(57)【要約】【課題】フォトマスクの欠陥の発生を低減し、フォトマスク製造の生産効率や品質を向上することを目的とする。【解決手段】透明基板１上に遮光膜３を有し、少なくとも前記遮光膜３をパターニングすることによって、透光部と遮光部とを含む転写用パターンを形成し、フォトマスクとするためのフォトマスク基板の製造方法であって、遮光膜３は、それぞれ光学濃度ＯＤが１．５以上の遮光性をもつ上層３ｂと下層３ａを含み、透明基板１上に、下層３ａを形成する工程と、下層３ａの表面に対し、第１の異物除去処理を施す工程と、下層３ａの上に、上層３ｂを形成する工程と、を有する、フォトマスク基板の製造方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に遮光膜を有し、少なくとも前記遮光膜をパターニングすることによって、透光部と遮光部を含む転写用パターンを形成し、フォトマスクとするためのフォトマスク基板の製造方法であって、
前記遮光膜は、それぞれ光学濃度ＯＤが１．５以上の遮光性をもつ上層と下層とを含み、
前記透明基板上に、前記下層を形成する工程と、
前記下層の表面に対し、第１の異物除去処理を施す工程と、
前記下層の上に、前記上層を形成する工程と、
を有する、フォトマスク基板の製造方法。
【請求項２】
前記上層を形成する工程の後、
第２の異物除去処理を施す工程を行うことを特徴とする、請求項１に記載のフォトマスク基板の製造方法。
【請求項３】
前記遮光膜は、
前記上層の上に、更に反射防止層を有する、請求項１又は２に記載のフォトマスク基板の製造方法。
【請求項４】
前記上層と前記下層は、同一のエッチング剤によってエッチングされる材料からなる、請求項１から３までのいずれか１項に記載のフォトマスク基板の製造方法。
【請求項５】
前記遮光膜の膜厚は、２００ｎｍ以下である、請求項１から４までのいずれか１項に記載のフォトマスク基板の製造方法。
【請求項６】
前記遮光膜の上側又は下側に、
付加膜および付加膜パターンのうちの少なくともいずれか一方の膜を有する、請求項１から５までのいずれか１項に記載のフォトマスク基板の製造方法。
【請求項７】
前記上層と前記下層は、いずれもＣｒを含む材料からなることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載のフォトマスク基板の製造方法。
【請求項８】
透明基板上に遮光膜が形成され、少なくとも前記遮光膜をパターニングすることによって遮光部と透光部を含む転写用パターンを形成するためのフォトマスク基板において、
前記遮光膜は膜厚が２００ｎｍ以下であるとともに、同一のエッチング剤によってエッチングされる材料からなる上層と下層を含み、
前記上層及び前記下層は、それぞれ光学濃度ＯＤが１．５以上の遮光性をもち、
前記遮光膜は、前記下層に生じた、０．５〜１０μｍの欠損部が前記上層に覆われた、下層欠損部を有し、
前記遮光膜の全面において、光学濃度ＯＤが１．５以上である、
フォトマスク基板。
【請求項９】
前記上層に０．５〜１０μｍの欠損が生じた、上層欠損部を有する、請求項８に記載のフォトマスク基板。
【請求項１０】
前記遮光部は、前記上層の上に、反射防止層を有することを特徴とする、請求項８又は９に記載のフォトマスク基板。
【請求項１１】
請求項１から７までのいずれかに１項に記載のフォトマスク基板の製造方法により製造されたフォトマスク基板を用意する工程と、
前記遮光膜にパターニングを施す工程と、を含む、
フォトマスクの製造方法。
【請求項１２】
請求項８から１０までのいずれか１項に記載のフォトマスク基板を用意する工程と、
前記遮光膜にパターニングを施す工程と、を含む、
フォトマスクの製造方法。
【請求項１３】
透明基板上に遮光膜が形成され、少なくとも前記遮光膜がパターニングされて形成された、遮光部と透光部を含む転写用パターンを備えるフォトマスクにおいて、
前記遮光部は、前記透明基板上に前記遮光膜が形成されてなり、
前記透光部は前記透明基板が露出してなり、
前記遮光膜は、膜厚が２００ｎｍ以下であるとともに、同一のエッチング剤によってエッチングされる材料からなり、それぞれ光学濃度ＯＤが１．５以上の遮光性をもつ、上層及び下層を含み、
前記遮光膜は、前記下層に生じた、０．５〜１０μｍの寸法の欠損部が前記上層に覆われた、下層欠損部を有し、
前記遮光部の全面において、光学濃度ＯＤが１．５以上である、
フォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスク基板の製造方法、及びそれによるフォトマスク基板に関し、特に、表示装置製造用フォトマスクの欠陥低減に特に有利なフォトマスク基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトマスク基板の処理技術、特にフォトマスクに生じる欠陥の低減に関しては、従来から以下のような開示がある。
