(57)【要約】      （修正有）【課題】ハーフピッチ（ｈｐ）３２−２２ｎｍ世代に必要なエッチングマスク層の薄膜化と、遮光帯の光学濃度設計の自由度確保を両立できる位相シフトマスクの作製方法を提供する。【解決手段】位相シフト部は、所定の位相差を生じさせる掘込深さで前記透光性基板の表面から掘り込んだ掘込部であり、前記透光性基板を掘り込む側の表面には、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされ、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成され、掘込部を形成するときに少なくとも前記掘込深さに到達するまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜１０を備え、前記透光性基板の反対側の表面には、エッチングによって転写パターン領域以外の領域で透光性基板を透過する露光光を遮光する遮光部（遮光帯）を形成する遮光膜２０を備える。【選択図】図１
2010008868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクを作製するためのフォトマスクブランクであって、
前記位相シフト部は、位相シフト部を設けていない部分の透光性基板を透過する露光光に対し、所定の位相差を生じさせる掘込深さで前記透光性基板の表面から掘り込んだ掘込部であり、
前記透光性基板を掘り込む側の表面には、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされ、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成され、前記掘込部を形成するときに少なくとも前記掘込深さに到達するまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜を備え、
前記透光性基板の反対側の表面には、エッチングによって転写パターン領域以外の領域で透光性基板を透過する露光光を遮光する遮光部を形成する遮光膜を備える
ことを特徴とするフォトマスクブランク。
【請求項２】
透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクを作製するためのフォトマスクブランクであって、
前記位相シフト部は、透過する露光光に対して所定量の位相変化を与える位相シフト膜であり、
該位相シフト膜の表面には、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされ、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成され、少なくともフッ素系ガスによるドライエッチングによって位相シフト膜に転写パターンが形成されるまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜を備え、
前記透光性基板の反対側の表面には、エッチングによって転写パターン領域以外の領域で透光性基板を透過する露光光を遮光する遮光部を形成する遮光膜を備える
ことを特徴とするフォトマスクブランク。
【請求項３】
前記遮光膜は、
透光性基板がエッチング耐性を有するエッチング液でウエットエッチング可能な材料で形成されている
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】
前記遮光膜は、
クロム、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が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１から３のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
【請求項５】
前記遮光膜は、膜厚が、６０ｎｍから１００ｎｍである
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
【請求項６】
前記エッチングマスク膜は、
クロム、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１から５のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
【請求項７】
前記エッチングマスク膜は、膜厚が、５ｎｍから４０ｎｍである
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
【請求項８】
前記位相シフト膜は、
モリブデンシリサイド、モリブデンシリサイドの窒化物、モリブデンシリサイドの酸化物、モリブデンシリサイドの窒化酸化物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２から７のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
【請求項９】
前記位相シフト膜は、
シリコン酸化物またはシリコン酸化窒化物を主成分とする材料で形成される位相調整層と、
タンタルまたはタンタル−ハフニウム合金を主成分とする透過率調整層と
からなることを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
【請求項１０】
請求項１から９の何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１１】
請求項１または請求項３から請求項９の何れか１項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であって、
レジスト膜パターンをマスクとして、前記遮光膜をエッチングして転写パターン領域以外の領域に前記遮光部を形成する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして前記エッチングマスク膜のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
エッチングマスク膜パターンをマスクとして前記透光性基板のドライエッチングを行い、所定の位相差を生じさせる掘込深さで前記透光性基板の表面から掘り込んだ掘込部を形成する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項１２】
請求項２から請求項９の何れか１項に記載のフォトマスクブランクを用いるフォトマスクの製造方法であって、
レジスト膜パターンをマスクとして、前記遮光膜をエッチングして転写パターン領域以外の領域に前記遮光部を形成する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして前記エッチングマスク膜のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
エッチングマスク膜パターンをマスクとして前記位相シフト膜のドライエッチングを行い、位相シフト膜パターンを形成する工程と
を有す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、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ー技術であり、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（以下、ＡｒＦ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。
【０００３】
ところで、半導体製造に必要な回路パターンは、複数のフォトマスク（レチクル）パターンによって半導体ウェハに順次露光される。例えば、所定のレチクルがセットされた縮小投影露光装置は、ウエハ上の被投影領域を次々とずらしながら繰り返しパターンを投影露光する（ステップ・アンド・リピート方式）。または、レチクルとウエハを投影光学系に対して同期走査し、繰り返しパターンを投影露光する（ステップ・アンド・スキャン方式）。これにより、半導体ウェハ内に所定個数分の集積回路チップ領域を形成する。
フォトマスク（レチクル）は、転写パターンを形成した領域と、その外周の領域と、を有する。この外周領域、即ちフォトマスク（レチクル）における四つの辺に沿った周縁の領域は、フォトマスク（レチクル）上の転写パターンをウエハ上の被投影領域を次々とずらしながら順次露光する際に、集積回路チップの形成数を増やす目的で、互いの外周領域が重なるようにして露光、転写される。このような重ね露光によるウエハ上レジスト感光を防ぐ目的で、フォトマスクの外周領域には遮光帯（遮光体の帯、遮光体リング）をマスク加工にて作製する。
【０００４】
位相シフト法は、位相シフト部を透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせ、光の干渉作用を利用して転写パターンの解像度を向上させる手法である。
位相シフト法により解像性を向上させたフォトマスクとしては、石英基板をエッチング等により掘り込んでシフター部を設ける基板掘り込みタイプと、基板上に形成した位相シフト膜をパターニングしてシフター部を設けるタイプとがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板掘り込み（彫り込み）タイプのフォトマスクの１つとして、クロムレス位相シフトマスクがある。クロムレス位相シフトマスクには、非掘込部の遮光層を完全に除去したタイプと、非掘込部の遮光層をパターニングしたタイプ（いわゆるゼブラタイプ）とがある。クロムレス位相シフトマスクの転写領域の遮光層を完全に除去したタイプは、Alternative phase shifter とも称され、位相シフト部を通過する露光光は概ね１００％透過されるタイプの位相シフトマスクブランクである。クロムレス位相シフトマスクでは、フォトマスク（レクチル）における四つの辺に沿った周縁の領域であり、転写パターン領域の外周にある領域（ブラインド領域）には、遮光帯を形成する必要がある。
このようなクロムレス位相シフトマスクを製造するためのフォトマスクブランクとしては、透明基板上に、Ｃｒからなる遮光層とＣｒＯからなる低反射層を積層したＣｒＯ／Ｃｒ遮光膜を有するものが知られておりであり、トータルの膜厚は、７０〜１００ｎｍである（例えば、特許文献１の［０００５］欄参照）。また、クロムレス位相シフトマスクの製造プロセスは、遮光膜パターンをエッチングマスクにして基板の堀り込みを行うと共に、前記遮光膜パターンの形成に用いたレジストパターンを除去した後、再度レジストを塗布し、露光、現像を行って遮光膜を残す箇所を保護した後、不要な箇所の遮光膜をエッチングによって除去し、基板外周領域（ブラインド領域）の遮光帯と、必要に応じ転写パターン領域の遮光パターンと、を有するフォトマスクを得る。つまり、遮光膜は、エッチングマスク（ハードマスクともいう）としての機能と、遮光帯や遮光パターンを形成するための層としての機能（遮光機能を確保する機能）と、を兼用する。
一般に、フォトマスクのＣＤパフォーマンスの改善には、遮光膜とそれを形成するためのレジスト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。上述のＣｒＯ ／Ｃｒ遮光膜では、一般に必要とされているＯＤ＝３ を達成するために、６０ｎｍ程度のトータルの膜厚が最低限必要であり、大幅な薄膜化は困難である。また、遮光膜が薄膜化できないと、レジストとの選択比が原因でレジストも薄膜化することができない。したがって、大きなＣＤの改善を望むことができない。
この対応策として、特許文献１の方法が提案されている。この方法は、遮光機能層とエッチングマスク層とを別材料で構成することによって、上記要求を満たそうとするものである。
特許文献１の方法は、層構成が、例えば、基板／Ｃｒ系第２エッチングマスク膜／ＭｏＳｉ系遮光膜／Ｃｒ系第１エッチングマスク膜（兼反射防止膜）のように、基板から最も遠い最表面の第１エッチングマスク膜にＣｒ系の材料を使用している（特許文献１［００３８］欄等参照）。これにより、第１エッチングマスク膜の上面に塗布されるレジスト膜は、最低限、第１エッチングマスク膜にパターンを転写できればよく、レジスト膜のある程度の薄膜化を図ることはできている。しかし、Ｃｒ系材料の第１エッチングマスク膜は、塩素と酸素の混合ガスでドライエッチングする必要があり、レジストとの選択比が低い（レジストの消費量が多い。）。このため、レジストの膜厚の大幅な薄膜化（レジスト膜厚２００ｎｍ以下、さらには１５０ｎｍ以下の実現）が難しく、マスク上のパターン解像性を約６５ｎｍ以下、更には５０ｎｍ以下という高精度を実現するには、ＣＤ精度も十分とは言いがたく問題がある。
また、特許文献１の方法は、層構成が、ＭｏＳｉ系遮光膜の上下に２つのＣｒ系のエッチングマスク膜が設けられた構成となっていることから、フォトマスクブランクを製造する際のプロセスが煩雑になるという問題がある。
さらに、層構成が多いため加工プロセスが煩雑になるという問題もある。例えば、この方法の層構成は、基板／Ｃｒ系第２エッチングマスク膜／ＭｏＳｉ系遮光膜／Ｃｒ系第１エッチングマスク膜（兼反射防止膜）のブランクを用いる必要があり（特許文献１［００３８］欄等参照）、層構成が多いため加工プロセスが煩雑になるという問題がある。
【０００６】
上記したことは、例えば、基板／ＭｏＳｉ系位相シフト膜／Ｃｒ系第２エッチングマスク膜／ＭｏＳｉ系遮光膜／Ｃｒ系第１エッチングマスク膜（兼反射防止膜）のブランクを用いる場合においても同様であり（特許文献２［０１７４］欄等参照）、層構成が複雑で、プロセスが複雑になるという問題がある。
【特許文献１】特開２００７−２４１１３６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４１０６５号公報
【特許文献３】特開２００６−２８５１２２号公報
【特許文献４】特開２００５−１４８５１４号公報
【０００７】
