(57)【要約】【課題】  ブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクの製造方法を提供する。【解決手段】  遮光層及び反射防止層を含む遮光性膜及びハードマスク膜が備えられ、遮光層及び反射防止層を、ＭｏＳｉ化合物からなる層とＭｏＴａＳｉ化合物からなる層とを組み合わせて構成する。これによって、本発明によるブランクマスクは、遮光性膜を２００Å〜７００Åの薄い厚さに形成することができて３２ｎｍ級以下パターンの解像度具現が可能であり、このような解像度に合うパターン正確度を持つフォトマスクを形成できる。また、１９３ｎｍ波長の露光波長で光学密度が２．０ないし４．０以内であり、耐薬品性、欠陥リペアの工程マージンの優秀な特性を持つ。それと同時に、ハードマスク膜を、スズ（Ｓｎ）及びクローム（Ｃｒ）を含む化合物で２０Å〜５０Åの厚さに形成して、ハードマスク膜のエッチング速度を短縮できることで、レジスト膜の薄膜化ができて高解像度の具現が可能である。【選択図】      図１
2014010454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に遮光性膜及びハードマスク膜が備えられたブランクマスクにおいて、
前記ハードマスク膜は、スズ（Ｓｎ）、クローム（Ｃｒ）及びタンタル（Ｔａ）のうち少なくとも一つを含むブランクマスク。
【請求項２】
前記ハードマスク膜は、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち一つ以上の物質をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項３】
前記ハードマスク膜は、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ及びＡｕから選択された１種以上の金属をさらに含み、選択的にシリコン（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち一つ以上の物質をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項４】
前記ハードマスク膜は、ＳｎＣＯＮ、ＳｎＯＮ、ＳｎＣＮ、ＳｎＣＯ、ＳｎＯ、ＳｎＣ、ＳｎＮ、Ｃｒ、ＣｒＣＯＮ、ＣｒＯＮ、ＣｒＣＮ、ＣｒＣＯ、ＣｒＣ、ＣｒＮ、ＣｒＯ、ＣｒＳｎ、ＣｒＳｎＣＯＮ、ＣｒＳｎＯＮ、ＣｒＳｎＣＮ、ＣｒＳｎＣＯ、ＣｒＳｎＣ、ＣｒＳｎＮ、ＣｒＳｎＯ、ＴａＳｎ、ＴａＳｎＣＯＮ、ＴａＳｎＯＮ、ＴａＳｎＣＮ、ＴａＳｎＣＯ、ＴａＳｎＣ、ＴａＳｎＮ、ＴａＳｎＯ、ＣｒＴａＳｎＣＯＮ、ＣｒＴａＳｎＯＮ、ＣｒＴａＳｎＣＮ、ＣｒＴａＳｎＣＯ、ＣｒＴａＳｎＯ、ＣｒＴａＳｎＣ及びＣｒＴａＳｎＮのうちいずれか一つからなることを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項５】
前記遮光性膜は、１種以上の金属及びシリコン（Ｓｉ）を含み、前記金属は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ及びＳｅから選択された１種以上を含み、選択的に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち一つ以上の物質をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項６】
前記遮光性膜は、単層膜の形態を持つか、または遮光層及び反射防止層を含む２層以上の複数層膜または連続膜の形態を持つことを特徴とする請求項５に記載のブランクマスク。
【請求項７】
前記遮光性膜は、ＭｏＳｉ化合物、ＭｏＴａＳｉ化合物またはその組み合わせからなることを特徴とする請求項６に記載のブランクマスク。
【請求項８】
前記ＭｏＳｉ化合物は、ＭｏＳｉ、ＭｏＳｉＣＯＮ、ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＣＮ、ＭｏＳｉＣＯ、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＣ及びＭｏＳｉＮのうちいずれか一つ以上を含み、前記ＭｏＴａＳｉ化合物は、ＭｏＴａＳｉ、ＭｏＴａＳｉＣＯＮ、ＭｏＴａＳｉＯＮ、ＭｏＴａＳｉＣＮ、ＭｏＴａＳｉＣＯ、ＭｏＴａＳｉＣ、ＭｏＴａＳｉＮ及びＭｏＴａＳｉＯのうちいずれか一つ以上を含むことを特徴とする請求項７に記載のブランクマスク。
【請求項９】
前記ＭｏＴａＳｉ化合物は、Ｍｏが１〜４０ａｔ％、Ｔａが１〜４０ａｔ％、Ｓｉが３０〜８０ａｔ％、窒素が０〜５０ａｔ％、酸素が０〜２０ａｔ％、炭素が０〜２０ａｔ％の組成比を持ち、前記ＭｏＳｉ化合物は、Ｍｏが１〜４０ａｔ％、Ｓｉが４０〜８０ａｔ％、窒素が０〜５０ａｔ％、酸素が０〜２０ａｔ％、炭素が０〜２０ａｔ％の組成比を持つことを特徴とする請求項７に記載のブランクマスク。
【請求項１０】
前記ハードマスク膜は、Ｃｒが３０〜９９ａｔ％、Ｓｎが１〜３０ａｔ％、酸素が０〜５０ａｔ％、窒素が０〜５０ａｔ％、炭素が０〜２０ａｔ％の組成比を持つことを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項１１】
前記ハードマスク膜は、Ｃｒターゲット及びＳｎターゲットを用いて形成するか、またはＣｒＳｎターゲットを用いて形成し、前記ＣｒＳｎターゲットのＣｒ：Ｓｎの組成比は、９９ａｔ％〜６０ａｔ％：１ａｔ％〜４０ａｔ％であることを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項１２】
前記ハードマスク膜は、１０Å〜１００Åの厚さを持ち、エッチング速度は、０．６Å／ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項１３】
前記ＭｏＴａＳｉ化合物を形成するスパッタリングターゲットは、Ｍｏ：Ｔａ：Ｓｉ＝２〜４０ａｔ％：２〜４０ａｔ％：２０〜９６ａｔ％の組成比を持ち、前記ＭｏＳｉ化合物を形成するスパッタリングターゲットは、Ｍｏ：Ｓｉ＝５〜４０ａｔ％：６０〜９５ａｔ％の組成比を持つことを特徴とする請求項７に記載のブランクマスク。
【請求項１４】
