(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板上に、光半透過膜、エッチングストッパー膜、遮光膜およびエッチングマスク膜がこの順に積層した構造を有するマスクブランクであって、
前記光半透過膜は、ケイ素および窒素を含有する材料からなり、
前記遮光膜は、タンタルを含有する材料、並びに、遷移金属およびケイ素を含有する材料の少なくとも一方からなり、
前記エッチングマスク膜および前記エッチングストッパー膜は、クロムを含有する材料からなり、
前記エッチングマスク膜は、前記エッチングストッパー膜よりもクロムの含有量が多く、
前記エッチングマスク膜は、前記エッチングストッパー膜よりも酸素の含有量が少なく、
前記エッチングマスク膜の厚さは、前記エッチングストッパー膜の厚さよりも厚いことを特徴とするマスクブランク。
【請求項２】
前記エッチングストッパー膜の厚さは、３ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１記載のマスクブランク。
【請求項３】
前記エッチングマスク膜の厚さは、２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のマスクブランク。
【請求項４】
前記エッチングストッパー膜は、クロムの含有量が３０原子％以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のマスクブランク。
【請求項５】
前記エッチングマスク膜は、クロムの含有量が９０原子％以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のマスクブランク。
【請求項６】
前記エッチングストッパー膜は、酸素の含有量が６０原子％以下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マスクブランク。
【請求項７】
前記エッチングマスク膜は、酸素の含有量が１０原子％以上であ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マスクブランク。
【請求項８】
前記エッチングマスク膜と前記エッチングストッパー膜との間におけるクロム含有量の差は、５原子％以上であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のマスクブランク。
【請求項９】
前記エッチングマスク膜と前記エッチングストッパー膜との間におけるクロム含有量の差は、５０原子％以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のマスクブランク。
【請求項１０】
前記エッチングマスク膜と前記エッチングストッパー膜との間における酸素含有量の差は、５原子％以上であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のマスクブランク。
【請求項１１】
前記エッチングマスク膜と前記エッチングストッパー膜との間における酸素含有量の差は、４０原子％以下であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のマスクブランク。
【請求項１２】
前記遮光膜は、前記透光性基板側から下層および上層がこの順に積層した構造を含み、
前記上層は、タンタルに酸素を含有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１１のいずれかに記載のマスクブランク。
【請求項１３】
前記遮光膜は、前記透光性基板側から下層および上層がこの順に積層した構造を含み、
前記上層は、遷移金属、ケイ素および窒素を含有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１１のいずれかに記載のマスクブランク。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載のマスクブランクの前記光半透過膜に転写パターンとアライメントマークパターンを含むパターンが形成され、前記エッチングストッパー膜および前記遮光膜に遮光帯パターンとアライメントマークパターンを含むパターンが形成されていることを特徴とする転写用マスク。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれかに記載のマスクブランクを用いる転写用マスクの製造方法であって、
前記エッチングマスク膜上に、光半透過膜に形成すべき転写パターンとアライメントマークパターンを含む第１のパターンを有する第１のレジスト膜を形成する工程と、
前記第１のレジスト膜をマスクとし、酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記エッチングマスク膜に前記第１のパターンを形成する工程と、
前記第１のレジスト膜を除去後、前記第１のパターンを有するエッチングマスク膜をマスクとし、フッ素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記遮光膜に前記第１のパターンを形成する工程と、
前記第１のパターンを有する遮光膜をマスクとし、酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記第１のパターンを有するエッチングマスク膜を残存させつつ、前記エッチングストッパー膜に前記第１のパターンを形成する工程と、
前記エッチングマスク膜上に、遮光膜に形成すべき遮光帯パターンを含む第２のパターンを有する第２のレジスト膜を形成する工程と、
前記第２のレジスト膜をマスクとし、酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記エッチングマスク膜に第２のパターンを形成する工程と、
前記第２のレジスト膜を除去後、フッ素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記第１のパターンを有するエッチングストッパー膜をマスクとして前記光半透過膜に前記第１のパターンを形成するとともに、前記第２のパターンを有するエッチングマスク膜をマスクとして前記遮光膜に前記第２のパターンを形成する工程と、
酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記エッチングマスク膜を除去するとともに、遮光膜が残存していない領域のエッチングストッパー膜を除去する工程と
を有することを特徴とする転写用マスクの製造方法。
【請求項１６】
前記光半透過膜に前記第１のパターンを形成する工程は、炭素を含有しないフッ素系ガスを用いたドライエッチングが行われることを特徴とする請求項１５記載の転写用マスクの製造方法。
【請求項１７】
前記遮光膜に前記第１のパターンを形成する工程は、炭素を含有するフッ素系ガスを用いたドライエッチングが行われることを特徴とする請求項１６記載の転写用マスクの製造
方法。
【請求項１８】
請求項１４記載の転写用マスクを露光装置のマスクステージにセットし、半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写を行う工程を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項１９】
請求項１５から１７のいずれかに記載の転写用マスクの製造方法によって製造された転写用マスクを露光装置のマスクステージにセットし、半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写を行う工程を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクブランク、転写用マスク、および転写用マスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体デバイスの製造工程では、フォトリソグラフィー法を用いて微細パターンの形成が行われている。この微細パターンの形成には、通常何枚もの転写用マスクと呼ばれている基板が使用される。この転写用マスクは、一般に透光性のガラス基板上に、金属薄膜等からなる微細パターンを設けたものである。この転写用マスクの製造においてもフォトリソグラフィー法が用いられている。
【０００３】
半導体デバイスのパターンを微細化するに当たっては、転写用マスクに形成されるマスクパターンの微細化に加え、フォトリソグラフィーで使用される露光光源の波長の短波長化が必要となる。半導体装置製造の際に用いられる露光光源は、近年ではＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）から、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）へと短波長化が進んでいる。
【０００４】
転写用マスクの種類としては、従来の透光性基板上にクロム系材料からなる遮光膜パターンを備えたバイナリマスクの他に、ハーフトーン型位相シフトマスクが知られている。このハーフトーン型位相シフトマスクは、透光性基板上に光半透過膜パターンを備えたものである。この光半透過膜（ハーフトーン型位相シフト膜）は、実質的に露光に寄与しない強度で光を透過させ、かつその光半透過膜を透過した光に、同じ距離だけ空気中を通過した光に対して所定の位相差を生じさせる機能を有しており、これにより、いわゆる位相シフト効果を生じさせている。
【０００５】
一般に、転写用マスクにおける転写パターンが形成される領域の外周領域は、露光装置を用いて半導体ウェハ上のレジスト膜へ露光転写した際に、外周領域を透過した露光光による影響をレジスト膜が受けないように、所定値以上の光学濃度（ＯＤ）を確保することが求められている。通常、転写用マスクの外周領域では、ＯＤが３以上あると望ましいとされており、少なくとも２．８程度は必要とされている。しかし、ハーフトーン型位相シフトマスクの光半透過膜は、露光光を所定の透過率で透過させる機能を有しており、この光半透過膜だけでは、転写用マスクの外周領域に求められている光学濃度を確保することが困難である。このため、特許文献１に開示されている位相シフトマスクブランクのように、露光光に対して所定の位相シフト量および透過率を有する半透明膜の上に遮光膜（遮光性膜）を積層し、半透明膜と遮光膜との積層構造で所定の光学濃度を確保することが行われている。
【０００６】
一方、特許文献２に開示されているような、位相シフト膜上に設けられる遮光膜を遷移金属とケイ素を含有する材料で形成した位相シフトマスクブランクも存在する。この位相シフトマスクブランクでは、従来と同様、位相シフト膜を形成する材料にも遷移金属とケイ素を含有する材料が適用されている。このため、位相シフト膜と遮光膜との間で、ドライエッチングに対するエッチング選択性を確保することが難しい。このため、特許文献２の位相シフトマスクブランクでは、位相シフト膜と遮光膜との間にクロムを含有する材料からなるエッチングストッパー膜を設けている。また、遮光膜の上にクロムを含有する材料からなるエッチングマスク膜が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−０３３４６９号公報
【特許文献２】特開２００７−２４１０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
転写用マスクでは、転写パターンが形成される領域（転写パターン形成領域）の外周領域にアライメントマークを設けることが一般に行われている。特許文献１や特許文献２で開示されているような露光光を所定の透過率で透過させるような光半透過膜と遮光膜が積層したマスクブランクから転写用マスクを作製する場合、アライメントマークは以下の３つの構成をとり得る。アライメントマークの第１の構成は、光半透過膜と透光性基板で構成される場合である。この場合のアライメントマークは、光半透過膜にアライメントマークのパターンが形成され、アライメントマークのパターン上およびその周囲の遮光膜（特許文献２のマスクブランクの場合、エッチングストッパー膜も含めて）は全て除去された構成を備える。この場合、アライメントマークの検出器は、検出光に対する光半透過膜と透光性基板との間におけるコントラストからアライメントマークを検出する。
【０００９】
アライメントマークの第２の構成は、光半透過膜および遮光膜の積層構造と透光性基板で構成される場合である。この場合のアライメントマークは、光半透過膜と遮光膜の両方にアライメントマークのパターンが形成された構成を備える。この場合、アライメントマークの検出器は、検出光に対する光半透過膜と遮光膜の積層構造と透光性基板との間のコントラストからアライメントマークを検出する。
【００１０】
アライメントマークの第３の構成は、遮光膜と光半透過膜で構成される場合である。この場合のアライメントマークは、遮光膜にアライメントマークのパターンが形成され、アライメントマークのパターン上およびその周囲の光半透過膜はパターニングされずに残された構成を備える。この場合、アライメントマークの検出器は、検出光に対する遮光膜と光半透過膜との間のコントラストからアライメントマークを検出する。
【００１１】
これらのアライメントマークの構成のうち、もっとも検出感度が高くなるには、光半透過膜と遮光膜の両方にアライメントマークのパターンが形成された第２の構成である。特許文献１に開示されているようなクロムを含有する材料で遮光膜を形成したマスクブランクの場合、この遮光膜は光半透過膜をパターニングする際に用いられるエッチングガスに対して十分なエッチング選択性を有するため、第２の構成のアライメントマークは比較的容易に形成することができる。しかし、特許文献２に開示されているマスクブランクのような、光半透過膜をパターニングする際に用いられるエッチングガスに対してエッチング選択性を有していない遮光膜である場合、第２の構成のアライメントマークを形成することは困難である。
【００１２】
