって部材４３４の底部の保護層４３２を突破して、幅４３６を大きく変化させずにクロム層４０４を暴露して、引き続きエッチングすることができる。したがって、部材４１０によって画成された限界寸法がクロム層３０４に形成された開口４３８に移送される。クロム層４０４は上記のようにエッチングされてもよい。
【００５５】
[0061]そしてクロム層４０４は石英層４０２をエッチングするためのエッチングマスクとして利用される。石英層４０２は、底部４１６を有するトレンチ４４０を形成するために上記のようにエッチングされてもよい。開口４３８を介する石英層４０４のエッチングは、幅４３６をトレンチ４４０に実質的に移送した。
【００５６】
[0062]図４Ｆに図示されたフィルムスタック４００５に示されたエッチング済み石英トレンチ４４０の深さ４１４が、上記のような石英位相シフトマスクとの併用が意図された光の所定の波長に対する、石英層４０２を介する１８０の位相シフトの長さにほぼ等しくなるように、石英エッチングのエンドポイントは選択される。
【００５７】
[0063]トレンチ４４０が石英層４０２に形成された後、残りのクロム層４０４が適切なプロセスによって、例えば上記のようなクロムエッチングによって除去されて、図４Ｇに図示されたフィルムスタック４００７に示された石英位相シフトマスクとしてフィルムスタック４００６を出る。
【００５８】
[0064]図５Ａ〜図５Ｆは、上記の方法２００を利用してクロムレスエッチングリソグラフィマスク５４０に製作されたフィルムスタック５００ｉの一実施形態を描いている。文字「ｉ下付き」は、図５Ａ〜図５Ｆに示されたフィルムスタックの異なる製作段階を表す整数である。
【００５９】
[0065]図５Ａに描かれたフィルムスタック５００１は、フォトマスク層５０４をその上に配置している石英層５０２を含む。フォトマスク層５０４はクロム層５５２、例えば上記のものなどのクロムおよび／または酸化クロムなどを減衰層５５４上に含む。減衰層５５４は概して、石英位相シフトマスクとの併用が意図された光の所定の波長に対する、石英層５０２を介する１８０度の位相シフトの長さにほぼ等しい厚さを有する。一般的な波長は１９３および２４８ｎｍである。したがって、異なるリソグラフィック光波長および／または異なる減衰材料との併用が意図されたマスクに対して他の深さが利用されてもよいが、減衰層の厚さは一般的に約５０〜約１００ｎｍの厚さである。
【００６０】
[0066]（仮想線で示された）オプショナル反射防止層５０６がフォトマスク層５０４上に形成されてもよい。第１のレジスト層５０８がフォトマスク層５０４、またはもしあれば反射防止層５０６上に配置される。
【００６１】
[0067]第１のレジスト層５０８はパターニングされ、フォトマスク層５０４をエッチングするためのエッチングマスクとして利用されて、図５Ｂに図示されたフィルムスタック５００２に描かれたような下地石英層５０２を暴露する部材５２０を形成する。
【００６２】
[0068]オプショナルなコンフォーマル保護層５１０がレジスト５０８上に堆積されてもよい。保護層５１０は、所定の厚さでレジスト５０８に形成された部材５２０の側壁をカバーして、図５Ｃに図示されたフィルムスタック５００３に示されたような幅５１６を有するトレンチ５１４を画成する。幅５１６は、フォトマスク層５０４（例えば、減衰層５５４およびクロム層５５２）に移送される所定の限界寸法を有するように選択される。
【００６３】
[0069]フォトマスク層５０４は、クロム層５５２をまずエッチングした後に減衰層５４のエッチングが続く２ステップのプロセスでエッチングされてもよい。クロム層５５２は上記のようにエッチングされてもよい。エッチングプロセスは実質的に異方性であり、これによってトレンチ５１４の底部の保護層５１０の部分５１２を突破して、幅５１６を大きく変化させずにクロム層を暴露して、引き続きエッチングすることができる。
【００６４】
[0070]減衰層５５４は、（Ｃｌ２などの）塩素含有ガスおよび／または（ＳＦ６やＣＦ４などの）フッ素含有ガスから形成されたプラズマを使用してエッチングされてもよい。２ステップのエッチングプロセスは実質的に異方性であり、これによってトレンチ５１４の底部の保護層を突破して、幅５１６を大きく変化させずにクロム層を暴露して、引き続きエッチングすることができる。パターニングされたクロム層は減衰層５５４をエッチングするためのマスクとして機能する。したがって、限界寸法５１６は、図５Ｄに図示されたフィルムスタック５００４に示されたようなフォトマスク層５０４に形成された開口５１８に移送される。
【００６５】
[0071]減衰層５５４は、（i）１つ以上のフッ素含有重合材料と、（ii）塩素含有ガスと、場合により（iii）不活性ガスとを含む処理ガスによってプラズマエッチングされてもよい。重合制限または阻害ガスはまた処理ガスに含まれてもよい。
【００６６】