前記遮光性膜は、２００Å〜７００Åの厚さを持ち、光学密度は、露光波長に対して２．０〜４．０であり、表面反射率は、露光波長に対して５０％以内であり、平坦度の変化は、前記透明基板対比その変化値が０．３μｍ以内であることを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項１５】
前記遮光性膜の組成比のうちシリコン（Ｓｉ）の相対比であるＳｉ／（Ｍｏ＋Ｔａ＋Ｎ）が５．０以下であり、Ｓｉ／（Ｍｏ＋Ｎ）の相対比が５．０以下であることを特徴とする請求項５に記載のブランクマスク。
【請求項１６】
前記ハードマスク膜上に備えられたレジスト膜をさらに含み、前記レジスト膜は、３００Å〜１，５００Åの厚さを持つことを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項１７】
前記透明基板と遮光性膜との間に備えられたエッチング阻止膜をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項１８】
前記遮光性膜は、２００〜５００℃の温度で熱処理されたことを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項１９】
請求項１に記載のブランクマスクを用意する段階と、
前記ハードマスク膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜を露光及び現像してレジスト膜パターンを形成する段階と、
前記レジスト膜パターンをマスクとして前記ハードマスク膜をエッチングする段階と、
前記エッチングされたハードマスク膜をマスクとして前記遮光性膜をエッチングする段階と、を含む請求項１に記載の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、ブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクの製造方法に係り、さらに詳細には、３２ｎｍ級以下の解像度具現が可能であり、前記解像度に合うパターン正確度を持つブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、大規模集積回路の高集積化に伴う回路パターンの微細化要求に応じて、高度の半導体微細工程技術が非常に重要な要素になっている。高集積回路の場合低電力、高速動作のために回路配線が微細化されており、層間連結のためのコンタクトホールパターン及び集積化による回路構成配置などへの技術的要求が段々と高まりつつある。よって、これらの要求を満たすためには、リソグラフィ技術の一分野であるフォトマスクの製造に際しても、前記微細化に伴ってさらに精密な回路パターンを記録できる技術が要求されている。
【０００３】
このようなリソグラフィ技術は、半導体回路パターンの解像度向上のために遮光性膜を用いたバイナリブランクマスク（Ｂｉｎａｒｙ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｂｌａｎｋｍａｓｋ）、遮光性膜及び位相反転膜を用いた位相反転ブランクマスク（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｂｌａｎｋｍａｓｋ）が商用化されており、最近は、ハードマスク膜及び遮光性膜を持つハードマスク用ブランクマスクが開発された。
【０００４】
従来、ハードマスク用ブランクマスクは、透明基板、遮光性膜、ハードマスク膜及びレジスト膜が順次に積層された構造で形成され、これを用いる最終フォトマスクは、透明基板上に遮光性膜パターンが形成された構造で形成される。この時、レジスト膜は、下部ハードマスク膜との選択比によって所定の厚さに形成され、遮光性膜は、所定の光学密度（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ：Ｏ．Ｄ）、表面反射率特性、耐薬品性、欠陥リペア（Ｄｅｆｅｃｔ  Ｒｅｐａｉｒ）による工程マージン確保のための厚さを持つ。
【０００５】
一方、最近は、パターンのサイズがさらに微細化かつ稠密化するにつれて、フォトマスク製造時に解像度向上だけではなく、解像度による厳しいＣＤ  ＭＴＴ（Ｍｅａｎ  ｔｏ  Ｔａｒｇｅｔ）、ＣＤ均一性、ＣＤ線形性及びパターン正確度が求められている。
【０００６】
しかし、従来のハードマスク用ブランクマスクを用いて前記微細パターンを形成する時、次のような問題点が発生する。
【０００７】
第１に、レジスト膜の厚さに関する問題であり、レジスト膜は厚さが薄いほど高解像度具現が可能であり、レジスト膜の厚さを薄くするためには下部ハードマスク膜のエッチング時間を短縮することが望ましい。しかし、高解像度具現のために従来のハードマスク膜物質を適用する場合、ハードマスク膜のエッチング時間が相対的に長くなってレジスト膜の薄膜化が困難であり、新たな物質を取り入れても、実際に下部遮光性膜との選択比（ドライエッチング特性）以外にも遮光性膜とのＣＤ偏差（Ｂｉａｓ）がほとんどない物質を選別し難い。
【０００８】
第２に、遮光性膜の厚さによるパターン正確度（Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）問題であり、遮光性膜は、最終フォトマスク製造またはウェーハプリンティング時に必要な光学特性及び耐久性（耐薬品性、耐露光性、欠陥リペアマージンなど）を持たねばならず、これによって、前記特性をいずれも満たすために遮光性膜の厚さは厚くなる。しかし、最近は、高解像度具現によってパターンサイズの微細化が求められて遮光性膜の薄膜化が必要であるが、露光光を遮光するための遮光性機能（光学密度）だけではなく、耐薬品性、耐露光性、欠陥リペアマージンなどをいずれも満たせねばならないため、遮光性膜の薄膜化は非常に難しい課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、遮光性膜の厚さを薄くして３２ｎｍ級以下パターンの解像度具現が可能であり、このような解像度に合うパターン正確度を持ち、耐薬品性、欠陥リペアの工程マージンの優秀な特性を持ち、高解像度による精密なＣＤ  ＭＴＴ、ＣＤ均一性、ＣＤ線形性のようなＣＤ特性を具現できるブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクを提供しようとする。
