反射型光掩模及其制造方法_5

文档序号:9602626阅读:来源:国知局
从反射型光掩模上剥离抗蚀剂图案21a(S35),清洗反射型光掩模(图19(e):S36),并干燥反射型光掩模(S37)。
[0186]通过上述步骤,在吸收膜14上形成电路图案区域A和凹凸图案区域B。(图19(e))。
[0187]电路图案区域A中,在光掩模中心配置多个宽度200nm的线和间隔图案1:1描绘的电路图案15,且电路图案区域A的大小设为1cmX 10cm。凹凸图案区域B。设成高度H为70nm、图案间距为320nm的孔图案。
[0188]接着,进行在反射型光掩模上形成遮光区域B和凸部I的步骤。
[0189]在吸收膜14上,以500nm的膜厚涂布i线抗蚀剂(抗蚀剂22)(图20 (a):S38),接着通过i线描绘机(ALTA3000 =Applied Materials制造)描绘遮光区域B的图案(图20(b):S39),并进行显影(图20(c):S40)。由此,形成了使与遮光区域B相同的近似矩形的区域开口的抗蚀剂图案22a。此时,抗蚀剂图案22a的开口宽度设为3nm,并将该抗蚀剂图案22a配置在距离光掩模中心部分的1cmXlOcm的电路图案区域A 3μπι的位置。
[0190]其后,通过使用(:册3等离子体在以下条件下进行垂直性干式蚀刻(步骤S41),从而选择性地除去上述抗蚀剂图案22a的开口部的吸收膜14、保护膜13以及多层反射膜12 (图20(d))。由此,形成上端尖锐化的凸部I,并形成凹凸图案C。
[0191]干式蚀刻装置内的压力:6.665Pa(50mTorr)
[0192]ICP (电感耦合等离子体)功率:500W
[0193]RIE (反应性离子蚀刻)功率:2000W
[0194]CHF3的流量:3.38X 10 2Pa.m3/s (20sccm)
[0195]处理时间:6分钟
[0196]如此,一体地进行形成露出基板11的遮光区域B的步骤与在基板11的露出部分上形成多个凸部I的步骤,并且在基板11露出的同时形成凸部I。
[0197]接着,从反射型光掩模上剥离抗蚀剂图案22a(S42),并清洗反射型光掩模(S43),干燥反射型光掩模(S44),得到反射型光掩模10 (参照图20(e))。需要说明的是,虽然图20(e)中的凸部I的数量只显示一个,但实际上并不限于一个。
[0198]通过上述步骤S31?S44,构成第五实施方案的反射型光掩模10的制造方法。
[0199]将平面观察实施例2中制作的反射型光掩模10的俯视图在图21 (a)中示出,另外将截面轮廓在图21(b)中示出。如图21(a)所示,凹凸图案C的形成为研钵形。另外,如图21(b)所示,凸部I的平均间距P =约320nm、平均高度H = 50nm、高宽比=0.16。
[0200]另外,使用实施例2的反射型光掩模10测定带外光的反射率的结果在图22A中示出。波长200nm处,相对于没有凸部I的反射型光掩模(图22A中的(2))的反射率约为5.95%,具有凸部I的实施例2的反射型光掩模(图22A中的(I))的反射率为2.37%。波长200nm处,具有平均间距P为约320nm的凸部I的反射型光掩模的反射率降低至没有凸部I的反射型光掩模的反射率的大约2/5。另外,如图22A所示,在SOOnm以下的带外光的波长区域整体上,具有凸部I的反射型光掩模的反射率都比没有凸部I的反射型光掩模的反射率更低。
[0201]另外,使用凸部I的间距发生变化的反射型光掩模测定带外光的反射率的结果在图22B中示出。凹凸图案C的形状为研钵形,并且使用凸部的平均间距设为I μπκ?.5 μπκ3μπι的三种图案。另外,将平均高度设为与图22Α的凸部相同的50nm。另外,没有凸部的反射型光掩模使用了与图22A的情况相同的光掩模。