本発明は、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３２−２２ｎｍ世代に必要なエッチングマスク層の薄膜化と、遮光帯の光学濃度設計の自由度確保と、の両立を目的とする。
また、本発明は、（１）エッチングマスク層のＣＤ（Critical Dimension）に対する被エッチング層のＣＤのシフト量（エッチングマスク層のパターン寸法に対する被エッチング層のパターン寸法の寸法変化量）が、５ｎｍ未満であり、（２）遮光帯の光学濃度ＯＤ≧３であり、（３）マスク上のパターンの解像性５０ｎｍである、３つの課題（１）〜（３）を少ない層構成で達成した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】
【０００８】
本発明者は、特許文献１に記載の方法のように、遮光機能層とエッチングマスク層とを別材料の積層で構成するのではなく、基板の裏面側に遮光機能をもたせること（例えば、遮光帯形成用の専用の層を裏面側に設けること）によって上記目的を達成できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
なお、特許文献３（特開２００６−２８５１２２号公報）の［０００８］欄に記載されている従来の方法は、基板の両面が掘り込まれたホログラム作製用の両面マスクに関するものであり、本発明とは課題が全く異なる。また、特許文献３および特許文献４（特開２００５−１４８５１４号公報）に記載の方法は、基板の堀り込み加工用のエッチングマスク膜や、位相シフト膜の加工用のエッチングマスク膜を有するものではない。また、特許文献３および特許文献４に記載のいずれの方法も、基板上面の遮光膜を薄膜化し、かつ所定の遮光機能を満たすために、遮光膜を基板の両面に設けて、両面の遮光膜で所定の遮光機能を満たすようにして各面の遮光膜の膜厚を従来より薄くしたものであり、両面の遮光膜に同じ転写パターンを形成するものである。本発明のような、基板の表面にエッチングマスクとして機能するためのエッチングマスク膜を設け、基板の裏面側に片面だけで十分な遮光機能を有する遮光膜を設けたという構成ではない。
【００１０】
本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）
透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクを作製するためのフォトマスクブランクであって、
前記位相シフト部は、位相シフト部を設けていない部分の透光性基板を透過する露光光に対し、所定の位相差を生じさせる掘込深さで前記透光性基板の表面から掘り込んだ掘込部であり、
前記透光性基板を掘り込む側の表面には、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされ、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成され、前記掘込部を形成するときに少なくとも前記掘込深さに到達するまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜を備え、
前記透光性基板の反対側の表面には、エッチングによって転写パターン領域以外の領域で透光性基板を透過する露光光を遮光する遮光部（遮光帯）を形成する遮光膜を備える
ことを特徴とするフォトマスクブランク。
（構成２）
透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクを作製するためのフォトマスクブランクであって、
前記位相シフト部は、透過する露光光に対して所定量の位相変化を与える位相シフト膜であり、
該位相シフト膜の表面には、クロムを主成分とする材料で形成され、少なくともフッ素系ガスによるドライエッチングによって位相シフト膜に転写パターンが形成されるまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜を備え、
前記透光性基板の反対側の表面には、エッチングによって転写パターン領域以外の領域で透光性基板を透過する露光光を遮光する遮光部（遮光帯）を形成する遮光膜を備える
ことを特徴とするフォトマスクブランク。
（構成３）
前記遮光膜は、
透光性基板がエッチング耐性を有するエッチング液でウエットエッチング可能な材料で形成されている
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）
前記遮光膜は、
クロム、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が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１から３のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成５）
前記遮光膜は、膜厚が、６０ｎｍから１００ｎｍである
ことを特徴とする構成１から４のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成６）
前記エッチングマスク膜は、
クロム、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）
前記エッチングマスク膜は、膜厚が、５ｎｍから４０ｎｍである
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）
前記位相シフト膜は、
モリブデンシリサイド、モリブデンシリサイドの窒化物、モリブデンシリサイドの酸化物、モリブデンシリサイドの窒化酸化物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２から７のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成９）
前記位相シフト膜は、
シリコン酸化物またはシリコン酸化窒化物を主成分とする材料で形成される位相調整層と、
タンタルまたはタンタル−ハフニウム合金を主成分とする透過率調整層と
からなることを特徴とする構成２から７のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成１０）
構成１から９の何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１１）
構成１または構成３から構成９の何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であって、
レジスト膜パターンをマスクとして、前記遮光膜をエッチングして転写パターン領域以外の領域に前記遮光部（遮光帯）を形成する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして前記エッチングマスク膜のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
エッチングマスク膜パターンをマスクとして前記透光性基板のドライエッチングを行い、所定の位相差を生じさせる掘込深さで前記透光性基板の表面から掘り込んだ掘込部を形成する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
（構成１２）
構成２から構成９の何れかに記載のフォトマスクブランクを用いるフォトマスクの製造方法であって、
レジスト膜パターンをマスクとして、前記遮光膜をエッチングして転写パターン領域以外の領域に前記遮光部（遮光帯）を形成する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして前記エッチングマスク膜のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
エッチングマスク膜パターンをマスクとして前記位相シフト膜のドライエッチングを行い、位相シフト膜パターンを形成する工程と
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板の位相シフト部を形成する表面側に、位相シフト部を形成する際にエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜を設け、基板の裏面側に露光光を遮光する機能を有する遮光膜を設けた構成としたことにより、以下に示す効果がある。
従来のエッチングマスク膜の上面に遮光膜が積層した構成のフォトマスクブランクの場合、レジスト膜に形成される位相シフト部（基板の掘込部、位相シフト膜）に転写すべき微細な転写パターンをエッチングマスク膜に転写するには、最初にレジスト膜の微細な転写パターンを遮光膜に転写し、次に遮光膜に転写された転写パターンをエッチングマスク膜に転写するというプロセスを行う必要があった。このため、遮光膜の膜厚も転写パターンのＣＤ精度に影響を与える大きな要因となっており、遮光膜の薄膜化や遮光膜を多層構造として、多段階のエッチングプロセスでの転写パターンの転写を行う必要があった。
（ｉ）遮光機能を有する遮光膜を基板裏面側に配置したことにより、基板表面側に配置された位相シフト部が形成されるまでエッチングマスクとして最低限機能する膜厚のエッチングマスク膜の上面にレジスト膜を積層でき、微細な転写パターンを直接エッチングマスク膜に転写することができる。このため、従来よりもＣＤやパターン解像性の大幅な向上を図ることができる。
（ｉｉ）遮光膜に形成する転写パターン領域外側の遮光帯やアライメントマーク等のパターンには、位相シフト部に求められるほどのＣＤやパターン解像性は必要とされない。遮光膜は、基板裏面側に配置することにより、遮光帯を形成するために必要な所定の遮光機能の条件（ＯＤ≧３）を最低限満たせばよくなる。遮光膜の膜厚の制限や、遮光膜を構成する材料の制約を受けることがなくなる。
（ｉｉｉ）遮光膜に形成される遮光帯等のパターンに位相シフト部のパターンほどの高いＣＤやパターン解像性が求められないことから、遮光膜をエッチング選択性のある異なる材料で複数層で構成して多段階エッチングを行う必要がなくなる。このため、フォトマスクブランクからフォトマスクを製造するためのプロセスが少なくなり、低コストおよび省力化が図れる。
（ｉｖ）遮光膜に形成されるパターンに位相シフト部のパターンほどの高いＣＤやパターン解像性が求められないことから、遮光膜に遮光帯等のパターンを形成する際にウエットエッチングを用いることもでき、低コストで行うことができる。
（ｖ）基板表面側のエッチングマスク膜と基板裏面側の遮光膜とを、同一材料で形成することができる。このため、成膜室が１つの成膜装置であってもエッチングマスク膜と遮光膜を成膜することができる。
【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、
透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクを作製するためのフォトマスクブランクであって、
前記位相シフト部は、位相シフト部を設けていない部分の透光性基板を透過する露光光に対し、所定の位相差を生じさせる掘込深さで前記透光性基板の表面から掘り込んだ掘込部であり、
前記透光性基板を掘り込む側の表面には、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされ、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成され、掘込部を形成するときに少なくとも前記掘込深さに到達するまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜を備え、
前記透光性基板の反対側の表面には、エッチングによって転写パターン領域以外の領域で透光性基板を透過する露光光を遮光する遮光部（遮光帯）を形成する遮光膜を備える
ことを特徴とする（構成１）。
このような構成によれば、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３２−２２ｎｍ世代に必要なエッチングマスク層の薄膜化と、遮光帯の光学濃度設計の自由度確保と、の両立を達成できる、基板掘込タイプの位相シフト部を有するフォトマスクブランクを提供できる。
【００１３】
本発明において、透光性基板の反対側の表面（即ち裏面）には、エッチングによって転写パターン領域以外の領域で透光性基板を透過する露光光を遮光する遮光部、即ち遮光帯、を形成する遮光膜（以下、適宜、遮光帯形成用の遮光膜と称する）を備える。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るフォトマスクブランクの一例を示す。
図１に示すフォトマスクブランクは、基板堀り込みタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるブランクである。
このフォトマスクブランクは、透明基板１の表面（一方の面）側に、エッチングマスク膜１０、レジスト膜５０をこの順で備え、透明基板１の裏面（他方の面）側に、遮光帯形成用の遮光膜２０、レジスト膜５１をこの順で備える。
基板堀り込みタイプの位相シフトマスクの一例を、図５（９）に示す。
【００１５】
本発明の他のフォトマスクブランクは、
透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクを作製するためのフォトマスクブランクであって、
前記位相シフト部は、透過する露光光に対して所定量の位相変化を与える位相シフト膜であり、
該位相シフト膜の表面には、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされ、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成され、少なくともフッ素系ガスによるドライエッチングによって位相シフト膜に転写パターンが形成されるまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜を備え、