特許文献２に開示されているマスクブランクは、透光性基板上に位相シフト膜、エッチングストッパー膜、遮光膜、反射防止膜、およびエッチングマスク膜がこの順に積層された構造を備えるものである。位相シフト膜、遮光膜および反射防止膜は、フッ素系ガスでドライエッチング可能な材料（遷移金属とケイ素を含有する材料）で形成されている。また、エッチングストッパー膜およびエッチングマスク膜は、クロムを含有する材料で形成されている。このマスクブランクから転写用マスク（位相シフトマスク）を製造するプロセスは、概ね以下の通りである。
【００１３】
最初に、エッチングマスク膜上に、第１のレジスト膜を塗布形成する。第１のレジスト膜に対して位相シフト膜に形成すべき転写パターンを電子線で露光描画し、現像処理等を行い、第１のレジストパターンを形成する。この第１のレジストパターンをマスクとし、酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングで、エッチングマスク膜に転写パターンを形成する。続いて、第１のレジストパターンおよび転写パターンを有するエッチングマスク膜をマスクとし、フッ素系ガスによるドライエッチングで、反射防止膜と遮光膜に転写パターンを形成する。その後、第１のレジストパターンを除去し、エッチングマスク膜上に遮光帯パターン（エッチングストッパー膜、遮光膜および反射防止膜に形成すべきパターン）を有する第２のレジストパターンを形成する。酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングにより、第２のレジストパターンをマスクとし、エッチングマスク膜に遮光帯のパターンを形成しつつ、同時に転写パターンを有する遮光膜および反射防止膜をマスクとし、エッチングストッパー膜に転写パターンを形成する。
【００１４】
続いて、フッ素系ガスによるドライエッチングにより、第２のレジストパターンおよびエッチングマスク膜をマスクとし、反射防止膜および遮光膜に遮光帯パターンを形成しつつ、同時に、転写パターンを有するエッチングストッパー膜をマスクとし、位相シフト膜に転写パターンを形成する。そして、第２のレジストパターンを除去してから、酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングにより、エッチングマスク膜を除去しつつ、遮光帯パターンを有する遮光膜および反射防止膜をマスクとし、エッチングストッパー膜に遮光帯パターンを形成する。特許文献２に開示されている位相シフトマスクの製造方法は、概ねこのようなプロセスで行われる。
【００１５】
しかし、この特許文献２におけるマスクブランクと位相シフトマスクの製造方法の開示内容をそのまま適用した場合、第３の構成（遮光膜と光半透過膜で構成される）のアライメントマークしか作成することができない。第１のレジストパターンにアライメントマークパターンも形成しておいた場合、第１のレジストパターンで遮光膜まではアライメントマークパターンを形成できる。しかし、エッチングマスク膜にパターンが形成される前に、第１のレジストパターンが除去されてしまうこと、さらに遮光帯パターンを有する第２のレジストパターンが形成されることで遮光膜等に形成されたアライメントマークが第２のレジストパターンで埋められてしまうことから、その次のプロセスでエッチングストッパー膜に転写パターンを形成するドライエッチング時に、エッチングストッパー膜にアライメントマークを形成することができない。
【００１６】
さらに、その次のプロセスで、エッチングストッパー膜をマスクとし、位相シフト膜に転写パターンを形成するときも、エッチングストッパー膜にアライメントマークパターンが形成されていないために、位相シフト膜にアライメントマークパターンが形成できない。その後のエッチングマスク膜を除去するプロセス時に、エッチングストッパー膜にアライメントマークパターンを形成することはできるが、位相シフト膜にアライメントマークパターンを形成するタイミングが失われているため、第３の構成のアライメントマークに必然的になってしまう。
【００１７】
特許文献２に開示されている位相シフトマスクの製造方法において、エッチングストッパー膜に対するドライエッチングで転写パターンを形成し終えるまで第１のレジストパターンを残した状態とし、かつ第２のレジストパターンをマスクとするドライエッチングでエッチングマスク膜に遮光帯のパターンを形成した後、反射防止膜等に対するドライエッチングを行う前に、第２のレジストパターンを除去するプロセスの変更を行えば、第２の構成のアライメントマークを形成することは可能である。しかし、エッチングストッパー膜に転写パターンを形成するドライエッチングが終わるまで、第１のレジストパターンが残存するようにする場合、第１のレジスト膜をさらに厚くする必要がある。レジスト膜の減膜量が多くなる酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングが２回（エッチングマスク膜のときとエッチングストッパー膜のときの２回）行われても第１のレジスト膜が残るようにするためである。
【００１８】
近年、転写用マスクの転写パターンに対するさらなる微細化の要求が厳しい。マスクブランクから転写用マスクを作製する際、レジスト膜に形成される転写パターンも微細化の一途をたどっており、レジスト膜の厚さをさらに薄くすることが求められている。レジスト膜の厚さを従来よりもさらに薄くしつつ、光半透過膜、エッチングストッパー膜および遮光膜の積層構造と透光性基板で構成されるアライメントマークを備える転写用マスクを作製することが可能なマスクブランクを提供することが難しく、問題となっていた。
【００１９】
一方、レジストパターンの厚さが薄い場合、エッチングマスク膜に転写パターンを形成した後もレジストパターンを残した状態で、遮光膜や光半透過膜に対してフッ素系ガスによるドライエッチングを行うと、ドライエッチングの途中でレジストパターンが消失する恐れがある。ドライエッチングにおいて、有機系材料のレジストパターンが存在していると、そのレジストパターンがエッチングされて炭素や酸素が発生し、それらが遮光膜や光半透過膜をドライエッチングするときのエッチング環境に影響を与える。遮光膜や光半透過膜に対するドライエッチングの途中で、炭素や酸素を含有するレジストパターンが消失すると、途中でエッチング環境が変化してしまい、パターン精度（パターン側壁形状の精度や面内でのＣＤ精度など）に悪影響を与える恐れがあり、好ましくない。
【００２０】
また、エッチングマスク膜やエッチングストッパー膜をドライエッチングするときのエッチングガスと、遮光膜や光半透過膜をドライエッチングするときのエッチングガスは異なるため、それらのエッチングは別々のエッチングチャンバーで行われることが多い。レジストパターンに起因する炭素や酸素の発生は、ドライエッチング時に欠陥が発生する要因となり得る。このため、エッチングマスク膜へのパターニング（転写パターンや遮光帯のパターンのパターニング）がされた後、レジストパターンを除去してから、遮光膜や光半透過膜をドライエッチングするエッチングチャンバー内にマスクブランクを導入することが好ましい。
【００２１】
他方、クロムを含有する材料で形成されるエッチングストッパー膜に光半透過膜に形成すべき転写パターンを形成する際に行われる酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングを、エッチングマスク膜上にレジスト膜がない状態で行うと、エッチングマスク膜が消失してしまう恐れがあり、問題となっていた。
【００２２】
そこで、本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、透光性基板上に、光半透過膜、エッチングストッパー膜、遮光膜およびエッチングマスク膜がこの順に積層した構造を有するマスクブランクにおいて、より厚さの薄いレジストパターンで転写用マスクを作製することができ、さらに転写用マスクに形成するアライメントマークが、光半透過膜、エッチングストッパー膜および遮光膜の積層構造と透光性基板とによる構成で設けることができるマスクブランクを提供することである。さらに、このマスクブランクを用いて製造される転写用マスクおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究した結果、本発明を完成させたものである。すなわち、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
透光性基板上に、光半透過膜、エッチングストッパー膜、遮光膜およびエッチングマスク膜がこの順に積層した構造を有するマスクブランクであって、
前記光半透過膜は、フッ素系ガスでのドライエッチングが可能な材料からなり、
前記エッチングストッパー膜および前記エッチングマスク膜は、クロムを含有する材料からなり、
前記遮光膜は、フッ素系ガスでのドライエッチングが可能な材料からなり、
前記エッチングストッパー膜の厚さをＤｓ、前記エッチングストッパー膜の酸素含有塩素系ガスに対するエッチングレートをＶｓ、前記エッチングマスク膜の厚さをＤｍ、前記エッチングマスク膜の酸素含有塩素系ガスに対するエッチングレートをＶｍとしたとき、以下の式（１）の関係を満たすことを特徴とするマスクブランク。
（Ｄｍ／Ｖｍ）＞（Ｄｓ／Ｖｓ）・・・式（１）
【００２４】
（構成２）
以下の式（２）の関係を満たすことを特徴とする構成１記載のマスクブランク。
Ｄｍ−２・Ｄｓ・（Ｖｍ／Ｖｓ）≧２［ｎｍ］・・・式（２）
（構成３）
前記エッチングストッパー膜は、クロムおよび酸素を含有する材料からなることを特徴とする構成１または２に記載のマスクブランク。
【００２５】
（構成４）
前記エッチングマスク膜は、クロムおよび酸素を含有する材料からなることを特徴とする構成１から３のいずれかに記載のマスクブランク。
（構成５）
前記エッチングマスク膜の厚さは、前記エッチングストッパー膜の厚さよりも厚いことを特徴とする構成１から４のいずれかに記載のマスクブランク。
【００２６】
（構成６）
前記遮光膜は、タンタルを含有する材料からなることを特徴とする構成１から５のいずれかに記載のマスクブランク。
（構成７）
前記遮光膜は、前記透光性基板側から下層および上層がこの順に積層した構造を含み、前記上層は、タンタルに酸素を含有する材料で形成されていることを特徴とする構成６記載のマスクブランク。
【００２７】
（構成８）
前記遮光膜は、遷移金属およびケイ素を含有する材料からなることを特徴とする構成１から５のいずれかに記載のマスクブランク。
（構成９）
前記遮光膜は、前記透光性基板側から下層および上層がこの順に積層した構造を含み、前記上層は、遷移金属、ケイ素および窒素を含有する材料で形成されていることを特徴とする構成８記載のマスクブランク。
【００２８】
（構成１０）
前記光半透過膜は、ケイ素および窒素を含有する材料からなることを特徴とする構成１から９のいずれかに記載のマスクブランク。
（構成１１）
構成１から１０のいずれかに記載のマスクブランクの前記光半透過膜に転写パターンとアライメントマークパターンを含むパターンが形成され、前記エッチングストッパー膜および遮光膜に遮光帯パターンとアライメントマークパターンを含むパターンが形成されていることを特徴とする転写用マスク。
【００２９】
（構成１２）
構成１から１０のいずれかに記載のマスクブランクを用いる転写用マスクの製造方法であって、
前記エッチングマスク膜上に、光半透過膜に形成すべき転写パターンとアライメントマークパターンを含む第１のパターンを有する第１のレジスト膜を形成する工程と、
前記第１のレジスト膜をマスクとし、酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記エッチングマスク膜に前記第１のパターンを形成する工程と、
前記第１のレジスト膜を除去後、前記第１のパターンを有するエッチングマスク膜をマスクとし、フッ素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記遮光膜に前記第１のパターンを形成する工程と、
前記第１のパターンを有する遮光膜をマスクとし、酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記第１のパターンを有するエッチングマスク膜を残存させつつ、前記エッチングストッパー膜に前記第１のパターンを形成する工程と、
前記エッチングマスク膜上に、遮光膜に形成すべき遮光帯パターンを含む第２のパターンを有する第２のレジスト膜を形成する工程と、
前記第２のレジスト膜をマスクとし、酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記エッチングマスク膜に第２のパターンを形成する工程と、
前記第２のレジスト膜を除去後、フッ素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記第１のパターンを有するエッチングストッパー膜をマスクとして前記光半透過膜に前記第１のパターンを形成するとともに、前記第２のパターンを有するエッチングマスク膜をマスクとして前記遮光膜に前記第２のパターンを形成する工程と、
酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングによって、前記エッチングマスク膜を除去するとともに、遮光膜が残存していない領域のエッチングストッパー膜を除去する工程とを有することを特徴とする転写用マスクの製造方法。
【００３０】
（構成１３）
前記光半透過膜に前記第１のパターンを形成する工程は、炭素を含有しないフッ素系ガスを用いたドライエッチングが行われることを特徴とする構成１２記載の転写用マスクの製造方法。
（構成１４）