【０００３】
特許文献１には、反射防止層を上層に有する遮光膜の光学濃度が３．０以上であったとしても、取り込まれた異物が脱落することで反射防止層にピンホールが生じ、遮光膜の光学濃度を局所的に低下させてしまうという不都合があることが記載されている。特許文献１では、この不都合を解決するため、反射防止層を除いた遮光部の光学濃度が３．０以上になるように、遮光膜の膜素材と膜厚とを設定している。
【０００４】
特許文献２には、クロム膜に生じたピンホールなどの修正を行うと、製造コストが高くなるという問題があるため、マスク欠陥修正工程を省略することができるフォトマスクの製造方法が記載されている。これによると、ブランクマスクの欠陥検査を行い、クロム膜に存在するピンホール欠陥を見つけ出し、その位置と大きさを欠陥座標データとして記録し、マスクの実パターン座標データに重ならないように、相対座標位置をずらすことが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、マスクパターンに発生した白欠陥を修正する方法であって、処理室内に導入した原料ガスを、該白欠陥部近傍に存在する近接場光によって分解し、該白欠陥部に薄膜を形成することによる修正方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−３１５２号公報
【特許文献２】特開平１０-１８６６３５号公報
【特許文献３】特開２０１１−１８６３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フォトマスクの製造を行うには、透明基板上に少なくとも１つの光学膜を形成したフォトマスク基板（例えば、フォトマスクブランク）に対し、フォトリソグラフィを適用して所望のパターンを形成する工程を行う。
【０００８】
特許文献１に記載の方法によれば、遮光膜上に反射防止層を形成する際、反射防止層中に取り込まれた異物の脱落により、反射防止層の表面に生じるくぼみが生じても、十分な光学濃度を得られるという利点がある。しかしながら、フォトマスクの光学の膜厚が０．５μｍ未満、より典型的には０．１μｍ未満（反射防止層を含む遮光膜であれば、５０〜２００ｎｍ程度）であるのに対し、成膜中に生じる異物のサイズは、後述する発生原因に関係し、それらより相当に大きいものが多く、１μｍを超えるものも少なくない。
【０００９】
このため、こうした異物が膜中に取り込まれ、フォトマスク製造工程において、あるいはフォトマスク使用工程において脱落すると、たとえ遮光膜の光学濃度ＯＤを上記のように調整しても、欠落欠陥（白欠陥）となるリスクを効果的に低減することはできない。
【００１０】
特許文献２に記載の方法によれば、欠陥が生じても、修正工程を省略できる利点がある。しかしながら、この方法が適用できるか否かは、欠陥の数や位置とともに、製造しようとするフォトマスクのパターンデザインに左右される。特に、基板サイズが大きく（主表面の一辺が３００〜２０００ｍｍ程度）、多数のパネルパターンを密に配置する表示装置製造用フォトマスクに、この方法を適用して欠陥対策とするには限界がある。
【００１１】
特許文献３に記載の方法によると、フォトマスクパターンに生じた欠陥を修正するために、まず、ラフなスキャンを行なって修正領域を仮指定し、次に、修正すべき白欠陥の位置情報を正確に取得する。そして、欠陥修正のための原料ガスを導入し、レーザ光などの光を照射すると、近接場光により原料ガスが分解して、白欠陥位置に膜が形成される。
【００１２】
一般に、フォトマスクパターンには、欠陥が生じることが避けられず、欠陥修正を行うためには、欠陥の位置やサイズを特定する、パターン欠陥検査工程が必要となる。このパターン欠陥検査工程は、フォトマスクの転写領域全体を検査装置により走査しつつ、形成されたパターンの透過像又は反射像を正常なパターンと比較することにより、欠陥位置や形状、サイズを特定するものである。昨今の表示装置製造用パターンの高精細化にともない、パターン欠陥検査の技術の難度が高まり、大きな時間と工数とを要するが、パターン欠陥検査工程は、フォトマスク製造に不可欠な工程と認識されてきた。
【００１３】
本発明は、フォトマスクの欠陥の発生を低減し、フォトマスク製造の生産効率や品質を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一観点によれば、透明基板上に遮光膜を有し、少なくとも前記遮光膜をパターニングすることによって、透光部と遮光部を含む転写用パターンを形成し、フォトマスクとするためのフォトマスク基板の製造方法であって、前記遮光膜は、それぞれ光学濃度ＯＤが１．５以上の遮光性をもつ上層と下層とを含み、前記透明基板上に、前記下層を形成する工程と、前記下層の表面に対し、第１の異物除去処理を施す工程と、前記下層の上に、前記上層を形成する工程と、を有する、フォトマスク基板の製造方法が提供される。