前記透光性基板の反対側の表面には、エッチングによって転写パターン領域以外の領域で透光性基板を透過する露光光を遮光する遮光部（遮光帯）を形成する遮光膜を備える
ことを特徴とする（構成２）。
このような構成によれば、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３２−２２ｎｍ世代に必要なエッチングマスク層の薄膜化と、遮光帯の光学濃度設計の自由度確保と、の両立を達成できる、基板上の位相シフト膜をパターニングして形成した位相シフト部を有するフォトマスクブランクを提供できる。
【００１６】
本発明において、透光性基板の反対側の表面（即ち裏面）には、エッチングによって転写パターン領域以外の領域で透光性基板を透過する露光光を遮光する遮光部、即ち遮光帯、を形成する遮光膜を備える。
【００１７】
図２は、本発明の第２の実施形態に係るフォトマスクブランクの一例を示す。
図２に示すフォトマスクブランクは、基本的に基板を堀り込まずハーフトーン型位相シフト膜によって位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられる。
このフォトマスクブランクは、透明基板１の表面側に、ハーフトーン型位相シフト膜３０、エッチングマスク膜１０、レジスト膜５０をこの順で備え、透明基板１の裏面側に、遮光帯形成用の遮光膜２０、レジスト膜５１をこの順で備える。
このタイプの位相シフトマスクの一例を、図６（９）に示す。
【００１８】
図３は、本発明の第３の実施形態に係るフォトマスクブランクの一例を示す。
図３に示すフォトマスクブランクは、ハーフトーン型位相シフト膜を備え、さらに基板を堀り込むことで高透過率の位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられる。
このフォトマスクブランクは、透明基板１の表面側に、ハーフトーン型位相シフト膜３０、エッチングマスク膜１０、レジスト膜５０をこの順で備え、透明基板１の裏面側に、遮光帯形成用の遮光膜２０、レジスト膜５１をこの順で備える。
このタイプの位相シフトマスクの一例を、図７（９）
このタイプの位相シフトマスクの一例を、図７（９）に示す。このタイプの位相シフトマスクでは、図７（９）に示すように、基板の堀込部１ａ上に、厚さを薄く構成したハーフトーン位相シフト膜パターン３１ａを形成してなる位相シフト部を有する。第2の実施形態で示したような単層の位相シフト膜では、露光光に対して所定量の位相差（位相シフト量）を生じさせることと、露光光に対して所定の透過率に制御することを両立するには、所定以上の膜厚が必要となる。そこで、この第3の実施形態に係るフォトマスクブランクでは、単層の位相シフト膜の膜厚を薄くすることで、露光光に対する高透過率を実現し、さらに、膜厚を薄くすることで不足する分の位相シフト量を、ハーフトーン位相シフト膜パターン３１ａが形成されない基板露出部分にその不足する位相シフト量に見合う深さで掘込部１ａを設けることで、露光光に対して所定の位相差を与えることを実現している。
【００１９】
図４は、本発明の第４の実施形態に係るフォトマスクブランクの一例を示す。
図４に示すフォトマスクブランクは、基板堀り込み無しタイプであり、かつ、高透過率のハーフトーン型位相シフト膜を備えることで高透過率の位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられる。高透過率を得るためハーフトーン型位相シフト部を位相制御層と透過率制御層の２層で構成する。
このフォトマスクブランクは、透明基板１の表面側に、位相制御層３３と透過率制御層３２とからなるハーフトーン型位相シフト膜３４、エッチングマスク膜１０、レジスト膜５０をこの順で備え、透明基板１の裏面側に、遮光帯形成用の遮光膜２０、レジスト膜５１をこの順で備える。
このタイプの位相シフトマスクの一例を、図８（９）に示す。
【００２０】
本発明において、遮光帯形成用の遮光膜としては、金属を含む金属膜を用いることができる。金属を含む金属膜としては、クロム、タンタル、モリブデン、チタン、ハフニウム、タングステンや、これらの元素を含む合金、又は上記元素や上記合金を含む材料（例えば、上記元素や上記合金を含む材料に加え、酸素、窒素、珪素、炭素の少なくとも一つを含む膜）からなる膜が挙げられ、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複数層構造とすることができる。
【００２１】
本発明において、エッチングマスク膜は、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。
【００２２】
本発明において、エッチングマスク層は、基板や他の層ダメージを与えずに、ドライエッチング又はウエットエッチングにより、剥離できることが好ましい。
本発明において、エッチングマスク膜の基板や他の層に対するエッチング選択比（エッチングマスク膜のエッチング速度／基板や他の層のエッチング速度）は１／５以下であることが好ましい。
本発明において、エッチングマスク膜を形成した基板のシート抵抗は５００Ω／□以下であることが好ましい。エッチングマスク膜に接して形成されるレジスト膜を電子線描画する際にチャージアップしない程度に導電性を有するフォトマスクブランクとするためである。
【００２３】
本発明において、位相シフト膜は、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされ、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成されていることが好ましい。
本発明において、位相シフト膜としては、例えば、珪素を含む珪素含有膜を用いることができる。珪素含有膜としては、珪素膜や、珪素とクロム、タンタル、モリブデン、チタン、ハフニウム、タングステンの金属を含む金属シリサイド膜、さらに、珪素膜や金属シリサイド膜に、酸素、窒素、炭素の少なくとも一つを含む膜が挙げられる。
本発明において、位相シフト膜としては、例えば、遷移金属シリサイド酸化物、遷移金属シリサイド窒化物、遷移金属シリサイド酸窒化物、遷移金属シリサイド酸化炭化物、遷移金属シリサイド窒化炭化物又は遷移金属シリサイド酸窒化炭化物を主成分とする膜を用いることができる。  位相シフト膜としては、例えば、モリブデン系（ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＯ等）、タングステン系（ＷＳｉＯＮ、ＷＳｉＮ、ＷＳｉＯ等）、シリコン系（ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等）などのハーフトーン膜を用いることができる。
本発明において、位相シフト膜としては、例えば、主に露光光の位相を制御する位相調整層と、主に露光光の透過率を制御する機能を有すると透過率調整層との２層からなるハーフトーン膜を用いることができる
本発明において、位相シフト膜としては、例えば、主に露光光の位相を制御する位相調整層と、主に露光光の透過率を制御する機能を有すると透過率調整層との２層からなるハーフトーン膜を用いることができる（特開２００３−３２２９４７号公報参照）。ここで、透過率調整層の材料としては、金属及びシリコンのうちから選ばれる一種又は二種以上からなる膜、あるいはそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物等を用いることができ、具体的には、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ランタン、タンタル、タングステン、シリコン、ハフニウムから選ばれる一種又は二種以上の材料からなる膜あるいはこれらの窒化物、酸化物、酸窒化物、炭化物なとが挙げられる。また、位相調整層としては、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素など珪素を母体とした薄膜が紫外領域での露光光に対して、比較的高い透過率を得やすいという点から好ましい。
【００２４】
本発明において、前記遮光膜は、透光性基板がエッチング耐性を有するエッチング液でウエットエッチング可能な材料で形成されていることが好ましい（構成３）。
このような構成によれば、基板裏面の遮光帯の形成は、ウエットエッチングにより、低コストで行うことができる。
【００２５】
本発明において、前記遮光膜は、クロム、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が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４）。
このような構成によれば、前記遮光膜は、透光性基板がエッチング耐性を有するエッチング液でウエットエッチング可能な材料で形成できる。
本発明において、前記遮光膜としては、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。前記遮光膜の膜構造としては、上記膜材料からなる単層、複数層構造とすることができる。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。
複数層構造の場合の具体的としては、例えば、窒化クロム膜（ＣｒＮ膜）及び炭化窒化クロム膜（ＣｒＣＮ膜）からなる遮光層と、クロムに酸素及び窒素が含有されている膜（ＣｒＯＮ膜）からなる反射防止層との積層膜である。窒化クロム膜は、窒化クロム（ＣｒＮ）を主成分とする層であり、例えば１０〜２０ｎｍの膜厚を有する。炭化窒化クロム膜は、炭化窒化クロム（ＣｒＣＮ）を主成分とする層であり、例えば２５〜６０ｎｍの膜厚を有する。クロムに酸素及び窒素が含有されている膜（ＣｒＯＮ膜）は、例えば１５〜３０ｎｍの膜厚を有する。
【００２６】
本発明において、前記遮光膜は、膜厚が、６０ｎｍから１００ｎｍであることが好ましい（構成５）。
このような構成によれば、基板裏面の遮光帯に光学濃度を十二分に付与できる。
【００２７】
本発明において、前記エッチングマスク膜は、クロム、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６）。
このような構成によれば、エッチングマスク層を薄膜化できる。また、加工精度に優れる。さらに、エッチングマスク膜の上下に接して形成される層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基板や他の層にダメージを与えず除去可能である。
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。エッチングマスク層の膜構造としては、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。
【００２８】
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４０ｎｍであることが好ましい（構成７）。
このような構成によれば、エッチングマスク層のＣＤ（Critical Dimension）に対する被エッチング層のＣＤのシフト量（エッチングマスク層のパターン寸法に対する被エッチング層のパターン寸法の寸法変化量）が、５ｎｍ未満であるフォトマスクを得ることが可能となる。
【００２９】
本発明において、前記位相シフト膜は、モリブデンシリサイド、モリブデンシリサイドの窒化物、モリブデンシリサイドの酸化物、モリブデンシリサイドの窒化酸化物のいずれかを主成分とする材料で形成されている態様とすることができる（構成８）。
このような構成によれば、例えば、ＡｒＦ露光光に対する透過率が３％〜２０％程度のハーフトーン位相シフトマスクが得られる。
【００３０】
本発明において、前記位相シフト膜は、
シリコン酸化物またはシリコン酸化窒化物を主成分とする材料で形成される位相調整層と、
タンタルまたはタンタル−ハフニウム合金を主成分とする透過率調整層と
からなる態様とすることができる（構成９）。
このような構成によれば、例えば、基板堀り込み無しで、ＡｒＦ露光光に対する透過率が２０％以上の高透過率タイプのハーフトーン位相シフトマスクを得ることが可能となる。
【００３１】
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１０）。
このような構成によれば、上記構成１〜９と同様の作用効果を有するフォトマスクが得られる。
【００３２】
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フオトマスクの製造方法であって、
レジスト膜パターンをマスクとして、前記遮光膜をエッチングして転写パターン領域以外の領域に前記遮光部（遮光帯）を形成する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして前記エッチングマスク膜のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
エッチングマスク膜パターンをマスクとして前記透光性基板のドライエッチングを行い、所定の位相差を生じさせる掘込深さで前記透光性基板の表面から掘り込んだ掘込部を形成する工程と
を有することを特徴とする（構成１１）。
このような構成によれば、上記構成１〜９と同様の作用効果を有するフォトマスクが、製造工程の効率良く、得られる。
【００３３】
上記構成１０又は１１において、転写パターン領域以外の領域に遮光部（遮光帯）を形成する遮光膜と、前記エッチングマスク膜とが、同じ材料系（例えば同じＣｒ系材料）からなる場合においては、以下の工程が可能である。
（１）本発明においては、表裏面の成膜工程を行った後であって、表面側の加工を行った後に、裏面側の遮光帯形成用の遮光膜をエッチング加工して遮光帯を後で形成することができる。
このように、表面側の加工を行った後に、裏面側の遮光帯を形成する場合、表面側を保護せずにウエットエッチングで加工できる。