前記遮光膜に前記第１のパターンを形成する工程は、炭素を含有するフッ素系ガスを用いたドライエッチングが行われることを特徴とする構成１３記載の転写用マスクの製造方法。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、透光性基板上に、光半透過膜、エッチングストッパー膜、遮光膜およびエッチングマスク膜がこの順に積層した構造を有するマスクブランクから転写用マスクを作製する際、より厚さの薄いレジスト膜で光半透過膜に転写パターンを形成することができる。また、本発明によれば、このマスクブランクを用いて作製される転写用マスクは、アライメントマークを光半透過膜、エッチングストッパー膜および遮光膜の積層構造と透光性基板とによる構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係るマスクブランクの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る転写用マスクの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る転写用マスクの製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態を詳述する。図１は、本発明の実施形態に係るマスクブランクの構成を示す断面図である。図１に示す本発明のマスクブランク１００は、透光性基板１上に、光半透過膜２、エッチングストッパー膜３、遮光膜４およびエッチングマスク膜５が順に積層された構造である。また、遮光膜４は、下層４１と上層４２が積層された構造を備える。図２は、本発明の実施形態に係る転写用マスク（位相シフトマスク）の構成を示す断面図である。図２に示す本発明の転写用マスク２００は、転写パターン８とアライメントマークパターンが形成された光半透過膜（光半透過パターン２ａ）と、遮光帯パターンとアライメントマークパターンが形成されたエッチングストッパー膜（エッチングストッパーパターン３ｂ）と、遮光帯パターンとアライメントマークパターンが形成された遮光膜４（遮光パターン４ｂ、下層パターン４１ｂ、上層パターン４２ｂ）とが順に積層された構造である。アライメントマーク９は、光半透過パターン２ａ、エッチングストッパーパターン３ｂ、遮光パターン４ｂが積層した構造と透光性基板１とによって構成されている。
【００３４】
本発明の実施形態に係るマスクブランクは、光半透過膜２は、フッ素系ガスでのドライエッチングが可能な材料からなり、エッチングストッパー膜３およびエッチングマスク膜５は、クロムを含有する材料からなり、遮光膜４は、フッ素系ガスでのドライエッチングが可能な材料からなり、エッチングストッパー膜３の厚さをＤｓ、エッチングストッパー膜３の酸素含有塩素系ガスに対するエッチングレートをＶｓ、エッチングマスク膜５の厚さをＤｍ、エッチングマスク膜５の酸素含有塩素系ガスに対するエッチングレートをＶｍとしたとき、（Ｄｍ／Ｖｍ）＞（Ｄｓ／Ｖｓ）の関係を満たすことを特徴とするものである。
【００３５】
透光性基板１上に、光半透過膜２、エッチングストッパー膜３、遮光膜４およびエッチングマスク膜５がこの順に積層した構造を有するマスクブランク１００において、遮光膜４が光半透過膜２との間でフッ素系ガスによるドライエッチングに対する耐性が低い場合、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５は、ともにクロムを含有する材料で形成することが一般的である。クロムを含有する材料は、酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングでパターニングが可能であるだけでなく、フッ素系ガスによるドライエッチングに対して高い耐性を有するためである。しかし、このような構成のマスクブランク１００から転写用マスク２００を作製する場合、光半透過膜２、エッチングストッパー膜３および遮光膜４の積層構造と透光性基板１とによる構成であるアライメントマーク９（前記第２の構成のアライメントマーク）を形成することは難しい。
【００３６】
このアライメントマーク９を形成するためには、光半透過膜２に形成すべき転写パターン（露光装置を用い、半導体デバイス上のレジスト膜等の転写対象物に対して露光転写を行うときに、その転写対象物に転写される微細パターンや補助パターン）を含む第１のレジストパターンにアライメントマークパターンを含ませる必要がある。光半透過膜２は、フッ素系ガスによるドライエッチングでパターニングされる。この光半透過膜２のパターニングで使用されるフッ素系ガスに対する透光性基板１のエッチング選択性はあまり高くない。このため、光半透過膜２にアライメントマークのパターンを形成するプロセスを光半透過膜２に転写パターンを形成する工程の後に行うことは好ましくない。よって、光半透過膜２に転写パターンを形成するドライエッチングを行うときに、アライメントマークパターンを形成する必要がある。
【００３７】
光半透過膜２に転写パターンおよびアライメントマークパターンを形成するドライエッチングの工程では、エッチングストッパー膜３がマスクとなる必要がある。また、この工程では、遮光膜４に遮光帯のパターンを形成するドライエッチングも同時に行う必要がある。この工程時、遮光帯のパターンを有する第２のレジストパターンをマスクとして遮光膜４をパターニングすることは難しい。この工程時、エッチングマスク膜５のアライメントマークパターンをマスクとして光半透過膜２をパターニングする必要があるため、エッチングマスク膜５のアライメントマークパターン部分の上方に第２のレジストパターンが積層されていない状態としなければならない。第２のレジストパターンに、アライメントマークパターンをエッチングマスク膜５のアライメントマークパターンと同じ位置に合わせることは、電子線による描画露光であっても困難である。
【００３８】
一方、前記の事情のとおり、遮光膜４や光半透過膜２に対してフッ素系ガスによるドライエッチングを行う際に有機系材料のレジスト膜が存在していることは好ましくない。これらのことを考慮すると、前工程で第２のレジストパターンをマスクとし、エッチングマスク膜５に遮光帯パターンを形成し、第２のレジストパターンを除去した後、この遮光帯パターンを有するエッチングマスク膜５をマスクとし、遮光膜４に遮光帯パターンを形成するドライエッチングを行うとともに、エッチングストッパー膜３をマスクとし、光半透過膜２に転写パターンとアライメントマークパターンを形成するドライエッチングを行うような工程を行うという結論に至った。このような工程を行うには、遮光膜４に遮光帯パターンを形成する工程時にエッチングマスク膜５が残存していなければならない。
【００３９】
特許文献２に開示されているような位相シフトマスクの製造方法の場合、エッチングストッパー膜３に転写パターンを形成するドライエッチングと、エッチングマスク膜５に遮光パターンを形成するドライエッチングを同時に行うため、遮光膜４に遮光帯パターンを形成する工程時にエッチングマスク膜５が残存していないようなことは生じない。しかし、この方法では、エッチングストッパー膜３にアライメントパターンを形成することができない。
【００４０】
一方、前記の事情のとおり、遮光膜４に転写パターンおよびアライメントパターンを形成するためのフッ素系ガスによるドライエッチングを行うときに有機系材料のレジスト膜が存在していることは好ましくない。このため、転写パターンおよびアライメントマークパターンを有する第１のレジストパターンをマスクとしたエッチングマスク膜５に対する酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングが行われた後、第１のレジストパターンを除去することを行う。しかし、第１のレジストパターンを除去してしまうことにより、後工程である転写パターンおよびアライメントマークパターンを有する遮光膜４をマスクとし、エッチングストッパー膜３に対する酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングを行う際、エッチングマスク膜５が消失する恐れが生じる。
【００４１】
以上の技術的課題を解決するには、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５に対して酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングを同時に行ったときに、エッチングストッパー膜３が消失した時点で、エッチングマスク膜５が少なくとも残存するように、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の条件を設定する必要がある。そして、本発明の第１の実施形態に係るマスクブランクでは、エッチングストッパー膜３の厚さをＤｓ、エッチングストッパー膜３の酸素含有塩素系ガスに対するエッチングレートをＶｓ、エッチングマスク膜５の厚さをＤｍ、エッチングマスク膜５の酸素含有塩素系ガスに対するエッチングレートをＶｍとしたとき、（Ｄｍ／Ｖｍ）＞（Ｄｓ／Ｖｓ）の関係を満たすことを必要条件とした。なお、上記の各変数の単位は特に限定する必要はないが、例えば、Ｄｍ、Ｄｓを［ｎｍ］、Ｖｍ、Ｖｓを［ｎｍ／ｓｅｃ］あるいは［ｎｍ／ｍｉｎ］とするとよい。
【００４２】
遮光膜４に形成される遮光帯パターンは、その前工程で遮光膜４に形成される転写パターンよりも側壁形状の精度やＣＤ精度についての要求レベルは低い。遮光膜４に遮光帯パターンを形成する際のマスクとして用いられる場合のエッチングマスク膜５についても、側壁形状の精度やＣＤ精度の要求レベルは低い。よって、これらの精度に影響を与えるエッチングマスク膜５のエッチングストッパー膜３に対して転写パターンおよびアライメントパターンを形成するドライエッチング後における残存厚さは、残っていればよく、例えば１ｎｍ以上あればよい。
【００４３】
例えば、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の形成に用いられるクロム系材料が同じものであれば、エッチングストッパー膜３よりもエッチングマスク膜５の厚さを厚くすればよい（例えば、１ｎｍ厚くする。）。エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５を同じ条件でスパッタ成膜した場合、成膜時は組成、膜密度および結合構造において両者がほぼ同じ膜になり得て、酸素含有塩素系ガスに対するエッチングレートもほぼ同じになり得る。しかし、成膜後に行われる洗浄やレジスト塗布前後での大気中アニール等によって、マスクブランク１００の最上層にあるエッチングマスク膜５は影響を受けやすい。このため、実際の転写用マスク２００の製造プロセスで、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５に対して酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングが行われる工程の段階で、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５が同じエッチングレートになる可能性は低い。
【００４４】
むしろ、この工程の前工程でエッチングマスク膜５の酸化がエッチングストッパー膜３に比べて進むことは避けがたく、エッチングマスク膜５のエッチングレートの方が早くなる傾向が生じやすい。これらの点を考慮して、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５を形成する各材料と厚さをそれぞれ選定する必要がある。
【００４５】
また、遮光膜４に形成される遮光帯の側壁形状の精度やＣＤ精度を高める必要があるのであれば、エッチングストッパー膜３に対して転写パターンおよびアライメントパターンを形成するドライエッチングを行った後におけるエッチングマスク膜５の残存厚さは、２ｎｍ以上あればよい。エッチングマスク膜５が２ｎｍ以上の厚さで残るようにするには、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５は、Ｄｍ−２・Ｄｓ・（Ｖｍ／Ｖｓ）≧２［ｎｍ］の関係を満たせばよい。なお、この関係式は、エッチングストッパー膜３に対し、転写パターンおよびアライメントパターンを形成するドライエッチングを行うときの時間（トータルエッチングタイム）を、エッチングマスク膜５のエッチング開始から光半透過膜２の上面が最初に露出するまでの時間（ジャストエッチングタイム）の２倍として導出されたものである。
【００４６】
特に、クロムを含有する材料からなる薄膜に対する酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングでは異方性が弱く、ドライエッチングが薄膜の下端に最初に到達した段階ではパターン側壁の垂直性が低い傾向がある。このため、追加のエッチングを行い、パターン側壁の垂直性を高める必要があり、例えばジャストエッチングタイム分だけ追加でエッチングが行われることが多い。
【００４７】
エッチングストッパー膜３は、光半透過膜２に転写パターンを形成するときのドライエッチングでマスクとなる膜である。光半透過パターン２ａに対する側壁形状の精度やＣＤ精度に対する要求レベルは高い。光半透過パターン２ａを形成するドライエッチング時にマスクとなる膜であるエッチングストッパー膜３に形成される転写パターンの側壁形状の精度やＣＤ精度に対する要求レベルも高い。これらの要求レベルを満たすためには、エッチングストッパー膜３に一定以上の厚さが必要であり、３ｎｍ以上であることが求められ、５ｎｍ以上であると好ましい。一方、前記のとおり、エッチングストッパー膜３に転写パターンを形成し終えた段階で、エッチングマスク膜５が残存している必要がある。また、エッチングマスク膜５は、転写パターンを有する第１のレジスト膜をマスクとしたドライエッチングによって転写パターンが最初に形成される膜である。エッチングマスク膜５の厚さが厚くなるほど、第１のレジスト膜の厚さも厚くする必要が生じる。第１のレジスト膜、エッチングマスク膜５およびエッチングストッパー膜３には、このような相互関係があるため、エッチングストッパー膜３の厚さをあまり厚くすることはできない。これらの点を考慮すると、エッチングストッパー膜３の厚さは、１０ｎｍ以下であることが望まれ、７ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４８】