【００１５】
前記上層を形成する工程の後、第２の異物除去処理を施す工程を行うことが好ましい。
前記遮光膜は、前記上層の上に、更に反射防止層を有するものとしても良い。
前記上層と前記下層は、同一のエッチング剤によってエッチングされる材料からなることが好ましい。
前記遮光膜の膜厚は、２００ｎｍ以下であることが好ましい。
前記遮光膜の上側又は下側に、付加膜および付加膜パターンのうちの少なくともいずれか一方の膜を有しても良い。
前記上層と前記下層は、いずれもＣｒを含む材料からなることが好ましい。
【００１６】
本発明は、透明基板上に遮光膜が形成され、少なくとも前記遮光膜をパターニングすることによって遮光部と透光部を含む転写用パターンを形成するためのフォトマスク基板において、前記遮光膜は膜厚が２００ｎｍ以下であるとともに、同一のエッチング剤によってエッチングされる材料からなる上層と下層を含み、前記上層及び前記下層は、それぞれ光学濃度ＯＤが１．５以上の遮光性をもち、前記遮光膜は、前記下層に生じた、０．５〜１０μｍの欠損部が前記上層に覆われた、下層欠損部を有し、前記遮光膜の全面において、光学濃度ＯＤが１．５以上である、フォトマスク基板を含む。
【００１７】
前記上層に０．５〜１０μｍの欠損が生じた、上層欠損部を有していても良い。
前記遮光部は、前記上層の上に、反射防止層を有するようにしても良い。
【００１８】
本発明は、上記に記載のフォトマスク基板の製造方法により製造されたフォトマスク基板を用意する工程と、前記遮光膜にパターニングを施す工程と、を含む、フォトマスクの製造方法を含む。
【００１９】
本発明は、上記に記載のフォトマスク基板を用意する工程と、前記遮光膜にパターニングを施す工程と、を含む、フォトマスクの製造方法である。
【００２０】
本発明の他の観点によれば、透明基板上に遮光膜が形成され、少なくとも前記遮光膜がパターニングされて形成された、遮光部と透光部を含む転写用パターンを備えるフォトマスクにおいて、前記遮光部は、前記透明基板上に前記遮光膜が形成されてなり、前記透光部は前記透明基板が露出してなり、前記遮光膜は、膜厚が２００ｎｍ以下であるとともに、同一のエッチング剤によってエッチングされる材料からなり、それぞれ光学濃度ＯＤが１．５以上の遮光性をもつ、上層及び下層を含み、前記遮光膜は、前記下層に生じた、０．５〜１０μｍの寸法の欠損部が前記上層に覆われた、下層欠損部を有し、前記遮光部の全面において、光学濃度ＯＤが１．５以上であるフォトマスクである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、フォトマスクパターンを形成する前のフォトマスク基板を実質的に無欠陥とすることにより、フォトマスクの欠陥の発生を低減し、フォトマスク製造の生産効率や品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は、フォトマスクの製造工程の一例を示す参考図としてのフローチャート図である。図１（ｂ）は、本発明の一実施の形態によるフォトマスクの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図２】フォトマスク製造工程において、欠落欠陥が発生する原因を示す図である。
【図３】本発明によるフォトマスク基板の製造方法の例を示す図である。
【図４】本発明によるフォトマスク基板の製造方法の他の例を示す図である。
【図５】本実施の形態のフォトマスク基板を用いて製造したフォトマスクの一構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明者がフォトマスク欠陥の種類やその発生原因を精査したところ、フォトマスク基板を構成する遮光膜を実質的に無欠陥で形成することにより、フォトマスクの製造工程をより短縮化し、生産効率を向上させることができることが見出された。
【００２４】
そこで、本発明者は、フォトマスクに生じる欠陥を低減させ、フォトマスクの生産効率と品質を向上させるべく、鋭意検討し、本願発明を完成した。
【００２５】
以下において、本発明の一実施の形態によるフォトマスク基板の処理技術等について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
本実施の形態では、透明基板上に少なくとも遮光膜が形成されたフォトマスク基板であって、遮光膜の、欠落欠陥、或いは、潜在的な欠落欠陥（フォトマスク製造工程やその後のフォトマスクハンドリングの過程で、欠落欠陥となるもの）を消失させたフォトマスク基板を製造する方法等について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