尚、表面側の加工を行った後に、裏面側の遮光帯を形成する場合、ドライエッチングで加工しようとすると、先に形成した表面側を下にしてドライエッチング装置にセッティングし加工を行う必要があるが、先に形成した表面側を下にしてドライエッチング装置にセッティングすることはマスク品質上、欠陥発生のおそれがあり、好ましくない。
（２）本発明においては、表裏面の成膜工程を行った後、表面側に保護膜を形成し、次いで、裏面側の遮光帯形成用の遮光膜をウエットエッチング加工して遮光帯を形成し、保護膜を剥離後、表面側にレジストを塗布し、表面側の加工工程を行うことができる。表面側の加工工程は通常ドライエッチングで行う。
（３）本発明において、遮光帯形成用の遮光膜は、表面側の成膜工程を行う前に、ウエットエッチング加工して遮光帯を先に形成しておくことができる。
（４）本発明においては、表面側の成膜工程を行う前に、裏面側の遮光帯形成用の遮光膜を、ウエット又はドライエッチング加工して遮光帯を先に形成し、その後、表面側の成膜工程、加工工程を行うことができる。表面側の加工工程は通常ドライエッチングで行う。
【００３４】
本発明の他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フォトマスクの製造方法であって、
レジスト膜パターンをマスクとして、前記遮光膜をエッチングして転写パターン領域以外の領域に前記遮光部（遮光帯）を形成する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして前記エッチングマスク膜のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
エッチングマスク膜パターンをマスクとして前記位相シフト膜のドライエッチングを行い、位相シフト膜パターンを形成する工程と
を有することを特徴とする（構成１２）。
このような構成によれば、上記構成１〜９と同様の作用効果を有するフォトマスクが、製造工程の効率良く、得られる。
【００３５】
本発明において、クロム系薄膜のドライエッチングには、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性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。
【００３６】
本発明において、基板の堀り込みや、珪素を含む珪素含有膜や、金属シリサイド系薄膜、のドライエッチングには、例えば、ＳＦ６、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３等の弗素系ガス、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、レジストは化学増幅型レジストであること好ましい。高精度の加工に適するためである。
本発明は、レジスト膜厚２００ｎｍ以下、更にはレジスト膜厚１５０ｎｍをねらった世代のフォトマスクブランクに適用する。
本発明において、レジストは電子線描画用のレジストであること好ましい。高精度の加工に適するためである。
本発明は、電子線描画によりレジストパターンを形成する電子線描画用のフォトマスクブランクに適用する。
【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、前記の各種位相シフトマスクブランク、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、前記の各種位相シフトマスク、が含まれる。フォトマスクにはレチクルが含まれる。位相シフトマスクには、位相シフト部が基板の堀り込みによって形成される場合を含む。
【００４０】
以下、本発明の実施例及び比較例を示す。なお、各実施例中の遮光膜やエッチングマスク膜、位相シフト膜等の各膜は、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）実施例１は、基板堀り込みタイプの位相シフト部を備えるタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図５を参照して、本発明の第１実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
まず、合成石英からなる基板を鏡面研磨し所定の洗浄を施すことにより、６インチ×６インチ×０．２５インチの透光性基板１を得た（図５（１））。
（裏面側成膜）
次いで、透光性基板１の裏面側（一側の面）上に、同一のチャンバ内に複数のクロム（Ｃｒ）ターゲットが配置されたインライン型スパッタ装置を用いて、ＣｒＮ膜、ＣｒＣ膜、及びＣｒＯＮ膜からなる遮光帯形成用の遮光膜２０を成膜した（図５（１））。
具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２＝７２：２８［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚２０［ｎｍ］のＣｒＮ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）とメタン（ＣＨ４）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＨ４＝９６．５：３．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＮ膜の上に、膜厚３７［ｎｍ］のＣｒＣ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＮＯ＝８７．５：１２．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＣ膜の上に、膜厚が１５［ｎｍ］のＣｒＯＮ膜を成膜した。以上のＣｒＮ膜、ＣｒＣ膜、及びＣｒＯＮ膜は、インラインスパッタ装置を用いて連続的に成膜されたものであり、これらＣｒＮ、ＣｒＣ、及びＣｒＯＮを含んでなる遮光帯形成用の遮光膜２０は、その厚み方向に向かって当該成分が連続的に変化して構成されている。このとき、遮光帯形成用の遮光膜２０は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ３．５以上であった。
（表面側成膜）
次に、透光性基板１の表面側（他側の面）上に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、エッチングマスク膜１０を形成した（図５（１））。具体的には、クロムターゲットを使用し、導入ガス及びその流量：Ａｒ＝１８ｓｃｃｍ、ＣＯ２＝１８ｓｃｃｍ，Ｎ２＝１０ｓｃｃｍ、スパッタ電力：１．７ｋＷの条件で、ＣｒＯＣＮを４０ｎｍの膜厚で形成した。このときＣｒＯＣＮ膜の膜応力は極力低く（好ましくは膜応力が実質ゼロ）となるよう調整した。
尚、エッチングマスク膜１０を形成した段階における試料についてシート抵抗を測定したところ、５００Ω／□以下であった。
［フォトマスクの作製］
（表面側の加工）
図５（１）に示すように、上記で作製したマスクブランクを用い、まず、遮光帯形成用の膜２０上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が４６５［ｎｍ］となるように塗布した（図５（２））。次いで、フォトマスクブランクの上下を反転させ、エッチングマスク膜１０の上に、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）のレジスト膜５０をスピンコート法により膜厚が１２０［ｎｍ］となるように塗布した（図５（２））。なお、この段階のものもフォトマスクブランクと呼ぶことがある。
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５（３））。
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１０のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターン１０ａを形成した（図５（４））。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、エッチングマスクパターン１０ａをマスクにして、透光性基板１を、ＣＨＦ３とＨｅの混合ガスを用いてドライエッチングを行い、基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）を得た（図５（５））。このとき、ＡｒＦ露光光（１９３ｎｍ）において１８０°の位相差が得られる深さ（具体的には１７０ｎｍの深さ）、透光性基板１をエッチングして、透光性基板１に堀込部１ａを形成し、位相シフトパターン（位相シフト部）を設ける。
次いで、エッチングマスクパターン１０ａをＣｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）でドライエッチングによって剥離した（図５（６））。
（裏面遮光帯作製）
次いで、フォトマスクブランクの上下を反転させ、レジスト膜５１に対し、レーザー描画装置を用いて所望の遮光帯のパターンを描画露光し、現像して、レジストパターン５１ａを形成した（図５（７））。
次いで、前記レジストパターン５１ａをマスクとして、遮光帯形成用の遮光膜２０をウエットエッチングして、基板の裏面側に遮光帯２０ａを作製した（図５（８））。
最後に、レジストパターン５１ａを剥離後、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図５（９））。
【００４２】
［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。
その結果、実施例１に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン１０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対する基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）のＣＤのシフト量は、４ｎｍであった。
また、遮光帯２０ａの光学濃度は、ＯＤ＝３．５以上であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）の解像性に関しては、５０ｎｍの位相シフト膜パターンの解像が可能であった。
以上のことから、ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２−２２ｎｍ世代に適用可能なフォトマスクが得られた。
【００４３】
なお、実施例１の図５（５）に示す態様を得た後図５（６）の工程を実施せずに後工程を実施することによって、基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）上に、クロム系の遮光性材料からなるエッチングマスクパターン１０ａを有する、いわゆるゼブラタイプと似たフォトマスクが得られる。但し、この場合、クロム系の遮光性材料からなるエッチングマスクパターン１０ａの光学濃度は３未満である。
このフォトマスクの製造プロセスでは、最初の段階で、位相シフト部形成側のレジスト膜５０と裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を両方塗布しているが、これに代え、位相シフト部形成側のレジスト膜５０のみ塗布し、位相シフト部の形成を先に行った後に、裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を塗布し、裏面遮光帯を形成するフォトマスクの製造プロセスとしてもよい。このようにすると、レジスト膜５０，５１の塗布する工程を行う場所と、位相シフト部や裏面遮光帯を形成する工程を行う場所との距離が離れている場合（マスクブランクの移送距離が長い場合）において、特に有効である。
この実施例１のフォトマスクの製造プロセスでは、遮光膜２０をウェットエッチングで加工して遮光帯２０ａを作製したが、Ｃｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングで加工してもよい。
このフォトマスクの製造プロセスでは、両面にレジスト膜５０，５１に塗布し、位相シフトパターンを最初に作製した後、遮光帯２０ａを作製したが、遮光帯２０ａを最初に作製してもよい。この場合には、遮光膜２０のエッチング時にエッチングマスク膜１０がエッチングされないように、エッチングマスク膜１０を保護膜等で覆う必要がある。このときの保護膜としては、樹脂フィルム基材が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等が挙げられる。
【００４４】
（実施例２）実施例２は、基本的に基板を堀り込まず、ハーフトーン型位相シフト膜によって位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図６を参照して、本発明の第２実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
まず、合成石英からなる基板を鏡面研磨し所定の洗浄を施すことにより、６インチ×６インチ×０．２５インチの透光性基板１を得た（図６（１））。
（裏面側成膜）
次いで、透光性基板１の裏面側（一側の面）上に、同一のチャンバ内に複数のクロム（Ｃｒ）ターゲットが配置されたインライン型スパッタ装置を用いて、ＣｒＮ膜、ＣｒＣ膜、及びＣｒＯＮ膜からなる遮光帯形成用の膜２０を成膜した（図6（１））。