【００１０】
また、本発明は、エッチング速度を短縮できる新たな物質でハードマスク膜を形成することで、レジスト膜の薄膜化が可能であり、これによって、高解像度具現の可能なブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によるブランクマスクは、透明基板上に遮光性膜及びハードマスク膜が備えられ、前記ハードマスク膜は、スズ（Ｓｎ）、クローム（Ｃｒ）及びタンタル（Ｔａ）のうち少なくとも一つを含む。
【００１２】
望ましくは、前記ハードマスク膜は、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち一つ以上の物質をさらに含む。前記ハードマスク膜は、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ及びＡｕから選択された１種以上の金属をさらに含み、選択的にシリコン（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち一つ以上の物質をさらに含む。
【００１３】
前記ハードマスク膜は、ＳｎＣＯＮ、ＳｎＯＮ、ＳｎＣＮ、ＳｎＣＯ、ＳｎＯ、ＳｎＣ、ＳｎＮ、Ｃｒ、ＣｒＣＯＮ、ＣｒＯＮ、ＣｒＣＮ、ＣｒＣＯ、ＣｒＣ、ＣｒＮ、ＣｒＯ、ＣｒＳｎ、ＣｒＳｎＣＯＮ、ＣｒＳｎＯＮ、ＣｒＳｎＣＮ、ＣｒＳｎＣＯ、ＣｒＳｎＣ、ＣｒＳｎＮ、ＣｒＳｎＯ、ＴａＳｎ、ＴａＳｎＣＯＮ、ＴａＳｎＯＮ、ＴａＳｎＣＮ、ＴａＳｎＣＯ、ＴａＳｎＣ、ＴａＳｎＮ、ＴａＳｎＯ、ＣｒＴａＳｎＣＯＮ、ＣｒＴａＳｎＯＮ、ＣｒＴａＳｎＣＮ、ＣｒＴａＳｎＣＯ、ＣｒＴａＳｎＯ、ＣｒＴａＳｎＣ及びＣｒＴａＳｎＮのうちいずれか一つからなる。
【００１４】
前記遮光性膜は、１種以上の金属及びシリコン（Ｓｉ）を含み、前記金属は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ及びＳｅから選択された１種以上を含み、選択的に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち一つ以上の物質をさらに含む。
【００１５】
前記遮光性膜は、単層膜の形態を持つか、または遮光層及び反射防止層を含む２層以上の複数層膜または連続膜の形態を持つ。前記遮光性膜は、ＭｏＳｉ化合物、ＭｏＴａＳｉ化合物またはその組み合わせからなる。
【００１６】
前記ＭｏＳｉ化合物は、ＭｏＳｉ、ＭｏＳｉＣＯＮ、ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＣＮ、ＭｏＳｉＣＯ、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＣ及びＭｏＳｉＮのうちいずれか一つ以上を含み、前記ＭｏＴａＳｉ化合物は、ＭｏＴａＳｉ、ＭｏＴａＳｉＣＯＮ、ＭｏＴａＳｉＯＮ、ＭｏＴａＳｉＣＮ、ＭｏＴａＳｉＣＯ、ＭｏＴａＳｉＣ、ＭｏＴａＳｉＮ及びＭｏＴａＳｉＯのうちいずれか一つ以上を含む。
【００１７】
前記ＭｏＴａＳｉ化合物は、Ｍｏが１〜４０ａｔ％、Ｔａが１〜４０ａｔ％、Ｓｉが３０〜８０ａｔ％、窒素が０〜５０ａｔ％、酸素が０〜２０ａｔ％、炭素が０〜２０ａｔ％の組成比を持ち、前記ＭｏＳｉ化合物は、Ｍｏが１〜４０ａｔ％、Ｓｉが４０〜８０ａｔ％、窒素が０〜５０ａｔ％、酸素が０〜２０ａｔ％、炭素が０〜２０ａｔ％の組成比を持つ。
【００１８】
前記ハードマスク膜は、Ｃｒが３０〜９９ａｔ％、Ｓｎが１〜３０ａｔ％、酸素が０〜５０ａｔ％、窒素が０〜５０ａｔ％、炭素が０〜２０ａｔ％の組成比を持つ。前記ハードマスク膜は、Ｃｒターゲット及びＳｎターゲットを用いて形成するか、またはＣｒＳｎターゲットを用いて形成し、前記ＣｒＳｎターゲットのＣｒ：Ｓｎの組成比は、９９ａｔ％〜６０ａｔ％：１ａｔ％〜４０ａｔ％である。前記ハードマスク膜は、１０Å〜１００Åの厚さを持ち、エッチング速度は、０．６Å／ｓｅｃ以上である。
【００１９】
前記ＭｏＴａＳｉ化合物を形成するスパッタリングターゲットは、Ｍｏ：Ｔａ：Ｓｉ＝２〜４０ａｔ％：２〜４０ａｔ％：２０〜９６ａｔ％の組成比を持ち、前記ＭｏＳｉ化合物を形成するスパッタリングターゲットは、Ｍｏ：Ｓｉ＝５〜４０ａｔ％：６０〜９５ａｔ％の組成比を持つ。
【００２０】
前記遮光性膜は、２００Å〜７００Åの厚さを持ち、光学密度は、露光波長に対して２．０〜４．０であり、表面反射率は、露光波長に対して５０％以内であり、平坦度の変化は、前記透明基板対比その変化値が０．３μｍ以内である。前記遮光性膜の組成比のうちシリコン（Ｓｉ）の相対比であるＳｉ／（Ｍｏ＋Ｔａ＋Ｎ）が５．０以下であり、Ｓｉ／（Ｍｏ＋Ｎ）の相対比が５．０以下である。
【００２１】
本発明の実施形態によるブランクマスクは、前記ハードマスク膜上に備えられたレジスト膜をさらに含み、前記レジスト膜は、３００Å〜１，５００Åの厚さを持つ。本発明の実施形態によるブランクマスクは、前記透明基板と遮光性膜との間に備えられたエッチング阻止膜をさらに含む。前記遮光性膜は、２００〜５００℃の温度で熱処理される。
【００２２】
また、本発明の実施形態によるブランクマスクは、透明基板上に遮光性膜及びハードマスク膜が順次積層された本発明によるブランクマスクを用意し、前記ハードマスク膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜を露光及び現像してレジスト膜パターンを形成する段階と、前記レジスト膜パターンをマスクとして前記ハードマスク膜をエッチングする段階と、前記エッチングされたハードマスク膜をマスクとして前記遮光性膜をエッチングする段階と、を含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、ハードマスク膜を、スズ（Ｓｎ）及びクローム（Ｃｒ）を含む化合物で形成することで、ハードマスク膜のエッチング速度を短縮し、レジスト膜の薄膜化ができ、高解像度具現の可能なブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクを製造する。
【００２４】
