(57)【要約】【課題】酸洗浄や水素プラズマを用いて、遮光膜としてタンタル、ニオブ、バナジウムまたは、タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属を用いたフォトマスクの洗浄を行うと、原子状の水素が遮光膜に侵入し、水素脆性を有するタンタル、ニオブ、バナジウムまたは、タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つを含む金属が脆化し、変形してしまうという課題がある。【解決手段】金属膜としての遮光膜２３を、遮光膜２３を酸化して得られた酸化金属を水素阻止膜２４として用いることによって、気密封止する。水素阻止膜２４は、遮光膜２３を覆うよう配置されており、酸洗浄や水素プラズマ洗浄を行う際に生じる水素原子の遮光膜２３への侵入を防止する機能を有しているため、洗浄工程における原子状水素の侵入による遮光膜２３の水素脆性に起因する遮光膜２３の変形を防止することが可能となる。【選択図】図３
2010192503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上にパターン形状を有する金属膜と、
前記金属膜の上面および側面を気密に覆う水素阻止膜と、を含む、ことを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に位置する反射膜と、
前記反射膜上に位置しパターン形状を有し金属膜を含む多層膜と、
前記金属膜の上面および側面を気密に覆う水素阻止膜と、を含む、ことを特徴とするフォトマスク。
【請求項３】
請求項１または２に記載のフォトマスクであって、前記水素阻止膜は前記金属膜由来の酸化膜であることを特徴とするフォトマスク。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のフォトマスクであって、前記水素阻止膜の厚さが５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることを特徴とするフォトマスク。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載のフォトマスクであって、前記水素阻止膜の、前記基板の法線方向における光学的長さと露光光の波長とが合わせられていることを特徴とするフォトマスク。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一項に記載のフォトマスクであって、前記水素阻止膜の、前記基板の法線方向における光学的長さが露光光の波長の半分の整数倍に合わせられていることを特徴とするフォトマスク。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のフォトマスクであって、前記金属膜はタンタル、ニオブ、バナジウム、またはタンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属であることを特徴とするフォトマスク。
【請求項８】
基板と、
前記基板上にパターン形状を有する金属膜と、
前記金属膜の上面および側面を気密に覆う水素阻止膜と、を含むフォトマスクの製造方法であって、
陽極酸化法、酸化雰囲気中での熱酸化法、酸化雰囲気ガスプラズマを用いたプラズマ酸化法、あるいはこれらを組み合わせた酸化工程により前記金属膜を酸化して前記水素阻止膜を得ることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項９】
基板と、
前記基板上に配置された反射膜と、
前記反射膜上に位置しパターン形状を有し金属膜を含む多層膜と、
前記金属膜の上面および側面を気密に覆う水素阻止膜と、を含むフォトマスクの製造方法であって、
前記水素阻止膜を、陽極酸化法、酸化雰囲気中での熱酸化法、酸化雰囲気ガスプラズマを用いたプラズマ酸化法、あるいはこれらを組み合わせた酸化工程により前記金属膜を酸化して得ることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のフォトマスクの製造方法であって、前記金属膜はタンタル、ニオブ、バナジウム、またはタンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属を用いて形成していることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法であって、前記金属膜、または多層膜が前記酸化工程以前の状態では、前記酸化工程に伴う前記金属膜の減少分を予め補正したパターン形状を備えることを特徴とする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、フォトマスクおよびフォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンタルは、従来主力であったクロムに比べ、位相シフトマスクに用いる五酸化タンタルとの密着性に優れていることから、フォトマスクの遮光材として用いられてきている。