具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２＝７２：２８［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚２０［ｎｍ］のＣｒＮ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）とメタン（ＣＨ４）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＨ４＝９６．５：３．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＮ膜の上に、膜厚３７［ｎｍ］のＣｒＣ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＮＯ＝８７．５：１２．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＣ膜の上に、膜厚が１５［ｎｍ］のＣｒＯＮ膜を成膜した。以上のＣｒＮ膜、ＣｒＣ膜、及びＣｒＯＮ膜は、インラインスパッタ装置を用いて連続的に成膜されたものであり、これらＣｒＮ、ＣｒＣ、及びＣｒＯＮを含んでなる遮光帯形成用の膜２０は、その厚み方向に向かって当該成分が連続的に変化して構成されている。このとき、遮光帯形成用の膜２０は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ４以上であった。
（表面側成膜）
次に、透光性基板１の表面側（他側の面）上に、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）の混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：９［原子％］）を用いて、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２＝１０：９０［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚６９［ｎｍ］のＭｏＳｉＮ系の半透光性の位相シフト膜３０を成膜した（図６（１））。このとき、位相シフト膜３０の膜厚は、１８０°の位相差が得られるように調整した。ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する透過率は、６％であった。
次に、位相シフト膜３０上に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、エッチングマスク膜１０を形成した（図６（１））。具体的には、クロムターゲットを使用し、導入ガス及びその流量：Ａｒ＝１８ｓｃｃｍ、ＣＯ２＝１８ｓｃｃｍ，Ｎ２＝１０ｓｃｃｍ、スパッタ電力：１．７ｋＷの条件で、ＣｒＯＣＮを３０ｎｍの膜厚で形成した。このときＣｒＯＣＮ膜の膜応力は極力低く（好ましくは膜応力が実質ゼロ）となるよう調整した。
尚、エッチングマスク膜１０を形成した段階における試料についてシート抵抗を測定したところ、５００Ω／□以下であった。
［フォトマスクの作製］
（表面側の加工）
図６（１）に示すように、上記で作製したマスクブランクを用い、まず、遮光帯形成用の膜２０上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が４６５［ｎｍ］となるように塗布した（図6（２））。次いで、フォトマスクブランクの上下を反転させ、エッチングマスク膜１０の上に、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）のレジスト膜５０をスピンコート法により膜厚が１２０［ｎｍ］となるように塗布した（図6（２））。なお、この段階のものもフォトマスクブランクと呼ぶことがある。
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６（3））。
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１０のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターン１０ａを形成した（図６（4））。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、エッチングマスクパターン１０ａをマスクにして、位相シフト膜３０を、ＳＦ６とＨｅの混合ガスを用い、ドライエッチングを行い、位相シフト膜パターン３０ａを形成した（図６（5））。
次いで、エッチングマスクパターン１０ａをＣｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）でドライエッチングによって剥離した（図６（6））。
（裏面遮光帯作製）
次いで、フォトマスクブランクの上下を反転させ、レジスト膜５１に対し、レーザー描画装置を用いて所望の遮光帯のパターンを描画露光し、現像して、レジストパターン５１ａを形成した（図6（７））。
次いで、前記レジストパターン５１ａをマスクとして、遮光帯形成用の遮光膜２０をウエットエッチングして、基板の裏面側に遮光帯２０ａを作製した（図6（８））。
最後に、レジストパターン５１ａを剥離後、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図6（９））。
【００４５】
［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。
その結果、実施例2に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン１０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対するＭｏＳｉＮ系ハーフトーン位相シフト膜パターン（位相シフト部）３０ａのＣＤのシフト量は、３ｎｍであった。
また、遮光帯２０ａの光学濃度ＯＤ＝３．５以上であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される転写パターンの解像性に関しては、５０ｎｍのＭｏＳｉＮ系ハーフトーン位相シフト膜パターン３０ａの解像が可能であった。
以上のことから、ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２−２２ｎｍ世代に適したフォトマスクが得られた。
【００４６】
なお、上記実施例2では、裏面側の遮光帯２０ａに加え、表面側においても位相シフト膜３０で形成した遮光帯を形成することができる。この場合、表面側の位相シフト膜３０のＯＤも利用することができるので、裏面側の遮光帯２０ａの膜厚を薄くすることができる。
このフォトマスクの製造プロセスでは、最初の段階で、位相シフト部形成側のレジスト膜５０と裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を両方塗布しているが、これに代え、位相シフト部形成側のレジスト膜５０のみ塗布し、位相シフト部の形成を先に行った後に、裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を塗布し、裏面遮光帯を形成するフォトマスクの製造プロセスとしてもよい。このようにすると、レジスト膜５０，５１の塗布する工程を行う場所と、位相シフト部や裏面遮光帯を形成する工程を行う場所との距離が離れている場合（マスクブランクの移送距離が長い場合）において、特に有効である。
この実施例2のフォトマスクの製造プロセスでは、遮光膜２０をウェットエッチングで加工して遮光帯２０ａを作製したが、Ｃｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングで加工してもよい。
このフォトマスクの製造プロセスでは、両面にレジスト膜５０，５１に塗布し、位相シフトパターンを最初に作製した後、遮光帯２０ａを作製したが、遮光帯２０ａを最初に作製してもよい。この場合には、遮光膜２０のエッチング時にエッチングマスク膜１０がエッチングされないように、エッチングマスク膜１０を保護膜等で覆う必要がある。このときの保護膜としては、樹脂フィルム基材が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等が挙げられる。
【００４７】
（実施例３）実施例３は、ハーフトーン型位相シフト膜を備え、さらに基板を堀り込むことで高透過率の位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図７を参照して、本発明の第３実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
まず、石英からなる基板を鏡面研磨し所定の洗浄を施すことにより、６インチ×６インチ×０．２５インチの透光性基板１を得た（図７（１））。
（裏面側成膜）
次いで、透光性基板１の裏面側（一側の面）上に、同一のチャンバ内に複数のクロム（Ｃｒ）ターゲットが配置されたインライン型スパッタ装置を用いて、ＣｒＮ膜、ＣｒＣ膜、及びＣｒＯＮ膜からなる遮光帯形成用の遮光膜２０を成膜した（図７（１））。
具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２＝７２：２８［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚２０［ｎｍ］のＣｒＮ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）とメタン（ＣＨ４）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＨ４＝９６．５：３．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＮ膜の上に、膜厚３７［ｎｍ］のＣｒＣ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＮＯ＝８７．５：１２．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＣ膜の上に、膜厚が１５［ｎｍ］のＣｒＯＮ膜を成膜した。以上のＣｒＮ膜、ＣｒＣ膜、及びＣｒＯＮ膜は、インラインスパッタ装置を用いて連続的に成膜されたものであり、これらＣｒＮ、ＣｒＣ、及びＣｒＯＮを含んでなる遮光帯形成用の遮光膜２０は、その厚み方向に向かって当該成分が連続的に変化して構成されている。このとき、遮光帯形成用の遮光膜２０は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ３．５以上であった。
（表面側成膜）
次に、透光性基板１の表面側（他側の面）上に、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）の混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：９［原子％］）を用いて、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２＝１０：９０［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚３８［ｎｍ］のＭｏＳｉＮ系の半透光性の位相シフト膜３１を成膜した（図７（１））。このとき、位相シフト膜３１の膜厚は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する透過率が、２０％となるように調整した。
次に、位相シフト膜上３１に、枚葉式スパッタ装置を用いて、エッチングマスク膜１０を形成した（図７（１））。具体的には、クロムターゲットを使用し、導入ガス及びその流量：Ａｒ＝１８ｓｃｃｍ、ＣＯ２＝１８ｓｃｃｍ，Ｎ２＝１０ｓｃｃｍ、スパッタ電力：１．７ｋＷの条件で、ＣｒＯＣＮを４０ｎｍの膜厚で形成した。このときＣｒＯＣＮ膜の膜応力は極力低く（好ましくは膜応力が実質ゼロ）となるよう調整した。
尚、エッチングマスク膜１０を形成した段階における試料についてシート抵抗を測定したところ、５００Ω／□以下であった。
［フォトマスクの作製］
（表面側の加工）
図７（１）に示すように、上記で作製したマスクブランクを用い、まず、遮光帯形成用の膜２０上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が４６５［ｎｍ］となるように塗布した（図７（２））。次いで、フォトマスクブランクの上下を反転させ、エッチングマスク膜１０の上に、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）のレジスト膜５０をスピンコート法により膜厚が１５０［ｎｍ］となるように塗布した（図７（２））。なお、この段階のものもフォトマスクブランクと呼ぶことがある。
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７（３））。
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１０のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターン１０ａを形成した（図７（４））。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、エッチングマスクパターン１０ａをマスクにして、位相シフト膜３１、並びに、透光性基板１を、ＣＨＦ３とＨｅの混合ガスを用いて、ドライエッチングを順次行い、位相シフト膜パターン３１ａ、並びに、透光性基板１に堀込部１ａをそれぞれ形成し、位相シフトパターン（位相シフト部）を形成した（図７（５））。このとき、位相シフト膜パターン３１ａと透光性基板１の堀込部１ａとを合わせて１８０°の位相差が得られる深さ（具体的には７６ｎｍの深さ）に基板を堀込んだ。
次いで、エッチングマスクパターン１０ａをＣｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）でドライエッチングによって剥離した（図７（６））。
（裏面遮光帯作製）
次いで、フォトマスクブランクの上下を反転させ、レジスト膜５１に対し、レーザー描画装置を用いて所望の遮光帯のパターンを描画露光し、現像して、レジストパターン５１ａを形成した（図７（７））。
次いで、前記レジストパターン５１ａをマスクとして、遮光帯形成用の遮光膜２０をウエットエッチングして、基板の裏面側に遮光帯２０ａを作製した（図７（８））。
