(57)【要約】      （修正有）【課題】所定組成の遷移金属シリサイドを主成分とする材料からなる遮光層を用いたフォトマスクブランク及びフォトマスクにおいても、表面反射率を２０％以下にできるフォトマスクブランク及びフォトマスクを提供する。【解決手段】波長２００ｎｍ以下の露光光が適用されるフォトマスクを作製するために用いられる透光性基板上に遮光膜を備えたフォトマスクブランクであって、前記遮光膜１０は、遷移金属の含有量が２０原子％以上、４０原子％以下である遷移金属シリサイドを主成分とする材料からなり、層の厚さが４０ｎｍ未満である遮光層１２と該遮光層１２の上に接して形成される表面反射防止層１３からなり、前記表面反射防止層１３は膜厚が２０ｎｍ以下であり、かつ表面反射率が２０％以下となるような屈折率ｎ及び消衰係数ｋを有する材料からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長２００ｎｍ以下の露光光が適用されるフォトマスクを作製するために用いられる透光性基板上に遮光膜を備えたフォトマスクブランクであって、
前記遮光膜は、
遷移金属の含有量が２０原子％以上、４０原子％以下である遷移金属シリサイドを主成分とする材料からなり、層の厚さが４０ｎｍ未満である遮光層と、
該遮光層の上に接して形成される表面反射防止層からなり、
前記表面反射防止層は、膜厚が２０ｎｍ以下であり、かつ表面反射率が２０％以下となるような屈折率ｎ及び消衰係数ｋを有する材料からなる
ことを特徴とするフォトマスクブランク。
【請求項２】
前記表面反射防止層は、屈折率ｎが１．４以上３．０以下、消衰係数ｋが０より大きく１．４以下である
ことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクブランク。
【請求項３】
前記表面反射防止層は、酸素、窒素のうち少なくとも一方を含むシリサイド化合物からなる
ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
【請求項４】
前記表面反射防止層は、さらにモリブデンを含有することを特徴とする請求項３記載のフォトマスクブランク。
【請求項５】
前記表面反射防止層は、モリブデンが０原子％超、１０原子％以下含有している
ことを特徴とする請求項４記載のフォトマスクブランク。
【請求項６】
前記遷移金属シリサイドの遷移金属は、モリブデンである
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
【請求項７】
前記遮光膜は、前記遮光層の下に接して形成される裏面反射防止層を備える
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
【請求項８】
前記裏面反射防止層は、
酸素、窒素のうちの少なくとも一方を含むモリブデンシリサイド化合物からなる
ことを特徴とする請求項７記載のフォトマスクブランク。
【請求項９】
前記遮光膜の上に接して形成される膜であり、クロムを主成分とする材料からなるエッチングマスク膜を備える
ことを特徴とする請求項１または８のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
【請求項１０】
前記エッチングマスク膜は、
窒化クロム、酸化クロム、窒化酸化クロム、酸化炭化窒化クロムのいずれかを主成分とする材料で形成されている
ことを特徴とする請求項９記載のフォトマスクブランク。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載のフォトマスクブランクの製造方法であって、
遮光膜の表面反射率が２０％以下であり、かつ表面反射防止層の膜厚が２０ｎｍ以下である条件を満たす表面反射防止層の屈折率ｎ、消衰係数ｋおよび膜厚の組み合わせを求め、求めた組み合わせの中から１つを選定し、遮光層の上面に表面反射防止層を、選定した組み合わせの屈折率ｎおよび消衰係数ｋを有する材料で、かつその選定した組み合わせの膜厚で形成する工程を有する
ことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれかに記載のフォトマスクブランクを用いて作製されるフォトマスク。
【請求項１３】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載のフォトマスクブランクを用いるフオ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、半導体デバイス等の製造において使用されるフォトマスクブランク、フォトマスク及びその製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の微細化は、性能、機能の向上（高速動作や低消費電力化等）や低コスト化をもたらす利点があり、微細化はますます加速されている。この微細化を支えているのがリソグラフィ技術であり、転写用マスクは、露光装置、レジスト材料とともにキー技術となっている。
近年、半導体デバイスの設計仕様でいうハーフピッチ（ｈｐ）４５ｎｍ〜３２ｎｍ世代の開発が進められている。これはＡｒＦエキシマレーザー露光光の波長１９３ｎｍの１／４〜１／６に相当している。特にｈｐ４５ｎｍ以降の世代では従来の位相シフト法、斜入射照明法や瞳フィルター法などの超解像技術（Resolution Enhancement Technology：RET）と光近接効果補正（Optical Proximity Correction : OPC）技術の適用だけでは不十分となってきており、超高ＮＡ技術（液浸リソグラフィ）や二重露光法（ダブルパターニング）が必要となってきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、透明基板上に、遮光膜のパターンを有するフォトマスクを作成する場合、マスクパターンが形成されたレジスト膜をマスクとして遮光膜をドライエッチングすることでマスクパターンを転写する。この際、レジスト膜もエッチングされて消費される。マスクパターンを遮光膜に転写したときの解像性を向上させるには、ドライエッチングを行った後のレジスト膜が所定膜厚以上、残存する必要がある。しかし、レジスト膜の膜厚を厚くすると、レジストパターンの倒れの問題が発生するため、膜厚を厚くすることは望ましくない。遮光膜に転写したときの解像性を向上させるには、遮光膜の薄膜化が有効である。しかし、遮光膜を薄膜化すると、ＯＤ値（光学濃度）が減少してしまう。特許文献１では、遮光膜の薄膜化を図るため、クロム系材料よりも吸収係数が大きい遷移金属シリサイド材料を適用しており、特にドライエッチング加工性の点からモリブデンシリサイドが好ましいとしている。これにより、遮光膜の膜厚を従来よりも薄くすることはできている。
【０００４】
ところで、半導体デザインルールにおけるＤＲＡＭハーフピッチ（ｈｐ）４５ｎｍ以降の微細パターンの形成には、開口数がＮＡ＞１の超高ＮＡ露光方法、例えば液浸露光を利用する必要がある。
液浸露光は、ウェハと露光装置の最下レンズとの間を液体で満たすことで、屈折率が１の空気の場合に比べて、液体の屈折率倍にＮＡを高められるため、解像度を向上できる露光方法である。開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）は、ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθで表される。θは露光装置の最下レンズの最も外側に入る光線と光軸とがなす角度、ｎはウェハと露光装置の最下レンズとの間における媒質の屈折率である。
しかし、開口数がＮＡ＞１の液浸露光方法を適用し、半導体デザインルールにおけるＤＲＡＭハーフピッチ（ｈｐ）４５ｎｍ以降の微細なパターンの形成を行おうとした場合、期待した解像度やＣＤ精度（リニアリティ含む）が得られない、という課題があることが判明した。