エッチングストッパー膜３およびエッチングマスク膜５に適用される材料は、クロム系材料であれば、エッチング特性が大きく変化しない限り、他の元素を含んでもよい。エッチングストッパー膜３およびエッチングマスク膜５に好ましい材料としては、例えば、クロムに酸素、窒素、炭素、水素、およびホウ素などの元素から選ばれる１種以上の元素を添加したクロム化合物などが挙げられる。エッチングストッパー膜３に転写パターンを形成するドライエッチングの後においてエッチングマスク膜５が残存するためには、エッチングストッパー膜３は、エッチングマスク膜５よりも酸素含有塩素系ガスに対するエッチングレートが速いことが好ましい。エッチングストッパー膜３は、クロムおよび酸素を含有する材料からなることが好ましい。
【００４９】
エッチングマスク膜５は、第１のレジスト膜をマスクとするドライエッチングによって最初に転写パターンおよびアライメントマークパターンが形成される膜である。そして、この転写パターンおよびアライメントマークパターンが形成されたエッチングマスク膜５は、ドライエッチングによって遮光膜４に転写パターンおよびアライメントマークパターンが形成するときのマスクとなる膜である。このため、エッチングマスク膜５に形成される転写パターンの側壁形状の精度やＣＤ精度に対する要求レベルも高い。また、遮光膜４に対するフッ素系ガスによるドライエッチングと、エッチングストッパー膜３に対する酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングが行われた後も、エッチングマスク膜５が残存していなければならない。これらの要求を満たすためには、エッチングマスク膜５に一定以上の厚さが必要であり、５ｎｍ以上であることが求められ、７ｎｍ以上であると好ましい。一方、エッチングマスク膜５の厚さが厚くなるほど、第１のレジスト膜の厚さも厚くする必要が生じる。このため、エッチングマスク膜５の厚さをあまり厚くすることはできない。これらの点を考慮すると、エッチングマスク膜５の厚さは、２０ｎｍ以下であることが望まれ、１５ｎｍ以下であることが好ましい。
【００５０】
第１のレジスト膜の厚さを低減しつつ、エッチングマスク膜５に高い精度で転写パターンを形成するには、エッチングマスク膜５の酸素含有塩素系ガスに対するエッチングレートが速いことが望まれる。このためエッチングマスク膜５も、クロムおよび酸素を含有する材料からなることが好ましい。エッチングマスク膜５は、エッチングストッパー膜３よりも、エッチングガスに晒されるプロセスが多い。この点を考慮すると、エッチングマスク膜５を形成する材料のクロム含有量は、エッチングストッパー膜３を形成する材料のクロム含有量よりも多くすることが好ましい。
【００５１】
以上のことを考慮すると、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５との間におけるクロムの含有量の差は、５原子％以上であることが好ましく、１０原子％以上であることがより好ましく、１５原子％以上であることがさらに好ましい。また、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５との間におけるクロムの含有量の差は、５０原子％以下であることが好ましく、４５原子％以下であることがより好ましく、４０原子％以下であることがさらに好ましい。
【００５２】
クロムを含有する材料は、材料中のクロムの含有量が多くなるほどフッ素系ガスによるドライエッチングに対する耐性が高くなる傾向がある。また、クロムを含有する材料は、材料中の酸素の含有量が多くなるほど酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングに対するエッチングレートが速くなる傾向がある。このため、エッチングストッパー膜３は、エッチングマスク膜５よりもクロムの含有量を少なく、かつ酸素の含有量を多くした構成とすることが好ましい。
【００５３】
以上のことも考慮すると、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５との間における酸素の含有量の差は、５原子％以上であることが好ましく、１０原子％以上であることがより好ましく、１５原子％以上であることがさらに好ましい。また、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５との間における酸素の含有量の差は、４０原子％以下であることが好ましく、３０原子％以下であることがより好ましく、２５原子％以下であることがさらに好ましい。
【００５４】
エッチングストッパー膜３は、クロムの含有量が７０原子％以下であると好ましく、６０原子％以下であるとより好ましく、５０原子％以下であるとさらに好ましい。また、エッチングストッパー膜３は、クロムの含有量が３０原子％以上であると好ましく、３５原子％以上であるとより好ましく、４０原子％以上であるとさらに好ましい。一方、エッチングストッパー膜３は、酸素の含有量が３０原子％以上であると好ましく、３５原子％以上であるとより好ましく、４０原子％以上であるとさらに好ましい。また、エッチングストッパー膜３は、酸素の含有量が６０原子％以下であると好ましく、５５原子％以下であるとより好ましく、５０原子％以下であるとさらに好ましい。
【００５５】
エッチングマスク膜５は、クロムの含有量が３５原子％以上であると好ましく、４５原子％以上であるとより好ましく、５０原子％以上であるとさらに好ましい。また、エッチングマスク膜５は、クロムの含有量が９０原子％以下であると好ましく、８０原子％以下であるとより好ましく、７０原子％以下であるとさらに好ましい。一方、エッチングマスク膜５は、酸素の含有量が１０原子％以上であると好ましく、１５原子％以上であるとより好ましく、２０原子％以上であるとさらに好ましい。また、エッチングマスク膜５は、酸素の含有量が５０原子％以下であると好ましく、４０原子％以下であるとより好ましく、３５原子％以下であるとさらに好ましい。
【００５６】
エッチングストッパー膜３およびエッチングマスク膜５は、ケイ素の含有量が１０原子％以下であると好ましく、５原子％以下であるとより好ましい。さらに、エッチングストッパー膜３およびエッチングマスク膜５は、ケイ素を含有しないことが特に好ましい。エッチングストッパー膜３やエッチングマスク膜５のケイ素の含有量が多くなると、酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングのエッチングレートが大きく低下するためである。また、フッ素系ガスによるドライエッチングに対するエッチング選択性が低下するためである。
【００５７】
一方、エッチングストッパー膜３およびエッチングマスク膜５のうち、少なくともいずれかの膜を形成する材料に、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）およびモリブデン（Ｍｏ）から選ばれる少なくとも１以上の金属元素（以下、これらの金属元素を「インジウム等金属元素」という。）を含有させてもよい。クロムを含有する材料に上記のインジウム等金属元素を含有させることによって、酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングのエッチングレートを速くしつつ、フッ素系ガスを用いたドライエッチングに対する耐性の低下を抑制することができる。
【００５８】
クロムとインジウム等金属元素を含有する材料を、エッチングストッパー膜３およびエッチングマスク膜５のうち少なくともいずれかの膜に適用する好適な構成としては、以下のものがあげられる。
【００５９】
（１）エッチングマスク膜５にのみインジウム等金属元素を含有している、またはエッチングストッパー膜３よりもエッチングマスク膜５の方がクロムとインジウム等金属元素の合計含有量（Ｃｒ＋Ｉ）［原子％］に対するインジウム等金属元素の合計含有量Ｉ［原子％］の比率（以下、Ｉ／（Ｃｒ＋Ｉ）比率という。）が多い構成であり、エッチングストッパー膜３よりもエッチングマスク膜５の方がクロムとインジウム等金属元素の合計含有量が多く、エッチングマスク膜５よりもエッチングストッパー膜３の方が酸素の含有量が多い構成。
【００６０】
エッチングマスク膜５のクロムとインジウム等金属元素の合計含有量を多くすることによって、エッチングマスク膜５をマスクとし、光半透過膜２に形成すべき転写パターンおよびアライメントマークパターンを遮光膜４に形成するときのフッ素系ガスによるドライエッチングに対するエッチングマスク膜５の耐性が向上する。
【００６１】
また、エッチングマスク膜５のインジウム等金属元素の合計含有量を多くすることにより、エッチングマスク膜５のフッ素系ガスによるドライエッチングに対する耐性を向上させるためにクロムの含有量のみを多くした場合に比べ、酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングのエッチングレートを速くすることができる。これにより、エッチングマスク膜５に光半透過膜２に形成すべき転写パターンおよびアライメントマークパターンを形成するときの酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングのときにマスクとして用いられる第１のレジスト膜の厚さを低減できる。
【００６２】
クロムを含有する材料からなる薄膜において、膜中の酸素の含有量を増加させることによる酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングのエッチングレートの上昇度合は、膜中のインジウム等金属元素の含有量を増加させることによる酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングのエッチングレートの上昇度合に比べて大幅に大きい。このため、（１）の構成の場合、エッチングストッパー膜３の酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングのエッチングレートは、エッチングマスク膜５の酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングのエッチングレートよりも速くなる。よって、エッチングストッパー膜３に光半透過膜２に形成すべき転写パターンおよびアライメントマークパターンを形成するときに行われる酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングによって、エッチングマスク膜５が消失しないように、エッチングマスク膜５の厚さをエッチングストッパー膜３の厚さよりも大幅に厚くする必要性は低くなる。
【００６３】
（１）の構成の場合、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の厚さが同じであるか、エッチングマスク膜５の厚さの方を厚くすることが好ましい。エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の厚さの差は、１０ｎｍ以下であることが好ましく、７ｎｍ以下であるとより好ましく、５ｎｍ以下であるとさらに好ましい。
【００６４】
（２）エッチングストッパー膜３にのみインジウム等金属元素を含有している、またはエッチングマスク膜５よりもエッチングストッパー膜３の方がＩ／（Ｃｒ＋Ｉ）比率が多い構成であり、エッチングマスク膜５よりもエッチングストッパー膜３の方がクロムとインジウム等金属元素の合計含有量が多く、エッチングストッパー膜３よりもエッチングマスク膜５の方が酸素の含有量が多い構成。
【００６５】
エッチングストッパー膜３のクロムとインジウム等金属元素の合計含有量を多くすることによって、エッチングストッパー膜３をマスクとし、光半透過膜２に形成すべき転写パターンおよびアライメントマークパターンを遮光膜４に形成するときのフッ素系ガスによるドライエッチングに対するエッチングストッパー膜３の耐性が向上する。エッチングストッパー膜３のパターンエッジ部分のフッ素系ガスによるドライエッチングに対する耐性が向上することから、エッチングストッパー膜３の厚さをより薄く（たとえば、５ｎｍ以下）しても、光半透過膜２にパターンを高い精度で形成することができる。
【００６６】
エッチングストッパー膜３は、インジウム等金属元素を多く含有していることから、クロムとインジウム等金属元素の合計含有量が多いことによるエッチングストッパー膜３の酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングのエッチングレートの低下度合が小さくなる。また、上記のとおり、エッチングストッパー膜３の厚さをより薄くすることができることから、エッチングストッパー膜３の酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングに対するトータルエッチングタイムを他の構成の場合に比べて同等以下にすることができる。このため、エッチングマスク膜５の厚さを大幅に厚くすることをしなくても、エッチングストッパー膜３に光半透過膜２に形成すべき転写パターンおよびアライメントマークパターンを形成するために行われる酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングの際、エッチングマスク膜５は消失しない。
【００６７】
（２）の構成の場合、エッチングストッパー膜３の厚さよりもエッチングマスク膜５の厚さを厚くすることが好ましい。エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の厚さの差は、３ｎｍ以上であることが好ましく、５ｎｍ以上であるとより好ましい。エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の厚さの差は、１５ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であるとより好ましく、７ｎｍ以下であるとさらに好ましい。