最後に、レジストパターン５１ａを剥離後、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図７（９））。
【００４８】
［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。
その結果、実施例３に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン１０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対する、位相シフト膜パターン３１ａ、並びに、基板堀り込みタイプの位相シフトパターンのＣＤのシフト量は、４ｎｍであった。
また、遮光帯の光学濃度ＯＤ＝３．５以上であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される基板堀り込みタイプの位相シフトパターンの解像性に関しては、５０ｎｍの位相シフト膜パターンの解像が可能であった。
以上のことから、ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２−２２ｎｍ世代に適用可能なマスクが得られた。
【００４９】
なお、この実施例３のフォトマスクの製造プロセスでは、遮光膜２０をウェットエッチングで加工して遮光帯２０ａを作製したが、Ｃｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングで加工してもよい。
このフォトマスクの製造プロセスでは、最初の段階で、位相シフト部形成側のレジスト膜５０と裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を両方塗布しているが、これに代え、位相シフト部形成側のレジスト膜５０のみ塗布し、位相シフト部の形成を先に行った後に、裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を塗布し、裏面遮光帯を形成するフォトマスクの製造プロセスとしてもよい。このようにすると、レジスト膜５０，５１の塗布する工程を行う場所と、位相シフト部や裏面遮光帯を形成する工程を行う場所との距離が離れている場合（マスクブランクの移送距離が長い場合）において、特に有効である。
このフォトマスクの製造プロセスでは、両面にレジスト膜５０，５１に塗布し、位相シフトパターンを最初に作製した後、遮光帯２０ａを作製したが、遮光帯２０ａを最初に作製してもよい。この場合には、遮光膜２０のエッチング時にエッチングマスク膜１０がエッチングされないように、エッチングマスク膜１０を保護膜等で覆う必要がある。このときの保護膜としては、樹脂フィルム基材が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等が挙げられる。
【００５０】
（実施例４）実施例４は、基板堀り込みなしタイプであり、かつ、高透過率のハーフトーン型位相シフト膜を備えることで高透過率の位相シフト部を形成する位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図８を参照して、本発明の第４実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
まず、合成石英からなる基板を鏡面研磨し所定の洗浄を施すことにより、６インチ×６インチ×０．２５インチの透光性基板１を得た（図８（１））。
（裏面側成膜）
次いで、透光性基板１の裏面側（一側の面）上に、同一のチャンバ内に複数のクロム（Ｃｒ）ターゲットが配置されたインライン型スパッタ装置を用いて、ＣｒＮ膜、ＣｒＣ膜、及びＣｒＯＮ膜からなる遮光帯形成用の膜２０を成膜した（図８（１））。
具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２＝７２：２８［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚２０［ｎｍ］のＣｒＮ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）とメタン（ＣＨ４）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＨ４＝９６．５：３．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＮ膜の上に、膜厚３７［ｎｍ］のＣｒＣ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＮＯ＝８７．５：１２．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＮ膜の上に、膜厚が１５［ｎｍ］のＣｒＯＮ膜を成膜した。以上のＣｒＮ膜、ＣｒＣ膜、及びＣｒＯＮ膜は、インラインスパッタ装置を用いて連続的に成膜されたものであり、これらＣｒＮ、ＣｒＣ、及びＣｒＯＮを含んでなる遮光帯形成用の膜２０は、その厚み方向に向かって当該成分が連続的に変化して構成されている。このとき、遮光帯形成用の膜２０は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ３．５以上であった。
（表面側成膜）
次に、透光性基板１の表面側（他側の面）上に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、ＴａＨｆからなる透過率調整層３２とＳｉＯＮからなる位相調整層３３の積層膜からなる高透過率タイプのハーフトーン位相シフト膜３４を形成した。具体的には、Ｔａ：Ｈｆ＝８０：２０（原子％比）のターゲットを用い、Ａｒをスパッタリングガスとして、タンタル及びハフニウムからなる膜（ＴａＨｆ膜：膜中のＴａとＨｆの原子％比は約８０：２０）３２を１２ｎｍの膜厚で形成し、次いで、Ｓｉターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）および酸素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２：Ｏ２＝２０：５７：２３［体積％］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚１１２［ｎｍ］のＳｉＯＮ３３を成膜した（図８（１））。このとき、位相シフト膜３４は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対して１８０°の位相差が得られるように、各層の厚さを調整した。位相シフト膜３４の透過率は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対して２０％で高透過率であった。
次に、位相シフト膜上に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、エッチングマスク膜１０を形成した（図８（１））。具体的には、クロムターゲットを使用し、導入ガス及びその流量：Ａｒ＝１８ｓｃｃｍ、ＣＯ２＝１８ｓｃｃｍ，Ｎ２＝１０ｓｃｃｍ、スパッタ電力：１．７ｋＷの条件で、ＣｒＯＣＮを２５ｎｍの膜厚で形成した。このときＣｒＯＣＮ膜の膜応力は極力低く（好ましくは膜応力が実質ゼロ）となるよう調整した。
尚、エッチングマスク膜１０を形成した段階における試料についてシート抵抗を測定したところ、５００Ω／□以下であった。
［フォトマスクの作製］
（表面側の加工）
図８（１）に示すように、上記で作製したマスクブランクを用い、まず、遮光帯形成用の膜２０上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が４６５［ｎｍ］となるように塗布した（図８（２））。次いで、フォトマスクブランクの上下を反転させ、エッチングマスク膜１０の上に、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）のレジスト膜５０をスピンコート法により膜厚が１５０［ｎｍ］となるように塗布した（図８（２））。なお、この段階のものもフォトマスクブランクと呼ぶことがある。
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８（３））。
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１０のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターン１０ａを形成した（図８（４））。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、エッチングマスクパターン１０ａをマスクにして、ＳｉＯＮからなる位相調整層３３をＳＦ６とＨｅの混合ガスを用いてドライエッチングを行い、位相調整層パターン３３ａを形成した（図８（５））。さらに、ＴａＨｆからなる透過率調整層３２をエッチングマスクパターン１０ａ等をマスクにして、Ｃｌ２ガスを用いてドライエッチングを行い、位相調整層パターン３３ａを形成し、位相シフト膜パターン３４ａを形成した（図８（５））。
次いで、エッチングマスクパターン１０ａをＣｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）でドライエッチングによって剥離した（図８（６））。
（裏面遮光帯作製）
次いで、フォトマスクブランクの上下を反転させ、レジスト膜５１に対し、レーザー描画装置を用いて所望の遮光帯のパターンを描画露光し、現像して、レジストパターン５１ａを形成した（図８（７））。
次いで、前記レジストパターン５１ａをマスクとして、遮光帯形成用の遮光膜２０をウエットエッチングして、基板の裏面側に遮光帯２０ａを作製した（図８（８））。
最後に、レジストパターン５１ａを剥離後、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図８（９））。
【００５１】
［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。
その結果、実施例４に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン１０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対する高透過率タイプのハーフトーン位相シフト膜パターン（位相シフト部）３４ａのＣＤのシフト量は、４ｎｍであった。
また、遮光帯２０ａの光学濃度ＯＤ＝３．５以上であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される転写パターンの解像性に関しては、５０ｎｍの高透過率タイプのハーフトーン位相シフト膜パターン３４ａの解像が可能であった。
以上のことから、ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２−２２ｎｍ世代に適したフォトマスクが得られた。
【００５２】
尚、上記実施例４では、裏面側の遮光帯２０ａに加え、表面側においても位相シフト膜３４で形成した遮光帯を形成することができる。この場合、表面側の位相シフト膜３４のＯＤも利用することができるので、裏面側の遮光帯２０ａの膜厚を薄くすることができる。
【００５３】
なお、この実施例４のフォトマスクの製造プロセスでは、遮光膜２０をウェットエッチングで加工して遮光帯２０ａを作製したが、Ｃｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングで加工してもよい。
このフォトマスクの製造プロセスでは、最初の段階で、位相シフト部形成側のレジスト膜５０と裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を両方塗布しているが、これに代え、位相シフト部形成側のレジスト膜５０のみ塗布し、位相シフト部の形成を先に行った後に、裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を塗布し、裏面遮光帯を形成するフォトマスクの製造プロセスとしてもよい。このようにすると、レジスト膜５０，５１の塗布する工程を行う場所と、位相シフト部や裏面遮光帯を形成する工程を行う場所との距離が離れている場合（マスクブランクの移送距離が長い場合）において、特に有効である。
このフォトマスクの製造プロセスでは、両面にレジスト膜５０，５１に塗布し、位相シフトパターンを最初に作製した後、遮光帯２０ａを作製したが、遮光帯２０ａを最初に作製してもよい。この場合には、遮光膜２０のエッチング時にエッチングマスク膜１０がエッチングされないように、エッチングマスク膜１０を保護膜等で覆う必要がある。このときの保護膜としては、樹脂フィルム基材が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等が挙げられる。
【００５４】
尚、上記実施例１〜４で使用したフォトマスクブランクは、エッチングマスクパターンを形成するための膜を基板表面側（一方の面側）に有し、遮光帯形成用の膜を基板裏面側（他方の面側）に有する、ことを特徴とするフォトマスクブランクである。
また、上記実施例１〜４で使用したフォトマスクブランクは、遮光帯形成用の遮光膜とエッチングマスク膜とが同じＣｒ系材料からなり、かつ、エッチングマスクパターンを形成するための膜の厚さが４０ｎｍ以下であり、遮光帯形成用の膜の厚さが６０ｎｍ以上である、ことを特徴とするフォトマスクブランクである。
【００５５】
（実施例５）実施例５は、基板堀り込みタイプの位相シフター部を備えるタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法であって、遮光膜にタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料を使用したフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図５を代用して、本発明の第５実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