その原因としては、マスクパターンのパターン幅を露光波長より小さくしていくと、フォトマスクへの入射角度（基板の法線と入射光のなす角）が小さい場合（垂直入射に近い場合）フォトマスクから射出する±１次回折光の射出角度が大きくなり±１次回折光が有限の径のレンズに入射しなくなり解像しなくなる。これを避けるために、フォトマスクへの入射角度を大きくする（斜め入射にする）と、フォトマスクから射出する±１次回折光の射出角度が小さくなり、±１次回折光が有限の径のレンズに入射し、解像するようになる。
しかし、このようにフォトマスクへの入射角度を大きくしていくと、遮蔽効果（シャドーイング）という問題が発生し、解像度に悪影響を及ぼすものとなる。具体的には図１３に示すように遮光パターンの側壁に対して露光光が斜め入射されると、遮光パターンの３次元的構造（特に高さ）から影ができる。この影によって、フォトマスク上のサイズが正確に転写されなくなり、また、光量が小さくなる（暗くなる）。
以上のように、ブランクから作製したフォトマスクを用いてウェハ等の転写対象物に対して転写する際においてもパターンの細線化の結果、パターンの側壁高さに起因する解像度の低下の課題が生じ、その解決手段として、転写パターンを薄膜化する必要性があり、このため遮光膜のさらなる薄膜化が必要性となる。
【特許文献１】特願２００７−７８８０７号公報
【０００５】
本発明者らは、以下の目的の下、鋭意研究開発を進めた。
（１）レジスト膜厚２００ｎｍ以下（概ねｈｐ４５ｎｍ以降）、更にはレジスト膜厚１５０ｎｍ以下（概ねｈｐ３２ｎｍ以降）をねらった世代の材料開発を目的とする。
（２）半導体デザインルールにおけるＤＲＡＭハーフピッチ（ｈｐ）４５ｎｍ以降の世代、特にｈｐ３２−２２ｎｍ世代に必要な超高ＮＡ技術やダブルパターニングに対応できる遮光膜の薄膜化（ひいては転写パターンの薄膜化）を目的とする。
（３）マスク上のパターンの解像性５０ｎｍ以下を達成可能なフォトマスクブランクの提供を目的とする。
【０００６】
その結果、本発明者らは、遷移金属の含有量が２０原子％以上、４０原子％以下である金属シリサイドを主成分とする遮光層は、この範囲外の組成（遷移金属の含有量が２０原子％未満、４０原子％超）に対し、ＡｒＦエキシマレーザ露光光における遮光性が相対的に大きい遮光層が得られること、遮光層の厚さが４０ｎｍ未満という従来よりも大幅に薄い層の厚さでも所定の遮光性（光学濃度）が得られることを見い出した。特に、モリブデンの含有量が２０原子％以上、４０原子％以下であるモリブデンシリサイド金属からなる遮光層は、図１４に示すとおり、この範囲外の組成（モリブデンの含有量が２０原子％未満、４０原子％超）に対し、ＡｒＦエキシマレーザ露光光における遮光性が相対的に大きい遮光層が得られ、遮光層の薄膜化に対して顕著に効果があることを見出した。
上記所定組成の遮光層を用いると、以下の作用効果が得られる。
（１）遮光膜の薄膜化（転写パターンの薄膜化）によって次の作用効果が得られる。
１）マスク洗浄時のマスクパターン倒れ防止が図られる。
２）遮光膜の薄膜化によって、マスクパターンの側壁高さも低くなることから、特に側壁高さ方向のパターン精度が向上し、ＣＤ精度（特にリニアリティ）を高めることができる。
３）特に高ＮＡ（液浸）世代で使用されるフォトマスクに関しては、シャドーイング対策として、マスクパターンを薄くする（マスクパターンの側壁高さを低くする）必要があるが、その要求に応えられる。
【０００７】
ところで、上記のように、遮光性能を向上させるために遮光層の材料に上記所定組成の遷移金属シリサイドを主成分とした材料（特にモリブデンシリサイド金属）を適用した場合、上記所定組成の遷移金属シリサイドは、ＡｒＦエキシマレーザ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する表面反射率が特に高い特性を有していることが判明した。
そこで、本発明者らは、上記所定組成の遷移金属シリサイドを主成分とした材料（特にモリブデンシリサイド金属）の遮光層を用いたフォトマスクにおいても、表面反射率を大幅に低減できる（例えば２０％以下にできる）表面反射防止層について鋭意検討した。
その結果、表面反射防止層として適切な２０ｎｍ以下の膜厚（表面反射防止層の膜厚をただ単に従来よりも厚くして表面反射率を下げるのでは、遮光層を薄膜化した意味がなくなる。）を前提に考えたときに、表面反射率が２０％以下となるような表面反射防止層の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの組み合わせは容易に見い出すことができないことが判った。
特に、例えばＭｏ１０原子％以下のＭｏＳｉＯＮを表面反射防止層とした場合にあっては、表面反射防止層として適切な２０ｎｍ以下の膜厚を前提に考えたときに、表面反射率が２０％以下となるような表面反射防止層の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの組み合わせは容易に見い出すことができないことが判った。
更に、表面反射防止層として適切な２０ｎｍ以下の膜厚で、かつ表面反射率が２０％以下となるような「表面反射防止層の膜厚とｎとｋの組み合わせ」の複数候補のうち最適な１つを選択する手法があれば便利である。
【０００８】
本発明は、上記所定組成の遷移金属シリサイドを主成分とする材料からなる遮光層を用いたフォトマスクブランク及びフォトマスクにおいても、表面反射率を２０％以下にできるフォトマスクブランク及びフォトマスクの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記所定組成の遷移金属シリサイドを主成分とした材料からなる遮光層を用いたフォトマスクブランク及びフォトマスクにおいて、この材料を選定したことに起因して遮光層の表面反射率が従来よりも高くなった場合においても、遮光膜の表面反射率を少なくとも２０％以下に確保できるような表面反射防止層を検討した。同時に、遮光膜全体の薄膜化を実現するため、表面反射防止層の膜厚を少なくとも２０ｎｍ以下とすることを検討した。その結果、表面反射防止層の表面で反射する反射光と、露光光が外から表面反射防止層内に透過して遮光層の表面で反射し、表面反射防止層内を透過して再度外に出ていく反射光との間で、高い干渉効果が得られるような特性を有する表面反射防止層の屈折率ｎ、消衰係数ｋ、膜厚の組み合わせを求めること、そして、その組み合わせの中から１つを選定すること、そして、その選定した屈折率ｎ、消衰係数ｋを有する材料で、選定した膜厚で、遮光層の上面に表面反射防止層を形成することによって、表面反射防止層の膜厚を２０ｎｍ以下であり、かつ遮光膜としての表面反射率を２０％以下に抑制できることを見い出し、本願発明に至った。
【００１０】
本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）
波長２００ｎｍ以下の露光光が適用されるフォトマスクを作製するために用いられる透光性基板上に遮光膜を備えたフォトマスクブランクであって、
前記遮光膜は、
遷移金属の含有量が２０原子％以上、４０原子％以下である遷移金属シリサイドを主成分とする材料からなり、層の厚さが４０ｎｍ未満である遮光層と、
該遮光層の上に接して形成される表面反射防止層からなり、
前記表面反射防止層は、膜厚が２０ｎｍ以下であり、かつ表面反射率が２０％以下となるような屈折率ｎ及び消衰係数ｋを有する材料からなる
ことを特徴とするフォトマスクブランク。
（構成２）
前記表面反射防止層は、屈折率ｎが１．４以上３．０以下、消衰係数ｋが０より大きく１．３以下である
ことを特徴とする構成１記載のフォトマスクブランク。
（構成３）
前記表面反射防止層は、酸素、窒素のうち少なくとも一方を含むシリサイド化合物からなる
ことを特徴とする構成１または２のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成４）
