(57)【要約】      （修正有）【課題】黒欠陥修正後、経時的な欠陥修正部のパターン形状の変化を抑制するフォトマスクの製造方法を提供する。【解決手段】露光光を透過する基板３と、前記基板３上に、金属化合物を含有しパターン状に形成された遮光層２とを有する透過型フォトマスク１の製造方法であって、前記遮光層２上にレジスト層を形成し、前記レジスト層にパターン描画及び現像を行いレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンにより前記遮光層２をエッチングし、前記レジストパターンを除去することにより前記遮光層２のパターンを形成する工程と、前記遮光層２の黒欠陥部分をガスアシストエッチングした直後、前記ガスアシストエッチング部分に皮膜１１形成による表面処理を行う工程と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光を透過する基板と、前記基板上に、金属化合物を含有しパターン状に形成された遮光層とを有する透過型フォトマスクの製造方法であって、前記遮光層上にレジスト層を形成し、前記レジスト層にパターン描画及び現像を行いレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンにより前記遮光層をエッチングし、前記レジストパターンを除去することにより前記遮光層のパターンを形成する工程と、前記遮光層の黒欠陥部分をガスアシストエッチングした直後、前記ガスアシストエッチング部分に皮膜形成による表面処理を行う工程と、を有することを特徴とする透過型フォトマスクの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の透過型フォトマスクの製造方法において、前記遮光層には少なくともモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）が含まれていることを特徴とする透過型フォトマスクの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の表面処理方法において、前記エッチング部を表面処理する工程にて、酸化性ガスを照射することを特徴とする透過型フォトマスクの製造方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の表面処理方法において、前記エッチング部を表面処理する工程にて、珪素有機化合物を含むガスを射出し、透明な堆積膜の形成を行うことを特徴とする透過型フォトマスクの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の透過型フォトマスクの製造方法において、前記珪素有機化合物を含むガスは、テトラエトキシシラン（Ｃ８Ｈ２０Ｏ４Ｓｉ）を用いることと特徴とする透過型フォトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透過型フォトマスク製造方法に関するものである。特に、エッチングに対し、過剰な反応を示す遮光層材料に対する黒欠陥修正後の表面処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体加工、特に、大規模集積回路の高集積化により、回路パターンの微細化が進められており、その結果、フォトマスクの製造においても、上記微細化に伴い、より微細かつ正確なマスクパターンを描画できる技術が求められている。
【０００３】
そのため、フォトマスクの加工においては、より高精度のマスクパターンを形成しなければならず、それにはフォトマスクブランク上に高精度のレジストパターンとエッチングプロセスが必要になる。
【０００４】
より微細なパターンを得るために、ドライエッチングによりパターン形成する際に用いられる遮光膜材料として、エッチング選択性の高い遮光膜材料が用いられるようになった。
【０００５】
一方、プロセス後のフォトマスクの欠陥には、本来必要なパターンが欠損もしくは欠落しているもの（白欠陥）と、不要なパターンが余剰に存在しているもの（黒欠陥）とがある。黒欠陥の修正方法としては、アシストガスを吹き付けながら集束イオンビーム（ＦＩＢ）や電子ビーム（ＥＢ）を照射して、黒欠陥部分をガスアシストエッチングすることにより除去する方法が主流となっている。（特開２００５−１８９４９１）
【０００６】
前述の様なエッチング選択性の高い遮光膜材料の黒欠陥に対し、ガスアシストエッチングを用いて欠陥修正を行った後しばらくすると、欠陥修正部の遮光層側のエッジが浸食される現象が観察される。これはエッチングに対する遮光膜の反応が過剰で、ガスアシストエッチング後に残留しているエッチングガスに対しても反応していると考えられる。