[0072]1つ以上のフッ素含有ガスは１つ以上のフッ素含有炭化水素、水素フリーフッ素含有ガス、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。１つ以上のフッ素含有炭化水素は一般式ＣＸＨＹＦＺ（ここでｘは炭素原子の１〜５の整数であり、ｙは水素原子の１〜８の整数であり、ｚはフッ素原子の１〜８の整数である）を有してもよい。フッ素含有炭化水素ガスの例は、ＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆ、ＣＨ２Ｆ２、Ｃ２ＨＦ５、Ｃ２Ｈ４Ｆ２およびこれらの組み合わせを含む。ＣＨＦ３などの、１〜２個の炭素原子と、１〜４個の水素原子と１〜５個のフッ素原子とを有するフッ素含有炭化水素ガスは、減衰層５５４をエッチングする際に使用されてもよい。
【００６７】
[0073]水素フリー過フッ化炭化水素ガスは１〜５個の炭素原子および４〜８個のフッ素原子を有してもよい。水素フリー過フッ化炭化水素ガスの例は、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８およびこれらの組み合わせを含む。場合により、処理ガスは追加エッチングガス、例えば六フッ化硫黄（ＳＦ６）などのフッ化硫黄を含んでもよい。
【００６８】
[0074]フッ素含有ガスは、パターニングされたレジスト材料およびエッチングされた光学的に透明な材料に形成された開口の表面、特に側壁にパッシベーションポリマー堆積物を形成するために好都合に使用されてもよい。パッシベーションポリマー堆積物は部材画成の過度なエッチングを防止して、減衰層５５４への計画的な限界寸法の移送を改良する。１つ以上のフッ素含有炭化水素ガスから形成されたプラズマは、酸化ガスが存在することなく基板１２２上で減衰層５５４をエッチングするフッ素含有種を生成する。
【００６９】
[0075]塩素含有ガスは塩素（Ｃｌ２）、四塩化炭素（ＣＣｌ４）、塩酸（ＨＣｌ）およびこれらの組み合わせの群から選択され、またかなり反応性のラジカルを供給して光学的に透明な材料をエッチングするために使用される。塩素含有ガスはエッチングラジカルのソースを提供し、水素または炭素含有塩素含有ガスはパッシベーションポリマー堆積物を形成するための材料のソースを提供してもよく、これはエッチングバイアスを改良することができる。
【００７０】
[0076]処理ガスはまた、処理ガスを備えるプラズマの一部としてイオン化される場合にスパッタリング種となり、部材画成のエッチングレートを大きくする不活性ガスを含んでもよい。プラズマの一部としての不活性ガスの存在はまた処理ガスの解離を高めることがある。付加的に、プロセスガスに添加された不活性ガスはイオン化されたスパッタリング種を形成し、新たにエッチングされた部材画成の側壁上の形成済みポリマー堆積物をさらにスパッタリングしてもよく、これによってパッシベーション堆積物を少なくし、かつコントロール可能なエッチングレートを提供することができる。処理ガスに不活性ガスを含むことは、改良されたプラズマ安定性と改良されたエッチング均一性とを提供することが観察されている。不活性ガスの例はアルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）、クリプトン（Ｋｒ）およびこれらの組み合わせを含んでおり、このうちアルゴンおよびヘリウムは概して使用される。
【００７１】
[0077]一例において、減衰層５５４をエッチングするための処理ガスは塩素（Ｃｌ２）ガスと、トリフルオロメタン（ＣＨＦ３）とアルゴンとを不活性ガスとして含んでもよい。場合により、処理ガスは、酸素、オゾン、窒素またはこれらの組み合わせなどの１つ以上の重合制限ガスを含んでもよく、基板上のパッシベーションポリマー堆積物の形成および除去をコントロールすることによって処理ガスのエッチングレートをコントロールするために使用されてもよい。酸素含有ガスは、エッチングされた部材画成の表面にパッシベーション堆積物として堆積するポリマーの形成を削減する他の種と反応する酸素フリー種の形成を高める。例えば、酸素ガスはＣＦ２などのプラズマプロセスのラジカルの一部と反応して、ＣＯＦ２などの揮発性ラジカルを形成し、これは処理チャンバから排気される。
【００７２】
[0078] 不活性ガスおよびオプショナルガスを含む処理ガスの全流量は、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形のフォトリソグラフィックレチクル基板をエッチングチャンバでエッチングするために、約１５ｓｃｃｍより大きな、例えば約１５ｓｃｃｍ〜約２００ｓｃｃｍの流量で導入される。塩素含有ガスは、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形のフォトリソグラフィックレチクル基板をエッチングするために約５ｓｃｃｍ〜約１００ｓｃｃｍの流量で処理チャンバに導入される。フッ素含有ガスが処理チャンバに導入されると、約１ｓｃｃｍ〜約５０ｓｃｃｍの流量が、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形のフォトリソグラフィックレチクル基板をエッチングするために使用される。