前記表面反射防止層は、さらにモリブデンを含有することを特徴とする構成３記載のフォトマスクブランク。
（構成５）
前記表面反射防止層は、モリブデンが０原子％超、１０原子％以下含有している
ことを特徴とする構成４記載のフォトマスクブランク。
（構成６）
前記遷移金属シリサイドの遷移金属は、モリブデンである
ことを特徴とする構成１から５のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成７）
前記遮光膜は、前記遮光層の下に接して形成される裏面反射防止層を備える
ことを特徴とする構成１から６のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成８）
前記裏面反射防止層は、
酸素、窒素のうちの少なくとも一方を含むモリブデンシリサイド化合物からなる
ことを特徴とする構成７記載のフォトマスクブランク。
（構成９）
前記遮光膜の上に接して形成される膜であり、クロムを主成分とする材料からなるエッチングマスク膜を備える
ことを特徴とする構成１または８のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成１０）
前記エッチングマスク膜は、
窒化クロム、酸化クロム、窒化酸化クロム、酸化炭化窒化クロムのいずれかを主成分とする材料で形成されている
ことを特徴とする構成９記載のフォトマスクブランク。
（構成１１）
構成１から１０のいずれかに記載のフォトマスクブランクの製造方法であって、
遮光膜の表面反射率が２０％以下であり、かつ表面反射防止層の膜厚が２０ｎｍ以下である条件を満たす表面反射防止層の屈折率ｎおよび消衰係数ｋと膜厚との組み合わせを求め、求めた組み合わせの中から１つを選定し、遮光層の上面に表面反射防止層を、選定した組み合わせの屈折率ｎおよび消衰係数ｋを有する材料で、かつ選定した組み合わせの膜厚で形成する工程を有する
ことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
（構成１２）
構成１から１０のいずれかに記載のフォトマスクブランクを用いて作製されるフォトマスク。
（構成１３）
構成１から構成１０のいずれかに記載のフォトマスクブランクを用いるフオトマスクの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、上記所定組成の遷移金属シリサイドを主成分とする材料からなる遮光層を用いて遮光性を向上させた遮光膜を有するフォトマスクブランク及びフォトマスクであり、遮光層の遮光性を向上させたことに起因して、露光光に対する表面反射率が従来よりも高くなった場合において、高い干渉効果が得られる特性を有する表面反射防止層の屈折率ｎ、消衰係数ｋ、膜厚の組み合わせを求めることを行い、その組み合わせの中から１つを選定し、その選定した屈折率ｎ、消衰係数ｋを有する材料で、選定した膜厚で表面反射防止層を形成することにより、薄い膜厚の遮光膜でも所定のＯＤを確保でき、表面反射率を所望の値以下、例えば２０％以下にできる。
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフォトマスクブランクは、
波長２００ｎｍ以下の露光光が適用されるフォトマスクを作製するために用いられる透光性基板上に遮光膜を備えたフォトマスクブランクであって、
前記遮光膜は、
遷移金属の含有量が２０原子％以上、４０原子％以下である遷移金属シリサイドを主成分とする材料からなり、層の厚さが４０ｎｍ未満である遮光層と、
該遮光層の上に接して形成される表面反射防止層からなり、
前記表面反射防止層は、膜厚が２０ｎｍ以下であり、かつ表面反射率が２０％以下となるような屈折率ｎ及び消衰係数ｋを有する材料からなる
ことを特徴とする（構成１）。
上記構成によれば、前記表面反射防止層は、膜厚が２０ｎｍ以下であり、かつ表面反射率が２０％以下となるような屈折率ｎ及び消衰係数ｋを有する材料からなることとすることによって、上記所定組成の遷移金属シリサイドを主成分とする材料からなる遮光層を用いたフォトマスクブランク及びフォトマスクにおいても、表面反射率を２０％以下にできるフォトマスクブランク及びフォトマスクを提供できる。
【００１３】
本発明は、例えば、下面の遷移金属シリサイドを主成分とする材料からなる遮光層の材料の複素屈折率（ｎ，ｋ）との関係において、表面反射率を所望の値以下にできる（例えば２０％以下にできる）表面反射防止層の材料の複素屈折率（ｎ，ｋ）および膜厚を選定するものである。
本発明は、例えば、下面の遷移金属シリサイドを主成分とする材料からなる遮光層の材料の複素屈折率（ｎ，ｋ）との関係において、上記のように複素屈折率（ｎ，ｋ）および膜厚を選定しない場合の表面反射率（例えば２５％〜４０％程度）に対し、表面反射率を大幅に低減できる（例えば５％〜２０％程度に低減できる）表面反射防止層の材料の複素屈折率（ｎ，ｋ）および膜厚を選定するものである。
また、本発明は、例えば、目標とする表面反射率を２０％、１５％、１０％として表面反射防止層の材料の複素屈折率および膜厚を選定するものである。
また、本発明は、例えば、所定の範囲の表面反射率（例えば表面反射率が１０％〜２０％の範囲）となるような表面反射防止層の膜厚とｎとｋの組み合わせを求める（選定する）ものである。
また、本発明は、例えば、表面反射防止層として適切な２０ｎｍ以下の膜厚で、かつ表面反射率が２０％以下となるような「表面反射防止層の膜厚とｎとｋの組み合わせ」の複数候補のうち最適な１つを選択する手法を提供できる。例えば、表面反射防止層の膜厚をより薄くするためには、目標とする表面反射率が得られる条件（表面反射防止層）であれば、より消衰係数ｋが大きい方のものを選択した方が有利である。表面反射防止層である程度のＯＤが得られるのであれば、遮光層の膜厚を少しでも薄くすることができるからである。
【００１４】
本発明においては、所定の遮光層に対し、所定の膜厚以下（例えば、２０ｎｍ以下）で、所望の表面反射率以下（例えば、２０％以下等）とすることができる表面反射防止層の屈折率ｎ、消衰係数ｋおよび膜厚の組み合わせを求め、その範囲をグラフ等で規定し、その範囲内の組み合わせの中から１つを選定し、使用する。
例えば、遮光膜の表面反射率が２０％以下であり、かつ表面反射防止層の膜厚が２０ｎｍ以下である条件を満たす表面反射防止層の屈折率ｎ、消衰係数ｋおよび膜厚の組み合わせを求め、求めた組み合わせの中から１つを選定し、使用する。（構成１１）
より具体的には、例えば、遮光層の材料を固定（このとき、遮光層のｎ，ｋが決定する）し次に、表面反射防止層の膜厚（例えば、図３の２０ｎｍ）を固定し、表面反射防止層のｎ，ｋをそれぞれ段階的に変動（例えば、ｎ＝１．４，１．７，２．０，２．３２，２．６，２，９の６段階、ｋ＝０，０．１，０．３１，０．６，０．９，１．２，１．５の７段階。）させたときの表面反射率を光学シミュレーションで求める。求めたシミュレーションデータをもとに、屈折率ｎと消衰係数ｋをそれぞれ縦軸、横軸としたプロットエリア上に、その膜厚（２０ｎｍ）において、所定の表面反射率以下（例えば、図３、図４では２０％以下）となる屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせをプロットし、屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの範囲を決定する。同様に、他の膜厚（例えば、図３の１９ｎｍ，１８ｎｍ，１７ｎｍ，１６ｎｍ，１５ｎｍ、図４の１４ｎｍ，１３ｎｍ，１２ｎｍ，１１ｎｍ，１０ｎｍ，９ｎｍ，８ｎｍ，７ｎｍ）について、それぞれ、所定の表面反射率（２０％以下）の条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの範囲を決定する。