また、タンタルはＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ・Ｕｌｔｒａ・Ｖｉｏｌｅｔ：極端紫外）露光を行うための吸収膜として用いる場合、クロムよりも吸収係数が大きく、かつ微細加工性に優れていることから近年吸収膜としても開発が進められてきている。また、タンタルと同様な特性を持つニオブやバナジウムまたは、タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属を用いることも検討されてきている。
【０００３】
フォトマスクを用いる場合、たとえば大気中に存在する塵埃がフォトマスクに付着した場合、被露光基板上での光パターンが変形し、レジストパターンが不良となるという不都合が発生する。タンタル膜を用いたフォトマスクの例としては、たとえば特許文献１をあげることができる。
【０００４】
そのため、付着した塵埃を取り除くフォトマスクの洗浄処理を定期的、あるいはフォトマスクに塵埃が付着した場合に行うことが必要となる。洗浄には、水素プラズマ、希ガス中に水素を添加したプラズマを用いて塵埃を除去するドライ雰囲気の洗浄や、酸を用いたウェット雰囲気での洗浄が好適に用いられている。酸を用いたウェット雰囲気での洗浄の一例としては、たとえば特許文献２をあげることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−８２４２３号公報
【特許文献２】特開２００７−２３３１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
酸洗浄や水素プラズマを用いて、遮光膜としてタンタル、ニオブ、バナジウムまたは、タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属を用いたフォトマスクの洗浄を行うと、遮光膜が変形する現象が見られることが課題となってきている。この原因としては、酸洗浄として好適に用いられる硫酸と過酸化水素との混合液（ピラニア溶液とも呼ばれる）を用いて洗浄する場合や、水素プラズマを用いて洗浄する場合に、原子状の水素が遮光膜に侵入し、水素脆性を有するタンタル、ニオブ、バナジウムまたは、タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つを含む金属が脆化し、変形していることが判明した。遮光膜が変形してしまうと、フォトマスクにより転写されるパターンも変形し、設計通りの性能を発揮できなくなるため、廃棄せざるを得なくなるがフォトマスクは高価であり、かつフォトマスクの洗浄はパターン精度を保つためには必要不可欠な工程であることから、洗浄に耐えるフォトマスクや、洗浄に耐えるフォトマスクを得るための製造方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり以下の形態または適用例として実現することが可能である。ここで、「上」とは、基板から金属膜方向に向かう、基板の法線方向を指すものと定義する。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかるフォトマスクは、基板と、前記基板上にパターン形状を有する金属膜と、前記金属膜の上面および側面を気密に覆う水素阻止膜と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
これによれば、金属膜は水素阻止膜で気密に覆われている。金属膜を水素阻止膜で気密に覆うことで、金属膜への水素の侵入に起因する水素脆性によるパターン形状の変形を防ぐことが可能となる。そのため、金属膜が原子状水素と接触する酸洗浄や、水素プラズマ洗浄を実施した場合においても水素脆性の発生を抑え、パターン形状を保持させることが可能となる。
【００１０】
［適用例２］本適用例にかかるフォトマスクは、基板と、前記基板上に位置する反射膜と、前記反射膜上に位置しパターン形状を有し金属膜を含む多層膜と、前記金属膜の上面および側面を気密に覆う水素阻止膜と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
これによれば、多層膜は水素阻止膜で気密に覆われている。多層膜を水素阻止膜で気密に覆うことで、多層膜への水素の侵入による水素脆性によるパターン形状の変形を防ぐことが可能となり、多層膜が原子状水素と接触する酸洗浄や、水素プラズマ洗浄を実施した場合においても水素脆性の発生を抑え、パターン形状を保持させることが可能となる。加えて、多層膜構造を備えることで、極端紫外（ＥＵＶ）光に対応可能な反射型フォトマスクへ応用した場合、多層膜の膜厚をＥＵＶ光の波長に合わせ、より吸収率を高くしうる膜厚に合わせることで、より高いコントラストを得ることが可能となる。