不活性ガスが処理チャンバに導入されると、約０ｓｃｃｍ〜約１００ｓｃｃｍの流量が、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形のフォトリソグラフィックレチクル基板をエッチングするために使用される。場合により、重合制限ガスが処理チャンバに導入されると、約１ｓｃｃｍ〜約１００ｓｃｃｍの流量が、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの正方形のフォトリソグラフィックレチクル基板をエッチングするために使用される。処理ガスの個々のかつ全ガス流量は、処理チャンバのサイズ、処理中の基板のサイズおよびオペレータによって望まれる具体的なエッチングプロファイルなどの多数の処理要因に基づいて変更してもよい。
【００７３】
[0079] 概して、処理チャンバの圧力は約２ミリトール〜約５０ミリトールに維持される。約３ミリトール〜約２０ミリトール、例えば３ミリトール〜１０ミリトールのチャンバ圧力がエッチングプロセス中に維持されてもよい。
【００７４】
[0080]開口５１８がフォトマスク層５０４に形成された後、残りの第１のレジスト層５０８は、例えばアッシングによって除去されて、図５Ｅに示されたようなフィルムスタック５００５を出る。レジスト層５０８に対する除去プロセスは残りの保護層５１０を付加的に除去する。
【００７５】
[0081]フォトマスク層５０４のクロム部分（例えば、パターニングされたクロム層５５２）は、上記のようなドライエッチングプロセスなどの適切なプロセスによって除去される。フィルムスタック５００６から残っている石英層５０２およびパターニングされたＭｏＳｉ層５５４は、図５Ｆに示されたクロムレスエッチングリソグラフィマスク５４０として形成する。
【００７６】
[0082]したがって、従来のプロセスに対するトレンチ属性を好都合に改良するクロム層をエッチングするための方法が提供された。したがって、本明細書に説明されたクロム層をエッチングするための方法は、限界寸法が小さい部材をパターニングするのに適したフォトマスクの製作を好都合に容易にする。
【００７７】
[0083]上記は本発明の実施形態を目的としているが、本発明の他のさらなる実施形態がその基本的範囲から逸脱することなく考案されてもよく、その範囲は以下の請求項によって判断される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】クロム層をエッチングするのに適したエッチング反応器の一実施形態の概略断面図である。
【図２】クロム層をエッチングするための方法の一実施形態のフロー図である。
【図３Ａ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英フォトマスクの一実施形態である。
【図３Ｂ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英フォトマスクの一実施形態である。
【図３Ｃ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英フォトマスクの一実施形態である。
【図３Ｄ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英フォトマスクの一実施形態である。
【図３Ｅ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英フォトマスクの一実施形態である。
【図３Ｆ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英フォトマスクの一実施形態である。
【図３Ｇ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英フォトマスクの一実施形態である。
【図３Ｈ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英フォトマスクの一実施形態である。
【図３Ｉ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英フォトマスクの一実施形態である。
【図４Ａ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図４Ｂ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図４Ｃ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図４Ｄ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図４Ｅ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図４Ｆ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