透光性基板１については、実施例１と同様の手順で得た（図５（１））。
（裏面側成膜）
透光性基板１の裏面側（一側の面）上に、窒化タンタル（ＴａＮ）と酸化タンタル（ＴａＯ）が積層した２層構造の遮光膜２０をＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜した（図５（１））。
具体的には、Ｔａターゲットを使用し、導入ガス及びその流量：Ｘｅ＝１１ｓｃｃｍ、Ｎ２＝１５ｓｃｃｍ、スパッタ電力：１．５ｋＷの条件で、膜厚４５［ｎｍ］の窒化タンタル（ＴａＮ）からなる層を形成した。次いで、同じＴａターゲットを使用し、導入ガス及びその流量：Ａｒ＝５８ｓｃｃｍ、Ｏ２＝３２．５ｓｃｃｍ、スパッタ電力：０．７ｋＷの条件で、膜厚１０［ｎｍ］の酸化タンタル（ＴａＯ）からなる層を形成した。このとき、遮光帯形成用の遮光膜２０は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ３以上であった。
（表面側成膜）
エッチングマスク膜１０については、実施例１と同様の条件で成膜した（図５（１））。
［フォトマスクの作製］
（表面側の加工）
基板表面側のエッチングマスク膜１０を用いた位相シフト部の加工については、実施例１と同様の手順で行った（図５（３）〜図５（６））。
（裏面遮光帯作製）
次いで、フォトマスクブランクの上下を反転させ、レジスト膜５１に対し、レーザー描画装置を用いて所望の遮光帯のパターンを描画露光し、現像して、レジストパターン５１ａを形成した（図５（７））。
次いで、前記レジストパターン５１ａをマスクとして、遮光膜２０のＴａＯ層をＣＨＦ３とＨｅの混合ガスを用いてドライエッチングを行い、次いで、遮光膜２０のＴａＮ層をＣｌ２ガスを用いてドライエッチングを行い、基板の裏面側に遮光帯２０ａを作製した（図５（８））。
最後に、レジストパターン５１ａを剥離後、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図５（９））。
【００５６】
［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。
その結果、実施例５に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン１０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対する基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）のＣＤのシフト量は、４ｎｍであった。
また、遮光帯２０ａの光学濃度は、ＯＤ＝３以上であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）の解像性に関しては、５０ｎｍの位相シフト膜パターンの解像が可能であった。
以上のことから、ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２−２２ｎｍ世代に適用可能なフォトマスクが得られた。
なお、この実施例５では、基板掘り込みタイプの位相シフト部を有するフォトマスクおよびそのフォトマスクを作製するためのフォトマスクブランクについて説明したが、これに限らず、実施例２から実施例４に記載の各位相シフト部を有するフォトマスクおよびそのフォトマスクを作製するためのフォトマスクブランクにおいて、遮光膜および遮光帯をタンタルを主成分とする材料で形成する場合に適用可能である。
このフォトマスクの製造プロセスでは、最初の段階で、位相シフト部形成側のレジスト膜５０と裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を両方塗布しているが、これに代え、位相シフト部形成側のレジスト膜５０のみ塗布し、位相シフト部の形成を先に行った後に、裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を塗布し、裏面遮光帯を形成するフォトマスクの製造プロセスとしてもよい。このようにすると、レジスト膜５０，５１の塗布する工程を行う場所と、位相シフト部や裏面遮光帯を形成する工程を行う場所との距離が離れている場合（マスクブランクの移送距離が長い場合）において、特に有効である。
【００５７】
（実施例６）実施例６は、基板堀り込みタイプの位相シフター部を備えるタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法であって、遮光膜にモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）を主成分とする材料を使用したフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図９を参照して、本発明の第６実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
透光性基板１については、実施例１と同様の手順で得た（図９（１））。
（裏面側成膜）
透光性基板１の裏面側（一側の面）上に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、裏面の反射防止層としても機能するエッチングストッパー膜６０としてＣｒＮ膜を形成した（図９（１））。具体的には、クロムターゲットを使用し、ＡｒとＮ２をスパッタリングガス圧０．１Ｐａ（ガス流量比  Ａｒ：Ｎ２＝４：１）で導入し、スパッタ電力を１．３ｋＷで２０ｎｍの膜厚で形成した。
次に、エッチングストッパー膜６０の上にモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）層と窒化酸化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯＮ）層が積層した遮光膜２１をＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜した（図９（１））。
具体的には、まず、Ｍｏ：Ｓｉ＝２１：７９（原子％比）のターゲットを使用し、Ａｒをスパッタリングガス圧０．１Ｐａで導入し、スパッタ電力を２．０ｋＷで、ＭｏＳｉ層を２５ｎｍの膜厚で形成した。次いで、Ｍｏ：Ｓｉ＝４：９６（原子％比）のターゲットを使用し、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）で導入し、スパッタ電力を３．０ｋＷで１０ｎｍの膜厚で形成した。
この実施例６では、エッチングストッパー膜６０と遮光膜２１で遮光帯を形成するようになっている。そして、エッチングストッパー膜６０と遮光膜２１の積層膜は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ３以上であった。
（表面側成膜）
エッチングマスク膜１０については、実施例１と同様の条件で成膜した（図９（１））。
［フォトマスクの作製］
（表面側の加工）
基板表面側のエッチングマスク膜１０を用いた位相シフト部の加工については、実施例１と同様の手順で行った（図９（３）〜図９（６））。
（裏面遮光帯作製）
次いで、フォトマスクブランクの上下を反転させ、レジスト膜５１に対し、レーザー描画装置を用いて所望の遮光帯のパターンを描画露光し、現像して、レジストパターン５１ａを形成した（図９（７））。
次いで、前記レジストパターン５１ａをマスクとして、遮光膜２１のＭｏＳｉＯＮ層とＭｏＳｉ層をＳＦ６とＨｅの混合ガスを用いてドライエッチングを行い、遮光膜パターン２１ａを形成した（図９（８））。
次いで、残留したレジストパターン５１ａを薬液により剥離除去し、遮光膜パターン２１ａをマスクとして、エッチングストッパー膜６０をＣｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いてドライエッチングし、エッチングストッパー膜パターン６０ａを形成し、遮光膜パターン２１ａとエッチングストッパー膜パターン６０ａとからなる遮光帯７０ａを作製した。（図９（９））。
最後に、レジストパターン５１ａを剥離後、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図９（１０））。
【００５８】
［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。その結果、実施例６に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン１０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対する基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）のＣＤのシフト量は、４ｎｍであった。
また、遮光帯７０ａの光学濃度は、ＯＤ＝３以上であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）の解像性に関しては、５０ｎｍの位相シフト膜パターンの解像が可能であった。
以上のことから、ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２−２２ｎｍ世代に適用可能なフォトマスクが得られた。
【００５９】
この実施例６では、透光性基板１と遮光膜２１との間にエッチングストッパー膜６０を設けたが、これは、モリブデンシリサイドに代表されるフッ素系ガスでドライエッチングを行う材料を遮光膜２１に使用した場合、フッ素系ガスでのドライエッチング時に透光性基板１をエッチングしないように保護するために設けている。よって、遮光膜２１にフッ素系ガスでドライエッチングする他の材料を使用する場合、この実施例６の構成は特に有効である。
なお、この実施例６では、基板掘り込みタイプの位相シフト部を有するフォトマスクおよびそのフォトマスクを作製するためのフォトマスクブランクについて説明したが、これに限らず、実施例２から実施例４に記載の各位相シフト部を有するフォトマスクおよびそのフォトマスクを作製するためのフォトマスクブランクにおいて、遮光膜および遮光帯をモリブデンを主成分とする材料で形成する場合に適用可能である。
このフォトマスクの製造プロセスでは、最初の段階で、位相シフト部形成側のレジスト膜５０と裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を両方塗布しているが、これに代え、位相シフト部形成側のレジスト膜５０のみ塗布し、位相シフト部の形成を先に行った後に、裏面遮光帯形成側のレジスト膜５１を塗布し、裏面遮光帯を形成するフォトマスクの製造プロセスとしてもよい。このようにすると、レジスト膜５０，５１の塗布する工程を行う場所と、位相シフト部や裏面遮光帯を形成する工程を行う場所との距離が離れている場合（マスクブランクの移送距離が長い場合）において、特に有効である。
【００６０】
（比較例１）比較例１は、基板堀込タイプの位相シフト部を備えるタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
図１０は、比較例１に係るフォトマスクブランクの一例を示す。このフォトマスクブランクは、透明基板１上に、エッチングマスク兼遮光帯形成用の層である遮光膜８０を備える。
［フォトマスクブランクの作製］
図１２を参照して、比較例１によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
位相シフト膜３０上に、同一のチャンバ内に複数のクロム（Ｃｒ）ターゲットが配置されたインライン型スパッタ装置を用いて、ＣｒＮ層、ＣｒＣ層、ＣｒＯＮ層からなるエッチングマスク膜と兼用する遮光帯形成用の遮光膜８０を成膜した（図１２（１））。
具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２＝３７２：２８［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＮ層を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）とメタン（ＣＨ４）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＨ４＝９６．５：３．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＣ層を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＮＯ＝８７．５：１２．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＣ膜の上にＣｒＯＮ層を成膜した。以上の3層積層膜である遮光膜８０は、インラインスパッタ装置を用いて連続的に成膜されたものであり、全体の膜厚が７３ｎｍで厚み方向に向かって当該成分が連続的に変化して構成されている。このとき、遮光膜８０は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ３．５以上であった。
［フォトマスクの作製］
次に、図１２（１）に示すように、遮光膜８０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３００［ｎｍ］となるように塗布した。
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の描画（ｈｐ４５世代に対応する解像性５０ｎｍのパターン）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１２（２））。