尚、本明細書において、フォトマスク基板とは、透明基板上に、直接又は間接に、少なくとも遮光膜が形成されたものであり、いわゆるフォトマスクブランクを含む。該遮光膜は、パターンが未形成の膜である。該遮光膜の上、又は下に、別の膜(光学膜、機能膜など)、又は膜パターンを含むものであってもよい。
【００２８】
フォトマスク基板を用いたフォトマスクの製造には、主として以下の参考例としての工程を適用することができる（図１（ａ）参照）。
【００２９】
Ｉ．前工程
（１）光学膜の成膜工程
ステップＳ１において、透明基板１に、光学膜として遮光膜３を成膜する。
透明基板１は、フォトマスク基板とするための、板材であって、透明材料からなり、表裏が所定の平坦度、平滑度となるように加工されたものを用いる。透明材料としては、石英（ＳｉＯ２）が好ましい。例えば、合成石英が好適に用いられる。  
【００３０】
透明基板１の一方の主表面に、遮光膜３を形成する。遮光膜３が形成される面を第１主表面とし、その反対側の主表面を第２主表面とする。遮光膜３は、所定の物理的、化学的物性をもつ膜材料からなり、スパッタリング法などの公知の成膜手段を適用して、所望の膜厚に形成する。
【００３１】
また、必要に応じて、成膜品質を確認する為、光学膜の欠陥検査を行う。例えば、フォトマスク基板（フォトマスクブランク）製品としての仕様が存在する場合、これを満たすか否かを、出荷前に確認する場合などである。
【００３２】
（２）洗浄(塗布前洗浄)工程１
ステップＳ２において、上記で得られた遮光膜３付のフォトマスク基板の洗浄を行ない、異物１１を除去するとともに、表面を清浄にし、レジストの密着性を妨げる汚れを除去する。
【００３３】
（３）レジスト塗布工程
ステップＳ３において、例えば、レジストコータを用いて、上記フォトマスク基板上にレジストを塗布し、所望の厚み（例えば５００〜１０００ｎｍ）のレジスト膜を形成する。レジスト材料は、ポジ型フォトレジスト又はネガ型フォトレジストのいずれもが用いられるが、表示装置製造用のフォトマスク基板としては、ポジ型フォトレジストが好適に用いられる。これにより、レジスト膜付フォトマスク基板となる。
【００３４】
（４）描画工程
ステップＳ４において、上記レジスト膜に対し、描画装置を用いて、所望のパターンデータに基づく描画を行う。描画には、電子ビーム、又はレーザービームなどのエネルギービームが用いられるが、表示装置製造用フォトマスクを製造する際には、レーザ描画装置を用いることが好適である。
【００３５】
（５）現像・エッチング工程
ステップＳ５において、上記レジスト膜を現像することにより、レジストパターンを形成する。そして、上記レジストパターンをエッチングマスクとして、遮光膜３にエッチングを施す。エッチング方法としては、ウェットエッチング法、ドライエッチング法が挙げられるが、表示装置製造用のフォトマスクの製造には、ウェットエッチング法が好適に適用される。この工程によって、遮光膜パターンが形成される。不要となったレジストパターンは、剥離剤によって除去する。
【００３６】
尚、該遮光膜パターンは、最終的に、単独で、フォトマスクの転写用パターンを構成することができる。又は、他の膜又は膜パターンとともに、フォトマスクの転写用パターンを構成することができる。
【００３７】
II．後工程
（６）洗浄工程２
ステップＳ６において、第１主表面に遮光膜パターンが形成されたフォトマスク基板のレジストパターンを剥離し、次いで、洗浄を行なって、異物を除く。レジスト剥離剤によって除去しきれなかった、微細なレジスト残渣や遮光膜３のエッチング剤（遮光膜がＣｒ系膜であれば、Ｃｒ用エッチング剤（Cerium Ammonium Nitrate等）の加水分解により生じた残渣等の汚れを除去し、この後に行うパターン欠陥検査における、欠陥の検出や、その位置等の情報を得るために必要な清浄度を得る。
【００３８】
（７）パターン欠陥検査工程
ステップＳ７において、ステップＳ６までの工程で形成されたフォトマスクパターンに対して光学手段を走査し、パターンに生じた欠陥の有無、生じた欠陥の種類、及び欠陥発生位置や大きさ等に関する情報を取得する。
【００３９】
（８）修正工程
ステップＳ８において、ステップＳ７で検出された欠陥が修正可能なものであれば、これを修正する。例えば、欠陥に対する修正手段としては、ＣＶＤレーザ装置、又は、集束イオンビーム装置により、パターンの余剰物を除去し、および/又は、パターンの欠落部分に修正膜を堆積する。
【００４０】
（９）洗浄工程３
ステップＳ９において、パターンを備えるフォトマスクを再度洗浄する。
【００４１】
（１０）異物検査工程
ステップＳ１０において、異物検査工程を行い、パターン面に異物が無いことを確認する。
【００４２】
（１１）ペリクル貼付工程
ステップＳ１１において、ペリクル（Ｐｅｌｌｉｃｌｅ）を必要とするフォトマスクに対しては、パターン形成面（第１主表面）にペリクルを貼付する。
【００４３】
（１２）異物検査工程