そして、本発明は、遮光性膜を、ＭｏＳｉ化合物層とＭｏＴａＳｉ化合物層とを組み合わせて薄く形成することで、３２ｎｍ級以下のパターンの解像度具現ができ、このような解像度に合うパターン正確度を持つブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクを製造する。
【００２５】
また、本発明の遮光性膜は、ＭｏＳｉ化合物層とＭｏＴａＳｉ化合物層と組み合わせで形成されることで、１９３ｎｍ波長の露光波長で光学密度が２．０ないし４．０以内であり、耐薬品性、欠陥リペアの工程マージンの優秀な特性を持ち、高解像度による精密なＣＤ  ＭＴＴ、ＣＤ均一性、ＣＤ線形性などのＣＤ特性及びパターン正確度を具現できるブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクを製造する。
【００２６】
これによって、本発明は、３２ｎｍ級以下の最小線幅が具現され、１９３ｎｍのＡｒＦリソグラフィ、液浸露光リソグラフィ、ダブルパターニングリソグラフィに適用できるブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態によるブランクマスクを示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態によるフォトマスクの製造方法を説明するために示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態によるフォトマスクの製造方法を説明するために示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態によるフォトマスクの製造方法を説明するために示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態により本発明を具体的に説明するが、実施形態は単に本発明を例示及び説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、当業者ならば、実施形態から多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。よって、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲の技術的事項によって定められねばならない。
【００２９】
図１は、本発明の実施形態によるブランクマスクを示す断面図である。図１を参照すれば、ブランクマスク１００は、透明基板１０２と、透明基板１０２上に順次に配された遮光性膜１０８、ハードマスク膜１１０及びレジスト膜１１２を備える。
【００３０】
透明基板１０２は、６インチのサイズを持つ石英ガラス、合成石英ガラス、フッ素ドーピング石英ガラスを使い、複屈折（Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）が面内で最大２ｎｍ／６．３５ｍｍ以下に制御され、膜が成膜される面の平坦度ＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｅｄ  Ｒｅａｄｉｎｇ）値が０．３ｕｍ以下に制御される。
【００３１】
遮光性膜１０８は、遮光機能及び反射防止機能をいずれも持つ単層膜で形成されるか、または少なくとも遮光層１０４及び反射防止層１０６を含む２層以上の複数層膜または組成比が変化する連続膜の形態を持つ。遮光性膜１０８は、例えば、物理的または化学的蒸着方法を用いて形成でき、物理的蒸着方法を用いる時にＤＣマグネトロン反応性スパッタリング装置を適用できる。また、前記スパッタリング方式として、単一ターゲットを用いる方法、または複数のターゲットを同時に装着して成膜するコスパッタリング（Ｃｏ−Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）方法を適用して薄膜を成膜する。
【００３２】
遮光性膜１０８は、２００Å〜７００Åの厚さを持ち、露光光に対する光学密度が２．０〜４．０であり、１５〜５０％の表面反射率を持つ。遮光性膜１０８の平坦度の変化は、前記透明基板対比その変化値が０．３μm以内である。前記平坦度変化は、フォトマスク製造時にパターン整列度（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）に影響を及ぼし、高精密も及び高解像度の具現時に前記薄膜の平坦度変化はＣＤに影響を及ぼす。よって、遮光性膜の形成時に平坦度変化を透明基板に対して０．３μm以内に制御することが望ましい。さらに、前記平坦度の形態は、透明基板及び遮光性膜の形態が相等しいことが望ましい。
【００３３】
遮光性膜１０８は、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコン（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、クローム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ルセニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、 Ｐt 及び金（Ａｕ）のうち１種以上の金属を含む。また、遮光性膜１０８は、シリコン（Ｓｉ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含む。
【００３４】
特に、遮光性膜１０８は、薄い厚さで遮光性機能と共に耐薬品性、欠陥リペアに対する十分な工程マージンを持つために、ＭｏＳｉ化合物及びＭｏＴａＳｉ化合物を含んで構成される。例えば、遮光性膜１０８を２層構造に形成する場合、下部層は遮光層であり、かつ上部層は反射防止層であり、下部層をＭｏＴａＳｉ化合物で形成し、かつ上部層をＭｏＳｉで形成するか、上部層及び下部層をＭｏＴａＳｉ化合物のみまたはＭｏＳｉ化合物のみで形成し、下部層をＭｏＳｉ化合物で形成し、かつ上部層をＭｏＴａＳｉ化合物で形成するなど、遮光性膜１０８を多様な構成で形成する。
【００３５】