【００１２】
［適用例３］上記した適用例にかかるフォトマスクであって、前記水素阻止膜は前記金属膜由来の酸化膜であることを特徴とする。
【００１３】
上記した適用例によれば、堆積法により成膜した水素阻止膜よりも緻密な膜を得ることができる。そのため、より高い水素阻止性能を得ることができる。また、酸化により水素阻止膜を形成することで、たとえば金属膜のパターン側面等にも均一性高く水素阻止膜を形成することが可能となる。加えて、酸化により得られた水素阻止膜は、堆積法により成膜された膜と比べ、高い密着性を備えていることから、膜剥がれが発生しにくく、より耐久性に優れたフォトマスクを提供することが可能となる。
【００１４】
［適用例４］上記した適用例にかかるフォトマスクであって、前記水素阻止膜の厚さが５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１５】
上記した適用例によれば、水素阻止膜の厚さが５ｎｍ以上あれば、金属膜が原子状水素と接触する酸洗浄や、水素プラズマ洗浄を実施した場合においても水素の侵入を抑えることが可能となる。また、水素阻止膜の厚さが１００ｎｍ以下であれば、パターン形状精度の低下を抑えて水素の侵入を抑えることが可能となる。
【００１６】
［適用例５］上記した適用例にかかるフォトマスクであって、前記水素阻止膜の、前記基板の法線方向における光学的長さと露光光の波長とが合わせられていることを特徴とする。
【００１７】
上記した適用例によれば、水素阻止膜中での露光光の位相はおおよそ３６０°となる。すなわち、光学的に露光波長に対して透明になる。そのため、フォトマスクのエッジ付近の光分布に与える影響を避けることができる。たとえば、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光を用い、酸化タンタルを水素阻止膜として用いた場合、約８０ｎｍの膜厚にすれば光学的干渉を避けることが可能となる。
【００１８】
［適用例６］上記した適用例にかかるフォトマスクであって、前記水素阻止膜の、前記基板の法線方向における光学的長さが露光光の波長の半分の整数倍に合わせられていることを特徴とする。
【００１９】
上記した適用例によれば、水素阻止膜中での露光光の位相はおおよそ１８０°となる。この膜厚は位相シフト用パターンでの位相変調量と略等しい。そのため、フォトマスクの位相シフト部分と共用することができる。たとえば、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光を用い、酸化タンタルを水素阻止膜として用いた場合、約４０ｎｍの膜厚にすればこの条件と整合する。
【００２０】
［適用例７］上記した適用例にかかるフォトマスクであって、前記金属膜はタンタル、ニオブ、バナジウム、またはタンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属であることを特徴とする。
【００２１】
上記した適用例によれば、タンタル、ニオブ、バナジウム、またはタンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属は、たとえば反射型フォトマスクとして使用する場合、極端紫外（ＥＵＶ）光の吸収率が高く、クロム等の金属を用いる場合と比べ、よりコントラストが高いフォトマスクを得ることが可能となる。
【００２２】
また、加工性にも優れており、特に微細なパターン形状を得ることが可能である。さらに、上記した金属と、上記した金属の酸化物との密着性が高いことから、膜剥がれが抑制され、耐久性に優れたフォトマスクを提供することが可能となる。なお、「タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属」は、合金の他に混合物、積層物等の様態を示す状態を含む。
【００２３】
［適用例８］本適用例にかかるフォトマスクの製造方法は、基板と、前記基板上にパターン形状を有する金属膜と、前記金属膜の上面および側面を気密に覆う水素阻止膜と、を含むフォトマスクの製造方法であって、陽極酸化法、酸化雰囲気中での熱酸化法、酸化雰囲気ガスプラズマを用いたプラズマ酸化法、あるいはこれらを組み合わせた酸化工程により前記金属膜を酸化して前記水素阻止膜を得ることを特徴とする。
【００２４】