ステップＳ１２において、ペリクル上からさらに異物検査を行う。ここで万一、異物が発見されれば、ペリクル上からのエネルギー線（例えばレーザ光）照射などで、異物の除去を行うことが可能である。
【００４４】
以上の工程により、フォトマスクを製造することができる。
【００４５】
ところで、フォトマスクに生じる欠陥は、主として以下の２つに分類される。
第１の欠陥である欠落欠陥は、転写用パターンにおいて、遮光膜３が残存するべき位置の遮光膜３が欠落するなどの理由で、所定値を超える光透過率を有してしまう欠陥であり、白欠陥ともいう。
また、第２の欠陥である余剰欠陥は、透明基板上、又は既に形成された転写用パターン上に、不要な遮光膜が残存し、又は、異物が付着するなどして、所定より低い（ゼロを含む）透過率をもつ欠陥であり、黒欠陥ともいう。
【００４６】
これらの欠陥のうち、余剰欠陥は、不要な残存膜や異物に、レーザ等のエネルギーを照射して昇華させるなどの手段で除去し、修正する。一方、欠落欠陥に対しては、欠陥部分に、修正膜（遮光膜とは異なる素材からなる）を堆積して正常な遮光膜パターンと同様に機能させる修正を行う。しかしながら、ペリクル貼付後には修正が不可能であるなど、工
程への負担が大きい。
【００４７】
さらに、フォトマスクの製造において生じる欠陥は、欠落欠陥が多く、その大部分は、遮光膜等の成膜工程に起因することが、発明者の検討により明らかになった。
従って、欠落欠陥の修正負荷を低減することができれば、フォトマスク製造工程の効率化が可能となると言える。
【００４８】
図２は、欠落欠陥が発生する原因を模式的に示す図である。
図２（ａ）に示すように、フォトマスク基板を製造するため、ガラス等の透明材料からなる透明基板１を用意する。上記のとおり、透明基板１の材料は石英（ＳｉＯ２）が好ましく、合成石英が好適に用いられる。
【００４９】
図２（ｂ）に示すように、成膜装置を用いて、遮光膜３を成膜する。遮光膜３は、その表面に反射防止層５を備えたものとしてもよい。
【００５０】
成膜工程は、膜厚の中心値、ばらつきともに、精緻に管理された状態で行なわれる。しかしながら、このとき、膜に異物が混入する可能性がある。
【００５１】
例えば、成膜装置（スパッタ装置など）の真空チャンバの内側に堆積（付着）した膜材料が、ある程度成長すると、自重や膜応力によって脱離し、異物となって成膜中の透明基板上に落下、付着することがある。これは膜中異物としてフォトマスク基板上にとどまる。
【００５２】
図２（ｃ）には、遮光膜３、反射防止層５の積層中に異物(膜中異物１１)が、その後のいずれかの過程で脱落し、欠落欠陥１５となった状態を示す。
【００５３】
尚、このようにチャンバ内で発生する異物は、多くの場合、サイズが０．５〜１０μｍほどである。膜が成長するに従って、装置内壁等からの脱離が生じやすいため、サイズが１μmを超えるものが珍しくない。
【００５４】
遮光膜３の膜厚は、２００ｎｍを超えない(好ましくは、５０〜２００ｎｍ）ことが好ましい。遮光膜３の膜厚が大きすぎると、パターニング（特にウェットエッチング）の精度が劣化しやすい。例えば、遮光膜３のエッチング断面が傾斜し、微細なパターンが精緻に形成できないというリスクが生じる。特に、ＣＤ（パターン幅）が２μｍ以下のホールパターン、ラインアンドスペースパターンのラインパターンなど、難度の高いパターンにおいては、遮光膜の膜厚に制限が生じる。
【００５５】
この場合、遮光膜３の膜厚に対して、異物のサイズが大きいため、異物の一部が膜中に埋もれているものの、他の一部は膜表面から露出することが多い。これらが、フォトマスク製造工程のいずれか段階で、又は、製造後のフォトマスクのハンドリングの過程で、遮光膜３から脱落すると、図２（ｃ）に示すように、遮光膜３にピンホールが生じてしまう。そして、フォトマスクの欠落欠陥１５として顕在化する。
【００５６】
ところで、仮に、遮光膜３を成膜したフォトマスク用透明基板１に、遮光膜３に欠落欠陥（潜在的なものを含む）１５が存在しなければ、フォトマスクに生じる欠落欠陥の発生は、ほぼ抑えられると考えられる。この場合、図１（ａ）に示すマスク製造工程を短縮することができる。なぜなら、図１（ａ）における、パターン欠陥検査、修正、及び洗浄３という、３つの工程を不要とすることができる可能性があるためである。
【００５７】
そこで、発明者は、透明基板１上に遮光膜３が形成され、この遮光膜３をパターニングを施す前の状態において、該遮光膜３の欠落欠陥を低減してゼロに近くする方法を検討した。
【００５８】
すなわち、本発明のフォトマスク基板の製造方法は、透明基板上に遮光膜を有し、少なくとも前記遮光膜をパターニングすることによって、透光部と遮光部を含む転写用パターンを形成し、フォトマスクとするためのフォトマスク基板の製造方法である。
【００５９】