次に、レジストパターン５０ａをマスクとして、遮光膜８０のドライエッチングを行い、遮光膜パターン８０ａを形成した（図１２（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、レジストパターン５０ａ及び遮光膜パターン８０ａをマスクにして、透光性基板１を、ＣＨＦ３とＨｅの混合ガスを用いてドライエッチングを行い、基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）を得た（図１２（４））。このとき、ＡｒＦ露光光（１９３ｎｍ）において１８０°の位相差が得られる深さ（具体的には１７０ｎｍの深さ）、透光性基板１をエッチングして、透光性基板１に堀込部１ａを形成し、位相シフトパターン（位相シフト部）を設ける。
次いで、レジストパターン５０ａを剥離し、遮光膜パターン８０ａ上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が４６５［ｎｍ］となるように塗布した（図１２（５））。
次に、レジスト膜５１に対し、レーザー描画装置を用いて遮光帯のパターンを描画露光し、所定の現像液で現像して、レジストパターン５１ａを形成し（図１２（６））、このレジストパターン５１ａをマスクとして、遮光膜８０ａをＣｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）でドライエッチングによってエッチングし、遮光帯８０ｃを作製した（図１２（７））。
次に、レジストパターン５１ａを剥離し、所定の洗浄を施して基板の表面側に遮光帯８０ｃを有するフォトマスク１００を得た（図１２（８））。
【００６１】
［評価］
上記で得られたマスクを評価した。
その結果、比較例１に係るマスクでは、基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）の一部にパターンエラー部１ｂが生じていた。これは、細線パターン部分でのレジストパターン５０ａのアスペクト比（レジスト幅と高さとの比）が高いことに起因して現像時にレジスト倒れおよびレジスト剥がれが起こり、剥がれ部５０ｂが発生してしまったことに起因する。これによって、遮光膜パターン８０ａにパターン欠陥部８０ｂが生じ、遮光膜パターン８０ａをエッチングマスクパターンとして基板１にドライエッチングを行った結果、パターンエラー部が掘り込まれてしまった。また、エッチングマスクパターンと兼用する遮光膜パターン８０ａの膜厚が７３ｎｍと厚いことに起因して、位相シフトパターン１ａの掘り込み深さが位相シフト効果を起こすには不十分な深さまでしかない部分が一部で一部発生した。以上のことから、フォトマスク上に形成される基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）の解像性に関しては、位相シフト膜パターンの解像は困難であることがわかった。
なお、遮光帯８０ｃの光学濃度については、ＯＤ＝３．５以上であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
以上のことから、この比較例１のフォトマスクブランクでは、ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２−２２ｎｍ世代に適したフォトマスクは得られ難いことがわかった。
【００６２】
（比較例２）比較例２は、基板堀り込みなしタイプであり、かつ、高透過率のハーフトーン型位相シフト膜を備えることで高透過率の位相シフト部膜パターンを形成する位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
図１３は、比較例２に係るフォトマスクブランクの一例を示す。このフォトマスクブランクは、透明基板１上に、ハーフトーン型位相シフト膜３０、エッチングマスク兼遮光帯形成用の層である遮光膜４０、遮光膜４０のエッチングマスク膜４１、レジスト膜５０をこの順で備える。
［フォトマスクブランクの作製］
図１１を参照して、比較例２によるフォトマスクブランクの製造方法について説明する。
まず、透光性基板１の表面側に、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）の混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：９［原子％］）を用いて、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２＝１０：９０［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚６９［ｎｍ］のＭｏＳｉＮ系の半透光性の位相シフト膜３０を成膜した（図１１（１））。このとき、位相シフト膜３１の膜厚は、１８０°の位相差が得られるように調整した。ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する透過率は、６％であった。また、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ  １．２であった。
次いで、位相シフト膜３０上に、同一のチャンバ内に複数のクロム（Ｃｒ）ターゲットが配置されたインライン型スパッタ装置を用いて、ＣｒＮ層、ＣｒＣ層、ＣｒＯＮ層からなるエッチングマスク兼遮光帯形成用の遮光膜４０を成膜した（図１２（１））。
具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２：Ｈｅ＝３０：３０：４０［体積％］、圧力０．１７［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＮ層を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）とメタン（ＣＨ４）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＨ４：Ｈｅ＝４９：１１：４０［体積％］、圧力０．５２［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＣ層を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＮＯ＝９０：１０［体積％］、圧力０．５２［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＣ膜の上にＣｒＯＮ層を成膜した。以上の3層積層膜である遮光膜４０は、インラインスパッタ装置を用いて連続的に成膜されたものであり、全体の膜厚が４８ｎｍで厚み方向に向かって当該成分が連続的に変化して構成されている。このとき、遮光膜４０は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ１．９であった。
次に、遮光膜４０上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、エッチングマスク４１を形成した（図１１（１））。具体的には、Ｓｉターゲットを使用し、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）と酸素（Ｏ２）との混合ガス雰囲気中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＳｉＯＮを１５ｎｍの膜厚で形成した。
尚、エッチングマスク膜４１を形成した段階における試料についてシート抵抗を測定したところ、１００Ω／□であった。
次に、図１１（１）に示すように、エッチングマスク膜４０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２５０［ｎｍ］となるように塗布した。
［フォトマスクの作製］
図１３（１）に示すように、上記で作製したマスクブランクを用い、まず、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１３（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４１のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターン４１ａを形成した（図１３（３））。ドライエッチングガスとして、ＳＦ６とＨｅの混合ガスを用いた。
次に、レジストパターン５０ａ及びエッチングマスク膜パターン（図示せず）をマスクとして、遮光膜４０のドライエッチングを行い、遮光膜パターン４０ａを形成した（図１３（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、レジストパターン５０ａを剥離し、遮光膜パターン４０ａをマスクにして、位相シフト膜３０を、ＳＦ６とＨｅの混合ガスを用い、ドライエッチングを行い、位相シフト膜パターン３０ａを形成した（図１３（４））。なお、このときのドライエッチングによって、エッチングマスク膜パターン４１ａも同時に剥離された。
次いで、レジストパターン５０ａを剥離し（図１３（５））、遮光膜パターン４０ａ上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が４６５［ｎｍ］となるように塗布した（図１３（５））。
次に、レジスト膜５１に対し、レーザー描画装置を用いて遮光帯のパターンの描画露光を行った後、所定の現像液で現像して、レジストパターン５１ａを形成し（図１３（６））、このレジストパターン５１ａをマスクとして、遮光膜４０ａをＣｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）でドライエッチングし、遮光帯４０ｂを作製した（図１３（７））。
次に、レジストパターン５１ａを剥離し、所定の洗浄を施して基板の表面側に遮光帯を有するフォトマスク１００を得た（図１３（８））。
【００６３】
［評価］
上記で得られたマスクを評価した。
その結果、比較例２に係るマスクでは、遮光膜４０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対するＭｏＳｉＮ系ハーフトーン位相シフト膜パターン３０ａのＣＤのシフト量は、５ｎｍであった。
また、遮光帯の光学濃度は、遮光膜４０ａと位相シフト膜パターン３０ａの合計でＯＤ＝３．１であった。
さらに、マスク上に形成される転写パターンの解像性に関しては、５０ｎｍのＭｏＳｉＮ系ハーフトーン位相シフト膜パターン３０ａの解像は困難であった。
以上のことから、ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２−２２ｎｍ世代に適したフォトマスクは得られ難いかった。
尚、上記比較例２に記載の方法によって、ｈｐ４５ｎｍより前の世代では、メインパターンはＣＤ精度に問題なく形成でき、遮光帯のＯＤ≧３も確保できる。したがって、ｈｐ４５ｎｍより前の世代までは、金属エッチングマスク層で遮光帯を形成するのが合理的である（金属エッチングマスク層兼遮光帯形成層とすることが合理的である）。
【００６４】
以上、本発明を実施形態や実施例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施形態や実施例に記載の範囲には限定されない。上記実施形態や実施例に、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】
【００６５】
【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２に係るフォトマスクブランクの他の例を示す模式的断面である。
【図３】本発明の実施例３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４】本発明の実施例４に係るフォトマスクブランクの他の例を示す模式的断面である。
【図５】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６】本発明の実施例２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７】本発明の実施例３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８】本発明の実施例４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９】本発明の実施例６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１０】比較例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１１】比較例２に係るフォトマスクブランクの他の例を示す模式的断面である。
【図１２】比較例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１３】比較例２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。
【符号の説明】
【００６６】
１    基板
１０    エッチングマスク膜
２０    遮光帯形成用の遮光膜
３０    位相シフト膜
４０    遮光膜
４１    エッチングマスク膜
５０    レジスト膜
８０    遮光膜
１００  フォトマスク
【図１】
2010008868.tif 000003
【図２】
2010008868.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010008868.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010008868.tif 000008
【図７】
2010008868.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010008868.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2010008868.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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