これによれば、被覆性に優れた水素阻止膜を得ることが可能となる。具体的には、パターン側面等、影になり易い部分にも高い膜厚均一性を備えた水素阻止膜が得られる。また、陽極酸化法を用いる場合、電気的な弱点部分に厚く酸化膜が形成される。陽極酸化法により得られる金属酸化膜は緻密なものが得られるため、より信頼性が高いフォトマスクを製造する方法を提供することができる。
【００２５】
また、陽極酸化法を用いる場合には、一旦、真空雰囲気から大気雰囲気に晒されることとなり、大気に触れた時点で大気中の水素を吸蔵するおそれがあるが、この場合、一旦、真空（水素が排斥された状態）中で酸素雰囲気に晒し、薄い水素阻止膜を形成した後陽極酸化法を用いる（組み合わせた酸化工程）ことで、大気中の水素が金属膜中に侵入する現象を回避することも可能である。
【００２６】
［適用例９］本適用例にかかるフォトマスクの製造方法は、基板と、前記基板上に配置された反射膜と、前記反射膜上に位置しパターン形状を有し金属膜を含む多層膜と、前記金属膜の上面および側面を気密に覆う水素阻止膜と、を含むフォトマスクの製造方法であって、前記水素阻止膜を、陽極酸化法、酸化雰囲気中での熱酸化法、酸化雰囲気ガスプラズマを用いたプラズマ酸化法、あるいはこれらを組み合わせた酸化工程により前記金属膜を酸化して得ることを特徴とする。
【００２７】
これによれば、被覆性に優れた水素阻止膜を得ることが可能となる。具体的には、パターン側面等、影になり易い部分にも均一性が高い水素阻止膜が得られる。また、陽極酸化法を用いる場合、電気的な弱点部分に厚く酸化膜が形成される。陽極酸化法により得られる金属酸化膜は緻密なものが得られるため、より信頼性が高いフォトマスクを製造する方法を提供することができる。
【００２８】
また、陽極酸化法を用いる場合には、一旦、真空雰囲気から大気雰囲気に晒されることとなり、大気に触れた時点で大気中の水素を吸蔵するおそれがあるが、この場合、一旦、真空（水素が排斥された状態）中で酸素雰囲気に晒し、薄い水素阻止膜を形成した後陽極酸化法を用いる（組み合わせた酸化工程）ことで、大気中の水素が金属膜中に侵入する現象を回避することが可能である。
【００２９】
また、多層膜構造を備えることで、極端紫外（ＥＵＶ）光に対応可能な反射型フォトマスクへ応用した場合、各層の膜厚をＥＵＶ光の波長に合わせ、より吸収率を高くしうる膜厚分布を与えることで、より高い光吸収率を得ることが可能となる。なお、「反射膜」は、反射膜の保護膜や、緩衝膜を含むものとする。
【００３０】
［適用例１０］上記した適用例にかかるフォトマスクの製造方法であって、前記金属膜はタンタル、ニオブ、バナジウム、またはタンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属を用いて形成していることを特徴とする。
【００３１】
上記した適用例によれば、タンタル、ニオブ、バナジウム、またはタンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属を用いた場合、たとえば反射型フォトマスクとして使用する場合、上記した金属は極端紫外（ＥＵＶ）光の吸収率が高く、クロム等の金属を用いる場合と比べ、よりコントラストが高いフォトマスクを得ることが可能となる。
【００３２】
また、加工性にも優れており、特に微細なパターン形状を得ることが可能である。さらに、透過型フォトマスクとして用いる場合、上記した金属と、上記した金属の酸化物との密着性が高いことから、膜剥がれが抑制され、耐久性に優れたフォトマスクを提供することが可能となる。なお、「タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属」は、合金の他に混合物、積層物等の様態を示す状態を含む。
【００３３】
［適用例１１］上記した適用例にかかるフォトマスクの製造方法であって、前記金属膜、または多層膜が前記酸化工程以前の状態では、前記酸化工程に伴う前記金属膜の減少分を予め補正したパターン形状を備えることを特徴とする。
【００３４】
上記した適用例によれば、酸化工程による目減り分を補正することで、パターン形状を高い精度を持って形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）は、本実施形態にかかるフォトマスクの構成を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図。
【図２】フォトマスクを用いた露光光学系の例を示す断面図。
【図３】（ａ）は、本実施形態にかかるフォトマスクの構成を示す平面図、（ｂ）は、（a）のＡ−Ａ’線における断面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、フォトマスクの製造工程を示す工程断面図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、フォトマスクの製造工程を示す工程断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