そして、前記遮光膜は、それぞれ光学濃度ＯＤが１．５以上の遮光性をもつ上層と下層を含み、前記透明基板上に、直接又は間接に、下層を形成する工程と、前記下層の表面に対し、異物除去処理を施す工程と、前記下層の上に、直接又は間接に、前記上層を形成する工程と、を有する。
【００６０】
以下、図１（ｂ）と図３とを参照して、本実施の形態によるフォトマスク基板の製造方法について説明する。
【００６１】
（１）透明基板への下層の形成
ステップＳ１において、透明基板１を用意し（図３（ａ）参照）、下層３ａを成膜する。透明基板１の材料は、図１（ａ）の場合と同様である。
【００６２】
すなわち、上記透明基板１の一方の主表面に、下層３ａを形成する。この下層３ａは、後述の上層３ｂとともに、遮光膜３を構成する膜である。
【００６３】
下層３ａは、光学濃度ＯＤが１．５以上の遮光性をもつ。好ましくは光学濃度ＯＤが２．０以上であり、より好ましくは光学濃度ＯＤが２．５以上である。このＯＤを満たすように、膜材料と膜厚を決定し、成膜条件に反映させる。
【００６４】
下層３ａの材料は、所定の膜厚によって上記光学濃度ＯＤの値を充足するものであり、例えば、クロム（Ｃｒ）を含有するもの、或いは、遷移金属とＳｉ（ケイ素）を含有するものが例示される。
【００６５】
下層３ａの材料は、例えば、Ｃｒ又はその化合物（酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、又は酸化窒化炭化物）が挙げられる。または、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）の少なくとも一つと、Ｓｉとを含む材料が挙げられ、又は、これらの材料の酸化物、窒化物、酸化窒化物、炭化物、又は酸化窒化炭化物を含む材料からなるものを用いることができる。
【００６６】
更に具体的には、下層３ａの材料は、モリブデンシリサイド窒化物（ＭｏＳｉＮ）、モリブデンシリサイド酸化窒化物（ＭｏＳｉＯＮ）、モリブデンシリサイド酸化物（ＭｏＳｉＯ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、チタン酸化窒化物（ＴｉＯＮ）等を挙げることができる。
【００６７】
下層３ａは、ウェットエッチングが可能である材料であることが好ましい。下層３ａの膜厚は、例えば、５ｎｍ以上１９０ｎｍ以下とすることができる。
尚、下層３ａの成膜工程において、下層３ａの膜中に異物１１が混入することがある（図３（ｂ）参照）。
【００６８】
（２）異物除去処理
ステップＳ１−２に示すように、本実施の形態では、異物１１が混入した状態のフォトマスク基板に対して、異物除去処理を施す。
【００６９】
異物除去処理とは、被洗浄表面（ここでは下層３ａの表面）に対して、機械的な力を加えつつ行う洗浄処理であって、いわゆる物理洗浄を伴う洗浄である。具体的には、洗浄液（水または薬液）３１を用いつつ、洗浄具２１（ブラシ、スポンジなど）や、液流（超音波によるものや、ジェット流、シャワー、バブリングを用いるものなど）によって、被洗浄面に機械的な力を加えて行う洗浄である。これによって、潜在的に欠落欠陥の要因となる膜中異物が脱落するように促し、欠陥の顕在化を促進することができる。
【００７０】
フォトマスク基板から異物を効果的に脱落させるためには、上記に挙げたブラシ、スポンジなどの洗浄具２１を物理的に接触させる、接触洗浄がより好ましい（図３（ｃ）参照。ここでは洗浄具２１として回転ブラシを使用）。
【００７１】
また、洗浄時には薬液３１を併用することが好ましく、その場合には、使用する薬剤として、ＴＭＡＨ(Tetramethylammonium hydroxide)やＫＯＨなどのアルカリ剤の希釈液もしくは、界面活性剤などが例示的に用いられる。
【００７２】
上記の処理によって、異物１１が脱落し、下層３ａの欠損部分（ピンホール）１５が生じる（図３（ｄ）参照）。下層３ａが単層であれば、欠落欠陥が顕在化した状態といえる。この下層３ａの欠損部分１５は、異物のサイズを反映して、０．５〜１０μｍ、より具体的には、１〜１０μｍ程度である。尚、欠陥のサイズ（ここでは膜の欠損部分１５のサイズ）は、膜の欠損領域に直線を重ねたときに、該領域の外縁と直線が交わる複数の交点の距離であって、最大となる距離によって把握することができる。
【００７３】
このとき、下層の欠損部分１５は、遮光膜として必要なＯＤ１．５の値を満たさない状態となる可能性が高い。
尚、本実施の形態では、この段階で、パターン欠陥検査や、下層欠損部分に修正膜を堆積するなどの欠陥修正処理は行わない。
【００７４】
（３）上層の形成
ステップＳ１−３において、欠損部分１５を有したままの下層３ａ上に、上層３ｂを形成する（図３（ｅ）参照）。欠損部分１５は、下層欠損部３ｃとして、上層３ｂにより被覆された状態となる。
【００７５】
上層３ｂも、光学濃度ＯＤが１．５以上の遮光性をもつ。上層３ｂは、好ましくは光学濃度ＯＤが２．０以上であり、より好ましくは光学濃度ＯＤが２．５以上である。上層のＯＤも、上記下層と同様、膜材料と膜厚によって、これを満たすものとする。