図４Ｇ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図５Ａ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図５Ｂ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図５Ｃ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図５Ｄ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図５Ｅ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図５Ｆ】本発明のクロム層エッチング方法の一実施形態を利用して製作された石英位相シフトマスクの一実施形態である。
【図６】図１の反応器を含む、例えばクラスターツールなどの処理システムの一実施形態の概略図である。
【符号の説明】
【００７９】
１００…チャンバ、１０２…本体、１０４…壁、１０６…接地、１０８…天井、１１０…アンテナ、１１２…プラズマ電源、１１４…第１のマッチングネットワーク、１１６…入口、１１８…チャネル、１２０…ガスパネル、１２２…基板、１２４…ペデスタル、１２６…エッジリング、１２８…ヒートシンク、１３０…リフトピン、１３２…電極、１３４…加熱要素、１３６…ガイドホール、１３８…リフト機構、１４０…バイアス電源、１４２…第２のマッチングネットワーク、１４４…ヒーター、１４６…コントローラ、１４８…メモリ、１５０…ＣＰＵ、１５２…サポート回路、１５４…サポートシステム、１５６…ガスソース、１５８…導管、１６０…チャック、１６２…スロットルバルブ、１６４…真空ポンプ、１６６…チャック電源、１６８…ヒーター電源、１７０…システム、１７２…第１のチャンバ、１７４…第２のチャンバ、１７８…上部プロセス領域、１８０…下部真空プロセス領域、１８２…アダプター、１８４…下部部分、１８６…上部部分、１８８…開口、１９０…クロム層、１９２…石英層、２００…方法、２０２…置くステップ、２０４…パターニングステップ、２０６…堆積ステップ、２０８…エッチングステップ、２１０…除去ステップ、３００…フィルムスタック、３０１…フィルムスタック、３０４…クロム層、３０６…反射防止層、３０８…第１のレジスト層、３１０…コンフォーマル保護層、３１２…パターニングされた第２のレジスト層、３１４…トレンチ、３１６…幅、３１８…開口、３２０…形成部材、３２４…第２のレジスト層、３２６…エッチング済み石英トレンチ、３２８…深さ、３３０…石英位相シフトマスク、３４０…バイナリフォトマスク、４００…フィルムスタック、４０２…石英層、４０４…クロム層、４０６…反射防止層、４０８…第１のレジスト層、４１０…開口、４１４…深さ、４１６…底部、４１８…シフトマスク、４３０…開口、４３２…コンフォーマル保護層、４３４…部材、４３６…幅、４３８…開口、４４０…エッチング済み石英トレンチ、４４２…位相シフトマスク、５００…フィルムスタック、５０２…石英層、５０４…フォトマスク層、５０６…反射防止層、５０８…第１のレジスト層、５１０…保護層、５１２…部分、５１４…トレンチ、５１６…幅、５１８…開口、５２０…部材、５４０リソグラフィマスク、５５２…クロム層、５５４…減衰層。
【図１】
2006215552.tif 000003
【図２】
2006215552.tif 000004
【図３Ａ】
2006215552.tif 000005
【図３Ｂ】
2006215552.tif 000006
【図３Ｃ】
2006215552.tif 000007
【図３Ｄ】
2006215552.tif 000008
【図３Ｅ】
2006215552.tif 000009
【図３Ｆ】
2006215552.tif 000010
【図３Ｇ】
2006215552.tif 000011
【図３Ｈ】
2006215552.tif 000012
【図３Ｉ】
2006215552.tif 000013
【図４Ａ】
2006215552.tif 000014
【図４Ｂ】
2006215552.tif 000015
【図４Ｃ】
2006215552.tif 000016
【図４Ｄ】
2006215552.tif 000017
【図４Ｅ】
2006215552.tif 000018
【図４Ｆ】
2006215552.tif 000019
【図４Ｇ】
2006215552.tif 000020
【図５Ａ】
2006215552.tif 000021
【図５Ｂ】
2006215552.tif 000022
【図５Ｃ】
2006215552.tif 000023
【図５Ｄ】
2006215552.tif 000024
【図５Ｅ】
2006215552.tif 000025
【図５Ｆ】
2006215552.tif 000026
【図６】
2006215552.tif 000027
【外国語明細書】
2006215552000001.pdf