（第１の実施形態：反射型フォトマスク）
以下、フォトマスクの構成について図面を用いて説明する。図１（ａ）は、本実施形態にかかるフォトマスクの構成を示す平面図、（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。フォトマスク１０は、基板１１と、反射膜１２、金属膜または多層膜としての光吸収膜１３、水素阻止膜１４とを含む。フォトマスク１０は、入射された光を反射し、マスクパターンを転写する反射型フォトマスクとして機能している。
【００３８】
基板１１は、たとえば石英や、熱膨張係数が小さいガラスなどを用いて形成されており、後述する反射膜１２、光吸収膜１３、水素阻止膜１４を支える機能を有している。
【００３９】
反射膜１２は、たとえば多層膜を用いて形成されており、ＥＵＶ光を反射させる機能を有している。典型的なものとしては、膜厚が２．６ｎｍのモリブデン膜と、膜厚が４．１ｎｍのシリコン膜を交互に５０層程度堆積したものを用いることができる。なお、製造プロセス上の損傷による反射率の低下を防ぐため、反射膜１２上に保護膜を設けることも好適である。また、基板１１と反射膜１２との間に応力等の発生がある場合には、緩衝膜を設けても良い。
【００４０】
光吸収膜１３は、入射されたＥＵＶ光を吸収し、”黒”の情報を発生させる。光吸収膜１３としては、タンタルを１００ｎｍ程度の膜厚で形成したものを用いることが好適である。また、タンタルに代えてニオブ、バナジウムまたは、タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つを含む金属を用いても良い。また、上記した金属からなる金属膜と、金属酸化膜や誘電体膜、シリコン膜、酸化シリコン膜等との多層膜構成を用いても良い。
【００４１】
水素阻止膜１４は、光吸収膜１３を覆うよう配置されており、酸洗浄や水素プラズマ洗浄を行う際に生じる水素原子の光吸収膜１３への侵入を防止する機能を有している。水素阻止膜１４は光吸収膜１３を酸化して得られる膜を用いることが密着性等の点から好適であり、厚さとしては５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下程度の値を有していることが好ましい。５ｎｍ以上の厚さがあれば、水素原子の透過を抑制することが可能である。また、１００ｎｍ以下の厚さにすることで、ＥＵＶ光の減衰を抑えて反射膜１２に到達させることが可能となる。そして、水素阻止膜１４は、光吸収膜１３の上側および、側面を含めて配置されており、気密保持されている。そのため、水素の吸収に伴う水素脆性の発生を抑えることを可能としている。
【００４２】
図２はフォトマスクを用いた露光光学系の例を示す断面図である。ＥＵＶ光源１００を露光光源とし、入射角θで斜めに入射してフォトマスク１０を照明する。入射角θは種々の光学系で異なるが、およそ１°から１５°程度である。フォトマスク１０は図１に示すように反射膜１２、光吸収膜１３を所定形状のパターンとして備えている。フォトマスク１０で反射されたＥＵＶ光は凸ミラー１０１で反射し、さらに凹ミラー１０２で反射し、ウェハー１０３上で結像する。凸ミラー１０１、凹ミラー１０２にはＥＵＶ光を反射すべく多層膜が形成されている。ここで、凹ミラー１０２の点線で描かれた領域は開口されており、フォトマスク１０を反射してきた光を貫通させる構成を備えている。
【００４３】
本実施形態におけるフォトマスク１０は、光吸収膜１３としてタンタル、ニオブ、バナジウムまたは、タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つを含む金属膜や、当該金属の酸化膜との多層膜等を用いているため、ＥＵＶ光を効率的に吸収できる。加えて、光吸収膜１３の側面も含めて水素阻止膜１４を備えているため、硫酸と過酸化水素との混合液を用いて洗浄する場合や、水素プラズマを用いて洗浄する場合に対して原子状水素の侵入を抑えることが可能となる。そのため、洗浄工程による劣化が抑えられたフォトマスクを提供することを可能としている。
【００４４】
（第２の実施形態：透過型フォトマスク）
以下、第２の実施形態として、透過型フォトマスクについて説明する。図３（ａ）は、本実施形態にかかるフォトマスクの構成を示す平面図、（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。フォトマスク２０は、基板２１、金属膜としての遮光膜２３、水素阻止膜２４とを含む。
【００４５】
基板２１は、たとえば石英や、熱膨張係数が小さいガラスなどを用いて形成されており、後述する遮光膜２３、水素阻止膜２４を支える機能を有している。
【００４６】