【００７６】
上層３ｂの材料としては、下層３ａの材料と同様の材料群から選択することができる。上層３ｂと下層３ａの成分は同じであってもよく、異なっていても良く、またその組成も同一であっても異なっていても良い。
【００７７】
但し、フォトマスク製造工程で行なわれるパターニングの際に、上層３ｂと下層３ａは、同一のエッチング剤（ウェットエッチングであればエッチング液）によってエッチングされることが好適であるため、上層３ｂと下層３ａのエッチング特性が共通していることが好ましい。
【００７８】
上層３ｂと下層３ａは同一の成分を含有することがより好ましく、また、組成が同一であってもよい。例えば、下層３ａがＣｒを含有する場合には、上層３ｂも同様にＣｒを含有することが好ましい。
【００７９】
上層３ｂの膜厚も、下層３ａの膜厚と同様に、例えば、５ｎｍ以上１９０ｎｍ以下とすることができる。
【００８０】
好ましくは、上層３ｂを形成した状態のフォトマスク基板は以下のものとすることができる。
【００８１】
すなわち、本実施の形態においては、透明基板上に遮光膜が形成され、少なくとも前記遮光膜をパターニングすることによって遮光部と透光部を含む転写用パターンを形成するためのフォトマスク基板であって、
前記遮光膜は、膜厚が２００ｎｍ以下であるとともに、同一のエッチング剤によってエッチングされる材料からなる上層及び下層とを含み、
前記上層及び前記下層は、それぞれ光学濃度が１．５以上の遮光性をもち、
前記遮光膜は、前記下層に生じた、０．５〜１０μｍのサイズの欠損部が前記上層に覆われた、下層欠損部を有し、
前記遮光膜の全面において、光学濃度ＯＤが１．５以上であることを特徴とする。
【００８２】
ところで、本形態のフォトマスク基板は、上層３ｂの形成後に、上層３ｂの上に、反射防止層５を更に形成したものとしてもよい（図３（ｆ）参照）。反射防止層５は、露光時に露光装置中で生じる迷光を防止し、また、パターンの描画時に、描画用のレーザ光の反射に起因する定在波の発生を抑止する。
【００８３】
反射防止層５は、上層３ｂ、下層３ａと共通するエッチング特性を持つことが好ましい。従って、上層３ｂ、下層３ａがＣｒを含有する場合には、反射防止層５も、Ｃｒを含有することが好ましい。
反射防止層５の光学濃度ＯＤは１．０程度の膜とすることができる。
【００８４】
尚、上層３ｂの成膜時、又は反射防止層５の成膜時にも、異物が混入する場合が想定される。
【００８５】
図４は、上層３ｂの成膜時、又は反射防止層５の成膜時に、異物が混入する状況を示す図である。
図４の（ａ）から（ｄ）までの工程は図３の（ａ）から（ｄ）までの工程と同様である。従って、図４（ｅ）からの工程についてのみ以下に説明する。
【００８６】
図４（ｅ）は、上層３ｂに異物４１が混入した状態を示す図である。この異物４１は、フォトマスクの製造のいずれかの工程（例えば、洗浄工程）などで脱落し、上層３ｂに欠損を形成する可能性がある。
【００８７】
しかしながら、上層３ｂの欠損位置と下層３ａの欠損位置とが一致する確率は極めて低く、実質的にゼロである。従って、遮光膜として必要な、光学濃度ＯＤ１．５以上の遮光性は、遮光膜の全面に亘って充足する。そして、その光学濃度ＯＤは、好ましくは光学濃度ＯＤ２．０以上であり、より好ましくは光学濃度ＯＤ２．５以上である。
【００８８】
また、遮光膜の光学濃度ＯＤの上限は６．０とすることが好ましい。このようにすることで、遮光性を上げるために膜厚が過大（２００ｎｍを超える）となってしまい、パターニング精度が劣化するという不都合を避けることができる。
【００８９】
ところで、図４（ｅ）に示す、本実施の形態におけるフォトマスク基板は、その表面に異物４１を有しており、この異物４１が、この後のいずれかの工程で脱落しても、フォトマスク基板の欠落欠陥を生じさせないことは、上記のとおりである。
【００９０】
しかしながら、異物４１を保持したままでフォトマスク製造工程（パターニング）を行うと、例えば脱落した異物４１がパターン面に付着するなどの不都合が生じる可能性がある。
【００９１】
そこで、上記図４（ｆ）に示すように、上層３ｂの表面に、上記と同様の洗浄具２１と薬液３１による異物除去処理を再度施し、脱落可能性のある異物４１を除去することが好ましい。これは、図１（ｂ）のステップＳ２ａの洗浄１’（塗布前洗浄）工程と同時に行なってもよい。
【００９２】
尚、上層３ｂ、下層３ａに欠損をもつ図４（ｇ）のフォトマスク基板は、遮光膜の最上層に反射防止層５を有しても良い。
【００９３】
この後に、下層３ａ、上層３ｂを含む遮光膜を備えたフォトマスク基板は、
図１（ａ）と同様に、
ステップＳ３のレジスト（Ｒｅｓｉｓｔ）塗布処理、
ステップＳ４の描画処理
ステップＳ５の現像、エッチング処理、
ステップＳ６の洗浄２処理
と同様に、図１（ｂ）に示す