前記ＭｏＴａＳｉ化合物は、ＭｏＴａＳｉ、ＭｏＴａＳｉＣＯＮ、ＭｏＴａＳｉＯＮ、ＭｏＴａＳｉＣＮ、ＭｏＴａＳｉＣＯ、ＭｏＴａＳｉＣ、ＭｏＴａＳｉＮ及びＭｏＴａＳｉＯのうちいずれか一つ以上を含み、前記ＭｏＳｉ化合物は、ＭｏＳｉ、ＭｏＳｉＣＯＮ、ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＣＮ、ＭｏＳｉＣＯ、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＣ及びＭｏＳｉＮのうち一つ以上を含むことができる。
【００３６】
遮光性膜１０８は、ＭｏＴａＳｉ単独またはＭｏＴａＳｉ及びＭｏＳｉからなる２種のスパッタリングターゲットを用いて形成する。詳細には、スパッタリングターゲットとして適用されるＭｏＴａＳｉターゲットの組成比は、Ｍｏ：Ｔａ：Ｓｉ＝２〜４０ａｔ％：２〜４０ａｔ％：２０〜９６ａｔ％の範囲を持つことが望ましい。また、ＭｏＳｉターゲットの組成比は、Ｍｏ：Ｓｉ＝５〜４０ａｔ％：６０〜９５ａｔ％の範囲を持つことが望ましい。ＭｏＴａＳｉターゲットの場合、Ｍｏ及びＴａの含有量がそれぞれ２ａｔ％以下ならば、ＭｏＴａＳｉで構成されたターゲットのスパッタリングのためのプラズマ形成が不安定であり、Ｍｏ及びＴａの含有量がそれぞれ４０ａｔ％以上ならば、耐薬品性に弱くてハードマスク膜に対するエッチング選択比が悪くなるという問題点を持つ。また、ＭｏＳｉターゲットの場合、Ｍｏの含有量が４０ａｔ％以上ならば、耐薬品性特性が悪くなり、Ｍｏ含有量が５ａｔ％以下ならば、ＭｏＴａＳｉターゲットと同じくスパッタリング時にプラズマ形成が不安定になる問題点が発生する。
【００３７】
遮光性膜１０８がＭｏＴａＳｉ化合物の単層膜からなる場合、前記ＭｏＴａＳｉ化合物は、Ｍｏが１〜４０ａｔ％、Ｔａが１〜４０ａｔ％、Ｓｉが３０〜８０ａｔ％、窒素が０〜５０ａｔ％、酸素が０〜２０ａｔ％、炭素が０〜２０ａｔ％の組成比を持つ。また、遮光性膜１０８がＭｏＳｉ化合物の単層膜からなる場合、前記ＭｏＳｉ化合物は、Ｍｏが１〜４０ａｔ％、Ｓｉが４０〜８０ａｔ％、Ｎが０〜５０ａｔ％、Ｏが０〜２０ａｔ％、Ｃが０〜２０ａｔ％の組成比を持つ。
【００３８】
遮光性膜１０８が遮光層１０４及び反射防止層１０６を含む２層以上の複数層膜からなる場合、遮光性膜１０８は、ＭｏＳｉ化合物またはＭｏＴａＳｉ化合物のみで形成するか、または、ＭｏＴａＳｉ化合物からなる層とＭｏＳｉ化合物からなる層とを組み合わせて形成する。この時、前記ＭｏＴａＳｉ化合物は、Ｍｏが１〜４０ａｔ％、Ｔａが１〜４０ａｔ％、Ｓｉが３０〜８０ａｔ％、Ｎが０〜５０ａｔ％、Ｏが０〜２０ａｔ％、Ｃが０〜２０ａｔ％の組成比を持つ。また、前記ＭｏＳｉ化合物は、Ｍｏが１〜４０ａｔ％、Ｓｉが４０〜８０ａｔ％、Ｎが０〜５０ａｔ％、Ｏが０〜２０ａｔ％、Ｃが０〜２０ａｔ％の組成比を持つ。
【００３９】
遮光性膜１０８の欠陥リペアマージンを十分に確保するために、２層以上の複数層膜で構成され、遮光性膜１０８の組成のうちシリコン（Ｓｉ）の相対比を“Ｓｉの含有量（ａｔ％）／Ｓｉ以外の物質の含有量（ａｔ％）”と定義する時、その値が５以下であることが望ましい。これは、遮光性膜１０８の欠陥リペア工程時に使われるＸｅＦ２ガスに含まれたフッ素（Ｆ）ガスとシリコン（Ｓｉ）との反応によって、リペア時に所望しないパターンダメージの発生を防止するためである。よって、遮光性膜１０８を構成するシリコン（Ｓｉ）の相対比値が５以下である場合、欠陥リペア時に発生するパターンダメージを最小化でき、欠陥リペアマージン確保のために相対比値が４以下であることがさらに望ましい。遮光性膜１０８の形成後、真空急速熱処理（Ｖａｃｕｕｍ  Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）装置などの公知の熱処理装置及び方法を用いて、遮光性膜１０８を２００〜５００℃の温度で熱処理する。
【００４０】
ハードマスク膜１１０は、１０Å〜１００Åの厚さを持ち、望ましくは、２０Å〜５０Åの厚さを持ち、０．6Å／ｓｅｃ以上のエッチング速度を持つ。ハードマスク膜１１０は、望ましくは、エッチング速度を速くするために、スズ（Ｓｎ）化合物、クローム（Ｃｒ）化合物及びクロームスズ（ＣｒＳｎ）化合物の形態を持つことができ、クローム（Ｃｒ）と物性の類似したタンタル（Ｔａ）化合物からも形成する。
【００４１】
ハードマスク膜１１０は、スズ、クローム、タンタル以外に、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、ジルコン（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、マンガン（Ｍｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セレン（Ｓｅ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ルセニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、Pt 及び金（Ａｕ）のうち１種以上の金属をさらに含む。また、ハードマスク膜１１０は、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）及び炭素（Ｃ）のうち１種以上の物質をさらに含む。
【００４２】
ハードマスク膜１１０は、望ましくは、ＳｎＣＯＮ、ＳｎＯＮ、ＳｎＣＮ、ＳｎＣＯ、ＳｎＯ、ＳｎＣ、ＳｎＮ、Ｃｒ、ＣｒＣＯＮ、ＣｒＯＮ、ＣｒＣＮ、ＣｒＣＯ、ＣｒＣ、ＣｒＮ、ＣｒＯ、ＣｒＳｎ、ＣｒＳｎＣＯＮ、ＣｒＳｎＯＮ、ＣｒＳｎＣＮ、ＣｒＳｎＣＯ、ＣｒＳｎＣ、ＣｒＳｎＮ、ＣｒＳｎＯ、ＴａＳｎ、ＴａＳｎＣＯＮ、ＴａＳｎＯＮ、ＴａＳｎＣＮ、ＴａＳｎＣＯ、ＴａＳｎＣ、ＴａＳｎＮ、ＴａＳｎＯ、ＣｒＴａＳｎＣＯＮ、ＣｒＴａＳｎＯＮ、ＣｒＴａＳｎＣＮ、ＣｒＴａＳｎＣＯ、ＣｒＴａＳｎＯ、ＣｒＴａＳｎＣ及びＣｒＴａＳｎＮのうち一つ以上で形成する。例えば、ハードマスク膜１１０がクロームスズ（ＣｒＳｎ）化合物で形成される場合、クロームスズ（ＣｒＳｎ）化合物は、Ｃｒが３０〜９９％、Ｓｎが１〜３０％、Ｏが０〜５０ａｔ％、Ｎが０〜５０ａｔ％、Ｃが０〜２０ａｔ％の組成比を持つ。この時、ハードマスク膜１１０は、Ｃｒターゲット及びＳｎターゲットを用いて形成するか、またはＣｒＳｎターゲットを用いて形成し、前記ＣｒＳｎターゲットのＣｒ：Ｓｎの組成比は、９９ａｔ％〜６０ａｔ％：１ａｔ％〜４０ａｔ％の組成比を持つ。