また、フォトマスクブランクとして、求められる表面反射率の上限（例えば、１５％，１０％等）に応じて、同様の方法で、表面反射防止層の膜厚毎の屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの範囲を決定する。
【００１５】
本発明では、上記のように、膜厚について１４種（１４段階）、屈折率ｎについて６種（６段階）、消衰係数ｋについて７種（７段階）によって、所定の条件を満たすものを特定し、さらに、遮光膜全体で所定値以上のＯＤを確保すること等、遮光膜として必要な条件を満たすものでさらに特定し、実際の材料群の中から、前記の特定した条件に当てはまる光学特性（ｎ，ｋ等）を有する好ましい１種を選択し、使用する。このように、遮光膜全体の薄膜化、所定値以上のＯＤ確保、露光光に対する低い表面反射率の実現等、本発明の技術的思想を用いずに、多くの条件に適する表面反射防止層を選定することは容易ではない。
なお、本発明では、光学シミュレーションを、膜厚について１４段階、屈折率ｎについて６段階、消衰係数ｋについて７段階にそれぞれ変化させて行っているが、各段階数を増やしてやることで、材料の選定精度がより向上する。
【００１６】
本発明において、表面反射防止層は、屈折率ｎが１．４以上３．０以下、消衰係数ｋが０より大きく１．４以下であることが好ましい。（構成２）
波長２００ｎｍ以下の露光光（ＡｒＦエキシマレーザ露光光等）に対する表面反射率は２０％以下とすることが望まれる。また、遮光膜の薄膜化の観点から、表面反射防止層の膜厚は２０ｎｍ以下であることが望ましい。よって、表面反射防止層は、膜厚が２０ｎｍ以下とした場合で、表面反射率が２０％以下となるように制御できる特性を有する表面反射防止層の材料（表面反射防止層のｎとｋの組み合わせ）を選定することが好ましい。図３から図１１の各グラフをもとに、上記の条件を満たす表面反射防止層の材料を検討すると、屈折率ｎが１．４以上３．０以下の範囲にある材料群では、条件を満たすものがあることがわかる。一方、消衰係数ｋは、０より大きく１．４以下の範囲にある材料群では、条件を満たすものがある。光学シミュレーション上では、消衰係数ｋが０であっても満たすが、実際の材料で波長２００ｎｍ以下の露光光において、消衰係数ｋが０の材料はない。以上の検討によって、上記の表面反射防止層に適用する材料として好ましい屈折率ｎおよび消衰係数ｋの範囲が選定されている。
【００１７】
本発明において、フォトマスクブランク、そしてそのフォトマスクブランクから作製されるフォトマスクとしてより望まれる条件である波長２００ｎｍ以下の露光光（ＡｒＦエキシマレーザ露光光等）に対する表面反射率は１５％以下であり、膜厚が２０ｎｍ以下であるという条件を満たす表面反射防止層を考慮した場合、図３から図１１の各グラフから、このような条件を満たす材料の屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせとしては、屈折率ｎが１．７以上３．０以下の範囲であり、消衰係数ｋが０より大きく１．２以下の範囲であるとよいことがわかる。
さらに、表面反射率は１０％以下であり、膜厚が２０ｎｍ以下であるいうより厳しい条件を満たす表面反射防止層を考慮した場合、図３から図１１の各グラフから、このような条件を満たす材料の屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせとしては、屈折率ｎが１．７以上３．０以下の範囲であり、消衰係数ｋが０より大きく１．0以下の範囲であるとよいことがわかる。
【００１８】
本発明において、表面反射防止層の膜厚を２０ｎｍ以下としているが、所定の表面反射率（２０％以下）を満たし、遮光膜全体で所定値以上のＯＤが確保可能であれば、好ましくは１５ｎｍ以下であるとよい。より遮光膜の薄膜化が図れ、この条件を満たす遮光膜を有するフォトマスクブランクからフォトマスクを作製したときに、より高い転写精度を実現できるからである。図３から図１１の各グラフから、このような条件を満たす材料の屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせとしては、屈折率ｎが１．７以上３．０以下の範囲であり、消衰係数ｋが０より大きく１．４以下の範囲であるとよいことがわかる。
また、所定の表面反射率（２０％以下）を満たし、遮光層でより高いＯＤが確保可能であれば、表面反射防止層の膜厚を１０ｎｍ以下とするとさらに望ましい。図３から図１１の各グラフから、このような条件を満たす材料の屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせとしては、屈折率ｎが１．８以上３．０以下の範囲であり、消衰係数ｋが０より大きく１．４以下の範囲であるとよいことがわかる。
【００１９】
表面反射防止層は、光学シミュレーションから、膜厚が６ｎｍ以下であると、表面反射率が２０％以下という条件を満たすことが困難であることが判明している。表面反射防止層の膜厚は、６ｎｍより大きいことが望ましい。
遮光層に遷移金属シリサイドを含む材料を用いているが、適用可能な遷移金属としては、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、クロム、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム等が挙げられ、シリコンにこれらの中から１種あるいは２種以上を添加するとよい。
【００２０】
本発明において、モリブデンシリサイド金属からなる遮光層とは、モリブデンとシリコンとで実質的に構成される遮光層（酸素や窒素などを実質的に含まない金属性の膜）のことをいう。この実質的に酸素や窒素を含まないとは、本発明の作用効果が得られる範囲（酸素、窒素ともに遮光層中の成分の各５ａｔ％未満）でこれらの元素を含む態様が含まれる。遮光性能の観点からは、本来、遮光層中に含まないことが好ましい。しかし、成膜プロセスの段階やフォトマスク製造プロセス等で不純物として混入することが多大にあるので、遮光性能の低下に実質的な影響を与えない範囲で許容している。
また、本発明において、モリブデンシリサイド金属からなる遮光層には、上記の特性、作用効果を損なわない範囲で、他の元素（炭素、ホウ素、ヘリウム、水素、アルゴン、キセノン等）を含んでも良い。
本発明において、遮光層は、層の厚さが３０ｎｍから４０ｎｍ未満であることが望ましく、３０ｎｍから３５ｎｍであるとより望ましい。
【００２１】
本発明において、表面反射防止層の膜厚は、２０ｎｍ以下である（構成１）。
遮光膜の薄膜化の観点から、遮光膜の一部を構成する表面反射防止層の膜厚は、２０ｎｍ以下であることが必要だからである。
【００２２】
本発明において、前記モリブデンシリサイドを含む遮光層は、モリブデンの含有量が２０原子％以上、４０原子％以下であるモリブデンシリサイド金属からなる（構成１）。
遮光膜の薄膜化（層の厚さが４０ｎｍ未満）の観点から、遮光層には、所定以上のＯＤを持たせる必要があることから、ＭｏＳｉ金属膜とし、Ｍｏ含有比率を２０ａｔ％以上４０ａｔ％以下とすることが必要だからである。
具体的には、図１４に示すように、モリブデンの含有量が２０原子％以上であると、ΔＯＤ＝０．０８２ｎｍ−１@１９３．４ｎｍ以上にできるので好ましい。
【００２３】
本発明のフォトマスクブランクにおいて、前記反射防止層の材料としては、例えば、モリブデン、クロム、タンタル、タングステン、チタン、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム等の中から選ばれる１種あるいは２種以上の遷移金属を主成分とする酸化物、窒化物や、酸窒化物、炭化物や、これらの遷移金属とシリコン（Ｓｉ）を含む遷移金属シリサイド材料や、これらの遷移金属シリサイド材料の酸化物、窒化物や、酸窒化物、炭化物や、前記遷移金属などが挙げられる。
【００２４】