【００６８】
（３）エッチングマスク膜５のみインジウム等金属元素を含有している、またはエッチングストッパー膜３よりもエッチングマスク膜５の方がＩ／（Ｃｒ＋Ｉ）比率が多い構成であり、エッチングマスク膜５よりもエッチングストッパー膜３の方がクロムとインジウム等金属元素の合計含有量が多く、エッチングストッパー膜３よりもエッチングマスク膜５の方が酸素の含有量が多い構成。
【００６９】
このような構成の場合、エッチングストッパー膜３よりもエッチングマスク膜５の酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングのエッチングレートが大幅に速くなる。また、エッチングストッパー膜３は、酸素含有量が少なく、クロムの含有量が多いため、光半透過膜２に転写パターンおよびアライメントマークパターンを形成するときに行われるフッ素系ガスによるドライエッチングに対する耐性が非常に高くなる。さらに、エッチングストッパー膜３のパターンエッジ部分のフッ素系ガスによるドライエッチングに対する耐性が向上することから、エッチングストッパー膜３の厚さをより薄く（たとえば、５ｎｍ以下）しても、光半透過膜２にパターンを高い精度で形成することができる。
【００７０】
（３）の構成の場合、エッチングストッパー膜３の厚さよりもエッチングマスク膜５の厚さを厚くすることが好ましい。エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の厚さの差は、５ｎｍ以上であることが好ましく、７ｎｍ以上であるとより好ましい。エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の厚さの差は、２０ｎｍ以下であることが好ましく、１５ｎｍ以下であるとより好ましく、１０ｎｍ以下であるとさらに好ましい。
【００７１】
（４）エッチングストッパー膜３にのみインジウム等金属元素を含有している、またはエッチングマスク膜５よりもエッチングストッパー膜３の方がＩ／（Ｃｒ＋Ｉ）比率が多い構成であり、エッチングストッパー膜３よりもエッチングマスク膜５の方がクロムとインジウム等金属元素の合計含有量が多く、エッチングマスク膜５よりもエッチングストッパー膜３の方が酸素の含有量が多い構成。
【００７２】
このような構成の場合、エッチングマスク膜５よりもエッチングストッパー膜３の酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングのエッチングレートが大幅に速くなり、そのエッチングレートの差が、（１）〜（４）の各構成の中でもっとも大きくなる。第２のレジストパターンをマスクとし、酸素含有塩素系ガスによるドライエッチングでエッチングマスク膜５に遮光帯パターンを形成するときに、エッチングストッパー膜３も遮光膜４をマスクとしたドライエッチングが同時に行われ、エッチングストッパー膜３に転写パターンが形成される。このとき、エッチングストッパー膜３に転写パターンが早く形成されてしまうと、その後、継続してエッチングマスク膜５に遮光帯パターンを形成するドライエッチングが行われている間、エッチングストッパー膜３のパターン側壁からサイドエッチングが進行してしまう。その結果、エッチングストッパー膜３に形成される転写パターンのＣＤ精度が大きく低下してしまう。
【００７３】
以上のことから、（４）の構成の場合、エッチングマスク膜５の厚さよりもエッチングストッパー膜３の厚さの方を厚くすることが好ましい。エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の厚さの差は、３ｎｍ以上であることが好ましく、５ｎｍ以上であるとより好ましい。エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の厚さの差は、１５ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であるとより好ましく、７ｎｍ以下であるとさらに好ましい。
【００７４】
（１）〜（４）の各構成において、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の間におけるＩ／（Ｃｒ＋Ｉ）比率の差は、３％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましく、７％以上であることがさらに好ましい。また、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５の間におけるＩ／（Ｃｒ＋Ｉ）比率の差は、４５％以下であることが好ましく、４０％以下であることがより好ましく、３０％以下であることがさらに好ましい。（１）〜（４）の各構成において、エッチングストッパー膜３およびエッチングマスク膜５のＩ／（Ｃｒ＋Ｉ）比率は、５０％以下であると好ましく、３０％以下であるとより好ましく、２０％以下であるとさらに好ましい。インジウム等金属元素は、クロムに比べて薬液洗浄や温水洗浄に対する耐性が低いためである。
【００７５】
（１）および（４）の構成において、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５との間におけるクロムとインジウム等金属元素の合計含有量の差は、５原子％以上であることが好ましく、１０原子％以上であることがより好ましく、１５原子％以上であることがさらに好ましい。また、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５との間におけるクロムとインジウム等金属元素の合計含有量の差は、５０原子％以下であることが好ましく、４５原子％以下であることがより好ましく、４０原子％以下であることがさらに好ましい。
【００７６】
（２）および（３）の構成において、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５との間におけるクロムとインジウム等金属元素の合計含有量の差は、１０原子％以上であることが好ましく、１５原子％以上であることがより好ましく、２０原子％以上であることがさらに好ましい。また、エッチングストッパー膜３とエッチングマスク膜５との間におけるクロムとインジウム等金属元素の合計含有量の差は、４５原子％以下であることが好ましく、４０原子％以下であることがより好ましく、３５原子％以下であることがさらに好ましい。
【００７７】
エッチングストッパー膜３はクロムとインジウム等金属元素の合計含有量が７０原子％以下であると好ましく、６０原子％以下であるとより好ましく、５０原子％以下であるとさらに好ましい。また、エッチングストッパー膜３は、クロムとインジウム等金属元素の合計含有量が３０原子％以上であると好ましく、３５原子％以上であるとより好ましく、４０原子％以上であるとさらに好ましい。一方、エッチングストッパー膜３は、酸素の含有量が３０原子％以上であると好ましく、３５原子％以上であるとより好ましく、４０原子％以上であるとさらに好ましい。また、エッチングストッパー膜３は、酸素の含有量が６０原子％以下であると好ましく、５５原子％以下であるとより好ましく、５０原子％以下であるとさらに好ましい。
【００７８】
エッチングマスク膜５は、クロムとインジウム等金属元素の合計含有量が３５原子％以上であると好ましく、４５原子％以上であるとより好ましく、５０原子％以上であるとさらに好ましい。また、エッチングマスク膜５は、クロムとインジウム等金属元素の合計含有量が９０原子％以下であると好ましく、８０原子％以下であるとより好ましく、７０原子％以下であるとさらに好ましい。一方、エッチングマスク膜５は、酸素の含有量が１０原子％以上であると好ましく、１５原子％以上であるとより好ましく、２０原子％以上であるとさらに好ましい。また、エッチングマスク膜５は、酸素の含有量が５０原子％以下であると好ましく、４０原子％以下であるとより好ましく、３５原子％以下であるとさらに好ましい。
【００７９】
透光性基板１は、使用する露光波長に対して透明性を有するものであれば特に制限されない。本発明では、合成石英ガラス基板、その他各種のガラス基板（例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス等）を用いることができる。半導体装置のパターンを微細化するに当たっては、光半透過膜に形成されるマスクパターンの微細化に加え、半導体装置製造の際のフォトリソグラフィーで使用される露光光源波長の短波長化が必要となる。半導体装置製造の際の露光光源としては、近年ではＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）から、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）へと短波長化が進んでいる。各種ガラス基板の中でも特に合成石英ガラス基板は、ＡｒＦエキシマレーザーまたはそれよりも短波長の領域で透明性が高いので、高精細の転写パターン形成に用いられる本発明のマスクブランクの基板として好適である。
【００８０】
光半透過膜２は、フッ素系ガスを含有するエッチングガスによるドライエッチングが可能な材料で形成される。光半透過膜２は、露光光を所定の透過率で透過させる機能を有する膜である。光半透過膜は、露光光に対する透過率が１％以上であることが好ましい。光半透過膜２は、ハーフトーン型位相シフトマスクに用いられる位相シフト膜やエンハンサー型位相シフトマスクに用いられる光半透過膜であることが好ましい。
【００８１】
ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜（位相シフト膜）２は、実質的に露光に寄与しない強度の光（例えば、露光波長に対して１％〜３０％）を透過させるものであって、所定の位相差（例えば１５０度〜１８０度）を有するものである。この光半透過膜２をパターニングした光半透過部と、光半透過膜が形成されていない実質的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部とによって、光半透過部を透過して光の位相が光透過部を透過した光の位相に対して実質的に反転した関係になるようにすることによって、光半透過部と光透過部との境界部近傍を通過し回折現象によって互いに相手の領域に回り込んだ光が互いに打ち消しあうようにし、境界部における光強度をほぼゼロとし境界部のコントラスト即ち解像度を向上させるものである。
【００８２】
一方、エンハンサー型位相シフトマスク用のマスクブランクの光半透過膜２は、実質的に露光に寄与しない強度の光（例えば、露光波長に対して１％〜３０％）を透過させるものではあるが、透過する露光光に生じさせる位相差が小さい膜（例えば、位相差が３０度以下。好ましくは０度。）であり、この点が、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜２とは異なる。
【００８３】
光半透過膜２は、ケイ素と窒素とを含有する材料からなることが好ましい。また、光半透過膜２は、ケイ素、遷移金属および窒素を含有する材料からなることが好ましい。この場合の遷移金属としては、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ニッケル（Ｎｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ニオブ（Ｎｂ）およびパラジウム（Ｐｄ）等のうちいずれか１つ以上の金属またはこれらの金属の合金が挙げられる。光半透過膜２の材料には、前記の元素に加え、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）およびホウ素（Ｂ）等の元素が含まれてもよい。また、光半透過膜２の材料には、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）およびキセノン（Ｘｅ）等の不活性ガスが含まれてもよい。
【００８４】
これらの材料は、フッ素系ガスを含有するエッチングガスによるドライエッチングに対するエッチングレートが速く、光半透過膜に求められる諸特性を得られやすい。特に、これらの材料は、光半透過膜を透過する露光光の位相を厳密に制御する必要がある位相シフト膜や、位相遅延膜と位相進行膜が積層した構造を有するエンハンサー型位相シフトマスク用の光半透過膜を形成する材料として望ましい。光半透過膜２がハーフトーン型位相シフト膜や半透明積層膜の場合、膜中の遷移金属（Ｍ）の含有量［原子％］を、遷移金属（Ｍ）とケイ素（Ｓｉ）との合計含有量［原子％］で除して算出した百分率［％］（以下、Ｍ／Ｍ＋Ｓｉ比率という。）が、３５％以下であることが好ましく、２５％以下であるとより好ましく、２０％以下であるとさらに好ましい。遷移金属は、ケイ素に比べて消衰係数は高いが、屈折率も高い元素である。第１の膜を形成する材料の屈折率が高すぎると、膜厚変動による位相の変化量が大きくなり、位相と透過率との両方を制御することが難しくなる。
【００８５】
遮光膜４は、フッ素系ガスを含有するエッチングガスでのドライエッチングが可能な材料が用いられる。このような特性を有する材料としては、タンタルを含有する材料や遷移金属とケイ素を含有する材料が挙げられる。
【００８６】
タンタルを含有する材料として好ましいものとしては、タンタル金属単体や、タンタルに、酸素、窒素、炭素およびホウ素から選ばれる１種以上の元素を含有する化合物がある。また、タンタル、及び、ハフニウム、ジルコニウムおよびモリブデン等から選ばれる１種以上の金属を含有する合金、あるいは、この合金に酸素、窒素、ホウ素、炭素から選ばれる１種以上の元素を添加した化合物等も挙げられる。
【００８７】
一方、遷移金属とケイ素を含有する材料として好ましいものとしては、遷移金属およびケイ素からなる材料や、遷移金属およびケイ素に、酸素、窒素、炭素およびホウ素から選ばれる１種以上の元素を含有する化合物がある。また、この場合に好適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、ニオブ、パラジウム、鉄、銅、亜鉛、銀、白金および金から選ばれる１種以上の金属が挙げられる。