ステップＳ３のレジスト塗布処理、
ステップＳ４の描画処理、
ステップＳ５の現像、エッチング処理、
ステップＳ６ａの洗浄２’処理
を実施することができる。
【００９４】
尚、この後に、図１（ａ）でステップＳ６の洗浄２の後に行なったようなステップＳ７のパターン欠陥検査を行っても良い。
【００９５】
但し、本形態のフォトマスク基板製造方法では、このパターン欠陥検査処理を省略することができる。これは、無欠陥のフォトマスク基板を用いることによって、欠落欠陥発生の原因を予め除いておいたためである。
【００９６】
次いで、ステップＳ７ａにおいて異物検査によって異物の無いことを確認し、ステップＳ１１においてペリクルを貼付し、ステップＳ１２において、最後の異物検査を行うことで、フォトマスク製品が完成する。
【００９７】
尚、上記の工程において、本発明の目的を損なわない範囲で、遮光膜の上側、又は下側に、付加的な膜（付加膜）、又は付加膜をパターニングしてなる付加膜パターンを有してもよい。すなわち、本発明のフォトマスク基板は、上記遮光膜のパターニングによってなる、バイナリマスクとするものでもよく、又は、更に付加的な膜パターンをもつフォトマスクとするものであってもよい。
【００９８】
ここで、付加膜とは、遮光膜以外の光学膜又は、機能膜であることができる。光学膜としては、露光光の一部透過する半透光膜があり、この中には、所定の露光光透過率（例えば、３〜６０％）であって、露光光の位相シフト量が９０度以下のものがある。このような付加膜は、多階調フォトマスクの形成工程に用いられる。又は、半透光膜として、上記の露光光透過率をもつとともに、露光光の位相シフト量が１８０±２０度といったものが例示される。このような付加膜は、位相シフトマスクの形成に好適に用いられる。
【００９９】
機能膜としては、導電膜や、絶縁膜、エッチングストッパ膜が例示される。
また、本発明の効果を妨げない範囲で、上層、下層、及び反射防止層の間に、他の膜が介在することを妨げない。
【０１００】
尚、フォトマスク基板とは、上述のとおり、透明基板上に少なくとも遮光膜が形成されたものである。
【０１０１】
例えば、バイナリマスクを製造するためのフォトマスクブランクであってもよく、又は、透明基板上に光学膜パターンが形成され、更に、遮光膜パターンを形成するための遮光膜が形成されたフォトマスク中間体であってもよい。
【０１０２】
図５は、本実施の形態のフォトマスク基板を用いて製造したフォトマスクの一構成例を示す断面図である。
【０１０３】
図５に示すように、本実施の形態によるフォトマスク基板を用いて製造したフォトマスクは、透明基板１上に形成された遮光膜がパターニングされて形成された、遮光部６１と透光部６３とを含む転写用パターンを備えるフォトマスクである。ここで、遮光部６１は、透明基板１上に遮光膜３が形成されており、透光部６３は透明基板１が露出している。
【０１０４】
また、遮光膜３は、膜厚が２００ｎｍ以下であるとともに、同一のエッチング剤によってエッチングされる材料からなる、それぞれ光学濃度ＯＤが１．５以上の遮光性をもつ上層３ｂ及び下層３ａを含む。
【０１０５】
遮光部６１における遮光膜３は、下層３ａに混入した異物による欠損部分が上層３ｂに覆われている下層欠損部３ｃと、上層３ｂに混入した異物により、上層３ｂが欠損して下層３ａのみが残った上層欠損部４５が形成されている部分とを有するが、遮光部６１の全面において、光学濃度ＯＤが１．５以上を保持することができる。
【０１０６】
本実施の形態によるフォトマスク基板の処理技術により、フォトマスク製造工程に供されるフォトマスク基板は、実質的に無欠陥の状態となる。フォトマスクに生じる欠落欠陥の原因は、大半が成膜工程にあることから、本実施の形態によるフォトマスク基板の処理技術により、フォトマスクの欠陥修正工程が大幅に削減され、フォトマスクの生産効率及び歩留が向上する。
【０１０７】
上記の実施の形態において、図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【０１０８】
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は、フォトマスク基板の製造方法として利用可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  透明基板
３  遮光膜
３ａ  下層
３ｂ  上層
３ｃ  下層欠損部
５  反射防止層
１１，４１  異物
１５  欠損部分
２１  洗浄具
３１  薬液
４５  上層欠損部
６１  遮光部
６３  透光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2020056815.tif 000006
【図５】
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