【０００７】
このように、欠陥修正部のパターンに経時的な形状変化があると、露光を行う際、正常なマスクパターンとして、転写されない恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１８９４９１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように近年、フォトマスクのパターンの微細化、高精度化に伴い、フォトマスクの黒欠陥を高精度に修正することができる方法が望まれている。それに伴い、プロセスが微細化すると共に、エッチング選択性の高い遮光層材料が用いられるようになった。しかしながら、そのようなエッチング選択性の高い遮光層材料に対し、現在、黒欠陥修正方法の主流となっているガスアシストエッチングを用いて欠陥修正を行った後、しばらくすると、欠陥修正部のパターンに経時的な形状変化が発生する。
【００１０】
このような実情を鑑みて、本発明は、黒欠陥修正後、経時的な欠陥修正部のパターン形状の変化を抑制するフォトマスクの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する為に、請求項１に係る発明は露光光を透過する基板と、前記基板上に、金属化合物を含有しパターン状に形成された遮光層とを有する透過型フォトマスクの製造方法であって、前記遮光層上にレジスト層を形成し、前記レジスト層にパターン描画及び現像を行いレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンにより前記遮光層をエッチングし、前記レジストパターンを除去することにより前記遮光層のパターンを形成する工程と、前記遮光層の黒欠陥部分をガスアシストエッチングした直後、前記ガスアシストエッチング部分に皮膜形成による表面処理を行う工程と、を有することを特徴とする透過型フォトマスクの製造方法である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の透過型フォトマスクの製造方法において、前記遮光層には少なくともモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）が含まれていることを特徴とする透過型フォトマスクの製造方法である。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の表面処理方法において、前記エッチング部を表面処理する工程にて、酸化性ガスを照射することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２記載の表面処理方法において、前記エッチング部を表面処理する工程にて、珪素有機化合物を含むガスを射出し、透明な堆積膜の形成を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の透過型フォトマスクの製造方法において、前記珪素有機化合物を含むガスは、テトラエトキシシラン（Ｃ８Ｈ２０Ｏ４Ｓｉ）を用いることと特徴とする透過型フォトマスクの製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、エッチング選択性の高い遮光層材料の黒欠陥に対して、ガスアシストエッチングを行った直後、表面処理を行うので、ガスアシストエッチング後の経時的なエッチングに対する反応を抑制でき、ガスアシストエッチング部の遮光層のエッジの侵食を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る黒欠陥に対するガスアシストエッチングの簡略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る黒欠陥に対するガスアシストエッチング後の表面処理方法の簡略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る黒欠陥に対するガスアシストエッチング後の表面処理方法の簡略図である。
【図４】（ａ）ガスアシストエッチング直後、被表面処理基板のウェハ転写結果である。（ｂ）ガスアシストエッチング１時間後、被表面処理基板のウェハ転写結果である。