本発明のフォトマスクブランクは、前記反射防止層が、酸素、窒素のうち少なくとも一方を含むシリサイド化合物からなる場合に好適に適用される（構成３）。さらに、モリブデンを含有することが好ましい（構成４）。
遷移金属シリサイドの遮光層に対して、特に同じシリコンを含有する表面反射防止層とすることで、マスクパターン加工時の特性に優れた遮光膜とすることができ、さらにモリブデンを含有するモリブデンシリサイドとすることでさらに優れた加工特性とすることができる。
【００２５】
本発明のフォトマスクブランクは、
表面反射防止層にモリブデンが０原子％超、１０原子％以下含有している場合に好適に適用される（構成５）。
上述したように、このような場合に、膜厚が２０ｎｍ以下であり、かつ表面反射率が２０％以下となるような表面反射防止層の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの組み合わせは容易に見い出すことができないからである。
【００２６】
また、本発明者は、Ｍｏ含有率が相対的に高い遮光層と、Ｍｏ含有率が相対的に低い反射防止層とを組み合わせることによって、光学特性においても耐薬品性においても要求を満たす遮光膜の層構成が作れることを見い出した。
上記構成３に係る発明によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）反射防止層のＭｏ含有率が上記所定の範囲内であると、次の作用効果が得られる。
１）上記所定の範囲外の組成に対して、相対的に、反射防止層の耐薬品性（洗浄耐性）に優れる。
２）上記所定の範囲外の組成に対して、相対的に、反射防止層の熱処理耐性に優れる。具体的には、Ｍｏ含有率が上記所定の範囲内である反射防止層は、加熱処理による白濁も生じず、表面反射率分布の悪化も起こらない。
【００２７】
本発明のフォトマスクブランクは、
前記遮光膜は、前記遮光層の下に接して形成される裏面反射防止層を備える態様が含まれる（構成７）。
このような構成によって、遮光性膜の裏面側（透光性基板側）の反射防止が図られる。
【００２８】
本発明のフォトマスクブランクは、
前記裏面反射防止層は、
酸素、窒素のうちの少なくとも一方を含むモリブデンシリサイド化合物からなる態様が含まれる（構成８）。
このような構成によって、遮光性膜の裏面側（透光性基板側）の十分な反射防止が図られる。また、遮光性の高いモリブデンシリサイドを含有する裏面反射防止膜とすることで、遮光膜全体のＯＤ確保により寄与することができる。
【００２９】
本発明において、酸素、窒素のうちの少なくとも一方を含むモリブデンシリサイド化合物からなる表面反射防止層又は裏面反射防止層としては、ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＯＣ、ＭｏＳｉＯＣＮ等が挙げられる。これらのうちでも、耐薬品性、耐熱性の観点からはＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＯＮが好ましく、ブランクス欠陥品質の観点からＭｏＳｉＯＮが好ましい。
【００３０】
本発明において、表面反射防止層であるＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＯＣ、ＭｏＳｉＯＣＮ等では、Ｍｏ多くすると耐洗浄性、特にアルカリ（アンモニア水等）や温水に対する耐性が小さくなる。この観点からは、表面反射防止層であるＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＯＣ、ＭｏＳｉＯＣＮ等では、Ｍｏ極力減らすことが好ましい。
また、応力制御を目的として高温で加熱処理（アニール）する際、Ｍｏの含有率が高いと膜の表面が白く曇る（白濁する）現象が生じることがわかった。これは、ＭｏＯが表面に析出するためであると考えられる。このような現象を避ける観点からは、表面反射防止層であるＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＯＣ、ＭｏＳｉＯＣＮ等では、反射防止層中のＭｏの含有率は１０ａｔ％未満であることが好ましい。しかし、Ｍｏ含有率が少なすぎる場合、ＤＣスパッタリングの際の異常放電が顕著になり、欠陥発生頻度が高まる。よって、Ｍｏは正常にスパッタできる範囲で含有していることが望ましい。他の成膜技術によってはＭｏを含有せずに成膜可能な場合がある。
本発明において、反射防止層は、層の厚さが５ｎｍから１５ｎｍであることが望ましい。
【００３１】
本発明において、ＭｏＳｉ遮光層は、Ａｒガス圧とＨｅガス圧、加熱処理によって引張応力と圧縮応力を自在に制御可能である。例えば、ＭｏＳｉ遮光層の膜応力を引張応力となるよう制御することによって、反射防止層（例えばＭｏＳｉＯＮ）の圧縮応力と調和が取れる。つまり、遮光膜を構成する各層の応力を相殺でき、遮光膜の膜応力を極力低減できる（実質的にゼロにできる）。
これに対し、遮光層がＭｏＳｉＮであると、ＭｏＳｉＮの膜応力が圧縮側であり、遮光層の応力調整が困難である。このため、反射防止層（例えばＭｏＳｉＯＮ）の圧縮応力と調和も取ることが困難である。
【００３２】
本発明において、前記遮光膜の上に接して形成される膜であり、クロムを主成分とする材料からなるエッチングマスク層を備えることが好ましい（構成９）。
レジストの薄膜化を図るためである。
【００３３】
本発明において、前記エッチングマスク膜は、窒化クロム、酸化クロム、窒化酸化クロム、酸化炭化窒化クロムのいずれかを主成分とする材料で形成されていることが好ましい（構成１０）。
エッチングマスク膜の下に接して形成されるモリブデンシリサイド化合物からなる反射防止層や遮光層等に対するエッチング選択性が高く、不要となったエッチングマスク膜を他の層にダメージを与えず除去可能だからである。
本発明において、前記エッチングマスク膜は、例えば、クロム単体や、クロムに酸素、窒素、炭素、水素からなる元素を少なくとも１種を含むもの（Ｃｒを含む材料）、などの材料を用いることができる。エッチングマスク膜の膜構造としては、上記膜材料からなる単層とすることが多いが、複数層構造とすることもできる。また、複数層構造では、異なる組成で段階的に形成した複数層構造や、連続的に組成が変化した膜構造とすることができる。
エッチングマスク層の材料としては、上記のうちでも、酸化炭化窒化クロム（ＣｒＯＣＮ）が、応力の制御性（低応力膜を形成可能）の観点から、好ましい。
本発明において、前記エッチングマスク膜は、膜厚が、５ｎｍから３０ｎｍであることが好ましい。
【００３４】
本発明のフォトマスクは、上記本発明に係るフォトマスクブランクを用いて作製される（構成１２）。
これにより、上記構成１〜１０に記載したのと同様の効果が得られる。
【００３５】
本発明のフォトマスクの製造方法は、上記本発明に係るフォトマスクブランクを用いる（構成１３）。
これにより、上記構成１〜１０に記載したのと同様の効果が得られる。
【００３６】
本発明において、モリブデン系薄膜や金属シリサイド系薄膜（表面反射防止膜）や、モリブデンシリサイド系薄膜（遮光膜）のドライエッチングには、例えば、ＳＦ６、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３等のフッ素系ガス、これらとＨｅ、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、Ｃ２Ｈ４、Ｏ２等の混合ガス、或いはＣｌ２、ＣＨ２Ｃｌ２等の塩素系のガス又は、これらとＨｅ、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、Ｃ２Ｈ４等の混合ガスを用いることができる。
【００３７】