[0202]波长200nm处,没有凸部的反射型光掩模(图22B中的(2))的反射率是与图22A的情况相同为约5.95%,另一方面,具有平均间距为3 μπι的凸部的反射型光掩模(图22Β中的(3))的情况下,反射率为3.32%。另外,具有平均间距为1.5μπι的凸部I的反射型光掩模(图22Β中的(4))的情况下,反射率为2.28%。另外,具有平均间距为I μπι的凸部I的反射型光掩模(图22Β中的(5))的情况下,反射率为1.42%。即使平均间距P在Ιμπκ1.5 μm、3 μπι的三种图案中变化,具有凸部的反射型光掩模的反射率在波长200nm处比没有凸部的反射型光掩模的反射率大大降低。另外,如图22B所示,在SOOnm以下的带外光的波长区域整体上,具有凸部的反射型光掩模的反射率比没有凸部的反射型光掩模的反射率更低。
[0203]实施例3
[0204]接下来,说明实施例3。图23示出了实施例3的制造步骤的流程图,图24?26示出了实施例3的制造过程中反射型光掩模的截面。
[0205]首先,说明通过纳米压印在吸收膜14上形成凹凸图案区域B。的方法。说明将第一实施方案的实施例1中实施了步骤SI的反射型光掩模(参考图5(b))的状态设为起始状态。该状态在图24(a)中示出。
[0206]在反射型光掩模的表面上涂布300nm膜厚的正型化学增幅抗蚀剂(抗蚀剂21)(FEP171:富士 Film Electronic Materials 制造)(图 24(a):S45)。其次,利用未图不的电子束描绘机(JBX9000:日本電子制造)在抗蚀剂21上描绘电路图案15 (图24(b):S46)后,在IlCTC下进行10分钟的PEB和喷雾显影(SFG3000:Sigmameltec制造),从而在抗蚀剂21上形成抗蚀剂图案21a(图24(c):S47)。
[0207]接着,使用干式蚀刻装置,利用CF4等离子体和Cl 2等离子体对吸收膜14进行蚀刻(图24(d):S48)。其次,从反射型光掩模上剥离抗蚀剂图案21a(S49),清洗反射型光掩模(S50),并干燥反射型光掩模(S51)(图24(e))。在电路图案区域A中,在光掩模中心配置从而形成宽度200nm的1:1的线和间隔图案。图案区域的大小设为lOcmX1cm。
[0208]接下来,准备具有高度H为50nm的点状图案的压印用模具16。该点状图案形成在压印用模具16的图案面16a上。于是压印用模具16被构造为当将该图案面16a与反射型光掩模的吸收膜14的上表面重叠时,图案面16a与凹凸图案区域B。的位置相对。
[0209]接着,为了用光压印装置(未图示)实施光压印,在实施到上述步骤S51的反射型光掩模的吸收膜14上涂布300nm膜厚的光固化性抗蚀剂(抗蚀剂17) (PAK-01東洋合成工業制造)(图25(a):S52)0这里,预先在压印用模具16的图案面16a上涂布氟系表面处理剂EGC-1720 (住友3M)作为脱模剂。
[0210]接着,将压印用模具16的图案面16a重叠在吸收膜14上,室温下加压(加压压力:IMPa)而成为压接状态。在其上向压印用模具16的背面(图25(b)中的上方)照射40mJ的波长300?400nm的紫外线(图25(b):S53),使抗蚀剂17固化。
[0211]接着,将压印用模具16从反射型光掩模上脱模(图25(c):S54)。由此,形成转印有压印用模具16的点状图案的抗蚀剂点状图案17a。
[0212]接着,使用干式蚀刻装置,利用RIE法(由氟系或氯系气体引起的反应性离子蚀刻)蚀刻吸收膜14 (图25(d):S55)。然后,从反射型光掩模上剥离抗蚀剂点状图案17a,清洗反射型光掩模(S57),并干燥反射型光掩模(S58)(图25 (e))。由此,在吸收膜14上形成设有高度H为50nm的孔图案的凹凸图案区域B。。
[0213]通过在吸收膜14上形成凹凸图案区域B。,形成残留有吸收膜14的部位和未残留吸收膜14的部位。由此,在后面的步骤中开始对遮光区域B进行使用蚀刻气体的蚀刻时,在残留有吸收膜14的部位和未残留吸收膜14的部位,蚀刻开始位置各自不同,蚀刻气体到达基板11的时间不同。这样,通过蚀刻,可以形成赋予基板11的表面Ilb高低差的凸部I。另外,能够调节凸部I的高度H,同时也能形成从吸收膜14侧向基板11侧扩径的凸部I。