【図５】（ａ）本発明における製造方法に係るガスアシストエッチング直後の被表面処理基板のウェハ転写結果である。（ｂ）本発明における製造方法に係るガスアシストエッチング１時間後の被表面処理基板のウェハ転写結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のフォトマスクの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、基板３上に、遮光層２がパターン状に形成された透過型フォトマスク１は、遮光層２が余剰に存在している黒欠陥部８を有している。
透過型マスクに用いられる基板としては、一般的に透過型マスクの基板に使用されるものを用いることができ、例えば、ガラス基板やプラスチック基板を用いることができる。透過型マスクを製造する場合、例えば、基板上に遮光層が形成されたマスク上に、レジスト層を形成し、このレジスト層にパターン描画および現像を行って、所望のレジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンをマスクとして遮光層をエッチングし、レジストパターンを除去し、遮光層のパターンを形成するとよい。また、遮光層２は金属化合物を含有しており、エッチングに対する反応が過剰である。特に遮光層２においてはモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）が含有されていると、波長１９３ｎｍであるＡｒＦ光における消衰係数が高く、単位膜厚あたりの遮光性が高いことと、プラズマエッチング時におけるマスクパターンの疎密差によるマイクロローディング効果が生じないため、素子寸法特性が優れることと、クロム（Ｃｒ）に比べオゾン洗浄耐性に優れる、という効果があり良い。
【００１９】
黒欠陥部８を除去するためには、まず、図１に示すように、黒欠陥部８に、エッチングアシストガス７を吹き付けながら、集束イオンビームまたは電子ビーム５を照射して、黒欠陥部８に対し、ガスアシストエッチングを行う。
【００２０】
エネルギービームとしては、黒欠陥部のみを局所的にエッチングできるものであれば、特に限定されるものではないが、集束イオンビームまたは電子ビームが好ましく用いられる。これらは、高度な微細加工が可能であり、微細な黒欠陥部にも対応できるからである。
【００２１】
集束イオンビームのイオン源としては、Ｇａ、Ａｕ−Ｓｉ−Ｂｅ、Ａｕ、Ｌｉ、Ｂｅ等があげられる。また、集束イオンビームのイオン源としては、集束することができるものであれば良いが、通常は、Ｇａが用いられる。
【００２２】
また、エッチングアシストガスとしては、黒欠陥部をエッチングできるガスであれば特に限定されるものではなく、例えば、フッ化キセノン（ＸｅＦ２）などのフッ素系ガスやヨウ素等が上げられる。
【００２３】
次に、図２に示すように、ガスアシストエッチング部９周辺に、遮光層２側面及び表面に含まれる金属化合物を酸化させる酸化性ガス１０を吹き付けて、ガスアシストエッチング部９に接する遮光層２の側面及び表面を酸化させて、酸化皮膜１１を形成する表面処理工程を行う。酸化皮膜１１は、遮光層２よりもエッチング反応が鈍いので、ガスアシストエッチング後、ガスアシストエッチング部周辺９に残留しているエッチングガスによる遮光層２の侵食が抑制され、経時的なパターン形状の変化は抑制される。
【００２４】
使用される酸化性ガスは、黒欠陥部に含有される金属化合物を酸化させるガスであれば、特に限定されるものではない。例えば、酸素、オゾン、水蒸気、過酸化水素、窒素酸化物、硫黄酸化物、及び二酸化塩素などがあり、特に水蒸気が一般的で、取り扱う上での安全性は高い。この、酸化性ガスを使うことによって、エッチングプロセスによりマスクパターンが正常に形成された参照部に対しての透過光強度の差異が小さくなるという効果がある。
【００２５】
図３は本発明におけるフォトマスク製造方法の欠陥修正後表面処理の他の例を示す工程図である。ガスアシストエッチング工程直後、ガスアシストエッチング部９周辺に、珪素有機化合物を含んだデポジションガス１２を噴きつけながら、集束イオンビームまたは電子ビーム５を照射して、堆積膜１３を形成させる。堆積膜１３は、ガスアシストエッチング後、ガスアシストエッチング部９周辺に残留しているエッチングガスによる遮光層２の侵食に対する保護膜の役割を果たすため、経時的なパターン形状の変化は抑制される。また、洗浄処理に対する耐性も強くなる。
【００２６】
このときの堆積膜１３は透明で、かつ、この処理以降の洗浄処理で、物理的または化学的変化が少ないものが望ましい。また、堆積量としては、フォトマスクの機能に支障をきたさないように、基板透過率の変動が１％以内になるようにすることが特に望ましい。
【００２７】