遮光膜２３は、入射された紫外光を遮光し、”黒”の情報を発生させる。遮光膜２３としては、タンタルを１００ｎｍ程度の膜厚で形成したものを用いることが好適である。また、タンタルに代えてニオブ、バナジウムまたは、タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属を用いても良い。膜厚としては、たとえば１００ｎｍ程度の厚さにすることが、遮光性とプロセス上の制約（厚い場合、フォトマスクを製造する工程で用いられるフォトレジストの厚さを厚くすることが必要となり、寸法精度が低下する）を共に満たすことができるため好適である。
【００４７】
水素阻止膜２４は、遮光膜２３を覆うよう配置されており、酸洗浄や水素プラズマ洗浄を行う際に生じる水素原子の遮光膜２３への侵入を防止する機能を有している。水素阻止膜２４は遮光膜２３を酸化して得られる膜を用いることが密着性等の点から好適であり、厚さとしては５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下程度の値を有していることが好ましい。５ｎｍ以上の厚さがあれば、水素原子の透過を抑制することが可能である。また、１００ｎｍ以下の厚さにすることで、紫外光の減衰を抑えて紫外光を透過させることが可能となる。
【００４８】
また、水素阻止膜２４の、基板２１の法線方向における光学的長さを露光光波長の整数倍と合わせることも好適であり、この場合には、水素阻止膜２４は光学的に透明となり、フォトマスク２０の光透過部分へ影響は及ぼさない。たとえば、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光を用い、酸化タンタルを水素阻止膜２４として用いた場合、約８０ｎｍの膜厚にすれば光学的干渉を避けることが可能となる。この場合、遮光膜２３の厚さを薄くし、基板２１の法線方向での酸化タンタル（水素阻止膜２４）の厚さとしても良く、また遮光膜２３の厚さを厚めにとり、１６０ｎｍ程度（波長の２倍）の厚さとしても良い。
【００４９】
また、水素阻止膜２４の、基板２１の法線方向における光学的長さを露光光波長の半分の整数倍と合わせることも好適であり、この場合には、水素阻止膜２４を通過した光の位相はπだけ変化する。したがって、水素阻止膜２４を位相シフト用の領域として用いることが可能となる。たとえば、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光を用い、酸化タンタルを水素阻止膜として用いた場合、約４０ｎｍの膜厚にすることで位相シフト用の領域との兼用が可能となる。この場合には、タンタルやニオブ、バナジウムまたは、タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つからなる金属を用いて、光透過量を制御することも好適となる。
【００５０】
（第３の実施形態：反射型フォトマスクの製造方法）
以下、フォトマスクの製造方法について図面を用いて説明する。ここでは、図１に示した反射型フォトマスクの製造方法について説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態にかかるフォトマスクの製造工程を示す工程断面図である。
【００５１】
まず、石英や、熱膨張係数が小さい耐熱ガラスなどを基板１１として用意する。
【００５２】
次に、スパッタ法等を用いて、反射膜１２を形成する。反射膜１２としては、膜厚が２．６ｎｍのモリブデン膜と、膜厚が４．１ｎｍのシリコン膜を交互に５０層程度堆積したものを用いることができる。
【００５３】
次に、光吸収膜１３をスパッタ法等を用いて形成する。光吸収膜１３としては、タンタルを１００ｎｍ程度の膜厚で形成したものを用いることが好適である。また、タンタルに代えてニオブ、バナジウムまたは、タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つを含む金属を用いても良い。また、上記した金属と、金属酸化膜や誘電体、シリコン、酸化シリコン等との多層膜構成を用いても良い。
【００５４】
次に、フォトレジスト前駆体１７ａをスピンコート法等を用いて塗布する。ここまでの工程を終えた工程断面図を図４（ａ）に示す。
【００５５】
そして、塗布後熱処理を行い、フォトレジスト１７を形成する。フォトレジスト１７の厚みは４００ｎｍ程度のものを用いることが好適である。厚すぎる場合、後述する電子ビーム露光での寸法精度が低下し、パターン精度が低下する。薄すぎる場合、光吸収膜１３をエッチングする際に、フォトレジスト１７が目減り、あるいは消滅してしまい、パターニングすることが困難となる。ここで、４００ｎｍという値は一つの好適な値となるが、エッチングにおける選択比等が大きく取れる場合には薄くしても良く、また選択比が取れない場合には、より厚くする必要がある。