[0214]实施到步骤S58的反射型光掩模与上述第五实施方案中实施到步骤S37的反射型光掩模是相同的(参照图19(e))。因此,通过对实施到步骤S58的反射型光掩模继续实施上述步骤S38?S44,在遮光区域B的基板11露出的部分上形成凸部I。省略步骤S38?S44的说明。
[0215]这样,可以一体地进行形成基板11露出的遮光区域B的步骤、以及在基板11的露出部分上形成多个凸部I的步骤,并且在基板11露出的同时形成凸部I。
[0216]根据实施例3,使用2次平版印刷技术和蚀刻技术,并使用I次纳米压印,从而在基板11的表面Ilb上形成微细的凹凸图案C。(第五实施方案的效果)
[0217]根据第五实施方案的反射型光掩模的制造方法,由于在基板11的表面Ilb露出的同时形成凸部1,因此不必使用像第一实施方案中形成伪凸部Ia那样的步骤,与第一实施方案相比制造步骤减少。因此除了在第一实施方案中说明过的效果以外,还能进一步提高反射型光掩模10的生产性。
[0218](第六实施方案)
[0219]接下来,使用图26、图27来说明第六实施方案的反射型光掩模的制造方法。
[0220]在第六实施方案中,在吸收膜14的表面(图27中上侧)上形成自组装单分子膜18引起的凹部18a,并通过凹部18a形成与在遮光区域内露出的基板11上形成的预定的凹凸图案C相同的图案。其后,通过蚀刻除去多层反射膜12、保护膜13和吸收膜14,形成露出基板11的遮光区域B。此时,使具有上述凹部18a的自组装单分子膜18用作在形成遮光区域时进行的蚀刻中的蚀刻掩模。
[0221]以下,说明具体的制造方法。图26示出了制造步骤的流程图,图27示出了制造过程中反射型光掩模的截面。需要说明的是,由于第六实施方案的制造方法具有与到上述步骤S52(参照图24(a))为止相同的步骤,因此省略到步骤S52为止的说明,以下对其后的步骤进行说明。
[0222]首先,在图27(a)中示出实施到步骤S52的反射型光掩模。其次,通过i线描绘机(ALTA)在抗蚀剂22上描绘成为遮光区域B的矩形图案(图27 (b):S59),并进行显影(图27(c):S60),从而形成了形成有与遮光区域B相同的矩形图案的开口部的抗蚀剂图案22a。此时抗蚀剂图案22a的开口宽度设为3_,并将矩形图案配置在距离配置于光掩模中心部分的电路图案区域A(10cm.10cm)的外侧3μπι。
[0223]接着,在N2气氛下将反射型光掩模在溶解了 OTS(octadecyltrichlorosilane,十八烷基三氯硅烷)分子的无水甲苯溶液中浸渍5分钟。由此,将在末端带有十八烷基的自组装单分子膜18形成在抗蚀剂图案22a和露出的吸收膜14的表面14a上(图27 (d):
561)ο
[0224]接着,在吸收膜14露出的表面14a上,透过别的光掩模照射紫外线(图27(e):
562),在吸收膜14的表面14a上的自组装单分子膜18中,仅使经紫外线照射的区域改性为硅醇基。由此,在吸收膜14露出的表面14a上形成多个深度为50nm的凹部18a,并在自组装单分子膜18上形成孔图案的凹凸图案。
[0225]需要说明的是,由于以下的步骤与上述第二实施方案的步骤S40?S44的情况相同,因此省略对它们的说明。这样,一体地进行形成露出基板11的遮光区域B的步骤与在基板11的露出部分上形成多个凸部I的步骤,并且在基板11露出的同时形成凸部I。
[0226]根据第六实施方案,使用2次平版印刷技术和蚀刻技术,并使用I次自组装单分子膜18,从而在基板11的表面Ilb上形成微细的凹凸图案C。
[0227](第六实施方案的效果)
[022
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