【００４３】
ハードマスク膜１１０対比遮光性膜１０８のエッチング選択比は、遮光性膜１０８のエッチング物質に対して１：１５以上である。ハードマスク膜１１０の形成後、ハードマスク膜１１０に対して選択的に熱処理を行え、この時、熱処理温度は、遮光性膜１０８の熱処理温度以下に設定して熱処理を行える。
【００４４】
レジスト膜１１２は、例えば、化学増幅型レジスト膜で形成でき、３００Å〜１，５００Åの厚さを持つ。レジスト膜１１２は、スピンコーティング方法及びスキャンスピンコーティング方法を用いて形成する。レジスト膜１１２とハードマスク膜１１０との間のスカム（Ｓｃｕｍ）などを制御するために、下部に酸（Ｈ＋）を含む有機物質からなる有機膜をさらに含む。前記有機膜は、パターン形成時に現像液である２．３８％ＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ  ａｍｍｏｕｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）に溶解される特性を持ち、有機膜の厚さは１００Å以下の厚さを持ち、５０Å以下の厚さを持つことが望ましい。これにより化学増幅型レジストの酸（Ｈ＋）中和を防止でき、スカム（Ｓｃｕｍ）発生率を低減させることができて優秀なパターン形成ができる。
【００４５】
同時に、図示していないが、必要に応じて本発明によるブランクマスク１００は位相反転膜をさらに含み、透明基板１０２と遮光性膜１０８との間のエッチング選択比を考慮して形成されたエッチング阻止膜をさらに含むこともできる。
【実施例】
【００４６】
ハードマスク用ブランクマスクの製造方法
ハードマスク用ブランクマスク１００の遮光性膜１０８及びハードマスク膜１１０は、ＤＣマグネトロン反応性スパッタリング装置を用いて形成し、この時、スパッタリング工程は、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ）、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、メタン（ＣＨ４）、ヘリウム（Ｈｅ）及び二酸化窒素（ＮＯ２）のうち少なくとも一つのガスを用いて行った。
【００４７】
先に、６０２５サイズ（６×６×０．２５ｉｎｃｈ）を持つ合成石英ガラスからなる透明基板１０２上に、遮光層１０４及び反射防止層１０６の２層構造を持つ遮光性膜１０８を形成した。詳細には、透明基板１０２上に、スパッタリングターゲットとしてＭｏＴａＳｉターゲット（Ｍｏ：Ｔａ：Ｓｉ＝２０ａｔ％：３０ａｔ％：５０ａｔ％）を用い、Ａｒ：Ｎ２＝８ｓｃｃｍ：２ｓｃｃｍ割合の工程ガスを使い、０．６ｋＷの工程パワーで２５０ｓｅｃの間に成膜工程を進めてＭｏＴａＳｉＮからなる遮光層１０４を形成した。前記遮光１０４層に対して光学密度、反射率及び厚さをｎ＆ｋ  Ａｎａｌｙｚｅｒ、ＸＲＲ装備を用いて測定した結果、前記遮光層１０４は、１９３ｎｍの露光波長で２．６５の光学密度、５６％の反射率及び２５５Åの厚さに形成された。
【００４８】
次いで、遮光層１０４上にスパッタリングターゲットとして、前記遮光層形成用ターゲットと組成比の異なるＭｏＴａＳｉターゲット（Ｍｏ：Ｔａ：Ｓｉ＝５ａｔ％：５ａｔ％：９０ａｔ％）を用い、Ａｒ：Ｎ２＝８．０ｓｃｃｍ：８．５ｓｃｃｍ割合の工程ガスを使って、０．７ｋＷの工程パワーで２５ｓｅｃの間に成膜工程を進め、ＭｏＴａＳｉＮからなる反射防止層１０６を４０Åの厚さに形成した。前記反射防止層１０６の形成後、遮光層１０４及び反射防止層１０６からなる遮光性膜１０８に対して光学密度、反射率及び厚さを測定した結果、１９３ｎｍの露光波長で２．８４の光学密度、３８．５％の反射率及び２９５Åの厚さを持ち、厚さの薄い遮光性膜１０８の形成を完了した。
【００４９】
次いで、遮光性膜１０８を、真空熱処理（Ｖａｃｕｕｍ  Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）装置を用いて３５０℃の温度で１０分間熱処理した。次いで、前記遮光性膜１０８上にＣｒＳｎターゲット（Ｃｒ：Ｓｎ＝９０ａｔ％：１０ａｔ％）を用い、Ａｒ：Ｎ２：ＮＯ＝５ｓｃｃｍ：３ｓｃｃｍ：８ｓｃｃｍ割合の工程ガスを使って０．６２ｋＷの工程パワーで５０ｓｅｃの間に成膜工程を進め、３０Å厚さのＣｒＳｎＯＮハードマスク膜１１０を形成した。
【００５０】
次いで、前記ハードマスク膜１１０上にスピンコーティング方法を用いて化学増幅型レジストを塗布し、レジスト膜１１２を７００Åの厚さに形成し、ハードマスク用ブランクマスク１００の製造を完了した。
【００５１】
ハードマスク用ブランクマスクを用いたフォトマスクの製造方法
図２ないし図４は、本発明の実施例によるフォトマスクの製造方法を説明するために示す断面図である。
【００５２】
前述したハードマスク用ブランクマスク１００について、５０ｋｅＶの加速電圧を持つＥビーム露光装置を用いて露光工程を行った後、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｂａｋｅ）工程を１１０℃の温度で１０分間行った。次いで、現像液を用いて図２のようにレジスト膜パターン１１２ａを形成した。
【００５３】
次いで、レジスト膜パターン１１２ａをエッチングマスクとして用いて、下部ハードマスク膜１１０を塩素（Ｃｌ２）ガスに基づいてパターニングし、ハードマスク膜パターン１１０ａを形成した。この時、ＥＰＤ（Ｅｎｄ  Ｐｏｉｎｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）装置を用いてハードマスク膜１１０のエッチング速度を分析した結果、エッチング速度は２．０Å／ｓｅｃを示した。またハードマスク膜パターン１１０ａの形成後、残余レジスト膜の厚さを、ＡＦＭ装備を用いて測定した結果、３３５Åの厚さを示し、パターン形成に問題がなかった。
【００５４】