【００８８】
遮光膜４は、単層構造、２層以上の積層構造のいずれの形態をとることもできる。このマスクブランク１００から製造される位相シフトマスク２００は、遮光帯パターンが、光半透過パターン２ａ、エッチングストッパーパターン３ｂ、および遮光パターン４ｂの積層構造で形成される。このため、本発明のマスクブランクは、光半透過膜２、エッチングストッパー膜３および遮光膜４の積層構造における露光光に対する光学濃度（ＯＤ）が２．８以上であることが望まれ、３．０以上であると好ましい。
【００８９】
遮光膜４を、タンタルを含有する材料を用いて単層構造で形成する場合、光学濃度を確保するために、膜中におけるタンタル以外の元素の含有量、特に光学濃度を低下させやすい酸素や窒素の含有量を極力少なくすることが好ましい。他方、このような材料は、耐薬性が低い傾向がある。このため、遮光膜４を、タンタルを含有する材料を用いて単層構造で形成する場合、その表層に高酸化層が形成されていることが好ましい。高酸化層は、酸素含有量が６０原子％以上であると好ましく、６６．７原子％以上であるとより好ましく、６８原子％以上であるとさらに好ましい。酸素含有量が多くなるにつれて、高酸化層中のＴａ２Ｏ５結合の比率が高くなり、耐薬性等の耐性が高まるためである。遮光膜４は、結晶構造が微結晶であることが好ましく、非晶質であることがより好ましい。
【００９０】
高酸化層は、上記のような作用効果が十分に得られるようにするためには、厚さが１．５ｎｍ以上４ｎｍ以下とすることが好ましい。厚さが１．５ｎｍ未満では効果が十分に得られず、４ｎｍを超えると遮光膜４の光学特性に与える影響が大きくなってしまう。遮光膜４全体の光学濃度確保、耐薬性、酸素と塩素の混合ガスによるドライエッチング耐性の向上の各観点間のバランスを考慮すると、高酸化層の厚さは、１．５ｎｍ以上３ｎｍ以下とするのがより好ましい。
【００９１】
遮光膜４は、タンタルを含有する材料を用い下層４１および上層４２がこの順に積層した構造を含む構成とし、かつ上層４２をタンタルに酸素を含有する材料で形成してもよい。下層４１は、光学濃度を確保するために、膜中におけるタンタル以外の元素の含有量、特に光学濃度を低下させやすい酸素や窒素の含有量を極力少なくすることが好ましい。また、上層４２は、表面反射を低減させるために酸素や窒素を含有させ、上層４２中の屈折率を大きくし、消衰係数を小さくする必要がある。しかし、上層４２で光学濃度を少しでも多く確保するには、消衰係数ｋを大幅に下げてしまう酸素の含有量は、６０原子％未満とすることが好ましい。上層４２の表層に、酸素含有量が６０原子％以上の高酸化層が形成されていることが好ましい。その他の表層に形成される高酸化層に関する事項については、前記のタンタルを含有する材料を用いた単層構造の遮光膜４に形成する高酸化層と同様である。
【００９２】
単層構造の場合における遮光膜４や積層構造の場合における遮光膜４の下層４１は、タンタルに窒素を含有する材料を適用することが好ましい。これらの場合、窒素含有量を６２原子％未満（好ましくは５１原子％以下、より好ましくは３０原子％以下）にすると、表面粗さをＲｑで０．６０ｎｍ以下に抑制することができる。
【００９３】
遮光膜４を、遷移金属とケイ素を含有する材料を用いて単層構造で形成する場合、光学濃度を確保するために、膜中における遷移金属とケイ素以外の元素の含有量、特に光学濃度を低下させやすい酸素や窒素の含有量を極力少なくすることが好ましい。他方、このような材料は、耐薬性が低い傾向がある。また、遮光膜４の表面に積層しているエッチングマスク膜５を除去するときに用いられる塩素系ガスと酸素ガスの混合ガスによるドライエッチングに対して、耐性が十分に高いとはいえない。前記の耐薬性およびエッチング耐性は、膜中の遷移金属の含有量が多くなるにつれて低下する傾向がある。また、膜中の酸素の含有量が多くなるにつれて高くなる傾向もある。これらのことを考慮すると、遮光膜４を、前記の遷移金属とケイ素を含有する材料を用いて単層構造で形成する場合、その表層に、遷移金属の含有量が４原子％以下であり、かつ酸素含有量が３０原子％以上である酸化層を設けることが好ましい。
【００９４】
遮光膜４は、前記の遷移金属とケイ素を含有する材料を用い、下層４１と上層４２の積層構造を含む構成とし、かつ上層４２を遷移金属、ケイ素および窒素を含有する材料で形成してもよい。下層４１は、光学濃度を確保するために、膜中における遷移金属とケイ素以外の元素の含有量、特に光学濃度を低下させやすい酸素や窒素の含有量を極力少なくすることが好ましい。上層４２は、表面反射を低減させるために酸素や窒素を含有させ、上層４２中の屈折率を大きくし、消衰係数を小さくする必要がある。しかし、上層４２で光学濃度を少しでも多く確保するには、消衰係数ｋを大幅に下げてしまう酸素の含有量を少なくすることが好ましい。また、上層４２の表層に、遷移金属の含有量が４原子％以下であり、かつ酸素含有量が３０原子％以上である酸化層を設けることが好ましい。
【００９５】
単層構造の遮光膜４や下層４１を遷移金属とケイ素を含有する材料を用いて形成する場合において、材料中の遷移金属（Ｍ）の含有量［原子％］を、遷移金属（Ｍ）とケイ素（Ｓｉ）の合計含有量［原子％］で除して算出した百分率［％］（以下、Ｍ／Ｍ＋Ｓｉ比率という。）が９％以上かつ３５％以下であることが好ましく、１１％以上かつ３３％以下であるとより好ましい。遷移金属とケイ素を含有する材料がこれらのＭ／Ｍ＋Ｓｉ比率の範囲内であると、材料の光学濃度をより高くすることができる。
【００９６】
上層４２の厚さは、３ｎｍ以上であることが好ましく、５ｎｍ以上であるとより好ましく、７ｎｍ以上であるとさらに好ましい。また、上層４２の厚さは、２０ｎｍ以下であることが好ましく、１５ｎｍ以下であるとより好ましく、１０ｎｍ以下であるとさらに好ましい。
【００９７】
遮光膜４の全体の厚さに対する上層４２の比率は、１／１０以上であることが好ましく、１／５以上であるとより好ましく、１／４以上であるとさらに好ましい。遮光膜４の全体の厚さに対する上層４２の比率は、２／３以下であることが好ましく、１／２以下であるとより好ましく、１／３以下であるとさらに好ましい。
【００９８】
透光性基板１上に、光半透過膜２、エッチングストッパー膜３、遮光膜４、およびエッチングマスク膜５を成膜する方法としては、例えばスパッタ成膜法が好ましく挙げられるが、本発明ではスパッタ成膜法に限定する必要はない。
【００９９】
本発明の実施形態は、前記の実施形態に係るマスクブランクの光半透過膜に光半透過パターンが形成され、エッチングマスク膜と遮光膜に遮光帯パターンが形成された転写用マスクやその転写用マスクの製造方法についても提供するものである。図３は、本発明の第１の実施形態に係る転写用マスクの製造工程を示す断面図である。図３に示す製造工程に従って、この実施形態に係る転写用マスクの製造方法を説明する。ここで使用するマスクブランク１００の構成の詳細は上述したとおりである。
【０１００】
まず、マスクブランク１００のエッチングマスク膜５の表面に接して、有機系材料からなる第１のレジスト膜を形成する。この第１のレジスト膜に対して、光半透過膜２に形成すべき所望の光半透過パターン（転写パターン）とアライメントマークパターンを含む第１のパターンをパターン描画し、現像処理を行うことにより、所望の光半透過パターンとアライメントマークパターンを有するレジスト膜（第１のレジストパターン）６ａを形成する（図３（Ａ）参照）。
【０１０１】
次いで、この第１のレジストパターン６ａをマスクとし、酸素含有塩素系ガス（塩素系ガスと酸素ガスの混合ガス）を用いたドライエッチングをエッチングマスク膜５に対して行い、第１のパターンを有するエッチングマスク膜（エッチングマスクパターン）５ａを形成する（図３（Ｂ）参照）。その後、第１のレジストパターン６ａを除去する。エッチングマスク膜５のドライエッチングに用いる酸素含有塩素系ガス中の塩素系ガスとしては、例えば、Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４、ＣＨＣｌ３、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＣｌ４およびＢＣｌ３などが挙げられる。なお、後述のエッチングストッパー膜３のドライエッチングに用いられる酸素含有塩素系ガスに関しても同様である。
【０１０２】
次に、第１のパターンを有するエッチングマスク膜（エッチングマスクパターン）５ａをマスクとし、フッ素系ガスを用いたドライエッチングを遮光膜４（上層４２および下層４１）に対して行い、第１のパターンを有する遮光膜（遮光パターン）４ａ、すなわち上層パターン４２ａ、下層パターン４１ａを形成する（図３（Ｃ）参照）。このドライエッチングで用いられるフッ素系ガスとして、例えば、ＳＦ６、ＣＨＦ３、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８などのエッチングガスを用いる。なお、本発明におけるフッ素系ガスは、前記に列挙されているようなフッ素を含有するガスとヘリウムや酸素などのガスとの混合ガスも含まれる。ドライエッチングを行う遮光膜がタンタルを含有する材料である場合は、炭素を含有するフッ素系ガスを用いるとエッチングレートを速くすることができ、好ましい。一方、ドライエッチングを行う遮光膜が遷移金属とケイ素を含有する材料である場合は、炭素を含有しないフッ素系ガス（ＳＦ６）を用いるとエッチングレートを速くすることができ、好ましい。また、炭素を含有しないフッ素系ガス（ＳＦ６）は、光半透過膜２との間で透光性基板１とのエッチング選択性が比較的高いため、光半透過膜２をエッチングするときのエッチングガスとして好適である。
【０１０３】
次に、第１のパターンを有する遮光膜（遮光パターン）４ａをマスクとし、酸素含有塩素系ガス（塩素系ガスと酸素ガスの混合ガス）を用いたドライエッチングをエッチングストッパー膜３に対して行い、第１のパターンを有するエッチングストッパー膜（エッチングストッパーパターン）３ａを形成する。このとき、酸素含有塩素系ガスによってエッチングマスクパターン５ａもエッチングされる。しかし、エッチングマスク膜とエッチングストッパー膜を前記の関係となるように形成しているため、エッチングストッパーパターン３ａへのドライエッチング終了後も、エッチングマスクパターン５ａは残存させることができている（図３（Ｄ）参照）。
【０１０４】
次に、エッチングマスクパターン５ａの表面に接して、有機系材料からなる第２のレジスト膜を形成する。この第２のレジスト膜に対して、遮光膜４およびエッチングストッパー膜３に形成すべき所望の遮光帯パターンを含む第２のパターンをパターン描画し、現像処理を行うことにより、所望の遮光帯パターンを含む第２のパターンを有するレジスト膜（第２のレジストパターン）７ｂを形成する。そして、この第２のレジストパターン７ｂをマスクとし、酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングをエッチングマスク膜５ａに対して行い、第２のパターンを有するエッチングマスク膜（エッチングマスクパターン）５ｂを形成する（図３（Ｅ）参照）。この工程後におけるエッチングマスクパターン５ｂには、遮光帯パターンを含む第２のパターンとアライメントマークパターンの両方が存在することになる。その後、第２のレジストパターン７ｂを除去した。
【０１０５】
次に、第１のパターンを有するエッチングストッパー膜（エッチングストッパーパターン）３ａをマスクとし、フッ素系ガスを用いたドライエッチングを行い、第１のパターンを有する光半透過膜（光半透過パターン）２ａを形成する。これと同時に、第２のパターンとアライメントマークパターンを有するエッチングマスク膜（エッチングマスクパターン）５ｂをマスクとし、フッ素系ガスを用いたドライエッチングも行い、第２のパターンを有する遮光膜（遮光パターン）４ｂ、すなわち上層パターン４２ｂ、下層パターン４１ｂを形成する（図３（Ｆ）参照）。このとき、光半透過膜２にアライメントパターンが形成され、透光性基板の表面が露出される。この工程後における遮光パターン４ｂ（上層パターン４２ｂ、下層パターン４１ｂ）には、遮光帯パターンを含む第２のパターンとアライメントマークパターンの両方が存在することになる。
【０１０６】
次に、遮光パターン４ｂをマスクとし、酸素含有塩素系ガス（塩素系ガスと酸素ガスの混合ガス）を用いたドライエッチングをエッチングストッパーパターン３ａに対して行い、遮光膜が残存していない領域のエッチングストッパー膜を除去することにより、第２のパターンを有するエッチングストッパー膜（エッチングストッパーパターン）３ｂを形成する。これと同時に、第２のパターンを有するエッチングマスク膜（エッチングマスクパターン）５ｂは、酸素含有塩素系ガスを用いたドライエッチングエッチングによって全面除去される。この工程後におけるエッチングストッパーパターン３ｂには、遮光帯パターンを含む第２のパターンとアライメントマークパターンの両方が存在することになる。その後、所定の洗浄を施すことで、転写用マスク２００が得られる（図３（Ｇ）参照）。
【０１０７】
この転写用マスク２００は、光半透過パターン２ａ、エッチングストッパーパターン３ｂ、遮光パターン４ｂの積層構造と透光性基板１が露出した部分とによってアライメントマーク９が形成されている。このアライメントマーク９は、アライメントマーク検出器の検出光に対するコントラストは、光半透過パターンと透光性基板との間でアライメントマークを形成した場合に比べて大幅に高い。
【０１０８】