また、デポジションガスとしては、透明な堆積膜を得るためにテトラエトキシシラン（Ｃ８Ｈ２０Ｏ４Ｓｉ）のようなガラス質の珪素有機化合物のガスが望ましい。この材料を用いることにより、局所的、かつ、高温溶融を経ずに透明な堆積膜を形成することができるため、大規模な設備が不要である。
【００２８】
図４（ａ）は、従来の方法でガスアシストエッチング工程を実施した直後の被表面処理基板のウェハ転写後のパターン形状である。参照パターン１４ａは寸法７５ｎｍ程度のホールパターンである。それに対し、ガスアシストエッチング部パターン１５ａは、参照部とするホールパターンのひとつを、ガスアシストエッチングした直後のパターンで、７８ｎｍ程度のホールパターンである。参照パターン１４ａとガスアシストエッチング部パターン１５ａとの寸法を比較すると、ガスアシストエッチング部パターン１５ａの寸法は参照パターン１４ａの寸法に対して±５％程度以内である。
【００２９】
図４（ｂ）は、従来の方法でガスアシストエッチング工程を実施した１時間後の被表面処理基板のウェハ転写後のパターン形状である。参照パターン１４ｂは寸法７５ｎｍ程度のホールパターンである。それに対しガスアシストエッチング部パターン１５ｂは、参照部とするホールパターンのひとつを、ガスアシストエッチングを実施した１時間後のパターンで、１００ｎｍ程度のホールパターンである。参照パターン１４ｂとガスアシストエッチング部パターン１５ｂとの寸法を比較すると、ガスアシストエッチング部パターン１５ｂの寸法は参照パターン１４ｂの寸法に対して３０％程度大きい。１５ａと１５ｂを比較すると、経時的なパターン形状の変化が確認される。
【００３０】
一方、図５（ａ）は、本発明に係る表面処理実施した直後の被表面処理基板のウェハ転写後のパターン形状である。参照パターン１６ａは、寸法７５ｎｍ程度のホールパターンである。それに対し、ガスアシストエッチング後表面処理パターン１７ａは、参照部とするホールひとつを、ガスアシストエッチング後、本発明に係る製造方法を実施した直後のパターンで、７８ｎｍ程度のホールパターンである。参照パターン１６ａとガスアシストエッチング部パターン１７ａとの寸法を比較すると、ガスアシストエッチング部パターン１７ａの寸法は参照パターン１６ａの寸法に対して±５％程度以内である。
【００３１】
さらに、図５（ｂ）は、本発明に係る表面処理実施した１時間後の被表面処理基板のウェハ転写後のパターン形状である。参照パターン１６ｂは寸法７５ｎｍ程度のホールパターンである。それに対し、ガスアシストエッチング後表面処理パターン１７ｂは、参照部とするホールのひとつを、ガスアシストエッチング後、本発明に係る製造方法を実施した１時間後のパターンで、７８ｎｍ程度のホールパターンである。参照パターン１６ｂとガスアシストエッチング部パターン１７ａとの寸法を比較すると、ガスアシストエッチング部パターン１７ｂの寸法は参照パターン１６ｂの寸法に対して±５％程度以内のままである。１７ａと１７ｂを比較すると、経時的なパターン形状の変化が抑制されることが確認される。
【００３２】
透過型マスクの遮光性材料に対して発生していた問題が、このようにエッチング選択性の高い遮光層材料の黒欠陥に対して、ガスアシストエッチングを行った直後に酸化性ガスや珪素有機化合物を射出し表面処理を行うことによって、ガスアシストエッチング後の経時的なエッチングに対する反応を抑制でき、ガスアシストエッチング部の遮光層のエッジの侵食を抑制することができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００３３】
１    …  透過型フォトマスク
２    …  遮光層
３    …  基板
４    …  集束イオンビーム／電子ビーム鏡筒
５    …  集束イオンビーム／電子ビーム
６    …  ガス供給ノズル
７    …  エッチングアシストガス
８    …  黒欠陥部
９    …  ガスアシストエッチング部
１０  …  酸化性ガス
１１  …  酸化皮膜
１２  …  デポジションガス
１３  …  堆積膜
１４ａ…  参照パターン
１４ｂ…  参照パターン
１５ａ…  ガスアシストエッチング部パターン
１５ｂ…  ガスアシストエッチング部パターン
１６ａ…  参照パターン
１６ｂ…  参照パターン
１７ａ…  ガスアシストエッチング後表面処理パターン
１７ｂ…  ガスアシストエッチング後表面処理パターン
【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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