次いで、レジスト膜パターン１１２ａを除去し、図３のようにハードマスク膜パターン１１０ａをエッチングマスクとして用い、フッ素（Ｆ）ガスに基づいて下部遮光性膜１０８をパターニングし、遮光層パターン１０４ａ及び反射防止層パターン１０６ａからなる遮光性膜パターン１０８ａを形成した。遮光性膜パターン１０８ａの形成後、ハードマスク膜パターン１１０ａの厚さを測定した結果、２９Åを示して選択比には問題がないということが分かった。次いで、ハードマスク膜パターン１１０ａを除去し、図４のようなフォトマスク１００ａの製造を完了した。
【００５５】
最終フォトマスクのハードマスク膜に対するＣＤ特性を、ＣＤ−ＳＥＭを用いて評価した結果、ハードマスク膜対比遮光性膜のＣＤバイアスは、０．１ｎｍで良好であり、散乱パターン（Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｐａｔｔｅｒｎ）は４０ｎｍまで現像された。また、ＣＤ線形性は６０ｎｍ〜１ｕｍ範囲で測定した結果、アイソ・ライン（Ｉｓｏ−ｌｉｎｅ）は２．０ｎｍ、ライン・アンド・スペースパターン（Ｌｉｎｅ  ａｎｄ  Ｓｐａｃｅ  Ｐａｔｔｅｒｎ）は２．５ｎｍ、アイソ・スペース・パターン（Ｉｓｏ−ｓｐａｃｅ  Ｐａｔｔｅｒｎ）は４．２ｎｍで良好なレベルを示した。また、スルーピッチ（Ｔｈｒｕ−ｐｉｔｃｈ）をライン・アンド・スペースパターン１００ｎｍを基準に、ピッチサイズを７０ｎｍ〜１μｍとして測定した結果、均一度（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）が３．１ｎｍを示して、ローディング効果のほとんどない優秀なパターン結果を示した。
【００５６】
そして、遮光性膜の欠陥リペアマージンを確認するために、遮光性膜をＸｅＦ２を用いてリペアした後、さらに１２０ｓｅｃの間に激しいパージ工程を適用した結果、パターンダメージがないということが分かった。また、クリーニング工程に使われる１２０ｐｐｍのオゾン水、硫酸、リンスを含む１回サイクル工程を５回繰り返しても０．５ｎｍのＣＤ変化が測定され、良好な結果を示した。
【００５７】
以下、下記の実施例は、前記ハードマスク用ブランクマスクを用いたフォトマスクの製造方法に基づいて本発明の構成による望ましい実施例を示しており、実施例では、ＭｏＳｉを含む薄膜及びＭｏＴａＳｉを含む薄膜について評価を行った。
【００５８】
ＭｏＳｉ基盤遮光性膜の物性評価
本実施例１〜６は、遮光性膜を、ＭｏＳｉターゲットを用いてＭｏＳｉＮで形成し、ターゲット組成による遮光性膜の厚さ、耐薬品性、欠陥リペアマージン特性などを評価した。これは、ＭｏＳｉ物質基盤の遮光性膜に対して、耐薬品性、欠陥リペアマージンなどを満たす範囲で遮光性膜の厚さを最小化するための目的で行われた。また、評価は、２層からなる遮光性膜の下部遮光層に対して行い、これは、遮光層が遮光性膜内で、その厚さが相対的に反射防止層に比べて厚いからである。遮光層成膜工程は、前述したハードマスク用ブランクマスクに基づいてＡｒ：Ｎ２＝８ｓｃｃｍ：２ｓｃｃｍ割合の工程ガスを使って、０．６ｋＷの工程パワーで初期光学密度１９３ｎｍの露光波長で２．７０〜２．７２の範囲に設定し、表１のようにＭｏＳｉＮ薄膜で成膜した。
【００５９】
【表１】
2014010454.tif 000003
表１は、遮光層形成時にＭｏＳｉターゲット組成による厚さ、耐薬品性、欠陥リペア評価結果を示している。前記の結果から分かるように、遮光層は、同一Ｏ．Ｄ＝２．７〜２．７２範囲でＭｏＳｉターゲット組成中のＭｏの含有量が増加するにつれて厚さが薄くなることが分かる。一方、耐薬品性の評価結果、Ｍｏ含有量が相対的に増加するにつれて（または、相対的にＳｉ含有量が減少）耐薬品性特性が劣るということが分かる。一方、リペア特性側面では、Ｍｏ割合が低くなるにつれて相対的にリペア特性マージンが劣る傾向を示した。
【００６０】
前記リペア特性について、ＳｉとＭｏそして窒素（Ｎ）の相対比を、下記のようにＡＥＳ組成比分析を通じてさらに調べた。
【００６１】
【表２】
2014010454.tif 000004
表２は、実施例１〜６について、薄膜内組成比をＡＥＳ装備を用いて分析し、これについてのＳｉの相対比をＳｉ／（Ｍｏ＋Ｎ）で比較して調べた結果を示す。その結果、リペアマージンが不十分な実施例３、４の場合、Ｓｉ／（Ｍｏ＋Ｎ）の割合がいずれも４以上と示され、特に、実施例３ではその割合が５．２５でＳｉの結合状態が高いと示された。これによって、ＸｅＦ２のパージ時、シリコン（Ｓｉ）とフッ素（Ｆ）との反応でリペアパージ工程でダメージが発生したと判断される。
【００６２】
リペア工程でマージンについてのさらなる評価のために、遮光層の形成時にガス比（Ｇａｓ  Ｒａｔｉｏ）を下記のように変更してリペア評価を行った。
【００６３】
【表３】
2014010454.tif 000005
表３は、Ｍｏ：Ｓｉの組成の割合が１０ａｔ％：９０ａｔ％であるＭｏＳｉターゲットを用いて、遮光層形成時にガス比による組成比分析結果及びＳｉ／Ｍｏ＋Ｎの割合と、これによるリペアマージン結果を示している。前記結果から、窒素（Ｎ２）ガスの割合が増加するにつれて同一光学密度で遮光層の厚さが相対的に増加し、組成比の場合、Ｍｏの変化率よりＳｉ及び窒素（Ｎ）の変化が大きい影響を及ぼすことが分かった。そして、これによるＳｉ／（Ｍｏ＋Ｎ）の割合を調べれば、実施例７ないし１０では、その割合がいずれも４．０以下であって、リペアパージ後の変化率がいずれも５％以内で優秀であるが、実施例１１、１２の場合、Ｓｉ／（Ｍｏ＋Ｎ）の割合が４．０以上であって、リペアマージン確保が困難である結果を示した。
【００６４】
以上のように、ＭｏＳｉ化合物で構成された遮光層についての評価結果、Ｍｏの含有量が増加するにつれて遮光層の耐薬品性特性が劣り、一定Ｓｉ／（Ｍｏ＋Ｎ）の割合が４以上になってはじめてリペアマージンが確保されることが分かった。
【００６５】
前述した実施例の結果をまとめて薄膜特性を満たす実施例１、２、７、８、９、１０について、Ｍｏ：Ｓｉの組成の割合が１０ａｔ％：９０ａｔ％であるＭｏＳｉターゲットを用いて反射防止層を下記のように形成した。
【００６６】
【表４】
2014010454.tif 000006
表４は、ＭｏＳｉ物質を用いてＭｏＳｉＮ反射指輪層が形成された最終遮光性膜の特性を示している。前記実施例で最終遮光性膜の厚さは４３５Å〜５６５Åであり、従来の約７００Åの厚さを持つ遮光性膜に比べて薄い厚さを示し、光学密度及び反射率いずれもウェーハプリンティング可能な範囲を示した。