本発明において、クロム系薄膜（エッチングマスク膜など）のドライエッチングには、塩素系ガス、又は、塩素系ガスと酸素ガスとを含む混合ガスからなるドライエッチングガスを用いることが好ましい。この理由は、クロムと酸素、窒素等の元素とを含む材料からなるクロム系薄膜に対しては、上記のドライエッチングガスを用いてドライエッチングを行うことにより、ドライエッチング速度を高めることができ、ドライエッチング時間の短縮化を図ることができ、断面形状の良好な遮光膜パターンを形成することができるからである。ドライエッチングガスに用いる塩素系ガスとしては、例えば、Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４、ＨＣｌ、ＣＣｌ４、ＣＨＣｌ３等が挙げられる。
【００３８】
本発明において、基板としては、合成石英基板、ＣａＦ２基板、ソーダライムガラス基板、無アルカリガラス基板、低熱膨張ガラス基板、アルミノシリケートガラス基板などが挙げられる。
【００３９】
本発明において、フォトマスクブランクには、位相シフト効果を使用しないバイナリ型フォトマスクブランク、レジスト膜付きマスクブランク、が含まれる。
本発明において、フォトマスクには、位相シフト効果を使用しないバイナリ型フォトマスク、位相シフト効果を使用する位相シフトマスクの中ではレベンソン型位相シフトマスク、エンハンサーマスクが含まれる。フォトマスクにはレチクルが含まれる。
本発明において、波長２００ｎｍ以下の露光光が適用されるフォトマスクには、ＡｒＦエキシマレーザー露光用のフォトマスクが含まれる。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明の実験例、実施例及び比較例を示す。なお、各実験例、実施例、比較例中の遮光膜やエッチング膜等の各膜は、成膜法としてスパッタリング法で行われ、スパッタ装置としてＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜された。ただし、本発明を実施するにあたっては、特にこの成膜法や成膜装置に限定されるわけではなく、ＲＦマグネトロンスパッタ装置等、他の方式のスパッタ装置を使用してもよい。
【００４１】
（実施例１）
（光学シミュレーションおよび表面反射防止層の選定）
透光性基板１としてサイズ６インチ角、厚さ０．２５インチの合成石英基板を用い、透光性基板１上に、遮光膜の遮光層として適用するものと同一条件のＭｏＳｉ膜（遮光層）を形成した。
詳しくは、Ｍｏ：Ｓｉ＝２１：７９（原子％比）のターゲットを用い、Ａｒをスパッタリングガス圧０．１Ｐａとし、ＤＣ電源の電力を２．０ｋＷで、モリブデン及びシリコンからなる遮光層（Ｍｏ：２１．０原子％、Ｓｉ：７９原子％）を３５ｎｍの膜厚で形成した。
次いで、光学式薄膜特性測定装置ｎ＆ｋ１２８０（ｎ＆ｋテクノロジー社製）により、形成した遮光層の屈折率ｎおよび消衰係数ｋを測定した。この遮光層は、屈折率ｎ：１．４０、消衰係数ｋ：３．１２であり、高い遮光性能を有することが確認できた。
【００４２】
次に、この測定した遮光層の屈折率ｎと消衰係数ｋを基に、遮光層の上面に形成する表面反射防止層を選定するための光学シミュレーションを行った。光学シミュレーションは、表面反射防止層の膜厚を２０ｎｍ〜７ｎｍまで１ｎｍピッチで１４段階に変化させることとし、各膜厚毎に屈折率ｎ（ｎ＝１．４，１．７，２．０，２．３２，２．６，２．９の６段階）、消衰係数ｋ（ｋ＝０，０．１，０．３１，０．６，０．９，１．２，１．５の７段階）を変動させ、それぞれのパラメータでの表面反射率を算出した。
そして、この光学シミュレーションの結果をもとに、表面反射率が２０％以下の条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせについて、屈折率ｎと消衰係数ｋをそれぞれ縦軸、横軸としたプロットエリア上に、プロットし、膜厚毎に諸条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの範囲を決定した（図３、図４）。
同様に、表面反射率が１５％以下の条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせについて、屈折率ｎと消衰係数ｋをそれぞれ縦軸、横軸としたプロットエリア上に、プロットし、膜厚毎に諸条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの範囲を決定した（図５、図６）。
同様に、表面反射率が１０％以下の条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせについて、屈折率ｎと消衰係数ｋをそれぞれ縦軸、横軸としたプロットエリア上に、プロットし、膜厚毎に諸条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの範囲を決定した（図７、図８）。
図３〜図８から、表面反射防止層として適切な２０ｎｍ以下の膜厚を前提に考えたときに、表面反射率が２０％以下となるような表面反射防止層の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの組み合わせは容易に見い出すことができないことがわかる。
図３から図８の各図面ではわかりやすいように、同じ膜厚および同じ屈折率ｎで組み合わせ可能な消衰係数ｋには上限と下限について、プロットし、消衰係数ｋの上限側と下限側で近似曲線を描いてある。これらの傾向から、各膜厚で組み合わせ可能な屈折率ｎと消衰係数ｋは、ある所定の環状エリアの中にあることがわかる。つまり、所望する表面反射率と表面反射防止膜の膜厚の条件が定まれば、その条件に当てはまる環状エリアの中にある屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの材料を選定すればよいことになる。
【００４３】
本発明では、前記表面反射防止層は、膜厚が２０ｎｍ以下であり、かつ表面反射率が２０％以下となるような屈折率ｎ及び消衰係数ｋを有する材料からなる、ようにする。
より具体的には、この実施例１では、遮光膜のより薄膜化を図るため、表面反射防止層の膜厚を１０ｎｍとし、目標とする表面反射率も高い条件である１５％以下となるような屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせ（図６の膜厚１０ｎｍの環状エリアの領域から、ｎ＝２．３２、ｋ＝０．３１）を選択する。
【００４４】
（フォトマスクブランクの作製）
（遮光性膜の形成）
上記検討の結果、選定された遮光膜の構成で実際にフォトマスクブランクを作成した。透光性基板１としてサイズ６インチ角、厚さ０．２５インチの合成石英基板を用い、透光性基板１上に、遮光性膜１０として、ＭｏＳｉＯＮ膜１１（裏面反射防止層）、ＭｏＳｉ（遮光層）１２、ＭｏＳｉＯＮ膜（表面反射防止層）１３、をそれぞれ形成した（図１）。
詳しくは、Ｍｏ：Ｓｉ＝２１：７９（原子％比）のターゲットを用い、ＡｒとＯ２とＮ２とＨｅをスパッタリングガス圧０．２Ｐａ（ガス流量比  Ａｒ：Ｏ２：Ｎ２：Ｈｅ＝５：４：４９：４２）とし、ＤＣ電源の電力を３．０ｋＷで、モリブデン、シリコン、酸素、窒素からなる膜（Ｍｏ：０．３原子％、Ｓｉ：２４．６原子％、Ｏ：２２．５原子％、Ｎ：５２．６原子％）（ｎ：２．３９、ｋ：０．７８）を７ｎｍの膜厚で形成し、
次いで、Ｍｏ：Ｓｉ＝２１：７９（原子％比）のターゲットを用い、Ａｒをスパッタリングガス圧０．１Ｐａとし、ＤＣ電源の電力を２．０ｋＷで、モリブデン及びシリコンからなる膜（Ｍｏ：２１．０原子％、Ｓｉ：７９原子％）（ｎ：１．４０、ｋ：３．１９）を３５ｎｍの膜厚で形成し、
次いで、Ｍｏ：Ｓｉ＝４：９６（原子％比）のターゲットを用い、ＡｒとＯ２とＮ２とＨｅをスパッタリングガス圧０．２Ｐａ（ガス流量比  Ａｒ：Ｏ２：Ｎ２：Ｈｅ＝５：４：４９：４２）とし、ＤＣ電源の電力を３．０ｋＷで、モリブデン、シリコン、酸素、窒素からなる膜（ｎ：２．３２、ｋ：０．３１）を１０ｎｍの膜厚で形成した。