なお、本発明の転写用マスクにおいて、例えば、透光性基板の一辺の大きさが約１５２ｍｍの四角形である場合、転写パターンが形成される領域である転写パターン形成領域は、透光性基板の中心を基準とした１３２ｍｍ×１０４ｍｍの四角形の内側領域である。そして、アライメントマークは、基本的に転写パターン形成領域の外側領域に形成される。なお、上記では、光半透過膜２、エッチングストッパー膜３および遮光膜４の積層構造のパターンと透光性基板１との間で形成されるものとしてアライメントマークについて述べたが、これだけに限られない。転写用マスクの転写パターン形成領域の外側領域において、光半透過膜２、エッチングストッパー膜３および遮光膜４の積層構造のパターンと透光性基板１との間で形成されるものとして、バーコード等の個体識別用マークや目視で識別するための文字などのマークがある。これらのマークも高コントラストであることが好ましく、本発明のマスクブランクや転写用マスクの構成を適用することが好ましい。
【実施例】
【０１０９】
以下、実施例により、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。
【０１１０】
（実施例１）
主表面の寸法が約１５２ｍｍ×約１５２ｍｍで、厚さが約６．３５ｍｍの合成石英ガラスからなる透光性基板１を準備した。この透光性基板１は、端面および主表面を所定の表面粗さに研磨され、その後、所定の洗浄処理および乾燥処理を施されたものであった。
【０１１１】
次に、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）との混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１２原子％：８８原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）およびヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、基板１上に、モリブデン、ケイ素および窒素からなる光半透過膜２（ＭｏＳｉＮ膜  Ｍｏ：１２原子％，Ｓｉ：３９原子％，Ｎ：４９原子％）を６９ｎｍの膜厚で形成した。なお、ＭｏＳｉＮ膜の組成は、オージェ電子分光分析（ＡＥＳ）によって得られた結果である。以下、他の膜に関しても同様である。
【０１１２】
次いで、上記ＭｏＳｉＮ膜（光半透過膜２）が形成された透光性基板１に対して、光半透過膜２の表層に酸化層を形成する処理を施した。具体的には、加熱炉（電気炉）を用いて、大気中で加熱温度を４５０℃、加熱時間を１時間として、加熱処理を行った。加熱処理後の光半透過膜２をオージェ電子分光分析（ＡＥＳ）で分析したところ、光半透過膜２の表面から約１．５ｎｍ程度の厚さで酸化層が形成されていることが確認され、その酸化層の酸素含有量は４２原子％であった。加熱処理後のＭｏＳｉＮ膜（光半透過膜２）に対し、位相シフト量測定装置でＡｒＦエキシマレーザーの光の波長（約１９３ｎｍ）における透過率および位相差を測定したところ、透過率は６．０７％、位相差が１７７．３度であった。
【０１１３】
次に、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）、およびヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、光半透過膜２の表面に接して、クロム、酸素、炭素および窒素からなるエッチングストッパー膜３（ＣｒＯＣＮ膜  Ｃｒ：４８．９原子％，Ｏ：２６．４原子％，Ｃ：１０．６原子％，Ｎ：１４．１原子％）を５ｎｍの膜厚で形成した。
【０１１４】
次に、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、タンタル（Ｔａ）ターゲットを用い、窒素（Ｎ２）およびキセノン（Ｘｅ）ガス雰囲気でのスパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、エッチングストッパー膜３の表面に接して、タンタルおよび窒素からなる遮光膜４の下層４１（ＴａＮ膜  Ｔａ：８８．７原子％，Ｎ：１１．３原子％）を２０ｎｍの膜厚で形成した。続いて、酸素（Ｏ２）およびアルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気でのスパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、タンタルおよび酸素からなる遮光膜４の上層４２（ＴａＯ膜  Ｔａ：４１．１原子％，Ｏ：５８．９原子％）を６ｎｍの膜厚で形成し、合計の厚さが２６ｎｍのタンタル系遮光膜４を形成した。
【０１１５】
次に、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）、およびヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、遮光膜４（上層４２）の表面に接して、クロム、酸素、炭素および窒素からなるエッチングマスク膜５（ＣｒＯＣＮ膜  Ｃｒ：４８．９原子％，Ｏ：２６．４原子％，Ｃ：１０．６原子％，Ｎ：１４．１原子％）を１５ｎｍの膜厚で形成した。さらに所定の洗浄処理を施し、実施例１のマスクブランク１００を得た。
【０１１６】
［転写用マスクの製造］
次に、実施例１のマスクブランク１００を用い、以下の手順で実施例１の転写用マスク２００を作製した。最初に、スピン塗布法によってエッチングマスク膜５の表面に接して、電子線描画用化学増幅型レジストからなる第１のレジスト膜を膜厚８０ｎｍで形成した。次に、第１のレジスト膜に対して、第１のパターンを電子線描画し、所定の現像処理および洗浄処理を行い、第１のパターンを有する第１のレジスト膜（第１のレジストパターン）６ａを形成した（図３（Ａ）参照）。この第１のパターンは、転写パターン形成領域（１３２ｍｍ×１０４ｍｍの内側領域）に光半透過膜２に形成すべきＤＲＡＭ  ｈｐ３２ｎｍ世代の転写パターン（線幅４０ｎｍのＳＲＡＦを含んだ微細パターン）が配置され、転写パターン形成領域の外側領域であり、かつ遮光帯が形成される領域（転写用マスク２００の完成時に遮光膜４が残される領域。）にアライメントマークのパターンが配置されたものであった。
【０１１７】
次に、第１のレジストパターン６ａをマスクとし、塩素と酸素の混合ガス（ガス流量比  Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングをエッチングマスク膜５に対して行い、第１のパターンを有するエッチングマスク膜（エッチングマスクパターン）５ａを形成した（図３（Ｂ）参照）。その後、第１のレジストパターン６ａを除去した。
【０１１８】
次に、エッチングマスクパターン５ａをマスクとし、フッ素系ガス（ＣＦ４）を用いたドライエッチングを遮光膜４の上層４２と下層４１に対して行い、第１のパターンを有する遮光膜（遮光パターン）４ａ、すなわち、上層パターン４２ａおよび下層パターン４１ａを形成した（図３（Ｃ）参照）。
【０１１９】
次に、遮光パターン４ａをマスクとし、塩素と酸素との混合ガス（ガス流量比  Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングを行い、第１のパターンを有するエッチングストッパー膜（エッチングストッパーパターン）３ａを形成した（図３（Ｄ）参照）。このとき、塩素と酸素との混合ガスによってエッチングマスクパターン５ａも表面からエッチングされてしまったが、５ｎｍ程度の厚さで残すことができた。
【０１２０】
次に、スピン塗布法によってエッチングマスクパターン５ａの表面に接して、電子線描画用化学増幅型レジストからなる第２のレジスト膜を膜厚８０ｎｍで形成した。次に、第２のレジスト膜に対して、第２のパターンを電子線描画し、所定の現像処理および洗浄処理を行い、第２のパターンを有する第２のレジスト膜（第２のレジストパターン）７ｂを形成した。この第２のパターンは、転写パターン形成領域の外側領域に遮光帯のパターンが配置されたものであった。
【０１２１】
次に、第２のレジストパターン７ｂをマスクとし、塩素と酸素との混合ガス（ガス流量比  Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングを行い、第２のパターンおよびアライメントマークパターンを有するエッチングマスク膜（エッチングマスクパターン）５ｂを形成した（図３（Ｅ）参照）。その後、第２のレジストパターン７ｂを除去した。
【０１２２】
次に、エッチングストッパーパターン３ａをマスクとし、フッ素系ガスを含有するエッチングガス（ＳＦ６＋Ｈｅ）を用いたドライエッチングを行い、第１のパターンを有する光半透過膜（光半透過パターン）２ａを形成した。また、エッチングマスクパターン５ｂをマスクとし、第２のパターンおよびアライメントマークパターンを有する遮光膜（遮光パターン）４ｂ、すなわち、上層パターン４２ｂおよび下層パターン４１ｂも同時に形成した（図３（Ｆ）参照）。
【０１２３】
次に、遮光パターン４ｂをマスクとし、塩素と酸素との混合ガス（ガス流量比  Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングを行い、第２のパターンおよびアライメントマークパターンを有するエッチングストッパー膜（エッチングストッパーパターン）３ｂを形成した。また、このドライエッチングにより、エッチングマスクパターン５ｂは同時に全て除去された。その後、所定の洗浄を施し、転写用マスク（位相シフトマスク）２００が得られた（図３（Ｇ）参照）。
【０１２４】
［パターン転写性能の評価］
作製した実施例１の転写用マスク２００に対し、ＡＩＭＳ１９３（Ｃａｒｌ  Ｚｅｉｓｓ社製）を用いて、波長１９３ｎｍの露光光で半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したときにおける転写像のシミュレーションを行った。このシミュレーションの露光転写像を検証したところ、パターンの短絡や断線はなく、設計仕様を十分に満たしていた。この結果から、この実施例１の転写用マスク２００を露光装置のマスクステージにセットし、半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したとしても、最終的に半導体デバイス上に形成される回路パターンは高精度で形成できるといえる。また、アライメントマークのコントラストも、光半透過パターン２ａ、エッチングストッパーパターン３ｂ、および遮光パターン４ｂの間での位置ずれもなく、アライメントマーク検出器の検出光に対しても高いコントラストが得ることができていた。
【０１２５】
（実施例２）
実施例１と同様の手順で、透光性基板１上に光半透過膜２とエッチングストッパー膜３を順に形成した。続いて、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）との混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１３原子％：８７原子％）を用い、窒素（Ｎ２）およびアルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気でのスパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、エッチングストッパー膜３の表面に接して、モリブデン、ケイ素および窒素からなる遮光膜４の下層４１（ＭｏＳｉＮ膜  Ｍｏ：９．２原子％，Ｓｉ：６８．３原子％，Ｎ：２２．５原子％）を３５ｎｍの膜厚で形成した。続いて、窒素（Ｎ２）およびアルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気でのスパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、モリブデン、ケイ素および窒素からなる遮光膜４の上層４２（ＭｏＳｉＮ膜  Ｍｏ：５．８原子％，Ｓｉ：６４．４原子％，Ｎ：２７．７原子％）を４ｎｍの膜厚で形成し、合計の厚さが３９ｎｍのＭｏＳｉ系遮光膜４を形成した。
【０１２６】
次に、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）および窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、遮光膜４（上層４２）の表面に接して、クロムおよび窒素からなるエッチングマスク膜５（ＣｒＮ膜  Ｃｒ：８１原子％，Ｎ：１９原子％）を１０ｎｍの膜厚で形成した。さらに所定の洗浄処理を施し、実施例２のマスクブランク１００を得た。
【０１２７】
［転写用マスクの製造］
次に、実施例２のマスクブランク１００を用い、実施例１の場合と同様の手順で実施例２の転写用マスク２００を作製した。ただし、エッチングマスクパターン５ａをマスクとし、フッ素系ガスを用いたドライエッチングを遮光膜４の上層４２と下層４１に対して行う工程に関しては、フッ素系ガスにＳＦ６とＨｅの混合ガスを適用した。なお、遮光パターン４ａをマスクとし、塩素と酸素との混合ガス（ガス流量比  Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングを行い、第１のパターンを有するエッチングストッパー膜（エッチングストッパーパターン）３ａを形成する工程において、同時に、塩素と酸素との混合ガスによってエッチングマスクパターン５ａも表面からエッチングされてしまうが、６ｎｍ程度の厚さで残すことができていた。
【０１２８】
［パターン転写性能の評価］
作製した実施例２の転写用マスク２００に対し、ＡＩＭＳ１９３（Ｃａｒｌ  Ｚｅｉｓｓ社製）を用いて、波長１９３ｎｍの露光光で半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したときにおける転写像のシミュレーションを行った。このシミュレーションの露光転写像を検証したところ、パターンの短絡や断線はなく、設計仕様を十分に満たしていた。この結果から、この実施例２の転写用マスク２００を露光装置のマスクステージにセットし、半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したとしても、最終的に半導体デバイス上に形成される回路パターンは高精度で形成できるといえる。また、アライメントマークのコントラストも、光半透過パターン２ａ、エッチングストッパーパターン３ｂ、および遮光パターン４ｂの間での位置ずれもなく、アライメントマーク検出器の検出光に対しても高いコントラストが得ることができていた。