【００５６】
次に、ＣＡＤデータに基づきフォトレジスト１７に電子ビームを照射して露光し、現像する。この場合、ＣＡＤデータ中に、電子ビーム露光を行う際に生じる近接効果等の減少による目減り分を補正しておいても良い。また、後述する光吸収膜１３の酸化工程に伴う寸法変動を予め含ませておくことが好適である。ここまでの工程を終えた工程断面図を図４（ｂ）に示す。
【００５７】
次に、フォトレジスト１７をマスクとしてドライエッチングを行う。ドライエッチングは、たとえば平行平板式反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）を用い、エッチングガスはテトラクロロメタンと酸素との混合ガスや、ジクロロメタンと酸素との混合ガスを用いることができる。ここまでの工程を終えた工程断面図を図４（ｃ）に示す。
【００５８】
次に、フォトレジスト１７をアルゴン等のガスを用いてアッシング除去する。この工程は、下地に与えるダメージの低減を図る場合には、ウェット処理により除去しても良い。この工程後に、検査を行い、ごみや欠陥を調べ、修正する工程をとることも好適である。次に、光吸収膜１３を陽極酸化法を用いて、水素阻止膜１４を形成する。ここで、陽極酸化法を用いて形成される水素阻止膜１４の膜厚としては、５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下程度の値を有していることが好ましい。５ｎｍ以上の厚さがあれば、水素原子の透過を抑制することが可能である。また、１００ｎｍ以下の厚さにすることで、ＥＵＶ光の減衰を抑えて反射膜１２に到達させることが可能となる。ここで、陽極酸化法に代えて、酸化雰囲気中での熱酸化法、酸化雰囲気ガスプラズマを用いたプラズマ酸化法、あるいはこれらの組み合わせた酸化工程により酸化膜を形成しても良い。また、基板１１として、耐熱性が高いものを用いていることから、熱酸化やプラズマ酸化を行うことも好適であり、電気的にパターンが繋がっている必要のある陽極酸化法に比べ、パターン自由度が高くなる。
【００５９】
また、陽極酸化法を用いる前に、フォトレジスト１７を除去した基板１１を酸素フリー雰囲気でアルゴンプラズマ等にあて、自然酸化膜を除去した後、基板１１を真空雰囲気におき、水素を放出させた後、大気に晒すことなく酸化雰囲気を導入し光吸収膜１３を覆う酸化膜を形成し、その後大気に晒し、陽極酸化を行っても良い。この場合、この酸化膜が水素阻止膜の機能を果たすため、陽極酸化を行う場合に、大気中の水素の侵入を抑制することができ、初期状態で水素が除去されている状態を実現できるため、より信頼性に優れた光吸収膜１３を形成することができる。また、陽極酸化法に代えて、フォトレジスト１７を除去した基板１１を酸素フリー雰囲気でアルゴンプラズマ等にあて、自然酸化膜を除去した後、基板１１を真空雰囲気におき、水素を放出させた後、大気に晒すことなく酸化雰囲気を導入し、さらに基板１１を昇温させることで光吸収膜１３を覆う酸化膜からなる水素阻止膜１４を形成させても良い。この場合でも、初期状態で水素が除去されている状態を実現できる。さらに、陽極酸化法と比べ、電気的にパターンが繋がっている必要がないことから、よりパターン自由度が高くなる。ここで、酸化雰囲気としては、酸素、笑気、オゾン、酸素プラズマ等のものを用いることができる。
【００６０】
また、前述したように、この酸化工程による寸法変動を補正した寸法を予めＣＡＤデータ中、あるいはＣＡＤデータをポストプロセッサーにより寸法補正して用いることも好適である。そして、最終的な構造として、図１に示すフォトマスクが製造される。上記した工程に従うことで、酸洗浄や、水素プラズマ洗浄に対して耐性が高いフォトマスクの製造方法を提供することが可能となる。
【００６１】
（第４の実施形態：透過型フォトマスク）
以下、透過型フォトマスクの製造方法について図面を用いて説明する。ここでは、図３に示した透過型フォトマスクの製造方法について説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態にかかるフォトマスクの製造工程を示す工程断面図である。
【００６２】
まず、石英や、熱膨張係数が小さい耐熱ガラスなどを基板２１として用意する。
【００６３】
次に、遮光膜２３をスパッタ法等を用いて形成する。遮光膜２３としては、タンタルを１００ｎｍ程度の膜厚で形成したものを用いることが好適である。また、タンタルに代えてニオブ、バナジウムまたは、タンタル、ニオブ、バナジウムの少なくとも２つを含む金属を用いても良い。
【００６４】