【００６７】
しかし、ＭｏＳｉ基盤物質の使用時に耐薬品性に弱いため、最低厚さが４３５Åに形成されることで、遮光性膜の厚さを最小化するためにＭｏＴａＳｉに基づいて遮光性膜を形成するさらなる実験を下記のように行った。
【００６８】
ＭｏＴａＳｉ基盤遮光性膜の物性評価
以下では、ＭｏＴａＳｉターゲットを用いて遮光性膜を形成して評価を行い、ＭｏＴａＳｉ遮光性膜の成膜は、前述したＭｏＳｉターゲットを用いた成膜条件と同じ条件で行った。
【００６９】
【表５】
2014010454.tif 000007
表５は、ＭｏＴａＳｉターゲットを用いて遮光層を形成し、組成による耐薬品性及びリペア評価とＡＥＳ組成比分析とをそれぞれ行った。
【００７０】
前記実施例による結果は、ＭｏＳｉターゲットを用いて形成された遮光性膜で問題が発生した耐薬品性について、ターゲットでのシリコン（Ｓｉ）の含有量４０ａｔ％まで良好な結果を示し、あわせて、遮光層の厚さも約２５０Åまで薄膜化が可能であった。
【００７１】
また、リペアマージン側面でも、Ｓｉ／（Ｍｏ＋Ｔａ＋Ｎ）の相対比がいずれも４.０以下であって、十分なリペアマージン確保が可能であることが分かった。しかし、実施例１５の遮光層でのシリコン（Ｓｉ）の含有量が５０ａｔ％に低くなるにつれて、ハードマスク膜のエッチング時に塩素ガス（Ｃｌ）に対してダメージが発生する問題点が見つかった。
【００７２】
以下、前記実施例１９〜２３で形成された遮光層上にＭｏ：Ｔａ：Ｓｉの組成がそれぞれ５ａｔ％：５ａｔ％：９０ａｔ％であるＭｏＴａＳｉターゲットを用いて反射防止層を成膜し、最終遮光性膜を下記の表６のように形成して評価した。
【００７３】
【表６】
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表６を参照して、ＭｏＴａＳｉ化合物で形成された最終遮光性膜評価結果を示した。その結果、光学密度はいずれも２.８０以上を満たし、厚さは２９３Å〜４２５Åを示し、前もって行ったＭｏＳｉ化合物対比厚さが非常に低くなることが分かった。また、反射率結果いずれも４０％以下を満たす結果を示した。
【００７４】
同時に、本発明の実施例３０では、２層構造を持つ遮光性膜に対して遮光層としてＭｏＴａＳｉターゲット（Ｍｏ：Ｔａ：Ｓｉ＝４０ａｔ％：４０ａｔ％：４０ａｔ％）を用い、反射防止層としてＭｏＳｉターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１０ａｔ％：９０ａｔ％）を用いて成膜し、評価した。この時、前記遮光層は、実施例２３の条件で成膜し、反射防止層は、実施例１３の条件で成膜した。その結果、光学密度は１９３ｎｍで２.８０、反射率は３５.５％、厚さは４２５Åを示し、遮光性膜として使うのに問題がなかった。
【００７５】
ハードマスク膜物質の評価
本発明の実施例では、ハードマスク膜のエッチング速度を低めるために、各物質及び工程条件を異ならしてハードマスク膜を成膜し、これによるエッチング率（Ｅｔｃｈ  ｒａｔｅ）を、下記のようにＴＥＴＲＡ−Ｘのドライエッチング装備を用い、ＥＰＤ（Ｅｎｄ  Ｐｏｉｎｔ  Ｄｅｔｅｃｔ）装置を用いてエッチング時間を評価し、これによるエッチング率を下表７のように評価した。
【００７６】
【表７】
2014010454.tif 000009
表７は、ハードマスク膜物質別エッチング速度を評価した結果である。その結果、Ｃｒの場合、窒素対比ＮＯガスを含むことでエッチング速度が１．３Å／ｓｅｃ〜１．７４Å／ｓｅｃに増加する傾向を示したが、実施例３４、３５を参照して、ＮＯガスの反応性が飽和（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）することでエッチング率も飽和することを示した。また、実施例３６、３７のように、ハードマスク膜をＣｒＳｎを用いて形成する場合、エッチング率が２．０Å／ｓｅｃ〜２。３Å／ｓｅｃに増加する傾向を示した。これによって、ＣｒＳｎ化合物の利用時に上部レジスト膜を４００Åまで薄膜化することができた。
【００７７】
以上のように、本発明は、遮光性膜をＭｏＳｉ化合物層とＭｏＴａＳｉ化合物層とを組み合わせて薄い厚さに形成することで、３２ｎｍ級以下、特に、２０ｎｍ級以下パターンの解像度具現が可能であり、このような解像度に合うパターン正確度を持つブランクマスク、及びこれを用いるフォトマスクを形成することができた。また、遮光性膜は、１９３ｎｍ波長の露光波長で光学密度が２．０ないし４。０以内であり、耐薬品性、欠陥リペアの工程マージンの優秀な特性を持ち、高解像度による精密なＣＤ  ＭＴＴ、ＣＤ均一性、ＣＤ線形性のＣＤ特性及びパターン正確度を具現できる。
【００７８】
そして、本発明は、ハードマスク膜を、スズ（Ｓｎ）及びクローム（Ｃｒ）を含む化合物で形成することでハードマスク膜のエッチング速度を短縮でき、それによりレジスト膜の薄膜化ができて高解像度具現の可能なフォトマスクを形成できる。
【００７９】
以上、本発明の望ましい実施例について図示して説明したが、本発明は前述した特定の望ましい実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の趣旨を逸脱せずに当業者ならば誰でも多様な変形実施が可能であるということはいうまでもなく、かかる変更は特許請求の範囲に記載の範囲内にある。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、ブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクの製造関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００８１】
１００  ブランクマスク
１０２  透明基板
１０４  遮光層
１０６  反射防止層
１０８  遮光性膜
１１０  ハードマスク膜
１１２  レジスト膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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