遮光性膜１０の合計膜厚は５２ｎｍとした。遮光性膜１０の光学濃度（ＯＤ）はＡｒＦエキシマレーザー露光光の波長１９３ｎｍにおいて３であった。
次に、上記基板を４５０℃で３０分間加熱処理（アニール処理）し、膜応力低減させた。
【００４５】
実施例１で得られた遮光膜は、膜厚が２０ｎｍ以下（具体的には１０ｎｍ）であり、かつ表面反射率が２０％以下（具体的には１２．６％）となるような屈折率ｎ及び消衰係数ｋを有する材料からなる、ようにすることができる。
より具体的には、シミュレーション結果である図６に示すグラフに示すように、ｎ、ｋ、膜厚の組み合わせ（例えば１０ｎｍ、ｎ＝２．３２、ｋ＝０．３１）を選択すると、膜厚が１０ｎｍで表面反射率が２０％以下の遮光膜が得られる。
【００４６】
（エッチングマスク膜の形成）
次に、遮光膜１０上に、エッチングマスク膜２０を形成した（図１）。具体的には、クロムターゲットを使用し、ＡｒとＣＯ２とＮ２とＨｅをスパッタリングガス圧０．２Ｐａ（ガス流量比  Ａｒ：ＣＯ２：Ｎ２：Ｈｅ＝２１：３７：１１：３１）とし、ＤＣ電源の電力を１．８ｋＷ、電圧を３３４Ｖで、ＣｒＯＣＮ膜（膜中のＣｒ含有率：３３原子％）を１５ｎｍの膜厚で形成した。このときＣｒＯＣＮ膜を前記ＭｏＳｉ遮光膜のアニール処理温度よりも低い温度でアニールすることにより、ＭｏＳｉ遮光膜の膜応力に影響を与えずＣｒＯＣＮ膜の応力を極力低く（好ましくは膜応力が実質ゼロ）なるよう調整した。
上記により、ＡｒＦエキシマレーザー露光用の遮光膜を形成したフォトマスクブランクを得た。
なお、薄膜の元素分析は、ラザフォード後方散乱分析法を用いた。
【００４７】
（フォトマスクの作製）
フォトマスクブランクのエッチングマスク膜２０の上に、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト５０（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をスピンコート法により膜厚が１００ｎｍとなるように塗布した（図１、図２（１））。
次に、レジスト膜５０に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターン（４０ｎｍ、４５ｎｍ、５０ｎｍ、５５ｎｍ、６０ｎｍのラインアンドスペース）の描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５０ａを形成した（図２（２））。
次に、レジストパターン５０ａをマスクとして、エッチングマスク膜２０のドライエッチングを行った（図２（３））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いた。
次いで、残留したレジストパターン５０ａを薬液により剥離除去した。
次いで、エッチングマスク膜パターン２０ａをマスクにして、遮光膜１０を、ＳＦ６とＨｅの混合ガスを用い、ドライエッチングを行い、遮光膜パターン１０ａを形成した（図２（４））。
次いで、エッチングマスク膜パターン２０ａを、Ｃｌ２とＯ２の混合ガスでドライエッチングによって剥離し（図２（５））、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た。
【００４８】
（評価）
上記で得られたフォトマスクに対し、波長１９３ｎｍ〜８００ｎｍの光を照射したときの表面反射率（％Ｒ）、裏面反射率（％Ｒｂ）、ＯＤ（％Ｔ）について、分光光度計  Ｕ−４１００（日立ハイテクノロジーズ社製）で測定したところ、図１２のような結果が得られた。フォトマスクで使用するＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する特性（表面反射率  ％Ｒ：１２．８％、裏面反射率  ％Ｒｂ：２８．１％）であり、表面反射防止層の膜厚が１０ｎｍと非常に薄いにも関わらず、表面反射率を大幅に低減できていることがわかった。
【００４９】
（実施例２）
（光学シミュレーションおよび表面反射防止層の選定）
透光性基板１としてサイズ６インチ角、厚さ０．２５インチの合成石英基板を用い、透光性基板１上に、遮光膜の遮光層として適用するものと同一条件のＭｏＳｉ膜（遮光層）を形成した。
詳しくは、Ｍｏ：Ｓｉ＝２１：７９（原子％比）のターゲットを用い、ＡｒとＨｅをスパッタリングガス圧０．３Ｐａ（ガス流量比  Ａｒ：Ｈｅ＝２０：１２０）とし、ＤＣ電源の電力を２．０ｋＷで、モリブデン及びシリコンからなる遮光層（Ｍｏ：２１．０原子％、Ｓｉ：７９原子％）を３６ｎｍの膜厚で形成した。
次いで、光学式薄膜特性測定装置ｎ＆ｋ１２８０（ｎ＆ｋテクノロジー社製）により、形成した遮光層の屈折率ｎおよび消衰係数ｋを測定した。この遮光層は、屈折率ｎ：２．４２、消衰係数ｋ：２．８９であり、高い遮光性能を有することが確認できた。
【００５０】
次に、この測定した遮光層の屈折率ｎと消衰係数ｋを基に、遮光層の上面に形成する表面反射防止層を選定するための光学シミュレーションを行った。光学シミュレーションは、表面反射防止層の膜厚を２０ｎｍ〜１０ｎｍまで７段階に変化させることとし、各膜厚毎に屈折率ｎ（ｎ＝１．５，１．６，１．７，１．８，２．１，２．３６，２．７，３．０の８段階）、消衰係数ｋ（ｋ＝０，０．３，０．６，０．９，１．２，１．５，１．８の７段階）を変動させ、それぞれのパラメータでの表面反射率を算出した。
そして、この光学シミュレーションの結果をもとに、表面反射率が２０％以下の条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせについて、屈折率ｎと消衰係数ｋをそれぞれ縦軸、横軸としたプロットエリア上に、プロットし、膜厚毎に諸条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの範囲を決定した（図９）。
同様に、表面反射率が１５％以下の条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせについて、屈折率ｎと消衰係数ｋをそれぞれ縦軸、横軸としたプロットエリア上に、プロットし、膜厚毎に諸条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの範囲を決定した（図１０）。
同様に、表面反射率が１０％以下の条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせについて、屈折率ｎと消衰係数ｋをそれぞれ縦軸、横軸としたプロットエリア上に、プロットし、膜厚毎に諸条件を満たす屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの範囲を決定した（図１１）。
図９〜図１１から、表面反射防止層として適切な２０ｎｍ以下の膜厚を前提に考えたときに、表面反射率が２０％以下となるような表面反射防止層の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの組み合わせは容易に見い出すことができないことがわかる。
この実施例２の遮光層に対する光学シミュレーションの結果、実施例１の遮光層と異なり、消衰係数ｋの下限値はないことが判明した。このため、図９から図１１には、消衰係数ｋの下限値のプロットや近似曲線は記載していない。つまり、消衰係数ｋの上限値以下であればよいことになる。ただし、図９から図１１の各図面からわかるように、実施例１の場合と比べて、適用可能な消衰係数ｋの上限が低く、同じ表面反射防止層の膜厚でも屈折率ｎによって、消衰係数ｋの組み合わせ可能な範囲にかなり差があることがわかる。
【００５１】
本発明では、前記表面反射防止層は、膜厚が２０ｎｍ以下であり、かつ表面反射率が２０％以下となるような屈折率ｎ及び消衰係数ｋを有する材料からなる、ようにする。