【０１２９】
（実施例３）
実施例２と同様の手順で、透光性基板１上に光半透過膜２を形成した。次に、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）、およびヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、光半透過膜２の表面に接して、クロム、酸素、炭素および窒素からなるエッチングストッパー膜３（ＣｒＯＣＮ膜  Ｃｒ：４８．９原子％，Ｏ：２６．４原子％，Ｃ：１０．６原子％，Ｎ：１４．１原子％）を５ｎｍの膜厚で形成した。
【０１３０】
次に、実施例２と同様の手順で、ＭｏＳｉ系遮光膜４を形成した。続いて、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、クロム（Ｃｒ）とインジウム（Ｉｎ）との混合ターゲット（Ｃｒ：Ｉｎ＝９０原子％：１０原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）および窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、遮光膜４（上層４２）の表面に接して、クロム、インジウムおよび窒素からなるエッチングマスク膜５（ＣｒＩｎＮ膜  Ｃｒ：６７．７原子％，Ｉｎ：８．１原子％，Ｎ：２４．２原子％）を８ｎｍの膜厚で形成した。さらに所定の洗浄処理を施し、実施例３のマスクブランク１００を得た。
【０１３１】
［転写用マスクの製造］
次に、実施例３のマスクブランク１００を用い、実施例２の場合と同様の手順で実施例３の転写用マスク２００を作製した。なお、遮光パターン４ａをマスクとし、塩素と酸素との混合ガス（ガス流量比  Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングを行い、第１のパターンを有するエッチングストッパー膜（エッチングストッパーパターン）３ａを形成する工程において、同時に、塩素と酸素との混合ガスによってエッチングマスクパターン５ａも表面からエッチングされてしまうが、３ｎｍ程度の厚さで残すことができていた。
【０１３２】
［パターン転写性能の評価］
作製した実施例３の転写用マスク２００に対し、ＡＩＭＳ１９３（Ｃａｒｌ  Ｚｅｉｓｓ社製）を用いて、波長１９３ｎｍの露光光で半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したときにおける転写像のシミュレーションを行った。このシミュレーションの露光転写像を検証したところ、パターンの短絡や断線はなく、設計仕様を十分に満たしていた。この結果から、この実施例３の転写用マスク２００を露光装置のマスクステージにセットし、半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したとしても、最終的に半導体デバイス上に形成される回路パターンは高精度で形成できるといえる。また、アライメントマークのコントラストも、光半透過パターン２ａ、エッチングストッパーパターン３ｂ、および遮光パターン４ｂの間での位置ずれもなく、アライメントマーク検出器の検出光に対しても高いコントラストが得ることができていた。
【０１３３】
（実施例４）
実施例２と同様の手順で、透光性基板１上に光半透過膜２を形成した。次に、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、クロム（Ｃｒ）とインジウム（Ｉｎ）との混合ターゲット（Ｃｒ：Ｉｎ＝８７原子％：１３原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）および窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、光半透過膜２の表面に接して、クロム、インジウムおよび窒素からなるエッチングストッパー膜３（ＣｒＩｎＮ膜  Ｃｒ：７３．１原子％，Ｉｎ：１０．６原子％，Ｎ：１６．３原子％）を４ｎｍの膜厚で形成した。
【０１３４】
次に、実施例２と同様の手順で、ＭｏＳｉ系遮光膜４を形成した。続いて、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）、およびヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、光半透過膜２の表面に接して、クロム、酸素、炭素および窒素からなるエッチングマスク膜５（ＣｒＯＣＮ膜  Ｃｒ：３９．１原子％，Ｏ：２６．４原子％，Ｃ：１０．６原子％，Ｎ：２３．９原子％）を１２ｎｍの膜厚で形成した。さらに所定の洗浄処理を施し、実施例４のマスクブランク１００を得た。
【０１３５】
［転写用マスクの製造］
次に、実施例４のマスクブランク１００を用い、実施例２の場合と同様の手順で実施例４の転写用マスク２００を作製した。なお、遮光パターン４ａをマスクとし、塩素と酸素との混合ガス（ガス流量比  Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングを行い、第１のパターンを有するエッチングストッパー膜（エッチングストッパーパターン）３ａを形成する工程において、同時に、塩素と酸素との混合ガスによってエッチングマスクパターン５ａも表面からエッチングされてしまうが、５ｎｍ程度の厚さで残すことができていた。
【０１３６】
［パターン転写性能の評価］
作製した実施例４の転写用マスク２００に対し、ＡＩＭＳ１９３（Ｃａｒｌ  Ｚｅｉｓｓ社製）を用いて、波長１９３ｎｍの露光光で半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したときにおける転写像のシミュレーションを行った。このシミュレーションの露光転写像を検証したところ、パターンの短絡や断線はなく、設計仕様を十分に満たしていた。この結果から、この実施例４の転写用マスク２００を露光装置のマスクステージにセットし、半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したとしても、最終的に半導体デバイス上に形成される回路パターンは高精度で形成できるといえる。また、アライメントマークのコントラストも、光半透過パターン２ａ、エッチングストッパーパターン３ｂ、および遮光パターン４ｂの間での位置ずれもなく、アライメントマーク検出器の検出光に対しても高いコントラストが得ることができていた。
【０１３７】
（実施例５）
実施例２と同様の手順で、透光性基板１上に光半透過膜２を形成した。次に、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）および窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、光半透過膜２の表面に接して、クロムおよび窒素からなるエッチングストッパー膜３（ＣｒＮ膜  Ｃｒ：７２原子％，Ｎ：２８原子％）を３ｎｍの膜厚で形成した。
【０１３８】
次に、実施例２と同様の手順で、ＭｏＳｉ系遮光膜４を形成した。続いて、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、クロム（Ｃｒ）とインジウム（Ｉｎ）との混合ターゲット（Ｃｒ：Ｉｎ＝８５原子％：１５原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）、およびヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、遮光膜４（上層４２）の表面に接して、クロム、インジウム、酸素、炭素および窒素からなるエッチングマスク膜５（ＣｒＩｎＯＣＮ膜  Ｃｒ：４２．２原子％，Ｉｎ：６．９原子％，Ｏ：９．４原子％，Ｃ：１７．８原子％，Ｎ：２３．７原子％）を１２ｎｍの膜厚で形成した。さらに所定の洗浄処理を施し、実施例５のマスクブランク１００を得た。
【０１３９】
［転写用マスクの製造］
次に、実施例５のマスクブランク１００を用い、実施例２の場合と同様の手順で実施例５の転写用マスク２００を作製した。なお、遮光パターン４ａをマスクとし、塩素と酸素との混合ガス（ガス流量比  Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングを行い、第１のパターンを有するエッチングストッパー膜（エッチングストッパーパターン）３ａを形成する工程において、同時に、塩素と酸素との混合ガスによってエッチングマスクパターン５ａも表面からエッチングされてしまうが、５ｎｍ程度の厚さで残すことができていた。
【０１４０】
［パターン転写性能の評価］
作製した実施例５の転写用マスク２００に対し、ＡＩＭＳ１９３（Ｃａｒｌ  Ｚｅｉｓｓ社製）を用いて、波長１９３ｎｍの露光光で半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したときにおける転写像のシミュレーションを行った。このシミュレーションの露光転写像を検証したところ、パターンの短絡や断線はなく、設計仕様を十分に満たしていた。この結果から、この実施例５の転写用マスク２００を露光装置のマスクステージにセットし、半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したとしても、最終的に半導体デバイス上に形成される回路パターンは高精度で形成できるといえる。また、アライメントマークのコントラストも、光半透過パターン２ａ、エッチングストッパーパターン３ｂ、および遮光パターン４ｂの間での位置ずれもなく、アライメントマーク検出器の検出光に対しても高いコントラストが得ることができていた。
【０１４１】
（実施例６）
実施例２と同様の手順で、透光性基板１上に光半透過膜２を形成した。次に、枚葉式ＤＣスパッタ装置内に透光性基板１を設置し、クロム（Ｃｒ）とインジウム（Ｉｎ）との混合ターゲット（Ｃｒ：Ｉｎ＝８７原子％：１３原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）、およびヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、光半透過膜２の表面に接して、クロム、インジウム、酸素、炭素および窒素からなるエッチングマスク膜５（ＣｒＩｎＯＣＮ膜  Ｃｒ：４１．５原子％，Ｉｎ：５．８原子％，Ｏ：８．１原子％，Ｃ：１７．２原子％，Ｎ：２７．４原子％）を５ｎｍの膜厚で形成した。
【０１４２】
次に、実施例２と同様の手順で、ＭｏＳｉ系遮光膜４を形成した。続いて、クロム（Ｃｒ）とインジウム（Ｉｎ）との混合ターゲット（Ｃｒ：Ｉｎ＝９４原子％：６原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）および窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気で反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、遮光膜４（上層４２）の表面に接して、クロム、インジウムおよび窒素からなるエッチングマスク膜５（ＣｒＩｎＮ膜  Ｃｒ：７０．１原子％，Ｉｎ：３．７原子％，Ｎ：２６．２原子％）を８ｎｍの膜厚で形成した。さらに所定の洗浄処理を施し、実施例６のマスクブランク１００を得た。
【０１４３】
［転写用マスクの製造］
次に、実施例６のマスクブランク１００を用い、実施例２の場合と同様の手順で実施例６の転写用マスク２００を作製した。なお、遮光パターン４ａをマスクとし、塩素と酸素との混合ガス（ガス流量比  Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いたドライエッチングを行い、第１のパターンを有するエッチングストッパー膜（エッチングストッパーパターン）３ａを形成する工程において、同時に、塩素と酸素との混合ガスによってエッチングマスクパターン５ａも表面からエッチングされてしまうが、５ｎｍ程度の厚さで残すことができていた。
【０１４４】
［パターン転写性能の評価］
作製した実施例６の転写用マスク２００に対し、ＡＩＭＳ１９３（Ｃａｒｌ  Ｚｅｉｓｓ社製）を用いて、波長１９３ｎｍの露光光で半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したときにおける転写像のシミュレーションを行った。このシミュレーションの露光転写像を検証したところ、パターンの短絡や断線はなく、設計仕様を十分に満たしていた。この結果から、この実施例６の転写用マスク２００を露光装置のマスクステージにセットし、半導体デバイス上のレジスト膜に露光転写したとしても、最終的に半導体デバイス上に形成される回路パターンは高精度で形成できるといえる。また、アライメントマークのコントラストも、光半透過パターン２ａ、エッチングストッパーパターン３ｂ、および遮光パターン４ｂの間での位置ずれもなく、アライメントマーク検出器の検出光に対しても高いコントラストが得ることができていた。
【符号の説明】
【０１４５】
１  透光性基板
２  光半透過膜
２ａ  第１のパターンを有する光半透過膜
３  エッチングストッパー膜
３ａ  第１のパターンを有するエッチングストッパー膜
３ｂ  第２のパターンおよびアライメントマークパターンを有するエッチングストッパー膜
４  遮光膜
４１  下層
４２  上層
４ａ  第１のパターンを有する遮光膜
４ｂ  第２のパターンおよびアライメントマークパターンを有する遮光膜
５  エッチングマスク膜
６ａ  第１のレジストパターン（第１のパターンを有するレジスト膜）
７ｂ  第２のレジストパターン（第２のパターンを有するレジスト膜）
１００  マスクブランク
２００  転写用マスク
【図１】
0006030203.tif 000002
【図２】
0006030203.tif 000003
【図３】
0006030203.tif 000004