次に、フォトレジスト前駆体２７ａをスピンコート法等を用いて塗布する。ここまでの工程を終えた工程断面図を図５（ａ）に示す。そして、塗布後熱処理を行い、フォトレジスト２７を形成する。ここまでの工程を終えた工程断面図を図５（ｂ）に示す。フォトレジスト２７の厚みは４００ｎｍ程度のものを用いることが好適である。厚すぎる場合、後述する電子ビーム露光での寸法精度が低下し、パターン精度が低下する。薄すぎる場合、遮光膜２３をエッチングする際に、フォトレジスト２７が目減り、あるいは消滅してしまい、正確にパターニングすることが困難となる。
【００６５】
次に、ＣＡＤデータに基づきフォトレジスト２７に電子ビームを照射して露光し、現像する。この場合、ＣＡＤデータ中に、電子ビーム露光を行う際に生じる近接効果等の減少による目減り分を補正しておいても良い。また、後述する遮光膜２３の酸化工程に伴う寸法変動を予め含ませておくことが好適である。
【００６６】
次に、フォトレジスト２７をマスクとしてドライエッチングを行う。ドライエッチングは、たとえば平行平板式反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）を用い、エッチングガスはテトラクロロメタンと酸素との混合ガスや、ジクロロメタンと酸素との混合ガスを用いることができる。ここまでの工程を終えた工程断面図を図５（ｃ）に示す。
【００６７】
次に、フォトレジスト２７をアルゴン等のガスを用いてアッシング除去する。この工程は、下地に与えるダメージの低減を図る場合には、ウェット処理により除去しても良い。この工程後に、検査を行い、ごみや欠陥を調べ、修正する工程をとることも好適である。
【００６８】
次に、遮光膜２３を陽極酸化法を用いて、水素阻止膜２４を形成する。ここで、陽極酸化法を用いて形成される水素阻止膜２４の膜厚としては、５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下程度の値を有していることが好ましい。５ｎｍ以上の厚さがあれば、水素原子の透過を抑制することが可能である。また、１００ｎｍ以下の厚さにすることで、ＥＵＶ光の減衰を抑えて基板２１に到達させることが可能となる。ここで、陽極酸化法に代えて、酸化雰囲気中での熱酸化法、酸化雰囲気ガスプラズマを用いたプラズマ酸化法、あるいはこれらの組み合わせた酸化工程により酸化膜を形成しても良い。また、基板２１として、耐熱性が高いものを用いていることから、熱酸化やプラズマ酸化を行うことも好適であり、電気的にパターンが繋がっている必要のある陽極酸化法に比べ、パターン自由度が高くなる。
【００６９】
また、陽極酸化法を用いる前に、フォトレジスト２７を除去した基板２１を酸素フリー雰囲気でアルゴンプラズマ等にあて、自然酸化膜を除去した後、基板２１を真空雰囲気におき、水素を放出させた後、大気に晒すことなく酸化雰囲気を導入し遮光膜２３を覆う酸化膜を形成し、その後大気に晒し、陽極酸化を行っても良い。この場合、この酸化膜が水素阻止膜の機能を果たすため、陽極酸化を行う場合に、大気中の水素の侵入を抑制することができ、初期状態で水素が除去されている状態を実現できるため、より信頼性に優れた遮光膜２３を形成することができる。また、陽極酸化法に代えて、フォトレジスト２７を除去した基板２１を酸素フリー雰囲気でアルゴンプラズマ等にあて、自然酸化膜を除去した後、基板２１を真空雰囲気におき、水素を放出させた後、大気に晒すことなく酸化雰囲気を導入し、さらに基板２１を昇温させることで遮光膜２３を覆う酸化膜からなる水素阻止膜２４を形成させても良い。この場合でも、初期状態で水素が除去されている状態を実現できる。さらに、陽極酸化法と比べ、電気的にパターンが繋がっている必要がないことから、よりパターン自由度が高くなる。ここで、酸化雰囲気としては、酸素、笑気、オゾン、酸素プラズマ等のものを用いることができる。
【００７０】
また、前述したように、この酸化工程による寸法変動を補正した寸法を予めＣＡＤデータ中、あるいはＣＡＤデータをポストプロセッサーにより寸法補正して用いることも好適である。そして、最終的な構造として、図３に示すフォトマスクが製造される。上記した工程に従うことで、酸洗浄や、水素プラズマ洗浄に対して耐性が高いフォトマスクの製造方法を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００７１】
１０…フォトマスク、１１…基板、１２…反射膜、１３…光吸収膜、１４…水素阻止膜、１７…フォトレジスト、１７ａ…フォトレジスト前駆体、２０…フォトマスク、２１…基板、２３…遮光膜、２４…水素阻止膜、２７…フォトレジスト、２７ａ…フォトレジスト前駆体、１００…ＥＵＶ光源、１０１…凸ミラー、１０２…凹ミラー、１０３…ウェハー。
【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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