より具体的には、この実施例２においては、遮光膜のより薄膜化を図るため、表面反射防止層の膜厚を１０ｎｍとし、目標とする表面反射率を１５％以下となるような屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせ（図９の膜厚１０ｎｍの環状エリアの領域から、ｎ＝２．３２、ｋ＝０．３１）を選択する。
【００５２】
（フォトマスクブランクの作製）
（遮光性膜の形成）
上記検討の結果、選定された遮光膜の構成で実際にフォトマスクブランクを作成した。透光性基板１としてサイズ６インチ角、厚さ０．２５インチの合成石英基板を用い、透光性基板１上に、遮光性膜１０として、ＭｏＳｉＯＮ膜１１（裏面反射防止層）、ＭｏＳｉ（遮光層）１２、ＭｏＳｉＯＮ膜（表面反射防止層）１３、をそれぞれ形成した（図１）。
詳しくは、Ｍｏ：Ｓｉ＝２１：７９（原子％比）のターゲットを用い、ＡｒとＯ２とＮ２とＨｅをスパッタリングガス圧０．２Ｐａ（ガス流量比  Ａｒ：Ｏ２：Ｎ２：Ｈｅ＝５：４：４９：４２）とし、ＤＣ電源の電力を３．０ｋＷで、モリブデン、シリコン、酸素、窒素からなる膜（Ｍｏ：０．３原子％、Ｓｉ：２４．６原子％、Ｏ：２２．５原子％、Ｎ：５２．６原子％）（ｎ：２．３９、ｋ：０．７８）を７ｎｍの膜厚で形成し、
次いで、Ｍｏ：Ｓｉ＝２１：７９（原子％比）のターゲットを用い、ＡｒとＨｅをスパッタリングガス圧０．３Ｐａ（ガス流量比  Ａｒ：Ｈｅ＝２０：１２０）とし、ＤＣ電源の電力を２．０ｋＷで、モリブデン及びシリコンからなる遮光層（Ｍｏ：２１．０原子％、Ｓｉ：７９原子％）（ｎ：２．４２、ｋ：２．８９）を３６ｎｍの膜厚で形成した。
次いで、Ｍｏ：Ｓｉ＝４：９６（原子％比）のターゲットを用い、ＡｒとＯ２とＮ２とＨｅをスパッタリングガス圧０．２Ｐａ（ガス流量比  Ａｒ：Ｏ２：Ｎ２：Ｈｅ＝５：４：４９：４２）とし、ＤＣ電源の電力を３．０ｋＷで、モリブデン、シリコン、酸素、窒素からなる膜（ｎ：２．３２、ｋ：０．３１）を１０ｎｍの膜厚で形成した。
遮光性膜１０の合計膜厚は５３ｎｍとした。遮光性膜１０の光学濃度（ＯＤ）はＡｒＦエキシマレーザー露光光の波長１９３ｎｍにおいて３であった。
次に、上記基板を４５０℃で３０分間加熱処理（アニール処理）し、膜応力低減させた。
【００５３】
実施例１で得られた遮光膜は、膜厚が２０ｎｍ以下（具体的には１０ｎｍ）であり、かつ表面反射率が１５％以下（具体的には１３．４％）となるような屈折率ｎ及び消衰係数ｋを有する材料からなる、ようにすることができる。
より具体的には、シミュレーション結果である図９に示すグラフに示すように、ｎ、ｋ、膜厚の組み合わせ（例えば１０ｎｍ、ｎ＝２．３２、ｋ＝０．３１）を選択すると、膜厚が１０ｎｍで表面反射率が１５％以下の遮光膜が得られる。
【００５４】
（エッチングマスク膜の形成）
次に、実施例１と同じ条件で、遮光膜１０上に、エッチングマスク膜２０を形成した。
上記により、ＡｒＦエキシマレーザー露光用の遮光膜を形成したフォトマスクブランクを得た。
なお、薄膜の元素分析は、ラザフォード後方散乱分析法を用いた。
【００５５】
（フォトマスクの作製）
この実施例２のフォトマスクブランクを用い、実施例１と同様の手順でフォトマスクを作製した。
【００５６】
（評価）
上記で得られたフォトマスクに対し、波長１９３ｎｍ〜８００ｎｍの光を照射したときの表面反射率（％Ｒ）、裏面反射率（％Ｒｂ）、ＯＤ（％Ｔ）について、分光光度計  Ｕ−４１００（日立ハイテクノロジーズ社製）で測定したところ、図１３のような結果が得られた。フォトマスクで使用するＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する特性（表面反射率  ％Ｒ：１３．６％、裏面反射率  ％Ｒｂ：２７．７％）であり、表面反射防止層の膜厚が１０ｎｍと非常に薄いにも関わらず、表面反射率を十分に低減できていることがわかった。
【００５７】
以上、本発明を実施例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施例に記載の範囲には限定されない。上記実施例に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは、当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例１に係るフォトマスクブランクの一例を示す模式的断面である。
【図２】本発明の実施例１に係るフォトマスクの製造工程を説明するための模式的断面である。
【図３】本発明の実施例１で求めた図であって、表面反射率を２０％以下としたときの、膜厚毎（２０ｎｍ〜１５ｎｍ）で表面反射防止層として適用可能な屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの領域を示す図である。
【図４】本発明の実施例１で求めた図であって、表面反射率を２０％以下としたときの、膜厚毎（１４ｎｍ〜７ｎｍ）で表面反射防止層として適用可能な屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの領域を示す図である。
【図５】本発明の実施例１で求めた図であって、表面反射率を１５％以下としたときの、膜厚毎（２０ｎｍ〜１５ｎｍ）で表面反射防止層として適用可能な屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの領域を示す図である。
【図６】本発明の実施例１で求めた図であって、表面反射率を１５％以下としたときの、膜厚毎（１４ｎｍ〜７ｎｍ）で表面反射防止層として適用可能な屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの領域を示す図である。
【図７】本発明の実施例１で求めた図であって、表面反射率を１０％以下としたときの、膜厚毎（２０ｎｍ〜１５ｎｍ）で表面反射防止層として適用可能な屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの領域を示す図である。
【図８】本発明の実施例１で求めた図であって、表面反射率を１０％以下としたときの、膜厚毎（１４ｎｍ〜７ｎｍ）で表面反射防止層として適用可能な屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの領域を示す図である。
【図９】本発明の実施例２で求めた図であって、表面反射率を２０％以下としたときの、膜厚毎で表面反射防止層として適用可能な屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの領域を示す図である。
【図１０】本発明の実施例２で求めた図であって、表面反射率を１５％以下としたときの、膜厚毎で表面反射防止層として適用可能な屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの領域を示す図である。
【図１１】本発明の実施例２で求めた図であって、表面反射率を１０％以下としたときの、膜厚毎で表面反射防止層として適用可能な屈折率ｎと消衰係数ｋの組み合わせの領域を示す図である。
【図１２】本発明の実施例１で得られた遮光膜の反射及び透過スペクトルを示す図である。
【図１３】本発明の実施例２で得られた遮光膜の反射及び透過スペクトルを示す図である。
【図１４】モリブデンシリサイド金属からなる薄膜におけるモリブデン含有比率と単位膜厚当たりの光学濃度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    透光性基板
１０    遮光膜
１１    裏面反射防止層
１２    遮光層
１３    表面反射防止層
２０    エッチングマスク膜
５０    レジスト膜
１００  フォトマスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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